Brevet FR2004530A1 — publié le 19691128

la présente invention se rapporte à ce que l'on none un "tomographe" au moyen duquel on peut faire des prises de vue radiographiques suivant une coupe unique au travers d'un objet ou d'un corps humain, avec effacement de toutes les autres coupes dudit objet. Pour atteindre ce but, il existe déjà des appareils où le tube à rayons X se déplace en ligne droite au-dessus de l'objet à radiographier, tandis que le film qui se trouve en dessous dudit objet se déplace également suivant une ligne droite mais en sens opposé, alors qu'au cours de ces déplacements le rayon central du tube à rayons X reste braqué sur un point déterminé du film. On a également conçu des appareils où le tube à rayons X et le film exécutent des mouvements circulaires en sens opposés, au; quel cas le rayon central du tube à rayons X décrit donc un cône. On connaît également des appareils où le tube à rayons X et le film exécutent des mouvements spiralés en sens inverse. En pratique il a été trouvé que tous ces systèmes présentent selon les cas des avantages et des inconvénients. Pour remédier à cet état de choses, c'est-à-dire pour pouvoir appliquer dans chaque cas le système le plus favorable, on a élaboré conformément à la présente invention, un tomographe au moyen duquel il y a moyen de choisir un des trois systèmes. En outre, le tomographe conforme à la présente invention offre l'avantage que l'angle incident du rayon central du tube à rayons X est réglable et que, par suite de la construction particulière de l'appareil, il y a moyen de réaliser des prises de vues radiographiques d'une qualité exceptionnelle. En dehors de permettre les prises de vues tomographiques, cet appareil permet encore, sans moyens auxiliaires, d'ef- fectuer des radiographies standard habituelles. Conformément à la principale caractéristique de la présente invention, ce tomographe consiste en un bati, une poutre, un moyen pour entratner ladite poutre en rotation autour d'un axe vertical, un chariot suspendu à ladite poutre et pouvant rouler dans le sens longitudinal de celle-ci, un contrepoids également suspendu à ladite poutre et pouvant se déplacer dans le sens longitudinal, entre ledit chariot et le contrepoids un moyen permettant de déplacer le chariot et le contrepoids l'un par rapport à l'autre de sorte que la structure supérieure du tomographe est toujours en équilibre, des moyens de guidage prévus entre la poutre et lesdits chariot et contrepoids, un moyen d'entranement pour le moyen qui permet de déplacer l'un par rapport à l'autre le chariot et le contrepoids, un support suspendu audit chariot et pouvant pivoter dans un plan horizontal, un bras pouvant pivoter suivant sa ligne d'axe aménagé dans ledit support, un tube à rayons X monté à charnières pour mouvement dans le plan vertical sur une des extrémités dudit bras, un bras oscillant fixé à charnières à l'autre extrémité dudit bras, une tringle de raccordement fixée de manière pivotante entre ledit bras oscillant et le tube à rayons X dans le but d'obtenir un déplacement parallèle du tube à rayons X et du bras oscillant, ledit bras oscillant se composant de deux parties qui coulissent l'une dans l'autre et dont l'une des parties se trouve suspendue à un chariot coulissant de manière à pouvoir pivoter dans deux plans verticaux mutuellement à angles droits, un moyen aménagé entre lesdites deux parties du bras oscillant en vue de maintenir les deux parties parallèles l'une à l'autre dans tous les plans, un moyen de guidage pour le déplacement en hauteur dudit chariot coulissant comportant les points de pivotement du bras oscillant, un moyen d'entratnement en vue d'entraSner ledit moyen de guidage, un accouplement aménagé entre l'extrémité inférieure du bras oscillant et le châssis inférieur mobile du tomographe permettant le déplacement libre dans tous les sens dudit bras et dudit châssis inférieur, des moyens