Brevet FR2179039A1 — publié le 19731116

L'invention concerne un appareil de radiodiagnostic comportant un intensificateur d'image radiographique, dont l'image de sortie est envoyée par l'intermédiaire d'un aiguillage optique à un dispositif unique de prise de vues se présentant sous la forme d'une caméra cinématographique , d'une caméra d'enregistrement d'images séparées ou d'une caméra de télévision faisant partie d'un appareil ce télévision pour radiodiagnostic ou à plusieurs dispositifs de ce genre ainsi qu'à un dispositif optique de mesure de rayonnement faisant partie d'un dispositif automatique d'exposition aux rayons X prévu pour maintenir constante la luminosité de ladite image de sortie. On sait depuis longtemps, au lieu de réaliser ce qu'on appelle la prise de vue radiographique directe, dans laquelle l'image radiographique) apparaissant derrière le patient, est transformée directement ou moyennant l'aide de ce qu'on appelle des feuilles de renforçateur en une image latente cinématographique, transformer ladite image radiographique à l'aide d'un intensificateur d'image radiographique en une image visible réduite, mais essentiellement plus claire, envoyer cette image à un appareil photographique ou à une caméra cinématographique et y enregistrer 1 image sur un film.Cette méthode dite indirecte présente par rapport à la méthode directe différents avantages parmi lesquels il faut notamment citer la charge plus faible de rayonnement à laquelle le praticien et le patient sont soumis et qui peut entre obtenue grtce à l'amplification de la luminosité fournie par l'intensificateur d'image. Cependant dans certaines conditions,cet effet d'intensification désiré en soi et avantageux peut provoquer également une action nuisible en ce que la dose de rayonnement par image, nécessaire pour le noircissement désiré du film, est si faible que la structure quantique du rayonnement X se met en évidence, sous la forme de ce qu'on appelle le bruit quantique, par une réduction de la qualité. Pour éviter cet inconvénient, on en est déjà venu à utiliser des films moins sensibles. Mais cette méthode présente l'inconvénient consistant en ce que le système est sujet en per manence å un àunSn relativement élevé du point de vue de la dose par image ou bien que le film de faible sensibilité doit titre remplacé selon les cas par un film possédant une sensibilité plus grande.Un tel échange serait par exemple nécessaire dans le cas où l'affaiblissement du rayonnement par l'objet radiogra pié est suffisamment important pour que la limite de charge du tube à rayons X soit dépassée ou qùe, dans le cas de l'utilisation d'un intensificateur d image avec un grandissement d'image pouvant titre commuté, l'amplification de la luminosité soit si faible dans le cas où la commutation est faite sur la plus petite échelle d'image que, en conservant le film de faible mnshilité la dose reçue par le praticien et par le patient ainsi que la charge du tube à rayons X ont une valeur élevée inutile. L'invention a pour but, dans le cas d'un appareil de radiodiagnostic du type indiqué plus haut, d'éviter de la façon la plus simple possible et surtout en conservant une qualité unique de film de haute sensibilité,aussi bien l'apparition de bruits quantiques qu'une surcharge du tube à rayons X et, finalement, l'irradiation du praticien et du patient par une dose élevée inutile de rayonnement.A cet effet, il est proposé conformément à l'invention de disposer sur le traJet optique du rayonnement de l'image de sortie de 1 'intensificateur d'image radaographique, au moins un diaphragme réglable pour réaliser la commande de l'exposition du dispositif de prise de vues et de prévoir un dispositif de commande qui agrandit l'ouverture du diaphragme qui se trouve normalement au dessous de sa valeur maximale, lorsque la charge du tube à rayons X, à laquelle il faut s'attendre lors de 1 'expo- sition désirée, dépasse une valeur prédéterminée, et qui simultanément influe sur la sensibilité du dispositif automatique d'exposition aux rayons X, en fonction de l'ouverture du diaphragme, de manière que l'exposition du ou des dispositifs de prise de vues reste constante.Grâce à ces dispositions, la diaphragmation est dans le cas normal suffisamment importante pour obtenir une dosepar image n' amenant aucun bruit quantique, meme éventuellement dans le cas d'un film de haute sensibilité, mais lorsque pour obtenir une exposition souhaitée la charge du tube à rayons X, nécessaire à cet effet, s'approche d'une valeur limite, le diaphr- me est toujours alors ouvert plus fortement de telle manière qu'on évite une charge élevée inutile ou meme un fonctionnement du tube à rayons X à sa valeur de charge limite maximale. Une charge très importante du tube à rayons X peut se produire par exemple du fait que dans le cas de l'emploi d'un intensificateur d'image radiographique comportant des dispositifs de commutation prévus pour le choix de différents échiles d'image , on utilise une petite échelle d'image , pour lequel l'intensificateur d'image possède un facteur d'intensification sensiblement plus faible que dans le cas d'une échelle importante d'image. Cette réduction du facteur d'intensification a pour consquenc, que la dose par image, nécessaire pour une exposition suffisante, et de ce fait