טיוטה:חלונאות טומוגרפית

חַלּוֹנָאוּת טומוגרפית (באנגלית: CT Windowing) היא טכניקה למיפוי תחום הגוונים של אפור בתצוגת סריקה טומוגרפית (CT). שינוי תחום הגוונים של אפור מאפשר להגביל את תחום ערכי האונספילד המוצגים כך שאזור העניין (באנגלית: Range of Interest – ROI) מוצג בניגודיות שמתאימה להבחנה על ידי העין האנושית על חשבון תחום הערכים שמחוץ ל-ROI.

תחום הגוונים של אפור בתצוגת סריקה טומוגרפית (CT)

ערכי האונספילד בסריקה טומוגרפית

תחום ערכי האונספילד (HU) שניתנים להצגה בסריקה טומוגרפית גדול מתחום הגוונים של אפור שצופה אנושי מסוגל להבחין ביניהם.

כל יחידת נפח (voxel) בתמונת CT מאוחסנת באמצעות 12 סיביות לפחות. גבולות ברירת המחדל לתצוגת ערכי HU בתמונות הן בין 1024- לבין 3071+, כך שיש להבחין בין 4096 גוונים של אפור.

מערכת הראייה האנושית

צופים אנושיים מסוגלים להבחין בין 700 ל-900 גוונים של אפור עבור טווח הארה של צגים רפואיים בתנאים אופטימליים. לכן, אין תועלת בהצגת יותר מ-10 סיביות של אפור (1,024 גוונים של אפור), שכן זוהי חריגה מהיכולות של מערכת הראייה האנושית.^[1]

התאמת תחום ערכי האפור לאזור העניין

כל חומר בגוף הנסרק מאופיין על-ידי תחום ערכי HU. כאשר בוחנים תמונות CT, הצגת תחומי ערכים שחורגים מתחומי הערכים שמאפיינים את החומרים באזור העניין (ROI), איננה תורמת מידע בעל משמעות. אם ערכי האונספילד של החומרים בעלי העניין נמצאים בתחום ערכים מוגבל, ניתן להציג את ערכי HU הגבוהים מתחום זה בלבן ואת הנמוכים מהם בשחור. בצורה זו, אפשר לחלק את תחום הגוונים של אפור על פני תחום מצומצם יותר של ערכי HU, ובכך להגביר את הניגודיות בחומרים המעניינים. תחום גוני האפור המצומצם הוא החלון הטומוגרפי.

הגדרת החלון הטומוגרפי

החלון הטומוגרפי הוא תחום ערכי HU שנרצה לראות בפירוט רב ובהפרדה טובה של גוני אפור. החלון משתרע מהערך הגבוה ביותר עד הערך הנמוך ביותר שנרצה לראות בפירוט ובהפרדה מתאימים. הערך הגבוה הוא הגבול העליון של החלון, הערך הנמוך הוא הגבול התחתון של החלון. המרחק בין הגבולות הוא רוחב החלון. הערך שנמצא בדיוק באמצע – במרחק זהה מכל אחד מגבולות החלון נקרא רמת החלון או מרכז החלון.

החלון הטומוגרפי מוגדר באמצעות שני מספרים שמבוטאים ב-HU: רוחב החלון ומרכז החלון.^[2]

רוחב החלון

רוחב החלון (באנגלית: Window Width) מסומן באותיות WW ולעיתים רק W.

חלון רחב

חלון רחב מוגדר בדרך כלל בתחום של 400 עד 2000 HU ומתאים לאזורי עניין שכוללים ערכי HU שונים ומרוחקים זה מזה.

לדוגמה, בית החזה מכיל ריאות עם אוויר וכלי הדם זה לצד זה. באותו אזור נמצאות גם הצלעות. כדי להבחין בין החומרים נזדקק לחלון שמציג את ערכי HU שמאפיינים אוויר, כלי דם ועצמות. בחלון זה התמונה תציג הכול, אך ההפרדה תהיה נמוכה מזו שתוצג בחלון צר.

חלון צר

חלון צר מוגדר בדרך כלל בתחום של 50 עד 350 HU ומתאים לאזורי עניין עם ערכי HU דומים.

לדוגמה, המוח מכיל חומר אפור וחומר לבן שערכי HU שלהם קרובים זה לזה. בחלון צר, ההפרדה בין החומר הלבן והחומר האפור תהיה טובה והגולגולת תוצג בלבן ללא פרטים משום שערך HU שלה גבוה בהרבה.

