JP3468770B2 - カルシウム密度を定量化する装置および方法 - Google Patents

カルシウム密度を定量化する装置および方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は放射線撮影およびX線コンピュータ断層撮影
システムのための較正装置に関し、より特定的には、x
線ビーム減衰および散乱に関して人体の組織と等価な材
料にカルシウムを組込む較正ファントム(phantom)な
らびにその製造および使用方法に関する。
関連技術の説明 骨粗しょう症は人体の骨格系の最も一般的な疾患であ
り、対象となる年齢層に依存して、女性の32%および男
性の17%に影響を及ぼしている。基本的に、骨粗しょう
症とは、ヒトの骨格系の無機質の含有量(すなわちカル
シウム含有量)が徐々に減り、特に背骨、腰および手首
の骨折のリスクが高くなることに繋がる疾患である。ア
メリカでは毎年約4万人の女性が骨粗しょう症による合
併症で死亡していると推定されている。
過去には、骨粗しょう症は発症前には診断不可能であ
り、一旦症状が出ると治療不可能であると考えられてお
り、したがって、「静かな病気」としばしば呼ばれてい
た。しかしながら、最近ではヒトの骨における早期の無
機質の損失を検出する技術が開発されている。このよう
な技術は、コンピュータ断層撮影(CT)、定量的コンピ
ュータ断層撮影(QCT)およびデュアルエネルギx線吸
収測定(dual−energy x−ray absorptometry)(DEX
A)を含む。
コンピュータ断層撮影は、検出器のアレイを用いて人
体を通るx線ビームからx線減衰データを集める。デー
タはデジタルデータとしてコンピュータに入力され、こ
れがデータを処理し、x線ビームが通った人体の内部構
造の平面的な断面像を再現する。
DEXAは、投影像における骨の質量の定量化を可能にす
るために組織のばらつきを補償するデュアルエネルギの
手法である。QCTは骨と等価な較正ファントムを用いる
ことを必要とし、これが患者と同時にスキャンされて、
軸方向の像における骨の密度の測定を与える。
これらの方法はいずれも、精巧で比較的高価な機器の
使用、およびそれへのアクセスを必要とする。さらに、
使用する装置に関連するいくつかの技術的ファクタ、な
らびに人体内でのビームの散乱する放射および硬化によ
って起こる誤差によって、生成される像が著しく変動し
得る。
人体全体の骨の密度を定量的に評価するのに、簡単な
フィルムの放射線写真がしばしば撮られる。一般的な放
射線撮影装置は世界中で広く利用可能であり、したがっ
てほとんどの患者にとってアクセスが容易である。これ
らの放射線写真は非常に高い空間的な解像度を与え、隣
接する組織の相対的減衰を示すが、これらは非常に不正
確で、骨の質量に関して患者の状態を評価する際に大き
く判断を誤る可能性がある。種々の技術的ファクタによ
って、単一エネルギ投影放射線撮影からのカルシウム密
度の定量化は不可能とされている。
特に、定量的x線測定は、x線の広いスペクトル分布
によるx線ビーム硬化によって影響される。x線が組織
または他の何らかの媒質を通る際に、よりエネルギの低
いx線が優先的に吸収される。この結果、効果的なビー
ムエネルギがより高い値にシフトすることとなる。した
がって、得られる定量的結果は、特定の患者の解剖学上
の組成、形状および寸法で変動する。
肺小節、冠動脈、大動脈の石灰化、乳癌等における石
灰性物質の定量化および検出は、長い間臨床放射線医学
の目標であった。シネCT、デュアルエネルギデジタルサ
ブトラクション透視装置、およびデュアルエネルギフィ
ルムサブトラクション放射線撮影が試みられた。しかし
ながら、デュアルエネルギ技術を用いることなく、従来
のx線投影画像においてカルシウムまたは骨の密度を定
量化することが長い間望ましいこととなっている。
厚さが様々である材料を用いた階段くさび(stepwedg
e)が、x線ビーム特性の品質管理テストのために放射
線医学の分野で頻繁に用いられる。階段の厚さを変える
