越是簡(jiǎn)單的技術(shù)越應(yīng)該引起重視，CT的窗口技術(shù)看似簡(jiǎn)單，其實(shí)蘊(yùn)藏著豐富的知識(shí)。了解和熟練使用窗口技術(shù)對(duì)于CT的掃描和診斷非常有幫助，今天我們就一塊兒了解一下窗口技術(shù)。
先來(lái)看個(gè)圖：
測(cè)試你的火眼金睛，你能否從中找出不同的色塊。
圖1
再來(lái)一個(gè)：
圖2
我想對(duì)于大多數(shù)人能夠很快在圖1中發(fā)現(xiàn)了（第1排第7個(gè)色塊），但是對(duì)于我們絕大多數(shù)人來(lái)說(shuō)圖2就有點(diǎn)無(wú)能為力了，你們能找出來(lái)嗎？
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為什么會(huì)出現(xiàn)這樣情況？
我們通常需要使用與周?chē)膶?duì)比差別來(lái)分辨顏色的不同，如下圖3，中間移動(dòng)的色塊顏色是固定不變的，但是在不同灰度背景下，我們會(huì)感覺(jué)到顏色的變化，從而產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)。
至于上面兩幅圖像，差別簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)由于圖1中的偏淺色的色塊與周?chē)纳珘K的色差在我們所能識(shí)別的范圍內(nèi)，而圖2中的色塊色差太小，已經(jīng)超出了我們所能識(shí)別的范圍了。
圖3
看完這篇文章，你可能會(huì)有所收獲哦。
來(lái)看兩幅CT圖像
我們仔細(xì)想一想，為什么窗值不一樣，圖像被顯示的組織就完全不一樣？這背后到底隱藏著什么奧秘？
窗口技術(shù)的應(yīng)用在臨床診斷的實(shí)踐工作中占據(jù)極其重要的地位****，是診斷疾病的基礎(chǔ)前提工作。窗寬、窗位調(diào)節(jié)不當(dāng)，就不能充分顯示人體組織結(jié)構(gòu)和毗鄰關(guān)系，甚至?xí)共∽冄谏w、遺漏。
我們?cè)谂R床工作中追求圖像質(zhì)量的同時(shí)，往往忽視了對(duì)窗值的調(diào)節(jié)。
影響到CT圖像質(zhì)量的因素有很多，今天我們就來(lái)探討這個(gè)容易被忽視并且非常重要的一個(gè)技術(shù)—窗口技術(shù)。
首先問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題，窗口技術(shù)簡(jiǎn)單嗎？
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在我看來(lái)既簡(jiǎn)單也復(fù)雜。
窗口技術(shù)通俗的說(shuō)就是通過(guò)窗寬、窗位的調(diào)節(jié)來(lái)突出顯示診斷需要的圖像信息（感興趣區(qū)）
- 它能抑制或去除噪聲和無(wú)用的信息
- 增強(qiáng)顯示有用的信息
- 改變圖像的灰度或?qū)Ρ榷?/li>
窗寬（window width，WW）（決定圖像對(duì)比度及灰度范圍）
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窗寬的選擇可以突出圖像的對(duì)比，突出重點(diǎn)部分。一定范圍內(nèi)窗寬越寬所觀察軟組織細(xì)節(jié)對(duì)比越差，窗寬越窄軟組織細(xì)節(jié)對(duì)比越強(qiáng)。窄窗寬適用于兩種CT值相差小的臟器。如果觀察骨骼就應(yīng)用高窗寬1000 ～2000HU，高窗位300 ～500HU。
窗位（window level，WL）（決定圖像亮度）
理論上說(shuō)窗位就是窗寬的中心，窗位=（CTmax-CTmin）/2，但是如何去理解這句話，如何正確選擇窗位？
窗位越高，圖像越黑
窗位越低，圖像越白
(為什么會(huì)這樣呢？一定要看完哦)
低窗位所帶來(lái)的圖像偏白
高窗位帶來(lái)的圖像偏黑
我們只有將窗位設(shè)置成所觀察組織的平均CT值，才能使圖像不會(huì)顯得過(guò)亮或過(guò)黑。
下面我們從理論層面來(lái)論述窗口技術(shù)
灰階（greyscale）
灰階測(cè)試圖（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）
CT圖像是將重建矩陣中的每一個(gè)像素經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換相應(yīng)的亮、暗信號(hào)在顯示器上顯示，這些亮暗信號(hào)的灰度深淺稱為灰階。
如一般CT設(shè)備灰階值在-1024～3071HU范圍內(nèi)，共4096個(gè)密度差，而人眼卻只能識(shí)別16個(gè)灰階等級(jí)。因此，人眼在CT圖像上能分辨的CT值應(yīng)為256HU（4096/16）。換句話說(shuō)，人體內(nèi)不同組織CT值只有相差256個(gè)HU以上，才能被人眼所識(shí)別。
假設(shè)4096個(gè)密度差全部用于顯示，則看到的灰階圖像如上，無(wú)法區(qū)分CT值相差256HU以下的組織對(duì)比。也就是說(shuō)這時(shí)除了骨骼鈣化顯示為白色，空氣為黑色，幾乎分辨不出其他的組織。
而人體內(nèi)軟組織CT值相差多在20—50HU之間。
