Brevet FR2005760A1 — publié le 19691219

La présente invention concerne une install^fc¥(Wiw'd" èjàlmen aux rayons X comprenant un générateur de rayons X, un transducteur sensible à un rayonnement X de façon à détecter l'intensité du rayonnement émis par un objet soumis à l'action du générateur 5 de rayons X et à produire un signal dont la grandeur varie en fonction de l'intensité du rayonnement, ainsi que des moyens pour commander le générateur de rayons X à l'aide du signal délivré par le transducteur. Pour des examens radiographiquea, on peut utiliser de deux 10 manières différentes la propriété des rayons X de pénétrer dans l*«»bjet à examiner. L'une de ces façons de procéder est la radioscopie, l'objet à examiner étant soumis en permanence au rayonnement produit par le générateur, avec une intensité de rayons X qui est sensiblement 13 constante et relativement faible. Pour que l'image radiographi-que de l'objet soit directement visible pour un opérateur, on peut utiliser un écran qui est capable de convertir le rayonnement X en une lumière visible, ce qui correspond à ce qu'on appelle la fluoroscopie. On peut également utiliser un amplificateur 20 d'image qui est agencé pour convertir l'image radiographique en une image visible sur l'écran de sortie de l'amplificateur, cette image pouvant être observée directement ou reproduite sur un appareil de télévision par l'intermédiaire d'une caméra, ce qui correspond à ce qu'on appelle la vidéo-fluoroscopie. Comme 25 son nom l'indique, l'amplificateur d'image assure une certaine amplification optique et, de ce fait, l'intensité du rayonnement X peut, lorsqu'on utilise un amplificateur d'image, être encore diminuée par rapport au cas de la fluoroscopie. L'autre façon de procéder est la radiographie, l'objet étant 30 soumis au rayonnement du générateur pendant une certaine période d'exposition, avec une intensité de rayonnement relativement élevée. L'image radiographique est reproduite soit directement sur un film sensible au rayonnement X, ce qui correspond à ce qu'on appelle la radiographie , soit par l'intermédiaire d'un 35 amplificateur d'image à l'aide d'un appareil photographique, ce qui correspond à une fluorographie ou à une cinéma-fluorographie. La qualité de l'image radioscopique est fonction dans une large mesure de la qualité du rayonnement X, c'est-à-dire de la puissance et de l'intensité du rayonnement X. La qualité du 40 rayonnement X est fonction de la tension exprimée en kilovolts, 3W69 6910502 2 2005760 appliquée au tube à rayons X, et dont la grandeur détermine le contraste de l'image radioscopique. Le contraste d'image entre différentes substances absorbantes est plus élevé pour une faible tension que pour une tension élevée. L'intensité du rayon-5 nement X ou la dose de rayonnement, c'est-à-dire la quantité de rayons X émise par unité de temps, est fonction du courant d'émission dans le tube, exprimé en milliampères, et sa grandeur détermine la luminescence de l'image radioscopique. En radioscopie, il est souhaitable que l'image radiosco-10 pique ait autant que possible une luminescence constante et, dans ce but, on sait utiliser des moyens agencés pour commander le générateur de rayons X en réponse à un signal produit par un ou plusieurs transducteurs de façon que la dose de rayons X soit maintenue constante et égale à une valeur prédéterminée. 15 En radiographie, on veut que le film atteigne le noircis sement désiré, ce qui signifie que le temps d'exposition a été automatiquement adpaté à l'intensité du rayonnement X. En conséquence, on sait utiliser des moyens agencés pour commander le générateur de rayons X de façon que le rayonnement X soit auto-20 matiquement interrompu à la fin de la période d'exposition, c'est-à-dire lorsqu'une dose de rayons X suffisante pour le noircissement du film a atteint ce dernier. Un examen aux rayons X peut comprendre une radioscopie et une radiographie, chacune de ces opérations étant exécutée sépa-25 rément. Un examen aux rayons X est souvent réalisé de la façon suivante : le radiologue localise d'abord par radioscopie l'emplacement à examiner et prend ensuite des radiographies. Une installation connue de radioscopie et de radiographie comprend deux équipements qui sont chacun