ことによって、投影画像におけるx線ビームの強度およ
びスペクトル含有量を変えることができる。
階段くさびは、通常、アルミニウム、銅および他の既
知のx線減衰特性を有する、好都合で均質な材料から形
成される。骨のような吸収材料を用いる階段くさびが、
品質管理のテストで、肺小節を定量化するデュアルエネ
ルギ撮像能力を評価するために用いられており、1981年
7月、放射線医学(Radiology)、第140巻、第213〜219
頁のクルーガー(Kruger)による「孤立性肺小節におけ
る石灰化を検出するためのデュアルエネルギフィルムサ
ブトラクション技術」(Dual Energy Film Substractio
n Technique for Detecting Calcification in Solitar
y Pulmonary Nodules)を参照されたい。以前の試みで
は、定量化の技術の感度をテストするのに、患者から別
個に撮像された骨のファントムを用いていた。これらの
階段くさび状のファントムは、リン酸カルシウム粉末ま
たは融解パラフィンにおけるリン酸カルシウム粉末を用
いる。ファントムは粉末および/またはパラフィンを用
いるので、実装の一貫性、長期間にわたる安定性、およ
び混合の均質性といった長期にわたって繰返し用いるフ
ァントムにとって望ましい特徴を欠く。
したがって、長期にわたって安定な形態での、カルシ
ウムを含有する人体の組織を表わす改良されたテストフ
ァントム、ならびに、速く正確で再現可能であり広く利
用可能な骨密度およびカルシウム含有量を定量化する低
コストの方法に対する大きな必要性がある。
発明の概要 本発明は、人体の組織の特性をシミュレートし、安定
した形でカルシウムを含有する材料からなる改良された
較正ファントムと、従来のX線装置を用いてカルシウ
ム、骨の質量および骨の密度の定量化を行なう際の正確
さおよび精度を改良する、修正された技術を用いる。
本発明の一局面は、x線減衰および吸収特性に関して
安定し、ヒトの柔組織と等価な材料を含む、改良された
固体−水組成物である。この固体−水組成物は、マトリ
ックス全体で均質に混合されたカルシウムを含む。カル
シウムは、好ましくはリン酸カルシウム、より好ましく
はカルシウムヒドロキシアパタイトである。水と等価な
マトリックスは柔組織に近く、そのため組込まれるカル
シウムがより正確に体内のカルシウムまたは骨をシミュ
レートする。
本発明の第2の局面は、長期にわたって安定であり、
かつ均質に混合されたカルシウムを含有する固体−水組
成物を含む改良された較正ファントムである。材料全体
のカルシウム濃度のばらつきおよび凝集を避けるように
カルシウムが混合され、組織と等価なプラスチック組成
物に組込まれる。
本発明のファントムの製造方法は、密度の低いポリエ
チレン、炭酸カルシウム、および重マグネシウム酸化物
からファントムを形成するステップと、所望の濃度のリ
ン酸カルシウムまたはカルシウムヒドロキシアパタイト
を加えるステップとを含む。水と均等なプラスチックに
おけるカルシウム組成物の装填を変えることによって、
種々の濃度および密度のファントムを容易に製造するこ
とができ、様々な寸法および厚さの階段くさびを作成す
ることができる。個々の階段の長さおよび幅は、測定す
る患者の身体の領域および使用する検出器システムに依
存して変えることができる。マトリックス材料の単位体
積あたりのカルシウム組成物の濃度は、全体の階段くさ
びファントムの厚さを効果的に変えるように、変更する
ことができる。人体の骨およびカルシウム沈着物は主に
カルシウムヒドロキシアパタイトからなることがわかっ
ているので、このファントムは較正する目的のためのヒ
トの骨のより正確なシミュレーションを与える。
本発明の別の局面に従えば、固体−水およびカルシウ
ム組成物からなる較正ファントムを用いたカルシウム定
量化方法が提供される。この方法は、患者の骨の質量を
定量化する目的のために、較正ファントムと患者とを同
時に撮像またはスキャンすることを含む。本発明の方法
のもとでは、較正ファントムは、検査する度に個々の患
