טיוטה:חלונאות טומוגרפית

    מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

    חַלּוֹנָאוּת טומוגרפיתאנגלית: 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)[עריכת קוד מקור | עריכה]

    ערכי האונספילד בסריקה טומוגרפית[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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.גבולות, רוחב ומרכז החלון הטומוגרפי

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

    רוחב החלון[עריכת קוד מקור | עריכה]

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

    חלון רחב[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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.

    המחשת מרכז וגודל חלון טומוגרפי

    חישוב גבולות החלון[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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[עריכת קוד מקור | עריכה]

    תמונה טומוגרפית אקסיאלית בתצוגת חלון ריאה תמונה טומוגרפית קורונלית בתצוגת חלון ריאה תמונה טומוגרפית סגיטלית בתצוגת חלון ריאה

    תצוגת חלון בֶּטֶן WL=0 WW=350[עריכת קוד מקור | עריכה]

    תמונה טומוגרפית אקסיאלית בתצוגת חלון בֶּטֶן תמונה טומוגרפית קורונלית בתצוגת חלון בֶּטֶן תמונה טומוגרפית סגיטלית בתצוגת חלון בֶּטֶן

    תצוגת חלון מּוֹחַ WL=35 WW=70[עריכת קוד מקור | עריכה]

    תמונה טומוגרפית אקסיאלית בתצוגת חלון מּוֹחַ תמונה טומוגרפית קורונלית בתצוגת חלון מּוֹחַ תמונה טומוגרפית סגיטלית בתצוגת חלון מּוֹחַ

    תצוגת חלון בלוטת יוֹתֶרֶת הַמּוֹחַ WL=35 WW=150[עריכת קוד מקור | עריכה]

    תמונה טומוגרפית אקסיאלית בתצוגת חלון בלוטת יוֹתֶרֶת הַמּוֹחַ תמונה טומוגרפית קורונלית בתצוגת חלון בלוטת יוֹתֶרֶת הַמּוֹחַ תמונה טומוגרפית סגיטלית בתצוגת חלון בלוטת יוֹתֶרֶת הַמּוֹחַ

    תצוגת חלון עַמּוּד שִׁדְרָה WL=60 WW=300[עריכת קוד מקור | עריכה]

    תמונה טומוגרפית אקסיאלית בתצוגת חלון עַמּוּד שִׁדְרָה תמונה טומוגרפית קורונלית בתצוגת חלון עַמּוּד שִׁדְרָה תמונה טומוגרפית סגיטלית בתצוגת חלון עַמּוּד שִׁדְרָה

    תצוגת חלון כבד WL=100 WW=200[עריכת קוד מקור | עריכה]

    תמונה טומוגרפית אקסיאלית בתצוגת חלון כבד תמונה טומוגרפית קורונלית בתצוגת חלון כבד תמונה טומוגרפית סגיטלית בתצוגת חלון כבד

    תצוגת חלון עֶצֶם WL=600 WW=1600[עריכת קוד מקור | עריכה]

    תמונה טומוגרפית אקסיאלית בתצוגת חלון עֶצֶם תמונה טומוגרפית קורונלית בתצוגת חלון עֶצֶם תמונה טומוגרפית סגיטלית בתצוגת חלון עֶצֶם.

    ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

    לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

    • שם סופר, שם ספר, שם הוצאה, תאריך הוצאה

    קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

    הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

    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
    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.