indépendants pour la 30 méthode d'examen correspondante, qui prennent beaucoup de place et qui sont en outre coûteux. Egalement, dans des installations connues d'examen aux rayons X, on utilise des transducteurs sépa rés pour les deux procédés de manière à effectuer l'examen en utilisant un rayonnement X, à savoir par fluoroscopie» par video 35 fluoroscopie, par radiographie et par fluorognaphie ou cinéma-fluorographie, d'où il résulte que, dans une installation à rayons X classique, il peut exister jusqu'à quatr^ransducteurs ou combinaisons de transducteurs. En plus des risques d'erreurs résultant d'une telle complexité, l'installation est difficile 40 à manipuler et les réglages des transducteurs prennent du temps, 343/69 6910502 5 2005760 ce qui est préjudiciable aussi bien au personnel qu'aux patients. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et est caractérisée en ce que le dispositif de commande du générateur de rayons X comprend deux canaux parallèles opérant 5 chacun suivant son propre mode de commande et pouvant être chacun excités par le dit transducteur par l'intermédiaire d'un circuit commun de correction de signaux, et en ce qu'un des canaux est agencé pour arrêter le rayonnement X au bout d'une période proportionnelle à la grandeur du signal lorsque l'autre 10 canal est au repos, tandis que l'autre canal est agencé pour commander le générateur de rayons X de façon que la grandeur du signal, et par conséquent son intensité, prennent une valaur prédéterminée lorsque le premier canal est au repos. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention 15 seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - figure 1 est une vue schématique , en partie en perspective, montrant une installation à rayons X selon l'invention, et 20 - figure 2 est un schéma synoptique montrant une instal lation à rayons X selon l'invention mais plus détaillée que sur la figure 1. Sur la figure 1, on a désigné par 1 un générateur de rayons X qui comprend un tube 2 de rayons X et une unité de 25 commande et d'alimentation 3 qui fournit au tube de rayons X son courant d'alimentation. L'unité 3 est agencée pour être commandée manuellement ou automatiquement en vue d'exciter le tube 2 de rayons X en contrôlant la tension appliquée au tube, exprimée en kilovolts, et le courant d'émission dans le 3® tube, exprimé en milliampères. Un transducteur 4 sensible aux rayons X et comportant un ou plusieurs éléments transducteurs est placé dans le trajet des rayons X en arrière de l'objet 5 à examiner et est agencé pour produire un signal s dont la S grandeur varie à chaque instant en fonction de l'intensité 35 moyenne dans la section droite du faisceau issu de l'objet 5- Dans le trajet des rayons X en arrière du transducteur 4, est prévu un amplificateur d'image 6 qui, d'une manière connue, est agencé de façon à transformer les rayons X en une lumière visible et à amplifier cette lumière afin que l'image de l'objet 40 soit directement visible sur l'écran de sortie de l'amplificateur 343/69 6910502 4 2005760 d'image. En variante, l'image visible peut être reproduite à l'aide d'une caméra de télévision 7 sur un récepteur de contrôle non représenté sur la figure, ou bien elle peut être reproduite sur un film photographique à l'aide d'un appareil photographique 5 Tâ- Plusieurs tubes de rayons X peuvent être reliés, en différents postes d'examen, à la seule unité 3 de commande et d'alimentation de manière qu'un seul tube de rayons X puisse produire des rayons X à un moment donné. Sur la figure, un tube de 10 • rayons X 2a additionnel associé à un transducteur 4a est représenté en tirets. Ujie plaque photographique 8 sensible aux rayons X et munie classiquement d'écrans dèamplification met en évidence une autre manière de procéder qu'on appelle la radiographie. La commande manuelle de l'unité 3 est assurée d'une 15 nanière classique à l'aide d'un dispositif de réglage prévu sur un panneau monté sur la dite unité 3 ou relié à celle-ci. La commande automatique de l'unité 3 est assurée par un dispositif de commande excité par le signal s_ délivré par le ° transducteur et comprenant, selon l'invention, deux caneaux pa-20 rallèles qui f onctionnec.fc ;chacun suivant leur propre mode de commande . Le signal s