專利名稱：X射線校準裝置的制作方法
X射線校準裝置技術領域
本發(fā)明公開一般涉及可以用于驗證內(nèi)臟脂肪組織(VAT)測量的X射線校準裝置。
技術背景
如體重、脂肪量、身高、腰圍、性別、年齡等的個人的特性是對于醫(yī)師預測可能使死亡率和發(fā)病率風險增加或降低的某些健康風險有用的臨床描述符(clinical descriptor) 0例如，如皮下脂肪組織(SAT)或內(nèi)臟脂肪組織(VAT)的腹部脂肪的量或類型與不良代謝風險概況和某些疾病(如冠心病和糖尿病)關聯(lián)并且是它們的有用預測因素。 此外，例如測量內(nèi)臟脂肪組織可能涉及到代謝綜合癥(即，可能增加心臟病和/或糖尿病風險的內(nèi)科問題的組合)?；加写x綜合癥的人可能存在如下情況的一些或全部高血糖、高血壓、腹部肥胖、低高密度脂蛋白(HDL)膽固醇、高低密度脂蛋白(LDL)膽固醇、高總膽固醇和/或高三酸甘油酯。
用于測量VAT的常規(guī)方法和系統(tǒng)大多數(shù)使用人體體形計量儀器 (anthropomorphic gauge)、生物阻抗計量儀器、稱重計等來執(zhí)行。這些裝置常常不能提供 VAT的準確測量，因為未測量實際脂肪含量，在計算過程期間設置了某些假設/估計，和/或裝置未精確地校準。再者，再現(xiàn)性可能是困難的，這導致檢查之間的比較不準確。
還使用醫(yī)用診斷成像系統(tǒng)來測量VAT含量。但是，使用這些系統(tǒng)常常是高成本的， 并且可能使患者暴露在高電離輻射水平下，例如使用計算機層析(CT)成像系統(tǒng)時。此外， 這些成像系統(tǒng)不總是可用于臨床使用，并且可能有長掃描時間。而且，在較大的個人中，某些測量是不準確的。
用于確定VAT的常規(guī)方法和系統(tǒng)還常常使用簡單的模型來根據(jù)皮下脂肪厚度測量的估算來近似腹腔。但是，這些方法和系統(tǒng)常常無法準確地估算SAT，從而產(chǎn)生VAT的不準確的估算。例如，腹部的普通雙能量X射線吸收測定(DXA)圖像是平面二維(2D)圖像， 其無法以顯性方式測量VAT，因為它無法測量垂直平面中SAT的厚度。確定腹部周圍，尤其靠近臀部的皮下脂肪層的厚度是非常困難的，因為過去使用的模型未將腹部周圍靠近臀部的皮下脂肪層的厚度差納入考慮。
現(xiàn)已確定，可以基于與利用DXA系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)組合使用的模塊來估算VAT。但是，仍期望具有一種X射線校準裝置，以用于驗證利用特定DXA系統(tǒng)獲取的VAT測量。此外，期望具有一種X射線校準裝置，其可以用于將利用CT系統(tǒng)獲取的VAT測量與利用DXA 系統(tǒng)獲取的VAT估算相關的交叉校準研究。例如，可以使用來自DXA和CT系統(tǒng)之間的交叉校準研究的數(shù)據(jù)修改用于通過DXA系統(tǒng)估算VAT的模型或算法或驗證新模型和/或算法的性能。因為在活體患者執(zhí)行掃描使患者暴露于非必要的X射線劑量，尤其相對于使用CT數(shù)據(jù)的交叉校準研究來說，所以需要一種X射線 校準裝置，其出于確定VAT測量的目的對患者的腹部建模。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開的方面，一種X射線校準裝置包括芯，該芯包含具有第一 X射線衰減系數(shù)的第一材料，該芯定義腔體，該腔體配置成接納不同X射線衰減系數(shù)的填料以便改變X射線校準裝置的X射線衰減系數(shù)。該X射線校準裝置還包括至少部分地圍繞芯的外層，該外層包括具有第二 X射線衰減系數(shù)的第二材料，其中第二 X射線衰減系數(shù)低于第一 X射線衰減系數(shù)。
