医学图像中的窗宽(Window Width,WW)和窗位(Window Level,WL)

您所在的位置:网站首页 医学的ima是什么意思 医学图像中的窗宽(Window Width,WW)和窗位(Window Level,WL)

医学图像中的窗宽(Window Width,WW)和窗位(Window Level,WL)

2024-07-16 18:50| 来源: 网络整理| 查看: 265

1. 定义

CT等放射医学影像中有窗宽(Window Width,WW)和窗位(Window Level,WL)的概念,这在医学图像处理中也经常用到。下面以CT为例对这个概念做一个解释。

常规显示器的颜色位深通常为8bit,而医学图像位深通常为10~12bit(常用16bit的变量类型表示,如有符号的短整型signed short,取值范围为-32768~32767)。以此为基础的CT值是测定人体某一局部组织或器官密度大小的一种计量单位,通常称亨氏单位(hounsfield unit ,HU),空气为-1000,致密骨为+1000。

由于人眼能够分辨的图像位深也是有限的,因此需要将数据映射到8bit才能在常规的8bit显示器上正常显示。医学图像中常见的“骨窗”、“软组织窗”等概念,就是将CT图像中具体的某个窗宽窗位值映射到8bit来显示。

2. 映射

由于整幅CT图像中所包含的信息可能过多,当需要观察某种部位时,可以调节窗宽窗位来显示局部细节。以WW=200, WL=100为例,则该窗宽窗位表示的CT值范围为: ( W L − W W 2 , W L + W W 2 ) (WL-\frac{WW}{2}, WL+\frac{WW}{2}) (WL−2WW​,WL+2WW​)即(0,200)。所以需要将(0,200)映射到(0,255)范围内以供显示器显示。

这是一个线性映射,可简单的用一个一元二次方程y=ax+b来进行计算。假设我们将CT值(窗宽w,窗位l)映射到(0,255)范围内,则方程系数a和b可由下式给出:

{ a = 255 + 1 w × s l o p e = 256 w × s l o p e b = 255 + 1 2 − ( 255 + 1 ) × l w + a × i n t e r c e p t = 128 − 256 × l w + a × i n t e r c e p t \begin{cases} a=\frac{255+1}{w}\times slope=\frac{256}{w}\times slope \\ b=\frac{255+1}{2}-\frac{(255+1)\times l}{w}+a\times intercept=128-\frac{256\times l}{w}+a\times intercept \end{cases} {a=w255+1​×slope=w256​×slopeb=2255+1​−w(255+1)×l​+a×intercept=128−w256×l​+a×intercept​

其中,intercept对应dicom tag [0028,1052],表示斜率;slope对应dicom tag [0028,1053],表示截距。默认情况下intercept=0,slope=1。

对于截距和斜率的直观理解,可以参考网上的一个说明:

因为CT生成的图像值范围是-1024~+32768,不适合存储在DICOM文件中,DICOM文件的CT图像常用12位存储,最多能存储4096,为了将CT能表示的值存入DICOM文件中,利用斜率和截距进行线性变换。

3. 常见的人体组织CT值(HU)

(数据来源于网络)

组织CT值组织CT值骨组织>400肝脏50~70钙值80~300脾脏35~60血块64~84胰腺30~55脑白质25~34肾脏25~50脑灰质28~44肌肉40~55脑脊液3~8胆囊10~30血液13~32甲状腺50~90血浆3~14脂肪-20~-100渗出液>15水0 4. 示例

WW=250,WL=50(CT中默认) 在这里插入图片描述 WW=1000,WL=500(骨窗) 在这里插入图片描述 WW=600,WL=-700(空气窗) 在这里插入图片描述

5. 核磁图像(MR)

在磁共振图像中,所有像素点的数值,对应的是接收到的回波信号的强度。而且在磁共振上,不同组织在不同的成像序列中,信号的强度可以完全相反。例如,在T1图像上,脑脊液是黑的,而在T2图像上,脑脊液又是最亮的。

由于磁共振扫描过程中,每个病人的扫描条件(体重、高矮胖瘦、不同组织的比例、呼吸频率等)都有细微的差别,每台机器对信号的处理效果,不同线圈的信号强度都很不一样,所以每次扫描的时候,都需要进行预扫描,以找到最适合当前病人的射频量,梯度强度,回波时间等。所以磁共振图像的信号绝对值,不像CT图像那样,有明确的物理意义。磁共振更关心的是不同组织之间信号的强弱对比关系。

参考

[1] https://baike.baidu.com/item/%E7%AA%97%E5%AE%BD [2] http://blog.sina.com.cn/s/blog_5f974b180102xgpm.html [3] http://www.uscube.com/news_show.asp?id=89 [4] https://blog.csdn.net/impress1234/article/details/89957012 [5] http://www.xjishu.com/zhuanli/55/201710820652.html



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3