du transducteur agit sur les canaux par l'intermédiaire d'un circuit de correction de signaux 9 qui est commun aux deux canaux et qui sert à corriger le signal du transducteur suivant "des facteurs qui sont communs aux deux ca-25 nauxj un commutateur 10 sert à la transmission d'un signal, désigné,par s^ sur la figure, entre le circuit de correction de signaux et l'un ou l'autre des canaux. L'un des canaux comprend un dispositif de commande auto -matique 11 de dosage de rayons X et est agencé pour .contrôler le 30 générateur 1 de rayons X de manière que l'intensité du signal s et, par conséquent 1 intensité des rayons X, prennent une valeur prédéterminée en même temps que l'autre canal est au,repos. Ce mode.de fonctionnement, est appliqué à la radioscopie, c'est-à-dire lorsque l'image de l'objet est regardée soit directement sur 35 l'écran de sortie de 1'amplificateur.d'image 6, soit sur le récepteur de télévision, ce qui correspond à une video.-fluoroscopie, soit sur un écran agencé pour transformer les rayons X. en lumière visible, ce qui correspond à une fluoroscopie. Il est souhaitable que l'image ait autant que possible uneàuminescence constante 40 et le dispositif de commande automatique 11-de dosage de rayons X 343/69 & permet d'obtenir ce résultat en maintenant l'intensité, c'est-à-dire la dose de rayons X, constante, et égale à la valeur prédéterminée mentionnée plus haut. L'autre canal comprend un dispositif 12 de connande au-5 tomatique d'exposition qui est agencé pour arrêter les rayons X au bout d'une période correspondant à l'intensité du signal Pendant la période où le second canal est en service, le premier canal est au repos. Le second canal est utilisé pour prendre des photographies soit directement sur le fil», soit à l'aide 10 de la caméra 7a qui peut être un appareil photographique, auquel cas on a affaire à une f luorographie, ou une caméra cin&nato-graphique, auquel cas on a affaire à une cinéma-fluorographie. A cet égard, il est souhaitable que chaque exposition, toutes choses étant égales par ailleurs produise le noircissement cor-15 rect du film même si l'intensité des rayons X issus de 1*Jbjet est modifiée. Puisque le noircissement est directement proportionnel à la quantité de rayonnement, la période d'exposition doit être automatiquement adaptée à l'intensité des rayons X. Le dispositif de commande automatique d'exposition peut être par 20 exemple du type décrit dans la demande de brevet déposée ce jour au nom de la demanderesse pour : Dispositif pour*;détermlner automatiquement le temps de pose pour une radiographie. Le circuit 9 de correction de signaux sert, comme Indiqué plus haut, à effectuer des corrections suivant des facteurs qui 25 sont communs eux deux canaux. Ces corrections sent : une correction du courant d'obscurité du transducteur, une correction de dlaphragmage du faisceau de rayons X, une correction pour tenir compte de ce que le transducteur et l'amplificateur d'image s«mt sensibles à l'intensité du rayonnement ainsi qu'une correction 30 pour tenir compte du nombre d'éléments transducteurs actifs, c'est-à-dire l'établissement de valeurs moyennes. Eh outre, il se produit dans le circuit de correction de signaux une Adaptation du signal de transducteur par rapport à la plage d'utilisation du rayonnement X, à savoir en fluorographie ou en fluoroscopie. 35 Suivant le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 2, l'unité 3 de commande et d'alimentation du générateur 1 de rayons X comprend une unité 13 de fourniture de haute tension, un dispositif de coupure 14, un dispositif de connande de tension 15 et un dispositif de commande d'intensité 16. L'unité 40 13 de fourniture de haute tension est agencée pour transformer la 343/69 6910502 6 2005760 tension du secteur en une haute tension appropriée pour le tube de rayons X, cette haute tension étant appliquée au tube par l'intermédiaire du dispositif de coupure 14 qui est agencé pour arrêter le rayonnement X par coupure de la haute tension appli-5 quée au tube. Un tel dispositif de coupure peut être agencé par exemple sous forme d'un contacteur électromécanique. Dans une forme de réalisation moderne de tube de rayons X, le rayonnement est établi et coupé à l-'aide d'une grille de commande