据本发明一个实施方案的具有集成在机架壁中的体模之扫描仪的 轴向视图。
[0017] 图4示出了本发明一个可能实施方案的侧视图，其中校准体模被集成在扫描仪的 机架内。
[001引图5示出了扫描仪一个替代选择实施方案的轴向视图，对于该扫描仪，校准体模 在标称X射线视场W外。
[0019] 图6示出了根据本发明一个实施方案的扫描仪的轴向视图，该扫描仪具有集成在 与患者定位或固定设备相关联的机架壁内部之设备上的体模。
[0020] 图7A和图7B示出了根据本发明一个实施方案的用于肢体（extremity)成像的专 用CBCT扫描仪的侧视图和透视图。
[0021] 图8A示出了根据本发明一个实施方案的与扫描仪口或机架集成在一起W用于骨 矿物质密度估计的校准系统。图8B示出了根据本发明一个实施方案的具有已知骨矿物质 密度插入物的聚己締体模。
[002引图9A至图9D示出了，与MDCT相比，使用CBCT扫描仪的BMD测量结果。
[0023] 图10A至图10C示出了使用高分辨率CBCT对来自尸体榜骨的骨小梁形态测量进 行估计的图像和图谱。
[0024] 图11A至图11D示出了使用高分辨率CBCT对来自尸体榜骨的骨小梁形态测量进 行估计的图表。
[0025] 图12A至图12G示出了使用CBCT、y CT和MDCT对尸体榜骨进行形态测量分析的 图像和图表。
[0026] 图13示出了使用静电"电容"模型进行的关节间隙宽度计算，其中场线描述关节 内间隙的唯一的非简并图谱（non-degenerate map)。
[0027] 图14A至图14C示出了表示在坐和站立期间的关节间隙差异的图像和图表。
[002引图15A至图1抓示出了表示在坐和站立期间的关节间隙差异的图像和图表。
[0029] 图16示出了根据本发明一个实施方案计算的手部中的关节间隙图谱。 具体实施方案
[0030] 现在将通过参照附图在下文中更全面地描述本文所公开的主题，在附图中示出了 本发明的一些实施方案，而不是所有实施方案。贯穿全文，相同的附图标记指代相同的元 件。本文所公开的主题可许多不同的形式实施，并且不应被理解为对本文中所记载的 实施方案的限制；相反，提供该些实施方案w使得本公开内容可w满足适用的法律要求。事 实上，具有在W上描述及相关联附图中所呈现的教导之益处的、本文公开的主题所属领域 的技术人员会想到本文记载的本文公开之主题的许多修改和其他实施方案。因此，应当理 解，本文所公开的主题不限于所公开的特定实施方案，并且修改和其他实施方案旨在包括 在所附权利要求的范围内。
[0031] 根据本发明的一个实施方案，提供了用于定量校准的计算机断层成像扫描仪的设 备和方法。该设备包括配置用于容纳患者、患者的一部分或患者的肢体的机架。机架还具有 配置成用于安置设备之附加部件的外壳。X射线源可W定位在机架的内部空间内或在本领 域技术人员已知的任何其他适当的位置。检测器也可W被安置在机架的内部空间内，并且 与所述X射线源相对定位，使得所述检测器接收从X射线源发出的X射线。或者，检测器还 可W定位在本领域技术人员已知的任何其他适当的位置。检测器限定出设备的标称视场， 并且在标称视场中的任何物体被设备成像。在视场W外的对象可类似的方式成像，但 是可能设及更复杂的图像重建技术（在现有技术中已建立的若干技术）W形成精确的计算 机断层成像图像。校准体模定位在标称视场内或标称视场W外。通过设备对校准体模进行 成像W实现校准。
[0032] 如图1至图6示出的，CT扫描仪10包括X射线源12和检测器14,示出二者都安 置在机架16中。或者，X射线源12和检测器14可W放置在本领域技术人员已知的任何其 他适当的位置。机架16通常在X射线源12和检测器14之间限定出圆筒形开口 18,用于检 查患者的解剖结构20的一部分。虽然图1至图6示出了检查仅仅患者的解剖结构的一部 分，但是本领域技术人员公知的是CT扫描仪不仅可W用于检查患者之解剖结构的特定部 分，还用于检查患者的整个区域或患者的整个身体。因此，包括患者之解剖结构的一部分的 示出仅作为实例，并且不旨在被认为是限制。X射线源12发出穿透解剖结构20的X射线， 并且通过检测器16记录衰减的X射线值作为投影图像。X射线源12和检测器14围绕机架 16中的开口 18或患者解剖结构20旋转，并且捕获多个投射图像，W便对解剖结构20的横 截面（轴向）图像进行重建。
[0033] 本发明的实施方案设及采取肢体锥形束CT扫描仪配置（具有平板检测器）之形 式的扫描仪10,如图1所示。尽管在图1中示出了肢体锥形束CT扫描仪，该是一个简单的 实例，并且不旨在限制所使用的CT扫描仪的类型或所检察的解剖结构。通过虚线圆圈示出 了同一扫描仪的标称视场（FOV) 22。值得注意的是，FOV 22可因不同的配置而不同。在该 个具体配置中，如图1所示，FOV 22延伸超过解剖结构20并且包含机架16的一部分。因 此，校准体模24可W被集成机架16的开口 18与检测器14之间的空间28中的在机架16 之壁26上。该确保体模24总是在扫描仪10的FOV 22内。因此，使用扫描仪10获取的重 建横截面图像可W包含校准体模24的横截面。体模24的横截面可W用作测量/推算期望 结构之BMD的参考。然而，应注意的是所得图像中体模24的横截面可W用于评估本领域技 术人员已知的任意数量的情况。
[0034] 图2和图3示出了定位校准体模24的替代方式。在该些配置中，体模24附接在 机架开口 18或患者检查空间内（图2)或者被集成在机架壁内（图3)。图4示出了相同构 思的侧视图，其中为了成像的目的，人膝部20被展示为位于扫描仪10之机架16中的开口 18内。
[0035] 图5展示了所提出的系统的另一替代配置，其中校准体模24与扫描仪10集成在 一起，但是在标称重建视场22的外部，并且因此没有被完全采样。虽然在该种情况下体模 24欠采样（under-sampled)，但是借助于延伸超出标称视场22的重建--包括本领域的技 术人员已知的其中现有/已知信息可W用于对校准体模进行精确重建的方法一一仍能够完 成对校准体模的测量。该使得能够在体模被放置在源和检测器之间某处但不总是在标称视 场中时进行定量成像。
[0036] 图6示出了所提出的系统的另外的配置，其还包括定位成与患者解剖结构20相邻 的固定装置30。固定装置30可W由可膨胀囊、泡沫或本领域技术人员已知的任何其他适当 的材料形成。另外，固定装置30可W配置成固定患者之解剖结构的一部分、患者的一个区 域或整个患者。在图6所示出的实例中，固定装置30采取气囊的形式，其配置成固定患者 的膝部。如图6所示，校准体模24集成在固定装置30内。
[0037] 所提出的系统的一个实施方案设及固体组成的圆柱形体模插入物，但是也可W使 用本领域技术人员已知的任何体模。如图4所述，插入件/体模24可W足够长W覆盖扫描 仪10的整个FOV 22,使得所有重建的横截面图像都包含体模24的横截面。预期体模将呈 现已知密