de guidage pour ledit chassis mobile inférieur du tomographe qui par suite du bras oscillant se déplace en sens inverse par rapport au tube à rayons X, un porte-film aménagé dans ledit chassis inférieur et au-dessus de --ce châssis inférieur une table où peut reposer l'objet à radiographier. Du fait de l'application du contrepoids, la poutre peut btre entratnée en rotation à grande vitesse sans qu'il ne se produise de vibrations. En outre, lors du déplacement l'un vers l'autre du chariot et du contrepoids suspendus dans la poutre, la vitesse angulaire de la poutre entraSnée en rotation augmente de telle manière que cela présente une compensation pour la réduction de la distance entre le point focal du tube rayons X et le film, ce qui améliore considérablement la qualité de l'image. En construisant le bras oscillant en deux parties pouvant coulisser l'une dans l'autre et en prévoyant entre celles-ei un moyen qui permet le coulissement parallèle dans tous les plans de ces deux parties, on obtient que le rayon central du tube à rayons X reste toujours parallèle audit bras oscillant de sorte que le rayon demeure dirigé en permanence sur le même point du film, ce qui est indispensable pour obtenir une image parfaite. À titre d'exemple et sans le moindre caractère limitatif nous faisons à-présent suivre une description d'une forme d'exécution du tomographe conforme à la présente invention. Cette description se réfère aux dessins annexés dans lesquels Les figures 1, 2 et 3 montrent schématiquement les mouvements que le tube à rayons X et le film peuvent exécuter dans le tomographe, respectivement en ligne droite, en mouvement circulaire et en mouvement spiralé ;; La figure 4 représente une vue de face schématique du tomographe, avec parties découpées La figure 5 représente une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4 Les figures 6 et 7 représentent des coupes transversales, respectivement suivant les lignes VI-VI et VII-VII de la figure 4 La figure 8 montre une coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 4 La figure 9 montre une coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 8 ; La figure 10 représente une coupe suivant la ligne X-X de la figure 4. D'après les figures 4 à 10 on remarque que le tomographe possède un bati 1 avec bras fixe 2. Un axe 3 est monté à pivotement dans ltextrémité de ce bras et est pourvu à sa partie supérieure d'une poulie 4. Une courroie 5 relie cette poulie à une autre poulie 6 d'un moteur électrique 7. Sur la partie inférieure dudit axe 3 est montée une poutre creuse horizontale 8. Vers chaque extrémité de cette poutre sont montées des roues à chaîne respectivement 9 - 10 sur lesquelles passe la channe sans fin 11. L'axe dLune de ces roues à channe est entraSné en rotation au moyen d'un mécanisme de transmission 12 commandé par un moteur électrique 13 avec réducteur 14. Sur une partie de ladite chaîne sans fin est monté un contrepoids 15 et sur l'autre partie est fixé un chariot 16 qui sont aménagés de manière à être rapprochés ou écartés l'un de l'autre lors du mouvement de la chaîne, De ce fait toute la structure supérieure du tomographe reste parfaitement en équilibre lors des mouvements de rotation de la poutre creuse 8. Le contrepoids 15 est guidé par deux rails 17 et le chariot 16 par deux rails 18 qui s'étendent sur toute la longueur de la poutre creuse. Faisant partie du chariot 16 se trouve un pivot vertical 19 auquel est suspendu de manière pivotante un support 20.Dans ce support est ménagé un bras 21 pouvant tourner suivant sa ligne d'axe. À l'avant ledit bras porte une chape 22 avec pivot 23 auxquels sont suspendus de manière pivotante deux bras 24 entre lesquels se trouve fixé le tube à rayons X 250 À l'autre extrémité ledit bras 21 se termine par une chape 26 dans laquelle est fixé un bras oscillant 28 au moyen d'un pivot 270 Entre ce bras oscillant et les bras 24 est montée de manière