מרכז החלון – רמת החלון

מרכז החלון (באנגלית: Window Center) הוא הערך האמצעי שמרוחק במידה שווה מערכי האונספילד |(HU) של שני גבולות החלון.

מרכז החלון מכונה לרוב רמת החלון (באנגלית: Window Level) ומסומן באותיות WL ולעיתים רק L.

חישוב גבולות החלון

גוני האפור שמייצגים את ערכי HU בחלון משתרעים בין גבולות החלון, המוגדרים באופן סימטרי ביחס למרכז החלון.

כל ערכי HU מתחת לחלון יהיו שחורים לחלוטין.
כל ערכי HU מעל החלון יהיו לבנים לחלוטין.
ערך HU בגבול העליון של החלון הוא WL + (WW / 2)
ערך HU בגבול התחתון של החלון WL - (WW / 2)
ערך הגבול התחתון לא יהיה נמוך ממינוס 1024

שליטה בערכי החלון

מערכות תצוגה טומוגרפית טוענות בדרך כלל את הסדרות הטומוגרפיות לחלון ברירת מחדל של המערכת. ערכים אלה אינם מתאימים בהכרח לאבחון יעיל ובמקרים רבים יש לשנות את ערכי החלון לערכים שיאפשרו לראות את אזור העניין (ROI) בניגודיות שמאפשרת הבחנה טובה בין המרכיבים שבתמונה.

לעיתים, קיימים באזור העניין חומרים ומבנים סמוכים שערכי HU שלהם רחוקים זה מזה. בחלל החזה, למשל, יש ריאות שמכילות אוויר, מים ורקמות רכות עם ערכי HU נמוכים, ולידן עצמות עם ערכי HU גבוהים. המרחק בין הערכים גדול ממרחב ערכי האפור שביניהם מסוגל הצופה האנושי להבחין. לכן אין אפשרות להגדיר חלון אחד שיאפשר לראות את הפרטים בחלל הריאות ובעצמות בהפרדה טובה. במקרה כזה נרצה לראות את אותה תמונה בשני חלונות, אחד שמרכזו מתאים לערכים הנמוכים ואחד שמרכזו מתאים לערכים הגבוהים. אפשרות אחרת היא להזיז את מרכז החלון באותה תצוגה בזמן הצפייה. גם כאשר מרכז החלון מתאים לאזור שבוחנים, נרצה לפעמים לשנות את רוחב החלון כדי להעלות או להוריד את הניגודיות.

במרבית התצוגות אפשר לשלוט על ערכי החלון באופן דינמי על ידי גרירת העכבר תוך לחיצה על לחצן שמאל.^[3]^[4]

שינוי רוחב החלון

שינוי רוחב החלון יקרב או ירחיק את גבולות החלון ממרכזו, ערך האונספילד (HU) של המרכז לא ישתנה.

הגדלת רוחב החלון תפחית את הניגודיות בתמונה - חומריים ומבנים בעלי ערכי HU רחוקים יוצגו בגוונים דומים של אפור.
הקטנת רוחב החלון תגדיל את הניגודיות בתמונה - חומריים ומבנים בעלי ערכי HU קרובים יוצגו בגוונים שונים של אפור.

תמונה טומוגרפית אקסיאלית - אזור הבֶּטֶן חלון צר (L0)(W200) ניגודיות גבוהה

תמונה טומוגרפית אקסיאלית - אזור הבֶּטֶן רוחב החלון 600 (L0)(W600)

תמונה טומוגרפית אקסיאלית - אזור הבֶּטֶן חלון רחב (L0)(W1000) ניגודיות נמוכה

במרבית התצוגות רוחב החלון גָּדֵל כאשר גוררים את העכבר ימינה וקָטֵן כאשר גוררים אותו שמאלה.^[5]

הזזת מרכז החלון

הזזת מרכז החלון תזיז את גבולות החלון באותה מידה ובאותו כיוון, רוחב החלון לא ישתנה.

העלאת מרכז החלון תכהה את התמונה - ככל שמרכז החלון עולה ערכי HU נמוכים מוצגים בערכים כהים של אפור עד שחור.
הורדת מרכז החלון תבהיר את התמונה - ככל שמרכז החלון יורד ערכי HU גבוהים מוצגים בגוונים בהירים יותר של אפור עד לבן.