根據(jù)本公開的方面，一種X射線校準裝置包括芯組裝件，該芯組裝件包括可以調(diào)整以提供多個X射線衰減系數(shù)的可調(diào)整材料。該X射線校準裝置還包括外接 (circumscribe)該芯組裝件的外層,該外層具有低于芯組裝件的x射線衰減系數(shù)。
根據(jù)本公開的方面，一種X射線校準裝置包括具有一般圓柱形的芯，該芯包括具有一般等效于瘦肉身體組織的X射線衰減系數(shù)的第一材料。該芯定義兩個腔體。該X射線校準裝置包括外接芯的外層，該外層包括具有一般等效于脂肪的X射線衰減系數(shù)的第二材料。該X射線校準裝置包括形狀設為與兩個腔體配合的第一多個填料，其中第一多個填料包括具有第一 X射線衰減系數(shù)的第一材料。該X射線校準裝置包括形狀設為與兩個腔體配合的第二多個填料，其中第二多個填料包括具有第二 X射線衰減系數(shù)的第二材料。該X射線校準裝置的X射線衰減系數(shù)可以基于插入兩個腔體中的第一多個填料和第二多個填料的組合予以調(diào)整。
本領域技術人員將根據(jù)附圖及其詳細描述顯見到多種其他特征、方面和優(yōu)點。


圖1是識別關注的腹部區(qū)域以確定受檢者的腹部內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量的雙能量X射線圖像的示范實施例的簡圖；圖2是可用于獲取圖1的雙能量X射線圖像的雙能量X射線成像系統(tǒng)的示范實施例的示意圖；圖3是根據(jù)示范實施例的X射線校準裝置的示意透視圖；圖4是根據(jù)實施例的X射線校準裝置的截面圖的示圖；圖5是根據(jù)實施例的多個填料的示圖；以及圖6是根據(jù)實施例的X射線校準裝置的透視圖的示圖。
具體實施方式
現(xiàn)在參考附圖，圖1圖示身體(例如，受檢者的身體)的雙能量X射線圖像20的示范實施例的簡圖，更具體來說，圖1圖示可以使用雙能量X射線成像系統(tǒng)掃描受檢者的整個身體而生成的全身雙能量X射線圖像20。圖示的雙能量X射線圖像20是雙能量組織圖像。 由全身掃描生成圖像20，在一些實施例中，其包括在單次掃描(例如，單程成像或操作)期間獲取全骨骼和組織信息?？梢允褂貌煌碾p能量X射線成像系統(tǒng)(例如，可從GE保健公司可得到的Lunar iDXA成像系統(tǒng)或其他骨密度測定系統(tǒng))來獲取全身掃描。Lunar iDXA 成像系統(tǒng)一般在橫切掃描方向上沒有視差。下文結(jié)合圖2更詳細地描述了雙能量X射線成像系統(tǒng)的實施例 。
圖像20允許識別成像的身體中關注的不同部分或區(qū)域。例如，可以使用圖像20 來確定成像的身體的人形區(qū)域22。例如，可以基于成像的身體的組織消息來識別人形區(qū)域22，并使用所獲得的組織信息來估算或計算其內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量。可以使用雙能量X射線掃描期間獲取的信息(包括圖像20和組織信息，包括脂肪和瘦肉組織信息)來確定和識別人形區(qū)域22的上方邊界24和下方邊界26。人形區(qū)域22 —般對應于受檢者的腹部區(qū)域或腹部。
一般，從雙能量X射線成像系統(tǒng)形成的圖像20是三維(3D)身體的二維(2D)圖像。 具體來說，圖像20是使用雙能量X射線成像系統(tǒng)獲取的身體的前后位(AP)圖像。圖像20 也可以稱為身體的后前位(PA)圖像?？梢允褂秒p能量X射線成像系統(tǒng)，根據(jù)位于兩個不同 X射線能量范圍處的X射線衰減的一個或多個投影測量來同時獲取骨骼和組織信息(具體為軟組織信息)。例如，當受檢者躺在受檢者下方的X射線源與受檢者上方的X射線檢測器 (或反之依然)之間的臺架上時，X射線檢測器能夠作為X射線以兩個不同能級穿過受檢者的結(jié)果而獲得身體構(gòu)成的雙能量X射線吸收測定(DXA)AP視圖的信息，其中身體構(gòu)成包括組織以及脊椎、骨骼或其多個部分。在示范實施例中，受檢者可以是人類患者(即，患者)、 動物或物體。