者と同時に撮像またはスキャンされる。患者とともに較
正ファントムをx線ビーム中に置くことによって、カル
シウムおよび骨の吸収特性の修正および較正を行なうこ
とを可能にする基準較正サンプルが与えられる。ファン
トムが各患者と同時に撮像またはスキャンされる際に、
ファントムおよび患者の双方ともが同じx線ビームスペ
クトルに施されるために、ビーム硬化およびx線ビーム
エネルギにおけるばらつきが修正される。異なる寸法、
厚さ、筋肉対脂肪率、および骨の含有量が異なる各患者
はビームを様々に減衰し、そのため効果的なx線ビーム
スペクトルを変える。骨と等価な較正ファントムを患者
の骨と同じビームスペクトル中に置いて、正確な較正を
可能にすることが必要である。
本発明の較正ファントム材料および方法は、従来の放
射線撮影システムおよびコンピュータ断層撮影(CT)シ
ステムのいずれに対しても使用に適している。従来の放
射線撮影システムでは、厚さが変わり、所望のカルシウ
ム濃度を含むマトリックスから製造された階段くさびフ
ァントムが用いられる。CTシステムでは、カルシウムの
濃度が変わる単一の骨無機質密度(BMD)ファントムが
用いられる。さらに、本発明の階段くさび較正ファント
ムは、口の中に入れることができるほど小さく、かつ薄
く形成することができ、本発明の方法は標準的な歯科用
x線システムを用いて骨の質量を定量化するのに用いる
ことができる。
本発明のさらに別の局面に従えば、患者−ファントム
減衰質量および形状を標準化するのに用いられる減衰装
置が提供される。この装置は、ボーラス構造(bolusing
structure)内に置かれて、これに含まれる均質な、組
織に類似した材料を含む。その構造は予め定められ、固
定された寸法および形状のものである。組織に類似した
材料は、たとえばビーズ、ゲルまたは水からなる。この
材料は袋の中に入れられ、袋は保持構造内に置かれて、
組織に類似した材料の形状および厚さを固定する。較正
ファントムもまたこの構造内に、固定された再現可能な
位置で置かれる。患者の手首、手または解剖学上の他の
部分が構造内に置かれる。次にこの構造の蓋が閉じら
れ、構造内の患者の解剖学上の部分が組織状の材料に囲
まれる。この結果、再現可能である組織状材料の一定の
厚さをもたらすこととなる。厚さを固定することによっ
て、患者およびボーラス装置を通るx線が同じように減
衰され、したがってX線ビーム硬化を標準化する。さら
に、すべての患者が同じ装置または同一の装置で撮像さ
れ、そのため患者の大きさおよび組織の特性に依存しな
い基準値の標準がもたらされる。
本発明のさらに別の局面に従えば、x線フィルタプレ
ートがx線ビーム源と装置の表面との間に置かれる。フ
ィルタは既知のエネルギのx線を優先的に吸収し、減衰
する。フィルタの厚さを変えることによって、フィルタ
処理の程度を変えることができる。x線ビームの広いス
ペクトル分布を、フィルタを使用することによって大き
く狭化することができる。ビームがより単一エネルギ的
となるために、ビームの硬化が低減される。フィルタの
厚さおよび材料は、患者の解剖学的構造、所与のx線検
出器に必要なx線強度、x線管出力、露光時間等に基づ
いて選択される。
本発明は、カルシウム、骨の質量および骨の密度の測
定における正確さおよび精度を改良するにあたってのい
くつかの利点を提供する。x線減衰の一定の路長が、フ
ァントムおよび患者の双方ともが組織状の材料で囲まれ
るので、一貫した予測可能なビームの硬化をもたらす。
フィールドのエッジまたは患者の解剖学上の部位の近傍
における空中に置かれるファントムによるエッジ効果が
除去される。x線フィールド内で中心決めするために十
字線が装置上に置かれて、最初の検査および繰返し行な
われる検査の際の位置決めおよび位置をつきとめるのを
容易にしてもよい。
本発明の階段くさび較正ファントムの使用の改良され
た方法は、単純であり低コストで適用することができ、
放射線撮影におけるカルシウムおよび骨の定量化の正確
さを大きく向上させる。単一エネルギおよびデュアルエ
ネルギ撮像技術の双方において有用であり、従来のx線
