子（其中 V是電勢，W及x、y和Z是直角坐標系）被唯一地計算作為沿場線的距離，生成對關節(jié)間隙 的唯一的、強健的且定量的評估，如圖13所示。圖14A至圖14C W及圖15A至圖1抓示出 了膝部（坐和站立）和手部（不同的患者和病狀）的CBCT圖像的應用。圖16示出了所計 算的手部中的示例性關節(jié)間隙圖譜。
[0化6] 本發(fā)明的設備展現(xiàn)出在基于MDCT的臨床標準QCT系統(tǒng)的約5% W內(nèi)的BMD的精 度。骨內(nèi)骨結構形態(tài)測量示出高于MDCT的改進W及與黃金標準微型CT的良好的相關性。 發(fā)現(xiàn)大部分形態(tài)測量指標中的一致在5% W內(nèi)，除了 DA W外，DA可能需要空間分辨率的進 一步提高。使用高分辨率CBCT計算的關節(jié)間隙圖譜能夠測量和可視化負重與非負重掃描 之間的關節(jié)間隙形態(tài)的細微變化，而常規(guī)的全身MDCT無法實現(xiàn)。此外，初步結果展示出鑒 別具有減小的并且被破壞的關節(jié)間隙形態(tài)的病理性骨折中的微小解剖結構差異的能力。通 過改進的X射線散射校正技術、射束硬化校正、系統(tǒng)校正及新的重建方法（包括統(tǒng)計迭代重 建），目前正對從CBCT獲取的pQCT指標的精度進行進一步的提高。每次CBCT掃描對肢體 執(zhí)行自動pQCT分析的能力可W為一系列的骨和關節(jié)疾病中的診斷表現(xiàn)和治療響應評估提 供有價值的補充，使得能夠進行早期檢測、制定治療計劃和進行縱向監(jiān)測，W及實現(xiàn)成本的 下降、工作流的簡化和福射劑量的減少。
[0057] 設及校準體模的預限定位置和密度的實施方案使得可W在不需要人工互動的情 況下自動地定位體模，分析直方圖和衰減系數(shù)（或豪恩斯菲爾德單位/CT值）與密度。由 此，能夠根據(jù)使用者偏好來自動得出期望的結構的圖像的定量分析（例如，BMD)或其他定 量信息。
[0化引雖然大部分的描述是基于使用平板檢測器（FPD)的錐形束CT掃描儀的，該構思同 樣適用于其他容積成像設備，包括；使用多排檢測器和扇形束幾何形狀的螺旋CT掃描儀、0 型臂和C型臂掃描儀（基于錐形束幾何形狀和FPD)、微型CT掃描儀W及圖像引導放射治療 系統(tǒng)。體模的組成也可W是流體。此處示出了圓柱形體模，但是可W包括其他形狀和尺寸 的體模。
[0059] 在本文中關于骨礦物質(zhì)密度炬MD)計算、骨結構評估和關節(jié)間隙分析描述了所提 出的設備和相關聯(lián)的方法。然而，其他潛在的應用包括測量動脈中的巧含量、評估肺部或其 他器官的密度和結構W及執(zhí)行活組織檢查。目標解剖結構不必局限于如示例性優(yōu)選實施方 案中所描述的人類肢體。在執(zhí)行其他結構的定量成像W及獸醫(yī)學成像時，該構思同樣有用。 根據(jù)詳細的說明書，本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點是明顯的，并且因此，所附權利要求旨在覆蓋 落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的本發(fā)明的所有該樣的特征和優(yōu)點。另外，因為本領域的技術 人員可W容易地想到各種修改和變化，所W不期望將本發(fā)明限制于所示出的和所描述的具 體結構和操作，并且因此，所有適當?shù)男薷暮偷韧桨付伎蒞被采用并落入本發(fā)明的范圍 內(nèi)。
【主權項】
1. 一種用于經(jīng)校準之錐形束計算機斷層成像（CBCT)掃描的設備，其包含： 機架，所述機架限定出配置成用于容納患者的大致上為圓筒形的開口以用于檢查，所 述機架還具有配置成用于安置所述設備之部件的壁； X射線源，所述X射線源配置成發(fā)出穿透所述患者的X射線； 檢測器，所述檢測器與所述X射線源相對定位，以使得所述檢測器接收從所述X射線源 發(fā)出的X射線，其中所述檢測器限定出所述設備的標稱X射線視場，使得在所述視場中的任 何物體被所述設備成像；以及 校準體模，定位所述校準體模使得所述校準體模被所述設備成像。
2. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述校準體模定位在配置成容納所述患者的所述 開口內(nèi)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述校準體模定位在由所述機架限定的內(nèi)部空間 中。
4. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述校準體模定位在所述機架之內(nèi)部的外表面 上。
5. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其還包含用于所述校準體模的罩。
6. 根據(jù)權利要求5所述的設備，其中所述罩還具有均勻密度并且其中所述均勻密度不 是所述校準體模的密度。
7. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述校準體模包含約6個校準體模。
8. 根據(jù)權利要求7所述的設備，其中所述6個校準體?？v向地定向在所述機架的大致 上為圓筒形的開口周圍的環(huán)中。
9. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述校準體模大致上為圓柱形。
10. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述校準體模具有覆蓋所述設備的整個視場的 預定長度。
11. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述校準體模包含固體組成。
12. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述校準體模完全定位在所述視場內(nèi)。
13. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述校準體模定位在所述視場的外部。
14. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述校準體模具有已知的豪恩斯菲爾德單位 (HU) 〇
15. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述校準體模具有已知的鈣密度。
16. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述設備還配置成用于負重成像。
17. -種用于經(jīng)校準之錐形束計算機斷層成像（CBCT)掃描的設備，其包含： 機架，所述機架限定出配置成用于容納患者的大致上為圓筒形的開口以用于檢查，所 述機架還具有配置成用于安置所述設備之部件的壁； X射線源，所述X射線源配置成發(fā)出穿透所述患者的X射線； 檢測器，所述檢測器與所述X射線源相對定位，以使得所述檢測器接收從所述X射線源 發(fā)出的X射線，其中所述檢測器限定出所述設備的標稱X射線視場，使得在所述視場中的任 何物體被所述設備成像；以及 校準體模，所述校準體模圍繞所述大致上為圓筒形的開口定位，使得所述校準體模被 所述設備成像。
18. 根據(jù)權利要求17所述的設備，其中所述校準體模包含約6個校準體模。
19. 根據(jù)權利要求18所述的設備，其中所述約6個校準體模被縱向地定位在圍繞所述 大致上為圓筒形的開口的環(huán)中。
20. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其中所述約6個校準體模是分開的，使得它們都至少 部分地在所述視場內(nèi)。
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的實施方案提供了用于經(jīng)定量校準之計算機斷層成像掃描儀的設備和方法。該設備包括配置成用于容納患者或患者之一部分的機架。機架包括X射線源和與所述X射線源相對定位的檢測器，使得所述檢測器接收從X射線源發(fā)出的X射線。校準體模與機架和/或設備一起集成在掃描儀內(nèi)，以使得能夠對豪恩斯菲爾德單位和/或骨礦物質(zhì)密度的定量CT測量進行校準。
【IPC分類】A61B6-03
【公開號】CN104582578
【申請?zhí)枴緾N201380039351
【發(fā)明人】杰弗里·H·謝沃德森, 阿卜杜拉·阿爾穆希特, 約翰·卡里諾
【申請人】約翰霍普金斯大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年6月7日
【公告號】EP2858571A1, US20150173703, WO2013185011A1