תמונה טומוגרפית אקסיאלית - אזור הבֶּטֶן מרכז נמוך (L-200)(W600) תמונה בהירה

תמונה טומוגרפית אקסיאלית - אזור הבֶּטֶן מרכז 0 (L0)(W600)

תמונה טומוגרפית אקסיאלית - אזור הבֶּטֶן מרכז גבוה (L200)(W600) תמונה כהה

במרבית התצוגות מרכז החלון עולה כאשר גוררים את העכבר מַעְלָה ויורד כאשר גוררים אותו מַטָּה.^[5]

חלונות טיפוסיים

מערכות תצוגה של תמונות טומוגרפיות מציעות חלונות טיפוסיים מוגדרים מראש (באנגלית: Windowing Presets) כדי להקל על המשתמשים בבחירת ערכי חלון ראשוניים שמתאימים לאזור העניין. ערכים אלה הם בגדר הצעות ראשוניות בלבד. אין קביעה תקנית של מערכת ערכים והם שונים בין המערכות השונות. התמונות שמוצגות בדוגמאות, מבוססות על ערכים אלה:^[6]

שם החלון	מרכז החלון WL	רוחב החלון WW	גבול תחתון	גבול עליון	Name
ריאה	600-	1600	1024-	200	Lung
בֶּטֶן	0	350	175-	175	Abdomen
מּוֹחַ	35	70	0	70	Brain
בלוטת יוֹתֶרֶת הַמּוֹחַ	35	150	40-	110	P.F.
עַמּוּד שִׁדְרָה	60	300	90-	210	Spine
כבד	100	200	0	200	Liver
עֶצֶם	600	1600	200-	1400	Bone

דוגמאות

כל התמונות מבוססות על אותה סריקת בית החזה ומוצגות בשלושה חתכים:

פרוסה אקסיאלית – רוחבית
פרוסה קורונלית – חזיתית
פרוסה סגיטלית – צידית

תצוגת חלון ריאה WL=-600 WW=1600

תצוגת חלון בֶּטֶן WL=0 WW=350

תצוגת חלון מּוֹחַ WL=35 WW=70

תצוגת חלון בלוטת יוֹתֶרֶת הַמּוֹחַ WL=35 WW=150

תצוגת חלון עַמּוּד שִׁדְרָה WL=60 WW=300

תצוגת חלון כבד WL=100 WW=200

תצוגת חלון עֶצֶם WL=600 WW=1600

.

ראו גם

סולם האונספילד

לקריאה נוספת

שם סופר, שם ספר, שם הוצאה, תאריך הוצאה

קישורים חיצוניים

התוכן בקישור, באתר (שם האתר)

הערות שוליים

^ Tom Kimpe and Tom Tuytschaever, Increasing the Number of Gray Shades in Medical Display Systems, The National Center for Biotechnology Information
^ Dr Yahya Baba, Windowing (CT), Radiopaedia, ‏29 Sep 2021
^ CT SCAN IMAGE SETTINGS SIMPLIFIED, ‏JULY 22, 2015
^ Scott Moses, MD, Hounsfield Unit, Radiodensity, CT Scan Window Level, CT Scan Window Width, ‏5/1/2022
^ ¹ ² אין תקן מחייב בנושא כיוון גרירת העכבר וקיימות מערכות שבהן השליטה שונה. התוצאה מוצגת תוך כדי הגרירה, לכן קל לשלוט על ערכי החלון בדרך זו באופן אינטואיטיבי.
^ DIAGNET - CDP Ltd grants a non-exclusive and non-transferable license to use this software for personal or internal business purposes.

2022 05 קטגוריה:דימות רפואי קטגוריה:רדיוגרפיה

[1] Tom Kimpe and Tom Tuytschaever, Increasing the Number of Gray Shades in Medical Display Systems, The National Center for Biotechnology Information

[2] Dr Yahya Baba, Windowing (CT), Radiopaedia, ‏29 Sep 2021

[3] CT SCAN IMAGE SETTINGS SIMPLIFIED, ‏JULY 22, 2015

[4] Scott Moses, MD, Hounsfield Unit, Radiodensity, CT Scan Window Level, CT Scan Window Width, ‏5/1/2022

[:0-5] ¹ ² אין תקן מחייב בנושא כיוון גרירת העכבר וקיימות מערכות שבהן השליטה שונה. התוצאה מוצגת תוך כדי הגרירה, לכן קל לשלוט על ערכי החלון בדרך זו באופן אינטואיטיבי.

[6] DIAGNET - CDP Ltd grants a non-exclusive and non-transferable license to use this software for personal or internal business purposes.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]