據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的具有集成在機(jī)架壁中的體模之掃描儀的 軸向視圖。
[0017] 圖4示出了本發(fā)明一個(gè)可能實(shí)施方案的側(cè)視圖，其中校準(zhǔn)體模被集成在掃描儀的 機(jī)架內(nèi)。
[001引圖5示出了掃描儀一個(gè)替代選擇實(shí)施方案的軸向視圖，對于該掃描儀，校準(zhǔn)體模 在標(biāo)稱X射線視場W外。
[0019] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的掃描儀的軸向視圖，該掃描儀具有集成在 與患者定位或固定設(shè)備相關(guān)聯(lián)的機(jī)架壁內(nèi)部之設(shè)備上的體模。
[0020] 圖7A和圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于肢體（extremity)成像的專 用CBCT掃描儀的側(cè)視圖和透視圖。
[0021] 圖8A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的與掃描儀口或機(jī)架集成在一起W用于骨 礦物質(zhì)密度估計(jì)的校準(zhǔn)系統(tǒng)。圖8B示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的具有已知骨礦物質(zhì) 密度插入物的聚己締體模。
[002引圖9A至圖9D示出了，與MDCT相比，使用CBCT掃描儀的BMD測量結(jié)果。
[0023] 圖10A至圖10C示出了使用高分辨率CBCT對來自尸體榜骨的骨小梁形態(tài)測量進(jìn) 行估計(jì)的圖像和圖譜。
[0024] 圖11A至圖11D示出了使用高分辨率CBCT對來自尸體榜骨的骨小梁形態(tài)測量進(jìn) 行估計(jì)的圖表。
[0025] 圖12A至圖12G示出了使用CBCT、y CT和MDCT對尸體榜骨進(jìn)行形態(tài)測量分析的 圖像和圖表。
[0026] 圖13示出了使用靜電"電容"模型進(jìn)行的關(guān)節(jié)間隙寬度計(jì)算，其中場線描述關(guān)節(jié) 內(nèi)間隙的唯一的非簡并圖譜（non-degenerate map)。
[0027] 圖14A至圖14C示出了表示在坐和站立期間的關(guān)節(jié)間隙差異的圖像和圖表。
[002引圖15A至圖1抓示出了表示在坐和站立期間的關(guān)節(jié)間隙差異的圖像和圖表。
[0029] 圖16示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案計(jì)算的手部中的關(guān)節(jié)間隙圖譜。 具體實(shí)施方案
[0030] 現(xiàn)在將通過參照附圖在下文中更全面地描述本文所公開的主題，在附圖中示出了 本發(fā)明的一些實(shí)施方案，而不是所有實(shí)施方案。貫穿全文，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元 件。本文所公開的主題可許多不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)被理解為對本文中所記載的 實(shí)施方案的限制；相反，提供該些實(shí)施方案w使得本公開內(nèi)容可w滿足適用的法律要求。事 實(shí)上，具有在W上描述及相關(guān)聯(lián)附圖中所呈現(xiàn)的教導(dǎo)之益處的、本文公開的主題所屬領(lǐng)域 的技術(shù)人員會想到本文記載的本文公開之主題的許多修改和其他實(shí)施方案。因此，應(yīng)當(dāng)理 解，本文所公開的主題不限于所公開的特定實(shí)施方案，并且修改和其他實(shí)施方案旨在包括 在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供了用于定量校準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)斷層成像掃描儀的設(shè) 備和方法。該設(shè)備包括配置用于容納患者、患者的一部分或患者的肢體的機(jī)架。機(jī)架還具有 配置成用于安置設(shè)備之附加部件的外殼。X射線源可W定位在機(jī)架的內(nèi)部空間內(nèi)或在本領(lǐng) 域技術(shù)人員已知的任何其他適當(dāng)?shù)奈恢谩z測器也可W被安置在機(jī)架的內(nèi)部空間內(nèi)，并且 與所述X射線源相對定位，使得所述檢測器接收從X射線源發(fā)出的X射線?；蛘?，檢測器還 可W定位在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他適當(dāng)?shù)奈恢?。檢測器限定出設(shè)備的標(biāo)稱視場， 并且在標(biāo)稱視場中的任何物體被設(shè)備成像。在視場W外的對象可類似的方式成像，但 是可能設(shè)及更復(fù)雜的圖像重建技術(shù)（在現(xiàn)有技術(shù)中已建立的若干技術(shù)）W形成精確的計(jì)算 機(jī)斷層成像圖像。校準(zhǔn)體模定位在標(biāo)稱視場內(nèi)或標(biāo)稱視場W外。通過設(shè)備對校準(zhǔn)體模進(jìn)行 成像W實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。