装置および歯科用x線フィルムを用いた歯科の骨密度測
定等の新しい応用も可能である。
図面の簡単な説明 図1は、本発明の階段くさび較正ファントムの斜視図
である。
図2は、患者の手および手首の骨と較正ファントムと
の同時に行なわれるx線投影撮像に先立って、患者の手
首に隣接して置かれる本発明の階段くさび較正ファンタ
ムの上面図である。
図3は、図2の線3−3に沿った側面図であり、較正
ファントムと患者の手および手首の骨の同時の撮像を示
す。
図4は、本発明の減衰装置の上面図であり、ボーラス
構造に挿入される患者の手および手首と、患者の手首の
横に置かれる本発明の較正ファントムとが、減衰装置を
介して同時にx線撮像されるのを示す。
図5は、図4の線5−5に沿った断面図であり、本発
明の減衰装置内で組織と等価な材料に囲まれる較正ファ
ントムに隣接した患者の腕および手首の骨を示す。
図6は、CTスキャンによって与えられる典型的な軸を
横切る方向の断層撮影のスライスの概略的表現であり、
本発明の較正ファントムが患者の身体の下に置かれ、患
者およびファントムが組織と等価な材料および準単一エ
ネルギ的x線フィルタに囲まれるのを示す。
図7は、本発明のCTカウチパッドの上面図であり、パ
ッド内に置かれる基準ファントムを示す。
図8は、図7の線8−8に沿ったカウチパッドの断面
図である。
図9は、本発明の階段くさび較正ファントムの第2の
実施例の斜視図である。
発明の詳細な説明 図1を参照すると、本発明の階段くさび較正ファント
ム5が示される。階段くさびファントム5は、x線吸収
および減衰特性に関してヒトの柔組織と実質的に等価な
材料を含み、これがカルシウム化合物と混合されて、既
知のカルシウム濃度を有する較正ファントムとなる。図
1に示される好ましい実施例では、骨と等価な材料は、
段の高さがだんだんと高くなる形状に製造される。当業
者には、本発明の精神を逸脱することなく他の形状も用
いられることが認められるであろう。
図9に示されるように、骨と等価な材料は、結果とし
てできる階段くさびが非常に薄くなるように構成するこ
とが可能である。これによって、従来の歯科用x線撮像
システムを用いて、歯科用x線における階段くさびの使
用等の新しい応用例が可能になる。
本発明の較正ファントムのために使用される材料は、
x線減衰特性に関してほぼ組織と等価であり、所望の形
状に簡単に成形かつ製造することができ、さらに長期間
にわたって安定した、原子番号の小さい材料を含む。好
ましいものとしては、炭酸カルシウムおよび重マグネシ
ウム酸化物と組合わされた線形の低密度ポリエチレンを
含む材料の専有の(proprietary)混合物である。
好ましい実施例では、組織と等価な材料は、91.45%
の低密度ポリエチレン(LDPE)(粉末状、比重0.928g/c
c、メルトインデックス=2、ポリマーランド(Polymer
land)、カリフォルニア州、ロサンジェルス)と、5.4
%の炭酸カルシウム(純度98%の粉末、UPSグレード、
サイズ4ミクロン、カリフォルニア州、ロサンジェルス
のフィッツァー(Pfizer)によって挙げられ、既知であ
る不純物)と、2.9%の重マグネシウム酸化物(白い粉
末、比重3.58g/cc、カリフォルニア州、ロサンジェルス
のビビオンケミカル(Vivion Chemical))とを組合せ
ることによって製造され、これらの値はすべて重量比で
ある。この材料はさらに、0.25%のウルトラマリンブル
ーダイ(Ultra Marine Blue dye)(重量比で0.25%、
カリフォルニア州、ロサンジェルスのPMSコンソリデー
ティッド(PMS Consolidated))、または当業者には周
知である非金属ダイで有利に着色してもよい。較正の基
準値をもたらすために、組織と等価なマトリックスにカ
ルシウムを加えてもよい。このカルシウムは好ましくは
リン酸カルシウムまたはカルシウムヒドロキシアパタイ
ト(三塩基粉末、カリフォルニア州、ロサンジェルスの
ビビオンケミカル)の形態である。0.4g/ccの濃度でカ
