窗口技术的应用

CT图像除了用不同的黑白灰度来表示组织器官的密度高低外，还可用X线的吸收系数来表示密度的高低，这样就有了一个量化的指标。在实际工作中把吸收系数换算成CT值，因此组织器官的密度直接用CT值表示，单位为享氏单位（Hounsfield unit；Hu）。把水的CT值定为0Hu，人体内密度最高的骨皮质CT值为1000Hu，空气的CT值为-1000Hu，人体内密度不同的各种组织CT值则位于-1000Hu～＋1000Hu的2000个分度之间（图2-13，图2-14）。

图2-13　亨斯菲尔德标尺与EMI标尺CT值的比较

图2-14　CT值与灰阶的关系

如果CT图像用2000个灰度来表示2000个分度，则图像层次非常丰富，但是人眼不能分辨这些细微的灰度差别。一般人眼只能区分16个灰阶，如果图像用16个灰阶来反映2000个分度，则每个灰阶的CT值为2000/16＝125Hu，亦即人眼能分辨的相邻2个灰阶间的CT值差为125Hu，如果两种组织的CT值差别小于125Hu时，则人眼不能分辨。为了使CT值差别小的两种组织能被分辨，必须采用不同的窗宽（window width）和窗位（window level）。窗宽是指图像上16个灰阶里所包括的CT值范围，在此CT值范围内的组织均以不同的模拟灰度显示。CT值高于此范围的组织，无论多高均显示为白色，没有灰度的差别；CT值低于此范围的组织，无论多低，均显示为黑色，也没有灰度的差别。窗位是窗的中心位置，同样的窗宽，由于窗位不同，其所包括的CT值范围不同。提高窗位图像变黑，相反降低窗位则图像变白；加大窗宽图像层次增多，组织对比减少，缩窄窗宽图像层次减少，对比增加。因此，为了使病变显示清楚，应根据具体情况调节窗宽和窗位，以获取较好的图像质量。当正常组织与病变组织间的密度差别较小时，应用窄窗宽才能显示出病变。

CT与普通X线影像不同，它是数字化重建图像。分析数字化重建图像的一个重要手段是窗口技术。窗口技术是指利用调节窗宽和窗位而得出对比度清楚的优质图像，如果窗宽、窗位调节不当，就不能充分显示器官组织结构和毗邻关系，甚至会使病变被掩盖、遗漏，而有些病变因其大小、形态、位置、密度和演变过程不同，有时即便是常规的窗宽、窗位也显示不出来。因此，如何正确运用窗口技术，以获得使病变部位明显呈现出来的清晰图像，是提高CT图像质量与诊断符合率的关键。

CT图像是可以随意调制的，但这种调制必须要有明确的目的。检查不同部位、不同组织需要调节不同的窗宽、窗位。在日常工作中，因为窗位相当于所显示灰阶的中心，所以应选在需要显示的组织CT值范围内，例如为显示肺，窗位应选在与空气相近的CT值，即-500～-700Hu，而对于显示纵隔结构，窗位应选在软组织的CT值，即30～50Hu。

不同组织因为密度不同，X线吸收值就不同，所以窗宽和窗位应灵活选择。要想详细地了解和观察到所检查层面的组织结构细节，不但要有熟练的调窗技术，还应熟知各部位的正常CT值，这样才能调制出满意的CT图像。如脑的CT值一般在＋35Hu左右，所以成人头部常规选择的窗位为35Hu，窗宽为100Hu。但婴幼儿头部受其年龄发育特点的影响，其脑质密度值远不如成人高，这样，用成人头部的窗宽、窗位来观察，调制出来的图像浓淡（黑白）反差太大，脑质密度太黑，不能仔细观察脑质结构。而改用低窗位（窗位28～30Hu），窗宽相应增加（110Hu）窗口来观察，其脑质结构就对比的比较清楚，改变了小儿头部CT图像不如成人清楚的状况。又如，我们常发现临床具有典型的脑梗死症状和体征，但用常规窗宽、窗位观察却未能发现病灶，改用高窗位（＋50Hu左右），低窗宽（80Hu左右）观察，梗死灶往往就能比较清楚地衬托出来，因为发病时间在48h以内的脑梗死，病变区的密度仅略低于邻近的正常脑质，CT值一般在＋30Hu左右为低窗宽时，病灶与正常组织之间的CT值就能对比出来。因此，两种组织密度差别小的病灶适合用高窗位和低窗宽来观察。

同样，对肝脏采用窗宽100～150Hu，窗位70～75Hu，可以检查出常规窗宽（200Hu）、窗位（50Hu）没有检出的病灶。因为正常肝组织的CT值为50Hu左右，如果病灶的CT值为40Hu，两者相差仅10Hu，所以病灶也就较清楚地显示出来。如果窗宽为200，200/16＝12．5 Hu，超出两者的密度范围，病灶会被漏掉。窄窗宽只适用于两种组织间CT值相差小的脏器，如果观察骨骼就不太适用，反而会掩盖病灶。比如观察颅骨时就得用高窗宽（1000～2000Hu）、高窗位（300～500Hu），效果较好，影像较清楚。又如，观察小的硬膜外、硬膜下血肿，常规窗宽、窗位时，可见局部颅骨稍厚些，分辨不出有无血肿。此时适当调宽窗宽和调高窗位，局部层次增加，范围扩大，即可明确分辨出小血肿和颅骨的边界来。

对于CT值差别较大的组织，可以使用双窗技术。双窗是指CT检查时将两者不同窗宽、窗位所示的影像同时显示在CRT上或摄于同一胶片上。目前许多CT都有双窗功能。如胸部的CT检查，使用双窗可以在一张图像上同时显示肺组织和胸壁、纵隔软组织，显示病变比较直观，有利于诊断和鉴别诊断，特别是在胸壁、胸膜、肺、纵隔联合病变时。双窗技术对于常规CT检查后诊断较困难的病例，是一种有益的补充。但值得注意的是，使用双窗技术不能根据灰度来估计CT值，因为双窗的第一窗和第二窗均用满灰度来表示，所以同样的灰度对应的CT值未必相同。

熟练掌握调窗技术是保证CT图像质量的重要因素。尽管现在许多CT机都设置有显示不同组织的固定窗，如脑窗、骨窗、软组织窗、腹窗、纵隔窗及肺窗等，每个窗都有相应的固定窗宽和窗位，但这些都是为了方便日常工作而设的标准功能。由于人体和不同年龄段组织结构的差异，病理过程的千变万化，以及各种类型CT机性能的差异，或同一CT机使用一定时期有所变化，同时受机器的电流、电压、X线量等的影响，还有各种类型的照相机、冲片机、胶片和冲洗药液的差异，故应经常单个调节窗宽、窗位，使组织解剖细节和病理变化显示充分、细致、清楚。适当使用一些特殊窗技术（如双窗）可更逼真、更细致、更清晰地反映病灶改变，提高疾病的定位及定性诊断率。