[0032] 如圖1至圖6示出的，CT掃描儀10包括X射線源12和檢測器14,示出二者都安 置在機(jī)架16中?；蛘?，X射線源12和檢測器14可W放置在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其 他適當(dāng)?shù)奈恢?。機(jī)架16通常在X射線源12和檢測器14之間限定出圓筒形開口 18,用于檢 查患者的解剖結(jié)構(gòu)20的一部分。雖然圖1至圖6示出了檢查僅僅患者的解剖結(jié)構(gòu)的一部 分，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是CT掃描儀不僅可W用于檢查患者之解剖結(jié)構(gòu)的特定部 分，還用于檢查患者的整個(gè)區(qū)域或患者的整個(gè)身體。因此，包括患者之解剖結(jié)構(gòu)的一部分的 示出僅作為實(shí)例，并且不旨在被認(rèn)為是限制。X射線源12發(fā)出穿透解剖結(jié)構(gòu)20的X射線， 并且通過檢測器16記錄衰減的X射線值作為投影圖像。X射線源12和檢測器14圍繞機(jī)架 16中的開口 18或患者解剖結(jié)構(gòu)20旋轉(zhuǎn)，并且捕獲多個(gè)投射圖像，W便對解剖結(jié)構(gòu)20的橫 截面（軸向）圖像進(jìn)行重建。
[0033] 本發(fā)明的實(shí)施方案設(shè)及采取肢體錐形束CT掃描儀配置（具有平板檢測器）之形 式的掃描儀10,如圖1所示。盡管在圖1中示出了肢體錐形束CT掃描儀，該是一個(gè)簡單的 實(shí)例，并且不旨在限制所使用的CT掃描儀的類型或所檢察的解剖結(jié)構(gòu)。通過虛線圓圈示出 了同一掃描儀的標(biāo)稱視場（FOV) 22。值得注意的是，F(xiàn)OV 22可因不同的配置而不同。在該 個(gè)具體配置中，如圖1所示，F(xiàn)OV 22延伸超過解剖結(jié)構(gòu)20并且包含機(jī)架16的一部分。因 此，校準(zhǔn)體模24可W被集成機(jī)架16的開口 18與檢測器14之間的空間28中的在機(jī)架16 之壁26上。該確保體模24總是在掃描儀10的FOV 22內(nèi)。因此，使用掃描儀10獲取的重 建橫截面圖像可W包含校準(zhǔn)體模24的橫截面。體模24的橫截面可W用作測量/推算期望 結(jié)構(gòu)之BMD的參考。然而，應(yīng)注意的是所得圖像中體模24的橫截面可W用于評估本領(lǐng)域技 術(shù)人員已知的任意數(shù)量的情況。
[0034] 圖2和圖3示出了定位校準(zhǔn)體模24的替代方式。在該些配置中，體模24附接在 機(jī)架開口 18或患者檢查空間內(nèi)（圖2)或者被集成在機(jī)架壁內(nèi)（圖3)。圖4示出了相同構(gòu) 思的側(cè)視圖，其中為了成像的目的，人膝部20被展示為位于掃描儀10之機(jī)架16中的開口 18內(nèi)。
[0035] 圖5展示了所提出的系統(tǒng)的另一替代配置，其中校準(zhǔn)體模24與掃描儀10集成在 一起，但是在標(biāo)稱重建視場22的外部，并且因此沒有被完全采樣。雖然在該種情況下體模 24欠采樣（under-sampled)，但是借助于延伸超出標(biāo)稱視場22的重建--包括本領(lǐng)域的技 術(shù)人員已知的其中現(xiàn)有/已知信息可W用于對校準(zhǔn)體模進(jìn)行精確重建的方法一一仍能夠完 成對校準(zhǔn)體模的測量。該使得能夠在體模被放置在源和檢測器之間某處但不總是在標(biāo)稱視 場中時(shí)進(jìn)行定量成像。
[0036] 圖6示出了所提出的系統(tǒng)的另外的配置，其還包括定位成與患者解剖結(jié)構(gòu)20相鄰 的固定裝置30。固定裝置30可W由可膨脹囊、泡沫或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他適當(dāng) 的材料形成。另外，固定裝置30可W配置成固定患者之解剖結(jié)構(gòu)的一部分、患者的一個(gè)區(qū) 域或整個(gè)患者。在圖6所示出的實(shí)例中，固定裝置30采取氣囊的形式，其配置成固定患者 的膝部。如圖6所示，校準(zhǔn)體模24集成在固定裝置30內(nèi)。
[0037] 所提出的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案設(shè)及固體組成的圓柱形體模插入物，但是也可W使 用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何體模。如圖4所述，插入件/體模24可W足夠長W覆蓋掃描 儀10的整個(gè)FOV 22,使得所有重建的橫截面圖像都包含體模24的橫截面。預(yù)期體模將呈 現(xiàn)已知密