ルシウムを含む材料が、階段くさび較正基準5を製造す
るのに用いられる。CTシステムで用いられるファントム
を形成するためには、0、50、100、および200mg/ccの
最終カルシウム濃度を達成するようにカルシウムを加え
る。
この材料は、高強度ブレンダーを用いて粉末の形態で
混合される。各サンプル内、およびサンプル間で約0.2
%のオーダで再現性および均質性があるように材料を混
合しなくてはならない。混合した後、混合物が二軸押出
機を用いてペレットに押出される。その後、結果として
できる材料が所望の形状に圧縮成形される。
従来の投影x線撮像システムを用いて骨の無機質の密
度を定量化するために本発明の階段くさび較正ファント
ムを用いる方法を、図2および3を参照して説明する。
よく知られているように、x線撮像システムは一般に、
高電圧ジェネレータx線管(図示せず)と、テーブルト
ップまたはプラットホーム10と、典型的にはデジタルビ
デオ検出器、固体検出器またはx線フィルムを含むx線
撮像検出器15とからなる。動作において、図2に示され
るように、患者の手および手首20がx線テーブル10上に
平坦に置かれる。階段くさびファントム5が患者の手首
20に隣接して置かれる。図3に示されるように、x線管
(図示せず)から放射されたX線は患者の手および手首
20と較正ファントム5とを同時に通過し、さらにx線テ
ーブル10を通過してx線撮像検出器15にあたる。検出器
15によって感知された、結果として生じる像が増幅器お
よび処理のためにコンピュータを介して通過するか、ま
たは現像液においてx線フィルム上に記録され得る。結
果としてできる階段くさびファントム5の像が、結果と
してできる患者の手および手首の骨の像と比較される。
患者の骨の質量が、骨の密度および厚さに基づいて定量
化される。
ここで図4および5を参照して、本発明の第2の実施
例が示され、ここでは患者−ファントムx線ビーム減衰
質量および形状を標準化するために減衰装置20を用い
る。装置20は、保持構造35内の可撓性の袋30に収容され
た均質な、組織と等価な材料25を含む。構造35は予め定
められ、固定された寸法および形状のものである。組織
に類似した材料25は、たとえばビーズ、ゲルまたは水か
らなる。材料25がドーナツ型の袋30内に入れられ、この
袋が保持構造35内に置かれて、組織に類似した材料25の
形状および厚さを固定する。較正ファントム5もまた、
固定され再現可能な位置で構造内に置かれる。患者の手
首20が、構造35内の組織と等価な材料の袋30の中央部分
内に置かれる。構造の蓋40が閉じられ、患者の手首20お
よび較正ファントム5が組織に類似した材料25によって
囲まれる。これによって、再現可能な、組織類似材料の
一定の厚さを形成することができる。x線管(図示せ
ず)から放射されたx線は減衰装置35を介し、患者の手
首20と較正ファントム5とを同時に通過し、x線テーブ
ル10を介してx線撮像検出器15に当たる。検出器15によ
って感知される結果としての像が増幅器および処理のた
めにコンピュータを通されるか、または現像液において
x線フィルム上に記録され得る。階段くさびファントム
5の結果としてできる像が患者の手首の骨の結果として
できる像と比較され、患者の骨の質量が定量化される。
患者の骨および階段くさび較正ファントム5を取巻く組
織類似材料25の厚さを固定することによって、x線が同
じように減衰され、したがってビームの硬化を標準化で
きる。
図5に示されるように、x線フィルタが減衰装置35の
蓋40として用いられる。準単一エネルギ的x線フィルタ
プレートが、x線ビーム源(図示せず)と装置35との間
に置かれる。フィルタ40は、既知のエネルギのx線を優
先的に吸収し、減衰する。フィルタの厚さを変えること
によって、フィルタ処理の程度を変えることができる。
x線ビームの広いスペクトル分布を、フィルタ40を用い
ることによって大きく狭化することができる。ビームの
硬化は、ビームがより単一エネルギ的になるので低減さ
れる。フィルタ40は好ましくは銅、セリウム、ガドリニ