圖2圖示作為雙X射線吸收測定(DXA)系統(tǒng)30示出的雙能量x射線成像系統(tǒng)的示范實施例的示意圖，該雙X射線吸收測定(DXA)系統(tǒng)30也稱為能夠執(zhí)行骨密度測定的雙能量骨密度測定系統(tǒng)。系統(tǒng)30是根據(jù)多種實施例構(gòu)造的，并且配置成提供至少軟組織構(gòu)成 (身體構(gòu)成)的測量，其包括組織厚度、骨骼的面積、骨骼的長度、骨礦物質(zhì)含量(BMC)和骨礦物質(zhì)密度(BMD)。通過將BMC除以骨骼的面積來計算BMD。在操作期間，利用具有不同能級的兩個X射線束來掃描受檢者，例如以便掃描人類患者(例如，患者)的身體以對受檢者的身體成像。使用獲得的圖像，包括成像的身體的組織和骨骼信息，具體為確定的組織構(gòu)成 (身體構(gòu)成)和組織厚度信息來計算受檢者的腹部區(qū)域的內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量?？梢圆糠值馗鶕?jù)雙能量X射線掃描期間獲取的確定的組織信息和骨骼密度信息來生成圖像。
雙能量X射線成像系統(tǒng)30包括臺架32，臺架32提供用于支承沿著縱軸36處于仰臥或側(cè)臥位置的受檢者34 (例如患者)的水平表面。雙能量X射線成像系統(tǒng)30還包括成像組裝件38，例如C形臂。成像組裝件38包括下方臂部40，下方臂部40位于臺架32下方并支承位于其一端處的X射線源42。成像組裝件38還包括上方臂部44，上方臂部44位于臺架32上方，并在其一端處支承X射線檢測器46。成像組裝件38配置成使得下方臂部40 和上方臂部44耦合在一起，以使X射線源42和X射線檢測器46彼此協(xié)調(diào)地移動。但是， 應該注意，X射線源42和X射線檢測器46的位置可以是相反的。例如，可以將X射線檢測器46制造為用于提供能量鑒別的多單元碲化鎘鋅(CZT)檢測器。X射線源42和X射線檢測器46可以按橫向光柵圖樣48移動，以便跟蹤受檢者34的一系列橫向掃描50,其中X射線源42和X射線檢測器46垂直于縱軸36沿著受檢者34的整體長度從一邊到另一邊移動， 在此期間，X射線檢測器46收集雙能量X射線成像數(shù)據(jù)。僅在X射線源42和X射線檢測器46的橫向(邊到邊)移動期間收集雙能量X射線成像數(shù)據(jù)。由致動器(未示出)在平移控制器52的控制下來產(chǎn)生這種橫向光柵圖樣。在操作期間，X射線源42在與縱軸36平行的平面中產(chǎn)生扇形X射線束54。但是，在一些實施例中，可以在與縱軸36垂直的平面中提供扇形X射線束54。在一些實施例中，將橫向光柵圖樣48調(diào)整成在扇形X射線束54的連續(xù)橫向掃描50之間有某種重疊(例如，約10%的輕微重疊)。
在其他雙能量 X射線成像系統(tǒng)中，X射線源和X射線檢測器可以按縱向光柵圖樣來移動，以便跟蹤受檢者34的一系列縱向掃描，其中X射線源和X射線檢測器沿著與受檢者的整體長度與縱軸平行地從頭移動到腳以及反之亦然。
X射線源42、X射線檢測器46和平移控制器52與計算機60通信并在計算機60 的控制下，計算機60可以包括專用電路和一個或多個處理器，該一個或多個處理器具有執(zhí)行存儲的程序(例如存儲在存儲器中或軟件中的計算機60的指令的能力。在示范實施例中，計算機60還包括身體脂肪測量模塊70。身體脂肪測量模塊70利用雙能量X射線圖像數(shù)據(jù)以及具體為獲取的組織和骨骼信息來確定內(nèi)臟脂肪組織的量，以及更具體來說確定受檢者34的掃描身體的腹部內(nèi)臟脂肪組織。在操作期間，身體脂肪測量模塊70指引雙能量 X射線成像系統(tǒng)30獲取身體局部或完整身體的掃描(或全身掃描)，據(jù)此可以識別組織信息以及骨骼信息?？梢宰詣拥亍⑷斯し绞交虬胱詣拥卮_定骨骼標志(landmark)的位置，例如通過操作員調(diào)整自動生成的標志，并使用其來識別成像的身體的關注區(qū)域。
