在医学影像(如DICOM格式的CT图像)中,**窗宽(Window Width, WW)和窗位(Window Level, WL)**是两个核心参数,用于调整图像的显示对比度和亮度,从而优化不同组织的可视化效果。以下是详细说明:
1. 基本概念
- 窗宽(WW):
表示显示时覆盖的CT值范围(单位:HU,Hounsfield Unit)。窗宽越宽,显示的CT值范围越大,图像对比度越低(组织间差异变平缓);窗宽越窄,对比度越高(适合观察密度相近的组织)。 - 窗位(WL):
定义窗宽范围的中心CT值。例如,WL=40、WW=200时,显示的CT值范围为40±100
(即-60到140 HU)。窗位决定了图像的整体亮度。
2. 工作原理
-
CT值与灰度映射:
DICOM文件存储的是原始CT值(如骨骼约+1000 HU,水为0 HU,空气为-1000 HU)。显示器通常仅支持256级灰度,需通过窗宽/窗位将CT值映射到灰度:-
公式:
超出范围的CT值会被截断为纯黑或纯白。
-
-
动态调整效果:
- 增大窗宽:更多组织被显示,适合观察密度差异大的结构(如肺窗)。
- 减小窗宽:突出特定组织的对比度(如脑组织)。
- 调整窗位:改变亮度,例如提高WL可让高密度组织(如骨骼)更清晰。
3. 常见预设窗宽/窗位组合
组织/用途 | 窗宽(WW)范围 | 窗位(WL)范围 | 说明 |
---|---|---|---|
软组织窗 | 300–500 HU | 30–80 HU | 适用于腹部、盆腔、肌肉等(如肝脏、肾脏),平衡对比度和细节。 |
肺窗 | 1000–2000 HU | -600––400 HU | 强调肺部气体(低密度)和肺实质,用于检测肺结节、气胸等。 |
骨窗 | 2000–4000 HU | 200–600 HU | 显示高密度结构(骨骼、钙化灶),窗宽极宽以覆盖骨骼的CT值(+1000 HU以上)。 |
脑窗 | 70–100 HU | 30–50 HU | 窄窗宽突出脑灰质/白质的细微差异(如脑出血、梗死)。 |
纵隔窗 | 300–400 HU | 30–50 HU | 观察纵隔淋巴结、大血管等,介于软组织和肺窗之间。 |
4. 实际应用示例
- 肺栓塞检查:
使用肺窗(WW=1500, WL=-500)可清晰显示血管与低密度栓子的对比。 - 脑出血诊断:
窄窗宽(WW=80, WL=30)能突出高密度出血灶与周围组织的差异。
5. 技术注意事项
- DICOM Viewer中的操作:
大多数医学影像软件(如OsiriX、RadiAnt)支持实时调整窗宽/窗位,通常通过鼠标滚轮(窗宽)和拖动(窗位)实现。 - 原始数据保留:
调整窗宽/窗位仅影响显示,原始DICOM数据不会被修改。
6. 为什么需要窗宽/窗位?
人体组织的CT值范围(-1000到+1000 HU)远超显示器灰度范围。通过窗宽/窗位选择性地显示特定区间,可避免信息丢失,并适应不同诊断需求。
通过灵活调整这些参数,医生可以更高效地识别病变或解剖结构,是医学影像分析的基础技能。