pivotante au moyen de pivots 29 - 30 une tringle de raccordement 31 qui assure que le bras oscillant 28 et les bras 24 du tuùe à rayons X se déplacent toujours parallèlement.Une tringle coulissante fixe 32 fait partie dudit bras oscillant 28. Au dos de ce bras oscillant est prévu un rail 33 qui lui est parallèle et dont chaque flanc coopère avec une des roulettes 34 - 35 montées chacune respectivement sur des bras 36 - 37. Ces bras retrouvent fixés par soudage à deux points diamétralement opposés d'un tube 38 qui est suspendu à pivotement autour d'un pivot 39. Ce pivot se trouve monté dans une chape 40 qui peut tourner autour d'un axe 41 dirigé à angle droit par rapport au pivot 39. Par suite des pivote 39 - 41 le bras oscillant 28 pourra donc pivoter dans n'importe quel plan.Par suite de la coopération des roulettes 34 - 35 avec le rail 33 du bras oscillant 28, le rayon central du tube à rayons X se déplacera toujours et dans tous les plans parallèlement à la tringle coulissante fixe 32, de sorte que le rayon central du tube à rayons X reste toujours dirigé sur un point donné du film, ce qui est indispensable pour obtenir une qualité d'image parfaite. Le pivot 41 est fixé sur un chariot coulissant 42 qui coopère avec une tige filetée verticale 43 entratnée par un moteur électrique 44 à travers une trotte de réduction 45. Au moyen de ce mécanisme, il est donc possible de règler en hauteur le point de pivotement 39 du bras oscillant, ce qui permet le réglage de la distance entre le point focal du tube à rayons X et le film.Dans le bas, la tringle coulissante 32 passe dans une bague 46 qui se trouve suspendue dans un joint de cardan 47. Ce joint peut titre déplacé sur le cassis inférieur 48 du tomographe. Au-dessus de ce châssis inférieur il y a une table mobile 49 sur laquelle repose 11 objet à radiographier. Le châssis inférieur mobile 48 qui porte le support de film 50 et le film 51, repose sur des moyens de guidage de genre connu, sur lesquels il est entraîné par l'extrémité inférieur.e du bras oscillant 28 et bien dans le sefls inverse à celui de déplacement du tube à rayons X 25. Lorsque, après introduction du film 51 dans le porte-film 50, il y a lieu de prendre une tomographie d'une section déterminée d'un objet se trouvant sur la table 49, on met en marche le moteur 44 de sorte que par l'intermédiaire de la tringle filetée 43 et du chariot coulissant 42, le point de pivotement 39 du bras oscillant 28 soit déplacé jusque dans le plan de la section à photographier. Par suite du mécanisme à tringle du tomographe, le tube à rayons X 25 et le chassis mobile inférieur 48 du tomographe se placent de telle manie que le rayon central du tube à rayons X se trouve dirigé sur un point donné du film 51, exactement sous l'angle d'incidence voulu. Si l'on désire faire une prise de vue pour laquelle le tube à rayons X ne doit effectuer qu'un mouvement rectiligne, on met en marche le moteur 13, de sorte que la channe sans fin 11, le chariot 16 qui s'y trouve monté ainsi que le contrepoids 15 se déplacent en ligne droite. Le chariot 16 éntraine de ce fait le support 20 avec le bras 21 et le tube à rayons X 25 qui s'y trouve fixé. Par ce mouvement on fait basculer le bras oscillant 28 autour de son axe 39. Àu cours de ce basculement la tringle 31 fait en sorte que le tube à rayons X 25 soit effectiuement déplacé parallèlement au bras oscillant 28.Simultanément, l'extrémité inférieure de la trin- gle coulissante 32 déplace par l'entremise de la bague 46 et du joint à cardan 47 le châssis inférieur 48 dans lequel est placé le film 51, et bien dans un sens qui est opposé à celui dans lequel se déplace le tube à rayons X 25. Pendant ces déplacement simultanés du tube à rayons X 25 et du film 51 le rayon central du tube à rayons X 25 reste dirigé sur le point central du film (figure 1). Pour réaliser une tomographie pour laquelle le tube à rayons X 25 et le film 51 doivent