身體脂肪測量模塊70然后可以利用雙能量X射線圖像數(shù)據(jù)，包括獲取的組織信息 (具體為軟組織信息)和骨骼信息，以便確定受檢者的一個或多個關注區(qū)域中的內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量。在多種實施例中，與不同方法或模型組合來使用組織和骨骼信息或測量，可以確定腹部內(nèi)臟脂肪組織。應該注意，可以使用不同標志來識別確定內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量所對應的一個或多個關注區(qū)域。還應該注意，可以使用不同的方法或模型從雙能量X射線成像系統(tǒng)30在2D平面圖像的不同截面中確定內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量。還應該注意，雖然多種實施例是結(jié)合雙能量X射線成像系統(tǒng)來描述的，但是這些多種實施例不限于雙能量X射線成像系統(tǒng)或其特定配置。
再次參考圖2，計算機60與允許操作員輸入以及將文本和圖像輸出給操作員的終端(如包括顯不器64、鍵盤66和光標控制裝置(如鼠標68)的工作站62)通信。在一些實施例中，計算機60設為遠離工作站62。可選地，計算機60可以形成工作站62的一部分。 計算機60適于執(zhí)行一個或多個處理操作。在接收數(shù)據(jù)時，可以在掃描會話期間實時地處理并顯示獲取的組織和骨骼信息(例如，圖像、密度和厚度信息)。作為附加或備選，可以在掃描會話期間將數(shù)據(jù)臨時性地存儲在計算機60上的存儲器裝置中，然后在離線操作中處理并顯示這些數(shù)據(jù)。還可以將信息存儲在長期存儲裝置(例如，硬盤或服務器)中以供后來訪問，如在相同受檢者的后續(xù)掃描期間，從而能夠監(jiān)視受檢者的內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量中的變化。 顯示器64可以包括一個或多個監(jiān)視器，其呈示包括掃描的圖像的受檢者信息，其可以包括將組織和骨骼信息呈示給操作員以供復查、診斷和/或分析。可以修改顯示的圖像，并且還可以使用鍵盤66、鼠標68和顯示器64本身上的觸摸屏圖標來人工地調(diào)整顯示器64的顯示設置。
在操作期間，雙能量X射線成像系統(tǒng)30可以配置成在雙能量X射線模式或單能量 X射線模式下工作。在單能量X射線模式下，X射線源42以數(shù)keV的窄能帶以及在約20-150 keV的診斷成像范圍中發(fā)射X射線。在雙能量X射線模式中，X射線源42以同時發(fā)射或以快速連續(xù)發(fā)射的兩個或兩個以上能帶發(fā)射輻射。X射線源42還可以配置成發(fā)射診斷成像范圍上大于數(shù)keV的單個寬能帶?？梢酝ㄟ^增加或降低X射線源42電壓和/或電流以將雙能量X射線成像系統(tǒng)30在雙能量X射線模式與單能量X射線模式之間切換。還可以通過移除或添加K邊濾波器來將雙能量X射線成像系統(tǒng)30在雙能量X射線模式與單能量X射線模式之間切換。應該注意，X射線源42可以按不同的能量或能量范圍發(fā)射X射線。
X射線源42可以配置成輸出如圖2所示的X射線的扇形束54。x射線源42還可以配置成輸出細X射線束(未示出)、錐形X射線束或其他配置。在一些實施例中，身體脂肪測量模塊70控制雙能量X射線成像系統(tǒng)30以在單能量X射線模式下或雙能量X射線模式下操作，以獲取組織和骨骼信息、從而確定受檢者的一個或多個部分或區(qū)域的內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量。雙能量X射線模式允許兼顧組織信息和骨骼信息兩者，例如，軟組織信息，如脂肪密度或脂肪厚度信息。相應地，雙能量X射線模式允許使用來自不同能級的衰減信息來對受檢者34進行軟組織和骨骼成像。應該注意，在單能量X射線模式中，也可以生成更高分辨率的圖像。