ウム、または当業者には周知である他のKエッジフィル
タから形成される。
ここで図6を参照して、再現されたコンピュータ断層
撮影の画像が示され、組織と等価なボーラス55によって
囲まれる患者45と骨無機質密度(BMD)較正ファントム5
0との断面を示し、ボーラスは準単一エネルギx線フィ
ルタ60によって囲まれる。一般に、定量的CT(QCT)骨
密度測定は、標準的なCTスキャナを用いて行なわれる。
患者はBMD較正ファントム50の上に横たわり、ファント
ム50は、組織と等価なマトリックス中に0、50、100お
よび200mg/ccのカルシウムヒドロキシアパタイトのサン
プルを含む。x線源およびコリメータ(図示せず)が、
薄い扇形の放射ビームを投射し、これが患者45とBMDフ
ァントム50とを同時に通過し、x線検出器(図示せず)
によって受取られる。これらの信号はデータ捕捉システ
ムによって処理され、コンピュータによって像再現アル
ゴリズムを実行するために用いられる。既知のカルシウ
ム密度を有するBMD較正ファントム50および患者45の結
果として生じる像が比較されて、患者の骨の無機質の密
度を定量化する。上述のコンピュータ断層撮影システム
は当該分野では周知である。
ここで図7および8を参照して、QCT撮像システムと
用いるのに適切な、本発明のBMD較正ファントム50を含
むカウチ(couch)パッド65が示される。図7に示され
るように、パッド65は組織と等価な材料70によって囲ま
れるBMD較正ファントム50を含む。図8に示されるよう
に、パッドは組織と等価なゲルの上層71と、より厚く硬
いゲルの層72で満たされる底部とを含む。患者がパッド
65上に横たわると、パッド65は患者の背骨の形となり、
患者の身体とBMD較正ファントム50との間の空間をなく
す。QCT骨密度測定は、標準的なCTスキャナを用いて行
なわれる。患者は、BMD較正ファントム50を含むパッド6
5の上に横たわり、ファントム50は、組織と等価なマト
リックス中に0、50、100および200mg/ccのカルシウム
ヒドロキシアパタイトのサンプルを含む。x線源および
コリメータ(図示せず)が薄い扇形の放射ビームを投射
し、これが患者とBMDファントム50とを同時に通過し、
x線検出器(図示せず)によって受取られる。これらの
信号はデータ捕捉システムによって処理され、コンピュ
ータによって用いられて像再現アルゴリズムを実行す
る。その既知のカルシウム密度を有するBMD較正ファン
トム50と患者45との結果として生じる像が比較されて、
患者の骨の無機質の密度を定量化する。
例示する目的のために、ある材料、形状および寸法を
特定したが、当業者には、本発明の精神を逸脱すること
なくこれに種々の変形を加えることができることが認め
られ、本発明の範囲はここで述べられる特定の実施例に
制限されるものではないと意図される。したがって、本
発明の範囲は以下の請求の範囲によってのみ規定される
ものと意図される。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 6/00 - 6/14

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】投影x線撮像システムを用いて骨密度を定
    量化するのに用いられる較正基準ファントムであって、 炭酸カルシウムとマグネシウム酸化物とを含む混合され
    た添加物を含み、x線減衰特性に関して実質的に柔組織
    と等価であるプラスチック基材と、 前記プラスチック基材に均質に混合されるカルシウムを
    含み、骨と等価である材料とを備え、それによって前記
    ファントムは、安定で、x線減衰特性に関して実質的に
    骨と等価であり、x線に対して第1の減衰を与える第1
    の厚みとx線に対して第2の減衰を与える第2の厚みと
    で形成されていることを特徴とする、較正基準ファント
    ム。
  2. 【請求項2】前記骨と等価である材料はカルシウムヒド
    ロキシアパタイトを含む、請求項1に記載の較正基準フ
    ァントム。