exécuter des mouvements circulaires en sens opposés (figure 2), on règle le point de pivotement 39 du bras oscillant 28 à la hauteur désirée comme décrit précédemment tout en faisant rouler le chariot 16 dans la poutre creuse 8 de la façon décrite ci-dessus, jusqu'à ce que le tube à rayons X se trouve réglé à l'angle voulu. Ensuite on met en marche le moteur T( qui met en rotation l'arbre 3 avec la poutre 8 qui s'y trouve fixée. il s'ensuit que le tube à rayons X 25 se déplace suivant un chemin circulaire tandis que le bras oscillant 28 pivote autour des axes 39 et 41.L'extrémité de ce bras oscillant entrains de ce fait le chassis inférieur 48 en un mouvement également circulaire mais en sens opposé. Pendant le basculement du bras oscillant 28 la tringle coulissante 32 coulisse dans les bagues 38 et 46 tandis que le rail 33 se déplace entre les roulettes de guidage 34 - 35 de telle sorte que le bras oscillant 28 reste toujours parfaitement arallèle ' la ba gtie de eo > 1lissement 38. Par suite de cette constrletion le rayon central du tube à rayons X 25 décrit un cône dont la génératrice reste dirigée sur le centre du film dans toutes les positions de ce dernier. Pour effectuer des prises de vues pour lesquelles le tube à rayons X 25 doit se déplacer suivant une spirale par dessus objet à radiographier, on commence par amener le tomographe dans la position voulue comme déjà décrit ci-dessus. Ensuite on met en marche simultanément les moteurs 7 et 13, de sorte que la poutre creuse 8 commence à tourner alors que simultanément le chariot 16 et par conséquent également le tube à rayons X 25 se déplacent longitudinalement dans ladite poutre creuse. il en résulte que le tube à rayonaidécrit une spirale, tandis que le chassis inférieur 48 du tomographe et donc également le film 51 exécutent en sens opposé également un mouvement en spirale. Àu cours de ce mouvement, les roulettes 34 - 35 et le rail 33 du bras oscillant 28 ainsi que la tringle de raccordement 31 font en sorte que le rayon central du tube à rayons X reste toujours parallèle à l'axe longitudinal dudit bras oscillant 28. il est bien évident que certaines des pièces décrites ci-dessus peuvent etre remplacées par d'autres qui poursuivent le même but et que le montage relatif de celles-ci peut différer tout en restant dans le cadre de la présente invention. REVENDiCÂTiONS 1 - Tomographe, caractérisé par le fait qu'il se compose principalement d'un châssis (1), d'une poutre (8), d'un moyen (7) pour entrat- ner la poutre en rotation autour d'un axe vertical, d'un chariot (16) suspendu à ladite poutre et pouvant se déplacer longitudinalement sur celle-ci, d'un contrepoids (15) suspendu également en sens longitudinal à ladite poutre, entre lesdits chariot et contrepoids un moyen(11) permettant de déplacer le chariot et le contrepoids l'un par rapport à l'autre de manière que le train suspendu supérieur du tomographe soit toujours en équilibre, des moyens de guidage (17 18) prévus entre la poutre et lesdits chariot (16) et contrepoids (15) > un moyen (13) d'entraînement pour le moyen (11) qui est capable d'opérer le déplacement mutuel du chariot (8) et du contrepoids (15), un support (20) suspendu audit chariot (16), de manière à pouvoir pivoter dans un plan horizontal un bras disposé dans ledit support (20) et pouvant tourner autour de sa ligne d'axe, un tube à rayons X (25) monté de manière à pouvoir pivoter dans un plan vertical sur une des extrémités dudit bras (21) un bras oscillant (28) fixé de manière pivotante à l'autre extrémité dudit bras (21), une tringle de raccordement (31) fixée de manière pivotante entre ledit bras (28) oscillant et le tube à rayons X (25) pour obtenir un déplacement du rayon central du tube à rayons X parallèlement audit bras oscillant (28), ledit bras oscillant (28) se composant de deux partis coulissant l'une dans l'autre dont une partie (38) se trouve suspendue à un