多種實施例供以下操作使用計算或估算受檢者的一個或多個不同部分或區(qū)域的內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量。在多種實施例中使用一個或多個雙能量X射線掃描獲取用于計算內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量的組織和骨骼信息。例如，執(zhí)行區(qū)域特定的X射線掃描，其中僅掃描受檢者34 的一部分或區(qū)域(例如腹部區(qū)域)以便在計算內(nèi)臟脂肪組織質(zhì)量時使用。在其他實施例中， 可以執(zhí)行完整身體或全身X射線掃描。
嘗試內(nèi)臟脂肪組織(VAT)測量，如利用CT系統(tǒng)或DXA系統(tǒng)執(zhí)行的那些測量以確定患者的內(nèi)臟脂肪的水平。VAT測量中通常不包含皮下脂肪層。正如上文論述的，與每個CT 掃描關聯(lián)的成本和劑量使得CT不作為VAT測量的好選擇。但是，DXA掃描的成本和劑量低于CT掃描的成本和劑量。
圖3圖示根據(jù)示范實施例的X射線校準裝置300的示意透視圖。X射線校準裝置 300可以與DXA系統(tǒng)(如圖2所示的DXA系統(tǒng))一起使用。X射線校準裝置300包括芯302 和外層304。芯302的形狀設為定義四個腔體第一腔體306、第二腔體308、第三層310和第四腔體312。芯302由模擬瘦肉身體材料的X射線衰減的材料制成。換言之，用于芯302 的材料具有的X射線衰減系數(shù)一般等效于患者的瘦肉身體材料中發(fā)現(xiàn)的X射線衰減系數(shù)。 根據(jù)一些實施例，芯302的形狀可以一般設為圓柱或橢圓柱。其他實施例可以包括形狀更接近地與典型患者的腹部匹配的芯。例如，該芯可以具有對應于患者腹部的后段的平整側(cè)， 以及該芯還可以在對應于前側(cè)的一側(cè)上具有較復雜的截面。根據(jù)實施例，用于芯302的瘦肉身體材料可以具有按DXA系統(tǒng)測量的0%脂肪至20%脂肪范圍中的X射線衰減系數(shù)。根據(jù)一個示范實施例，芯302可以包括基本材料,如聚苯乙烯或以更高z材料(如I丐粉、磷酸鈣、硅等)修改的另一種塑料等，以便獲得按DXA系統(tǒng)測量在0%脂肪至20%脂肪范圍中的X 射線衰減系數(shù)。雖然該示范性實施例使用以高z材料修改的塑料， 但是本領域技術人員應該認識到可以將具有適合放射性屬性的任何材料用于芯302。在執(zhí)行DXA掃描時，使用具有 0-20%脂肪范圍中的X射線衰減系數(shù)的芯材料與認為瘦肉的組織相一致。這是因為以下事實患者的瘦肉身體材料由于細胞結(jié)構(gòu)的原因仍包含可測量的脂肪量。
X射線校準裝置300的形狀設為對典型患者的腹部建模。根據(jù)一個示范實施例， X射線校準裝置300可以在長度上約為20 Cm。圖4是圖3所示的X射線校準裝置300的截面圖的示圖。在圖3和圖4中將使用通用的引用數(shù)字來標識完全相同的結(jié)構(gòu)。根據(jù)實施例，X射線校準裝置300可以具有一般橢圓截面，如圖4所示。長軸320可以約為32 cm，而短軸322可以約為21 cm。x射線校準裝置300與具有理想橢圓截面偏離，以便更接近地對患者的腹部解剖結(jié)構(gòu)建模。例如，底部側(cè)324以與典型患者的腹部后向側(cè)相似的方式為基本平坦的。此外，具有平坦底部側(cè)324使X射線校準裝置300在掃描時保持擺動或移位。