  3. 【請求項3】前記プラスチック基材は前記添加物と混合
    されるポリエチレンを含む、請求項1または請求項2に
    記載の較正基準ファントム。
  4. 【請求項4】前記ファントムが階段くさび型の形状を有
    する、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載
    の較正基準ファントム。
  5. 【請求項5】投影x線撮像システムと較正基準ファント
    ムとを用いて、生体内の骨密度を定量化する装置であっ
    て、前記装置は、 被検者の解剖学上の一部分に隣接した位置に置かれるフ
    ァントムを備え、 1つ以上の厚みを有する前記ファントムは、 プラスチック基材に混合され、炭酸カルシウムとマグネ
    シウム酸化物とを含む添加物を含み、それによって前記
    プラスチック基材がx線の減衰特性に関して実質的に柔
    組織と等価であり、前記ファントムは、さらに、 前記プラスチック基材に均質に混合されるカルシウム化
    合物を含み、それによって前記ファントムが安定で、x
    線減衰特性に関して実質的に骨と等価であり、前記ファ
    ントムにより較正が可能であり、 前記装置は、さらに、 前記ファントムと前記被検者の解剖学上の一部分とにx
    線を照射するx線源と、 x線検出器と少なくとも1つのx線エネルギの少なくと
    も1つのx線露光とを同時に用いて、前記ファントムと
    前記被検者の解剖学上の一部分との像を形成する手段
    と、 前記ファントムと前記被検者の解剖学上の一部分との像
    を比較して、前記被検者の骨密度を定量的に決定する手
    段とを備えたことを特徴とする、装置。
  6. 【請求項6】前記像は電子像である、請求項5に記載の
    装置。
  7. 【請求項7】前記x線露光は少なくとも2つのx線エネ
    ルギを有する、請求項5に記載の装置。
  8. 【請求項8】前記x線源は、前記被検者の解剖学上の一
    部分と前記ファントムとを放射ビームで同時に露光す
    る、請求項5から請求項7までのいずれか1項に記載の
    装置。
  9. 【請求項9】前記x線源は、前記放射ビームを発生させ
    るx線管とx線ジェネレータとを含む、請求項8に記載
    の装置。
  10. 【請求項10】前記像を形成する手段はデジタル検出器
    を含む、請求項5から請求項9までのいずれか1項に記
    載の装置。
  11. 【請求項11】前記像を形成する手段は固定検出器を含
    む、請求項5から請求項9までのいずれか1項に記載の
    装置。
  12. 【請求項12】前記像を形成する手段はx線フィルムを
    含む、請求項5から請求項9までのいずれか1項に記載
    の装置。
  13. 【請求項13】前記x線源は、少なくとも1つのエネル
    ギのビームを発生させる、請求項9に記載の装置。
  14. 【請求項14】前記ファントムは階段くさび型の形状を
    有する、請求項5に記載の装置。
  15. 【請求項15】前記像を比較するためにコンピュータを
    用いる、請求項5に記載の装置。
  16. 【請求項16】前記被検者の解剖学上の一部分と前記フ
    ァントムとを通過するx線ビームが同じように減衰さ
    れ、一定の路長を有するように、固定された寸法と形状
    のボーラス構造内にx線減衰材料を有する容器をさらに
    備え、前記ファントムと前記被検者の解剖学上の一部分
    は前記容器内に置かれる、請求項5に記載の装置。
  17. 【請求項17】前記x線ビームを予想可能に減衰させる
    ために前記装置と前記x線ビームとの間に置かれるx線
    フィルタプレートをさらに備える、請求項16に記載の装
    置。
  18. 【請求項18】前記ファントムは前記被検者の口の中に
    置かれる、請求項5または16に記載の装置。
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