CTのハンスフィールド単位とウィンドウ処理

🧠 水を0 HUHU（Hounsfield unit）、空気を−1000 HUとして線減弱係数 linear attenuation coefficient 線減弱係数（linear attenuation coefficient） linear attenuation coefficient（線減弱係数） を正規化する。 ウィンドウレベルwindow level ウィンドウレベル（window level）window level（ウィンドウレベル） は表示範囲の中心、ウィンドウ幅window width ウィンドウ幅（window width）window width（ウィンドウ幅） は表示するHU幅である。

HUと表示階調

HUは絶対密度ではなく、同じ管電圧条件で水に対する相対的な線減弱を表す。表示装置は選択したHU範囲を有限階調へ割り当てるため、ウィンドウ幅window width ウィンドウ幅（window width）window width（ウィンドウ幅） を狭めるほど範囲内のコントラスト contrast コントラスト（contrast） contrast（コントラスト） は高くなる。¹²

CTのハンスフィールド単位とウィンドウ処理を表す式

$\mu$は対象、$\mu_{water}$は水の線減弱係数 linear attenuation coefficient 線減弱係数（linear attenuation coefficient） linear attenuation coefficient（線減弱係数） である。分母も水なのでHUは無次元の相対尺度となる。

線減弱係数から表示画像へ

狭いウィンドウは小さな差を強調し、広いウィンドウは広範な密度を同時表示する。

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Hounsfield unit'>HU</span>と表示階調"] --> B
  B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='linear attenuation coefficient'>線減弱係数</span>から表示画像へ"] --> C
  C["狭いウィンドウは小さな差を強調し、広いウィンドウは広範な密度を同時表示する"] --> D
  D["ウィンドウ設定と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Hounsfield unit'>HU</span>の限界"]

ウィンドウ設定とHUの限界

再構成された線減弱係数 linear attenuation coefficient 線減弱係数（linear attenuation coefficient） linear attenuation coefficient（線減弱係数） を水に対する相対値へ変換したものがHUであり、その値にはX線エネルギーと物質組成が影響する。ウィンドウレベルwindow level ウィンドウレベル（window level）window level（ウィンドウレベル） は表示範囲の中心、ウィンドウ幅window width ウィンドウ幅（window width）window width（ウィンドウ幅） は表示するHU範囲を定め、狭い幅ほど小さな差を強調する。

肺・軟部・骨では適切なウィンドウ設定が異なる。部分容積効果partial volume effect部分容積効果（partial volume effect）partial volume effect（部分容積効果）、ビームハードニングbeam hardeningビームハードニング（beam hardening）beam hardening（ビームハードニング）、管電圧、再構成条件reconstruction parameters 再構成条件（reconstruction parameters）reconstruction parameters（再構成条件） によりHUは変動するため、小さな差を物質固有値とみなさない。

まとめ

• 水を0 HU、空気を−1000 HUとして線減弱係数 linear attenuation coefficient 線減弱係数（linear attenuation coefficient） linear attenuation coefficient（線減弱係数） を正規化する。ウィンドウレベルwindow level ウィンドウレベル（window level）window level（ウィンドウレベル） は表示範囲の中心、ウィンドウ幅window width ウィンドウ幅（window width）window width（ウィンドウ幅） は表示するHU幅である。
• 狭いウィンドウは小さな差を強調し、広いウィンドウは広範な密度を同時表示する。
• 肺・軟部・骨では適切なウィンドウ設定が異なる。