chariot coulissant (42) de manière à pouvoir pivoter dans deux plans verticaux perpendiculaires l'un sur l'autre, un moyen (33 - 34 - 35) adapté entre les deux parties du bras oscillant pour maintenir ces deux parties parallèles dans tous les plans, un moyen de guidage (43) pour le déplacement en hauteur dudit chariot coulissant (42) avec les deux points de pivotement (39-41) du bras oscillant, un moyen d'entrarnement (44) pour entraîner ledit moyen de guidage, un accouplement (47) ménagé entre l'extrémité inférieure du bras oscillant (32 - 28) et le châssis mobile inférieur (48) du tomographe et qui permet le déplacement libre du bras dans tous les sens, des moyens de guidage pour le châssis mobile inférieur (48) étant déplaçable par le bras oscillant en direction opposée à celle dans laquelle on déplace le tube à rayons X, un porte-film (50) aménagé à l'intérieur dudit châssis mobile et, au-dessus dudit châssis mobile, une table (49) pour faire reposer l'objet à radiographier. 2 - Tomographe conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que la face supérieure de la poutse (8) est solidarisée en son centre avec un arbre (3) qui est entraîné en mouvement rotatif. 3 - Tomographe conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que la poutre (8) est creuse et porte à l'intérieur deux paires de rails (17 - 18) disposées l'une au-dessus de l'autre et s'étendant dans le sens longitudinal de la poutre de sorte que chaque paire coopère respectivement avec le contrepoids (15) et avec le chariot (16). 4 - Tomographe conforme à la revendication 1, caractérisé parle fait qu'est logée à l'intérieur de la poutre creuse (8) une channe sans fin (11) qui court sur deux roues à channe (19) disposées vers les extrémités. de ladite poutre, les portées opposées de ladite chaise étant accouplées respectivement au contrepoids (15) et au chariot (16), cette chaine étant entrainée par un moteur (13) par l'entremise d'un mécanisme de transmission (12). 5 - Tomographe conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le tube à rayons X (25) est suspendu entre deux bras (24) qui sont d'une part attachés à pivotement à l'extrémité d'un bras (21) prévu à l'intérieur du support (20), et dont un bras (24) au moins trouve raccordé d'autre part à pivotement à la tringle de raccordement (31) qui setrouve également accouplée au bras oscillant (28). 6 - Tomographe conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le bras oscillant (28) est pourvu d'une tige coulissante (32) logée à déplacement longitudinal dans un tube coulissant (38) lequel est fixé de manière pivotante dans une chape qui elle-mtme est montée à pivotement autour de son axe longitudinal sur un chariot coulissant (42) qui est réglable en hauteur. 7i- Tomographe conforme aux revendications 1 et 6, caractérisé par le fait qu'il se trouve fixé par soudage, à deux points diamétralement opposés du tube de coulissement (38), deux bras (36 - 37) portant chacun à l'avant une roulette de guidage (34 - 35) entre lesquelles court un rail (33) parallèlement audit tube de coulissement (38) et monté au dos d'une rallonge du bras oscillant. 8 - Tomographe conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le chariot coulissant (42) coopère avec une tige filetée (43) qui est entraide en rotation par un moteur (44) et par,l'en- tremise d'un réducteur (45). 9 - Tomographe conforme aux revendications 1 et 6, caractérisé par le fait que l'extrémité inférieure de la tige coulissante (32) du bras oscillant (28) passe dans un tube (46), lequel est fixé au moyen d'un joint à cardan (47) au chassis inférieur mobile (48) du tomographe, châssis mobile dans lequel se trouve logé le porte-film (50). 10 - Tomographe conforme aux revendications 1 et 9, caractérisé par le fait que le châssis mobile (48) déplacé par la tige coulissante (32) du bras oscillant (28), est guidé dans toutes les directions par des moyens de guidage.