外層304圍繞芯302。外層304由x射線衰減系數(shù)等效于圍繞典型患者的腹部區(qū)域的皮下脂肪層的材料制成。根據(jù)一個示范實施例，外層304可以包括具有的X射線衰減系數(shù)等效于DXA系統(tǒng)上測量的70-90%脂肪范圍的材料。外層304外接芯302，如圖3和圖 4所示。
根據(jù)圖3和圖4所示的實施例，圍繞芯302的外層304具有均勻的厚度。但是，根據(jù)其他實施例，外層304可以是可變厚度的，以便更接近地近似典型皮下脂肪層。
如前文描述的，X射線校準裝置300定義四個腔體第一腔體306、第二腔體308、 第三層310和第四腔體312。根據(jù)實施例，第一腔體306和第二腔體308可以是相同形狀的。例如，它們可以均是第一直徑的圓柱形狀。第三腔體310也可以與第四腔體312相同尺寸和形狀的。根據(jù)實施例，它們可以均是第二直徑的圓柱，第二直徑小于第一直徑。所有四個腔體306、308、310和312對于X射線校準裝置300的長度可以具有一般不變的截面。腔體306、308、310和312的每一個可以配置成接納填料。這些腔體可以是端部開口的腔體， 以便利于容易地插入和移除多種填料。下文將詳細地描述有關腔體和填料的額外細節(jié)。
圖5是根據(jù)實施例的多個填料350的示圖。參考圖3和圖5，第一多個填料352 的尺寸和形狀設為與第一腔體306或第二腔體308配合，而第二多個填料354的尺寸和形狀設為與第三腔體310或第四腔體312配合。可以將填料350壓入腔體中，其中通過壓合 (press fit)將其固定。根據(jù)實施例，填料356和358由具有第一 x射線衰減系數(shù)的第一材料制成，而填料360和362由具有第二 X射線衰減系數(shù)的第二材料制成。同樣地，第二多個填料354的填料364和366由第一材料制成，而填料368和370由第二材料制成。根據(jù)實施例，第一材料可以是用于芯302的相同材料，以及第二材料可以是用于外層304的相同材料。
X射線校準裝置300可以用作用于驗證在多個內(nèi)臟脂肪組織構(gòu)成處獲得的VAT測量的人體模型。換言之，當執(zhí)行VAT測量時，可以掃描X射線校準裝置300。正如參考圖5 描述的，填料由具有不同X射線衰減系數(shù)的不同材料制成?？梢詫⑻盍喜迦胄?02定義的腔體中。通過調(diào)整將哪個填料插入到腔體中，可以調(diào)整X射線校準裝置300的總X射線衰減系數(shù)。為了易于論述，具有與芯302相同構(gòu)成的填料將稱為“瘦肉填料”，以及具有與外層 304相同的構(gòu)成的填料將稱為“脂肪填料”。此外，X射線校準裝置中包括芯302和插入的填料的部分將稱為X射線校準裝置300的“芯組裝件”。該芯組裝件是可調(diào)整材料，因為它包含芯302和插入的填料。通過移除插入的填料之一并替換以具有不同X射線衰減系數(shù)的另一種填料，容易更改芯組裝件的總X射線衰減系數(shù)。如果將所有四個瘦肉填料插入到腔體中，則芯組裝件將具有等效于瘦肉材料的X射線衰減。另一方面，如果將所有四個脂肪填料插入，則芯組裝件將具有等效于含有某個脂肪百分比的組織的X射線衰減系數(shù)?？梢曰谒膫€填料的容積和芯302的容積的幾何計算來確定精確的脂肪百分比。此外，根據(jù)實施例， 可以將脂肪填料和瘦肉填料的任何組合插入到芯302定義的腔體中。根據(jù)其他實施例，可以使用含有瘦肉和脂肪以外的構(gòu)成的填料。例如，在其他實施例中，可以使用含有介于瘦肉和脂肪之間的構(gòu)成的填料。應該認識到，可以將該芯組裝件的X射線衰減系數(shù)調(diào)整到介于所有填料是瘦肉的配置與所有填料是脂肪的配置之間的多個水平的任何一種。同樣，因為每種填料的容積和構(gòu)成是已知的，所以可以容易地計算VAT測量的期望結(jié)果，并將其與來自CT系統(tǒng)(未示出)或DXA系統(tǒng)(如DXA系統(tǒng)300 (如圖2所示))的結(jié)果進 行比較。