為此，必須進(jìn)行分段觀察，才能使組織間的對(duì)比體現(xiàn)出來(lái)，窗寬的概念就應(yīng)運(yùn)而生。
這里我們會(huì)用到一個(gè)詞，比特。
什么是比特？
比特幣（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）
哦，錯(cuò)了，不是這個(gè)。
比特犬（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）
也不是這個(gè)。
“比特（bit）”是用來(lái)反映灰度值的最大范圍，即2n，n就是位深。n值越大，灰度值范圍越大。如一般CT值顯示的4096個(gè)密度差可表示為12比特（212）。
4比特，24=16個(gè)灰度，16/16=1
8比特， 28=256個(gè)灰度，256/16=16
10比特，210=1024個(gè)灰度，1026/16=64
12比特，212=4096個(gè)灰度，4096/16=256
16比特，216=65536個(gè)灰度，65536/16=4096
比特越高，每一個(gè)灰度等級(jí)包含的灰度范圍就越多。好多信息被掩蓋，不能被顯示。
以4比特為例，24=16個(gè)灰度，16/16=1，說(shuō)明每個(gè)灰階內(nèi)只含有一個(gè)單位的灰度。分分鐘辨別組織對(duì)比（亮暗信號(hào)差別）。灰度值為1時(shí)最黑，灰度值為16時(shí)最白，之間分為16個(gè)級(jí)差。
以8比特為例，28=256個(gè)灰度，256/16=16，說(shuō)明每個(gè)灰階內(nèi)包含1～16單位的灰度級(jí)，這時(shí)人眼就無(wú)法區(qū)分差別小于16HU的組織。
怎么辦？這時(shí)可以取某一范圍段的灰度值進(jìn)行觀察，于是就產(chǎn)生了窗口技術(shù)。
我們用16個(gè)灰階反映（176-65）這112個(gè)灰度，也就是說(shuō)將112個(gè)灰度值壓縮在16個(gè)灰階內(nèi)，則每一個(gè)灰階相差112/16=7HU，即兩種組織CT值相差高于7HU時(shí)將被肉眼分辨出來(lái)，這時(shí)很多組織的對(duì)比就能分辨出來(lái)，見(jiàn)下圖：
工欲善其事必先利其器，談完了基本原理，我們?cè)賮?lái)看看窗口技術(shù)是如何更好的被運(yùn)用到臨床當(dāng)中的。
人體在病理情況下，正常組織與病變組織的CT值有時(shí)僅相差幾個(gè)（3 ～5）HU。如果這時(shí)我們選擇85的窗寬，85/16=5.3HU，即兩種組織CT值相差低于5.3HU時(shí)無(wú)法分辨其信息，這就給診斷帶來(lái)困難，因此極其需要把預(yù)觀察組織的CT值集中到人眼能分辨的范圍內(nèi)，使圖像黑白適應(yīng)。
若窗寬選擇80HU，每個(gè)灰階等于80/16=5HU,這樣，兩種組織CT值相差5HU以上即可看見(jiàn)，這就能夠?qū)⒓?xì)微的病變顯示出來(lái)。
下面我們通過(guò)幾個(gè)病例來(lái)看一下窗寬對(duì)圖像的影響。
當(dāng)窗位不變時(shí)，適當(dāng)調(diào)整窗寬，圖像是不是發(fā)生了很大的變化呢？對(duì)病變的細(xì)節(jié)顯示是不是不一樣？
接下來(lái)我們來(lái)看窗位是如何決定圖像質(zhì)量的。
我們可以看到，當(dāng)窗寬不變時(shí)，窗位降低以后，圖像是偏向白色。
窗位的選擇受組織CT值影響，窗位選擇不當(dāng)就會(huì)影響到圖像的亮暗信號(hào)，間接影響到人眼對(duì)圖像組織的觀察。我們經(jīng)常聽(tīng)到醫(yī)生說(shuō)圖像太白了或者太黑了，原因就在此。
那么我們應(yīng)該選擇什么樣的窗位比較合適呢？
我們先來(lái)回顧一下人體正常組織和器官的CT值。
那么窗位應(yīng)當(dāng)選擇所觀察組織的平均CT值，如觀察顱內(nèi)灰、白質(zhì)的對(duì)比，應(yīng)當(dāng)選擇灰、白質(zhì)的平均CT值27～37HU之間，灰、白質(zhì)對(duì)比較好。欲觀察其他組織亦是如此。
最后我們來(lái)做個(gè)總結(jié)：
使用寬窗：病變與組織密度差異較大或需觀察范圍大、層次豐富時(shí)采用。
加大窗寬+調(diào)高窗位：小的硬膜下或硬膜外血腫，高密度的占位性病變，增強(qiáng)后圖像等。
加大窗寬+降低窗位：腹膜炎、胰腺炎、胃腸穿孔、腹腔腫瘤等。
使用窄窗：病變與組織密度差異較小，邊界欠清晰時(shí)使用。
窄窗+調(diào)高窗位：早期肝癌、彌漫性肝癌、脂肪肝、早期腦梗死等。
窄窗+降低窗位：新生兒缺氧缺血性腦病、小兒顱腦等。
窗寬、窗位兩者應(yīng)相互協(xié)調(diào)，匹配，才能獲得既有一定層次，又有良好對(duì)比的影像。
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由于人體和不同年齡段組織結(jié)構(gòu)的差異，病理過(guò)程千變?nèi)f化，以及各種類(lèi)型CT設(shè)備性能的差異，或同一CT機(jī)使用一定時(shí)期后的變化，同時(shí)還受管電流、管電壓等影響。
掌握好原則并靈活使用調(diào)窗技術(shù)是照好一張CT片的關(guān)鍵，盡管CT設(shè)備都設(shè)置了不同組織的固定窗值，但這些都是為了方便日常工作而設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)功能。
