CT 影像测量：从 DICOM 到 HU、区域面积与报告

这篇教程用一张公开 CT 切片，带你在 PathoWish 中完成 DICOM 读取、HU 校准、显示窗生成和高密度区域测量。项目会输出图表、逐区域数据、验证记录与可继续修改的代码。

本例在 200 HU 阈值下得到 6 个高密度候选区域，总二维面积为 803.760824 mm²，通过 21 项检查。下面按插件中的实际工作流程建立项目。

1. 选择 CT 数据和工作目录

从 pydicom 3.0.1 官方仓库下载 CT_small.dcm 的原始文件。它是一张 128 × 128 的单层 CT，大小为 39,206 字节。

1. 打开“数据与范围”，选择研究项目和“本地执行”。
2. 点击“选择工作目录”，指定代码、图表和报告的保存位置。
3. 在“研究数据”点击“＋ 增加数据”，用途填写“CT 的 HU 校准与二维区域测量”。
4. 数据类型选“单个文件”，点击“选择路径并添加”，选中 CT_small.dcm。
5. 选择已有项目环境，或让插件为该项目准备独立环境。

本次复用了 Python 3.12.14 环境，所需包为 pydicom、NumPy、SciPy 和 Matplotlib。数据加载仅保留测量所需的像素与标定字段。

文件 SHA-256 为 3dd31e5cc835b3f2cdd46c9da1982f59251e78518fefa8163d914631c66437d6，可用于核对复现输入。

2. 输入分析目标

点击“提交建模需求”，或在“建模项目”点击“提交新需求”，填写：

请用选中的 CT DICOM 建立一个影像质控与测量项目：读取像素间距和重标定参数，转换为 HU，生成两种显示窗、HU 分布图和高密度区域叠加图；输出逐区域面积与强度统计，并比较几个合理阈值的测量差异。请独立实现代码，验证单位和计算，使用 CPU 运行，生成带 PathoWish 品牌的图表报告。输出中保留分析所需元数据。

点击“下一步：核对需求”，确认输入文件、执行位置和环境后提交。

3. 核对方案与参考资料

阶段 1“调研文献与资源”展示方法调研；阶段 2“确认方案与仓库”展示实施方案。

本例参考 scikit-image 论文 中的数组处理、连通区域与属性测量思想，并依据 pydicom 像素指南 处理 DICOM 标定。模型将这些方法组织成项目自己的代码与依赖。

需要补充论文时，可从 PeerJ 文章页下载 PDF，在阶段 2 的“参考文献与自备材料”点击“＋ 添加 PDF 文献”，核对导入后的标题与选中状态。

检查方案是否覆盖四类工作：

勾选“我已核对方案与所选仓库，确认按以上方案开发”，点击“确认方案并开始定制开发”。

4. 查看开发与执行

在阶段 3“分析源码与定制开发”查看实现进度，在阶段 4“验证并查看结果”查看运行和模型审阅。四个模块按实际数据依赖执行，运行日志与结果文件随版本保存。

本例的转换公式为：

HU = 存储像素值 × RescaleSlope + RescaleIntercept
面积 = 像素数 × 行间距 × 列间距

输入的斜率为 1，截距为 −1024；行、列间距均为 0.661468 mm。显示窗作用于单独的显示数组，测量始终读取 HU 数组。

5. 检查图表与结果

先查看两种窗口，确认图像方向和显示完整，再查看 HU 分布与候选叠加。

本例以高于 200 HU 的像素形成候选掩膜，采用 8 邻域连接并保留至少 3 像素的区域。左图显示保留像素，右图用颜色区分 6 个区域；坐标表示行列方向的物理距离。

16,384 个像素的 HU 范围为 −896 至 1167，均值为 −119.073853 HU。项目的独立转换与 pydicom 标准模态转换逐像素一致，最大差为 0 HU。

提高阈值会减少保留面积，也可能把原先连通的区域拆开，因此区域数会增加。表中的占比以整幅图像为分母；这些指标用于比较单层 CT 的阈值测量规则。病灶分割任务应结合病灶标签或相应模型另建方案。

6. 查看一次真实的版本修正

首轮运行完成科学计算和 19 项检查。模型随后读取绘图日志，发现 Matplotlib 将缓存放到了系统临时目录，于是创建新实现版本，把缓存配置到该版本的产物目录，并增加缓存路径和 PNG 文件检查。

新版本重新执行后通过 21 项检查。两版测量指标完全相同，父版 27 项产物的文件哈希保持不变。你可以在项目版本记录中同时查看修正理由、旧版结果和新版运行。

这展示了项目如何通过实际日志继续改进运行配置，并保留实验版本。

7. 打开结果与代码，扩展你的测量

进入“结果与图表”，查看带 PathoWish 标识的汇总报告。点击“打开结果文件夹”，可找到三张 CSV、四张 PNG、HU 与标签数组、标定元数据以及验证记录。点击“打开项目代码”，继续修改阈值、连通规则和显示窗口。

例如，可以继续提出：

请保留当前版本，把主阈值改为 250 HU，增加 250 HU 的对照结果，并在报告中比较面积与区域数量。

使用自己的数据时，先核对像素间距和重标定字段。该项目面向单层 CT 的二维测量；扩展到连续切片后，可进一步设计三维连通区域与体积计算。

数据与方法来源

• 数据：pydicom 3.0.1 的 CT_small.dcm，使用时保留仓库许可和来源说明。
• 方法：scikit-image: image processing in Python。
• 单位：DICOM Pixel Spacing 的值顺序与单位。

实验记录：2026 年 10 月 15 日，最终版本 version-b5860832ffb6、运行 run-7bc589cbc6，四个步骤完成。PathoWish 实际项目后端执行计算，当前会话模型完成资料阅读、代码生成、日志审阅和版本修正。