由于多個原因，X射線校準裝置300非常適于驗證利用DXA系統(tǒng)或CT系統(tǒng)獲得的 VAT測量。首先，X射線校準裝置300足夠精確地對內(nèi)臟組織建模，以用作人體模型；x射線校準裝置300的形狀一般設為像是患者的腹部。其次，X射線校準裝置300的外層304表示典型患者身上見到的皮下脂肪層。因此，X射線校準裝置300可以用于確認特定VAT估計算法精確地考慮了皮下脂肪。第三，因為X射線校準裝置300的填料適于容易且快速地切換成不同X射線衰減系數(shù)的填料，所以可以快速地調(diào)整X射線校準裝置300的總X射線衰減以表示多種已知的脂肪水平。因此，用戶可以使用X射線校準裝置300來在多個脂肪水平處確認CT VAT測量和DXA VAT測量。
圖6是根據(jù)實施例的X射線校準裝置400的透視圖的示圖。X射線校準裝置400 包括定義四個腔體的芯402。X射線校準裝置400示出為具有四個填料404，它們插入到芯 402定義的四個腔體中。填料404為箱形，以及它們在形狀上與腔體互補。芯組裝件405 包括芯402和填料404。外層406外接芯402。圖6所示的實施例的外層406在厚度上有變化，以便更接近地對人體上的皮下脂肪層建模。例如，外層406在對應于患者的側(cè)部的點 408處比對應于患者的前部的點410處薄。X射線校準裝置400在形狀上一般是橢圓柱。
其他實施例可以不同于圖3、圖4和圖6所示的實施例設計形狀。此外，其他實施例可以具有適于接納不同X射線衰減水平的填料的不同數(shù)量的腔體。例如，實施例可以具有定義少至一個腔體的芯，以及實施例可以具有定義多于四個腔體的芯。此外，實施例可以具有表示多于兩個X射線衰減系數(shù)的填料。例如，通過使用多種填料，這些填料各具有不同的X射線衰減系數(shù)，使用僅定義一個腔體的X射線校準裝置來對多個不同內(nèi)臟脂肪水平建模仍是可能的。
雖然本公開是參考多種實施例來描述的，但是本領域技術人員將認識到，在不背離本公開精神的前提下可以對這些實施例進行某些替代、更改和省略。相應地，前文描述僅表示示范性的，不應限制由所附權(quán)利要求給出的本公開的范圍。
權(quán)利要求
1.一種X射線校準裝置(300)，包括 芯(302)，其包含具有第一 X射線衰減系數(shù)的第一材料，所述芯(302)定義腔體(306)，所述腔體配置成接納不同X射線衰減系數(shù)的填料(350)以便改變所述X射線校準裝置(300)的X射線衰減系數(shù)；以及 外層(304)，其至少部分地圍繞所述芯(302)，所述外層(304)包括具有第二 x射線衰減系數(shù)的第二材料，其中所述第二 X射線衰減系數(shù)低于所述第一 X射線衰減系數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的X射線校準裝置(300)，其中所述芯(302)的形狀一般設為圓柱體。
3.如權(quán)利要求1所述的X射線校準裝置(300)，其中所述芯(302)的形狀一般設為橢圓柱。
4.如權(quán)利要求1所述的X射線校準裝置(300)，其中所述腔體(306)在形狀上一般為圓柱形。
5.如權(quán)利要求1所述的X射線校準裝置(300)，其中所述腔體(306)為一般箱形。
6.如權(quán)利要求1所述的X射線校準裝置(300)，其中所述芯(302)的所述X射線衰減系數(shù)一般等效于瘦肉身體材料的X射線衰減系數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的X射線校準裝置(300)，其中所述第二X射線衰減系數(shù)一般等效于脂肪的X射線衰減系數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的X射線校準裝置(300)，還包括多個填料(350)，其形狀設為與所述腔體(306)配合，其中所述多個填料(350)的每一個包括具有不同X射線衰減系數(shù)的材料。
