LCD를 의료 장비에 도입할 때 고려해야 할 것들

[neonidas]

LCD를 의료 장비에 도입할 때 고려해야 할 것들

의료 장비에서 능동 매트릭스 LCD의 역할이 증가함에 따라 장비가 동작하는 물리적 환경과 사용자가 요구하는 이미지 품질 등 설계 이슈들이 부각되고 있다. 다른 이슈들은 LCD 통합에 대한 특수 요구 사항과 장비 동작 수명에 대한 사용자 요구 사항과 관련이 있다.

문제를 복잡하게 하는 것은 의료 시장이 여러 하위 시장으로 구성되어 있다는 점이다. 이러한 하위 시장의 요구 사항은 튼튼한 휴대용 의료 장치의 소형 저해상도 패널에서 의료 진단용 대형 고해상도, 고대비 컬러 또는 흑백 패널에 이르기까지 다양하다.

소형 패널의 범주는 보통 3.5인치 qVGA에서 시작하여12.1인치 SVGA까지 포함한다. 이러한 장치의 예로 제세동, 심전계, 임상 모니터링 장비 등이 있다. 이 범주에서 장치의 요구 사항에 따라 사용되는 패널과 패널 용도가 결정된다.

예를 들어 응급 치료나 항공 구조, 통원용 제세동기는 좋지 않은 환경 조건에 노출되며, 고해상도, 높은 색충실도, 빠른 응답 시간을 갖는 패널을 필요로 하지 않는다. 표시되는 정보(여러 스캔 파형과 수치들)가 단순하기 때문에 필요 요건이 상대적으로 단순하다.

그렇지만 디스플레이는 전력 효율적이고, 기계적으로 튼튼해야 하며, 고신뢰성, 고품질, 소형 풋프린트를 갖추어야 한다. 거기에다가 많은 디스플레이 통합업체는 재설계 비용을 줄이고 연장 서비스 지원과 관련된 문제를 최소화하기 위해 장기적 제품 지원, 안정적인 공급, 현장 교체 가능한 배경 조명, 역호환성을 매우 중요시한다.

혹독한 환경

이러한 유형의 제품에서 디스플레이는 극심한 온도, 충격, 진동, 습기, 변화하는 주변 조명의 영향을 받을 수 있다. 그러한 조건은 산업용에 적합한 품질의 디스플레이와 아마도 극심한 일상적 사용 환경으로부터 디스플레이를 보호할 수 있는 투명 보호 커버의 사용을 요구한다. 변화하는 주변 조명 조건에는 낮은 실내 조명에서 최대 휘도와 높은 대비가 매우 중요한 직사광선에 이르는 조건을 포함한다.

표준 디스플레이 성능이 충분하지 않다면, 보호 기능 제공과 콘트라스트 유지를 위해 무반사 코팅이 된 직접 본딩 유리 등을 이용하는 것이 크게 도움이 된다. 또 다른 방법은 반사 및 투과 특성을 결합하고 모든 주변 조명 조건에서 성능을 발휘하는 산업형 반투과 디스플레이를 사용하는 것이다.

-10℃에서 70℃의 온도 범위는 비정상적이므로 광범위한 동작 온도 범위와 변화하는 온도 관리 조건 문제를 해결해야 한다. 높은 온도에서 사용 가능한 디스플레이로는 직사광선의 열 전달 효과를 차단하는 높은 투명점의 액정 물질이 사용된 산업용 디스플레이가 있다.

대형 고해상도 디스플레이 장치로는 초음파, CAT 스캔, 디지털 유방 촬영술, 영상 기록 및 전송 시스템, 3D 이미징 장비가 있다. 이러한 범주에 사용되는 디스플레이의 크기는 보통 18.1~23인치이고, 해상도는 1,280 x 1,024픽셀에서 2,560 x 2,048픽셀 사이이고, 컬러 또는 흑백이다. 이 디스플레이는 고해상도, 그레이스케일 기능, 고대비, 이미지 고균일도, 신속한 응답 시간, 매우 낮은 픽셀 불량 등의 특성이 있어야 한다.

대형 디스플레이는 일반적으로 소형 디스플레이와 동일한 환경 조건에 영향을 받지 않는다. 이 디스플레이는 오랫동안 사용되고 입증된 CRT 기술을 LCD로 대체하기 때문에 광학 성능에 대한 매우 까다로운 표준을 충족시켜야 한다.

어플리케이션 요건

예를 들어 방사선학에서 바둑판 모양으로 배치하거나 두 모니터를 최대한 가깝게 배치할 수 있는 설계를 더 잘 구현하려면 얇은 프레임 주변부가 필요하다. 디지털 유방촬영술 디스플레이는 최고 대비와 최고 정밀도를 요구하며 5M 픽셀 디스플레이는 "필름 같고" 세로 방향에서 잘 볼 수 있도록 최적화되어야 한다.

널리 인정 받고 있는 두 표준 기관 독일 표준 협회(European Deutsches Institut fur Normung Ev)와 미 물리의학자 연합(American Association of Physicists in Medicine) 작업그룹 18은 디스플레이 통합업체에게 더 많은 것을 요구한다. 두 기관은 사양 합격 테스트 및 품질 관리 기준과 시간이 경과 후에도 일관된 디스플레이 성능을 보장하기 위한 기준을 규정하고 있다.

이러한 기관은 해상도, 잡음, 눈부심, 색상 균일도, 기하학적 왜곡, 반사, 휘도 응답 및 균일도, 시야각에 대한 허용 가능한 파라미터를 정의하고 있다. 그리고 디스플레이 가시 이미지 전체에서 휘도를 ±15퍼센트로 유지하도록 까다로운 사양을 요구한다.

LCD와 관련된 또 다른 의료 표준 기관은 Dicom(Digital Imaging and Communications in Medicine - 의료 디지털 영상 통신)이다. 고해상도 LCD는 룩업 테이블을 사용하여 디인터레이싱, 프레임 속도 변환, 응답 보상을 사용하는 CRT 성능을 에뮬레이션한다. A/D, 복합/비복합, 인터레이스/비인터레이스 등 여러 비디오 입력 형식이 선호된다. 거기에다 의료 장비 제조업체의 공통적인 관심사가 되고 있는 EU의 RoHS가 추가적으로 구현되어야 한다.

냉음극 형광램프 배경조명 시스템의 지배적인 사용과 그 시스템의 수은 결합물질 함유가 특히 문제이다. 최선의 해결책은 최신 LED 배경 조명 기술을 사용하는 것이다. 

출처 : http://blog.naver.com/pidaki/120034197689