installée dans le tube, le générateur de rayons X étant modifié de façon 10 à pouvoir être adapté à un tel tube. Le dispositif de commande de tension 15 est agencé pour commander la haute tension de façon qu'elle conserve une valeur prédéterminée indépendamment des variations de la tension de ligne tandis que le dispositif de commande d'intensité 16 est agencé pour commander le courant 15 d'émission du tube 2 de rayons X de façon qu'il concorde avec une valeur prédéterminée. Le dispositif de coupure 14 et les dispositifs de commande de tension 15 et d'intensité 16 sont manoeuvrables à l'aide d'un dispositif 17, ce qui permet par exemple à un opérateur d'établir et de couper le rayonnement X 20 et de régler également les valeurs désirées de tension et d'intensité. Le générateur de rayons X est automatiquement commandé à l'aide de signaux produits par un transducteur comprenant un ou plusieurs éléments transducteurs 4b, la transmission des 25 signaux étant assurée par l'intermédiaire du dispositif 11 de commande automatique de dosage de rayons X lorsque l'installation est utilisée pour une radioscopie et par l'intermédiaire du dispositif 12 de commande automatique d'exposition lorsque l'installation est utilisée pour une radiographie. 30 On va maintenant expliquer d'une façon plus détaillée comment s'effectuent les corrections et adaptations mentionnées en référence à la figure 1 dans le circuit 9 de correction de signaux. Des corrections tenant compte de la sensibilité des éléments transducteurs 4b et de 1'-amplificateur d'image 6 à 35 l'intensité du rayonnement X s'effectuent dans le dispositif •' 18 par réglage séparé de la toute tension d'excitation de chaque ; élément transducteur. La haute tension est fournie par l'unité 13 et est transmise aux éléments transducteurs 4b par l'inter- f médiaire du dispositif de correction 18. 40 La correction du courant d'obscurité des éléments trans- 6910502 7 2005760 ducteurs est faite par des circuits 19 de correction de signaux affectés à chacun des éléments transducteurs et reliés chacun à un fil 20, 20a branché entre l'élément transducteur respectif et un sélecteur de combinaison 21 qui permet de brancher les 5 éléments transducteurs dont le nombre et l'emplacement sont déterminés expérimentalement pour chaque examen. Pour obtenir un bon résultat final, il est important que les éléments trans-. ducteurs actifs produisent, à chaque moment, une intensité moyenne de rayonnement issu de l'objet à examiner. Par exemple,. •10 lorsqu'un seul transducteur comportant un seul élément trans-, ducteur est utilisé, il existe une forte probabilité pour que le • signal sortant du transducteur ne représente pas du tout la va-leur moyenne. Pour cette raison, on utilise plusieurs éléments . -n... transducteurs dont les positions sont déterminées par expérience. 15 A partir des .signaux sortant des éléments transducteurs actifs, ---■on détermine une valeur moyenne qui peut représenter la valeur .moyenne précitée de l'intensité de rayonnement X. Cette valeur • .moyenne est obtenue à l'aide d'un dispositif de correction 22 . qui est accouplé mécaniquement au sélecteur de combinaison 21 en 20 fonction du nombre d'éléments transducteurs actifs. Le dispositif de correction 22 définit le facteur d'amplification d'un ampli-ficateur différentiel 23 de manière que, lorsque par exemple deux éléments transducteurs sont branchés, le facteur d'amplification • soit la moitié de celui qui serait utilisé si un seul élément 25 transducteur actif était branché; dans le sélectéur de combinaison 21, les signaux sortant des éléments transducteurs 4b sont •-additionnés et le signal de sommation est transmis à l'ampli-. ficateur différentiel 23 en traversant au préalable deux blocs de correction 24, 25 effectuant, d'une part, une correction tenant 30 compte de 1'influence, du diaphragmage du faisceau de rayons X et, d'autre part, une correction d'adaptâtionv pour tenir compte de l'utilisation du rayonnement X. La correction d'adaptation pour tenir compte de l'utilisation d'un rayonnement X fait intervenir entre autres une cor-35 rection pour tenir compte des dimensions de l'image et de la sensibilité du film. En outre, un dispositif de correction 26 agit sur le facteur d'amplification de l'amplificateur différentiel '23 de façon à corriger le degré d'amplification de l'amplificateur d'image. 