9.一種X射線校準裝置(300)，包括 芯組裝件(405)，其包括可以調(diào)整以提供多個X射線衰減系數(shù)的可調(diào)整材料；以及 外層(304)，其外接所述芯組裝件(405)，所述外層(304)具有低于所述芯組裝件(405)的X射線衰減系數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的X射線校準裝置(300)，其中所述核組裝件(405)包括定義腔體(306)的芯(302)。
11.如權(quán)利要求10所述的X射線校準裝置(300)，其中所述芯組裝件(405)還包括形狀設為配合所述芯(302)定義的所述腔體(306)內(nèi)部的第一填料(356)，所述第一填料(356)具有不同于所述芯(302)的衰減系數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的X射線校準裝置(300)，其中所述芯組裝件(405)還包括形狀設為配合所述芯(302)定義的所述腔體(306)內(nèi)部的第二填料(360)，所述第二填料(360)具有不同于所述第一填料(356)的衰減系數(shù)，其中可以基于將所述第一填料(356)或所述第二填料(360)的其中哪一個置于所述腔體(306)中來調(diào)整所述芯組裝件(405)的所述X射線衰減系數(shù)。
13.一種X射線校準裝置(300)，包括 具有一般圓柱形的芯(302)，所述芯(302)包括具有一般等效于瘦肉身體組織的X射線衰減系數(shù)的第一材料，所述芯定義兩個腔體； 外接所述芯(302)的外層(304)，所述外層(304)包括具有一般等效于脂肪的x射線衰減系數(shù)的第二材料；第一多個填料(352)，其形狀設為與所述兩個腔體配合，其中所述第一多個填料(352)包括具有第一 X射線衰減系數(shù)的第一材料；以及 第二多個填料(354)，其形狀設為與所述兩個腔體配合，其中所述第二多個填料(354)包括具有第二 X射線衰減系數(shù)的第二材料； 其中可以基于插入所述兩個腔體中的所述第一多個填料(352)和所述第二多個填料(354)的組合來調(diào)整所述X射線校準裝置(300)的所述X射線衰減系數(shù)。
14.如權(quán)利要求13所述的X射線校準裝置(300)，其中所述第一多個填料(352)和所述第二多個填料(354)適于通過壓合置于所述芯(302)中。
15.如權(quán)利要求13所述的X射線校準裝置(300)，其中所述芯(302)定義端部開口的腔體以允許所述第一多個填料(352)和所述第二多個填料(354)的所述插入。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“X射線校準裝置”。一種X射線校準裝置(300)包括芯(302)，芯(302)包括具有第一X射線衰減系數(shù)的第一材料。芯(302)定義腔體(306)，腔體(306)配置成接納不同X射線衰減系數(shù)的填料以便改變X射線校準裝置(300)的X射線衰減系數(shù)。X射線校準裝置(300)還包括至少部分地圍繞芯(302)的外層(304)。外層(304)包括具有第二X射線衰減系數(shù)的第二材料，其中第二X射線衰減系數(shù)低于第一X射線衰減系數(shù)。
文檔編號A61B6/00GK103027700SQ201210368369
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月5日
發(fā)明者R.K.佩恩, D.L.埃爾岡, W.K.沃克 申請人:通用電氣公司