40 ' *•' • ' : Les corrections sont faites dans les circuits de corree- 343/69 6910502 8 2005760 tion 19 et les blocs de correction 24, 25 de manière que le signal soit amorti différemment par modification des résistances dans les circuits et les blocs. D'autres corrections sont faites en modifiant la valeur de la haute tension ou du facteur d'amplification 5 de l'amplificateur différentiel 23. Puisque les procédés précités d'exécution de correction sont analogues, il est évidemment possible d'effectuer les corrections en modifiant le facteur d'amplification de l'amplificateur au lieu d'agir sur la résistance et inversement. 10 Les possibilités d'exécuter les différentes corrections d'une manière différente de celle décrite plus haut sont évidemment fonction de la sttrrcture de l'appareil. Pour rendre la manipulation.de l'appareil aussi simple et pratique que possible, tous les dispositifs qui sont destinés à 15 être commandés manuellement doivent être par exemple montés sur un panneau de commande. Un examen aux rayons X comprenant une video-fluoroscopie et une fluoregraphie, par exemple pour examiner l'estomac d'un patient, est effectué de la manière suivante : 20 Après que le patienta été placé dans la meilleure position possible peur l'examen aux rayons X, l'opératour règle par expérience la position des éléments transducteurs 4b entre le patient et l'amplificateur d'image 6 de façon que l'emplacement des éléments n'ait pas à être modifié lorsqu'on passe de la radioscopie 25 à la radiographie. En outre, l'opérateur effectue les pré-réglages nécessaires du dispositif de correction 22, des blocs de correction 24, 25 et du dispositif de correction 26 de façon à exécuter les corrections mentionnées précédemment. Ensuite, il peut commencer l'émission de rayons X pour la radioscopie et le radio-30 logue peut alors examiner l'image radioscopique sur son récepteur de télévision. La luminescence de l'image est maintenue constante par le dispositif 11 de réglage automatique de dosage de rayons X, à une valeur prédéterminée qui peut être modifiée par le radiologue en cours d'examen. Pour faciliter l'examen, il est classique de 35 faire absorber au patient un liquide améliorant le contraste de l'image et, lorsque ce liquide a pénétré dans la zone d'image de manière que la partie examinée soit clairement visible, le radiologue pousse un bouton d'exposition et amorce* ainsi l'exposition en même temps que le générateur de rayons X est automatiquement 40 enclenché en vue de fournir un rayonnement X approprié pendant la 343/69 6910502 g 2005760 période d1 exposition. lies valeurs d'intensité et de tension du rayonnement X sont réglées respectivement à l'aide des dispositifs 15 et 16. Une période d'exposition appropriée est calculée par le dispositif 1?, et, à la fin de cette période d'exposition, le gé-5 nérateur de rayons X est automatiquement commuté sur le mode-radioscopie de façon que l'image radioscopique puisse à nouveau être examinée sur l'écran du récepteur de télévision. 3W69 6910502 10 2005760 REVENDICATION Installation à rayons X comprenant un générateur de s rayons X, un transducteur sensible au rayonnement X pour détecter l'intensité du rayonnement isau d'un objet irradié par le géné-5 rateur et pour produire un signal dont la grandeur varie en fonction de l'intensité du rayonnement ainsi qu'un dispositif de commande du générateur de rayons X à l'aide du signal de sortie du transducteur, cette installation étant caractérisée en ce que le dispositif de commande du générateur de rayons X comprend deux 10 canaux parallèles opérant chacun suivant son propre mode de commande et pouvant être excités chacun par le dit transducteur par l'intermédiaire d'un circuit commun de correction de signaux, et en ce qu'un des canaux est agencé pour arrl^erie rayonnement X au bout d'une période proportionnelle à la giandeur du signal 15 lorsque l'autre canal est au repos, tandis que l'autre canal est agencé pour commander le générateur de raynns X de façon que la grandeur du signal et, par conséquent scn intensité, prennent une valeur prédéterminée lorsque le premier canal est au repos. 343/69