la charge du tube à rayons X sont accrues de façon correspondante.Une autre forme de réalisation de l'invention part de la connaissance que le facteur d'intensification réduit de l'intensificateur d'image radiographique joue le mtme rible, du point de vue du bruit quantique, qu'une petite ouverture de diaphragme. C'est pourquoi il est proposé que le dispositif de commutation de l'intensificateur d'image radiographique, prévu pour le choix de différentes échelles d'image, influence le dispositif de commande en fonction de la valeur de l'échelle d'image dans le sens d'un accroissement de l'ouverture du diaphragme dans le cas d'une réduction de l'échelle d'image, et inversement. Lors de la prise de vue d'un objet absorbant très fortement le rayonnement, avec une faible ouverture.du diaphragme, le danger existe que la dose par exposition, devant être utilisée pour l'exposition nécessaire, provoque une charge du tube à rayons X dépassant la valeur limite, d'où il s' ensuit que la prise de vue radiographique est interrnmpue prématurément.Pour pouvoir réaliser même dans un tel cas une prise de vue radiographique, meme avec une qualité réduite, il est proposé suivant une autre caractéristique de l'invention que le dispositif automatique à touches actionne le dispositif de commande en fonction de la valeur désirée de l'affaiblissement du rayonnement de l'objeL-,dont l'image doit être enregistrée, en vue draccroitre l'ouverture du diaphragme dans le cas d'cbjets absorbant fortement le rayonnement, et inversement. La charge limite du tube à rayons X peut être également atteinte, en cas d'utilisation d'une camera cinémabgraphique comportant une fréquence variable de succession des images, comme dispositif de prise de vues, par suite de l'exigence élevée en luminosité de la caméra pour une fréquence élevée de sucession des images. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention il est donc proposé que le dispositif de réglage de la fréquence de succession des images actionne le dispositif de commande en fonction de la valeur de la fréquence de succession des images dans le but d'augmenter l'ouverture du diaphragme lorsque la frquence de succession des images augmente, et inversement. Dans les appareils de radiodiagnostic du type décrit il est en outre prévu la plupart du temps, en plus d'une caméra cinématographique, une caméra de télévision qui visualise sur un moniteur de télévision l'image de sortie de l'intensificateur d'image radiographique par l'intermédiaire d'un channe de télévision, suuvent après une mémorisation électronique préalable. I1 est connu d'après la demande de brevet allemand publiée sous le n" 1 61ruz 683 d'équiper une telle caméra de télévision d'un diaphragme qui est commandé dans le cas de l'utilisation d'une caméra cinématographique comportant une fréquence d'images pouvant hêtre choisie de manière que l'ouverture du diaphragme soit réduite lorsque la fréquence d'images augmente,et inversement. On évite ainsi que la plaque de signal du tube de prise de vue de la caméra de télévision soit surexposée dans le cas d'une fréquence d'images élevée de la caméra cinématographique qui exige une augmentation de la luminosité de l'écran de sortie de I'in-ensifi- ca-eur d'image pour obtenir des prises de vues individuelles suffisamment exposées.Une autre forme de réalisation de l'invention est basée sur la connaissance du fait que, dans le cas de modifications de l'ouverture d'un diaphragme, associé uniquement à la caméra cinématographique, et par suite des variations de luminosité de l'écran de sortie de l'intensificateur d'image radiographique, qui sond liées nécessairement auxdites variations de l'ouverture du diaphragme, il se produit également des variations correspondantes de luminosité sur la plaque de signa du tube de prise de vues de télévision. Afin d'éviter cela il est proposé que le dispositif de commande augmente l'ouverture d'un diaphragme,associé à la caméra de télévision indépendamment du diaphragme de la caméra cinématographique, en fonction de la sensibilité du dispositif automatique d'exposition radiographique en vue de maintenir constante l'intensité lumineuse de la plaque de signal du tube de prise de vue lors d'un accroissement de la sensibilité, et inversement. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention. Le dispositif de radiodiagnostic représenté sur la figure est constitué par un appareil 1 de radiodiagnostic, un intensificateur d'image radiographique comportant un aiguillage optique 2, un dispositif 3 de prise de vues cinématographiques un dispositif 4 de prise de vues de télévision et un dispositif automatique ) d'exposition. Le tube 7 à rayons X, alimenté par le générateur 6d'aLientation de l'appareil 1 de radiodiagnostic, produit un rayonnement X dont la qualité et l'intensité peuvent être présélectionnées sur le dispositif de commande 8 à l'aide d'un clavier 9 à touches en fonction de la constitution de l'objet 10 dont la prise de vue doit être réalise.Le rayonnement X traverse le diaphragme 11 des rayons primaires, dont l'ouverture est réglée en fonction du format de prise de vue désiré, traverse l'objet 10 dont la prise de vue doit titre réalisée, et atteint l'écran d'entrée 12 de l'intensîficateur 13 d'image radiographique. Après conversion, réduction et intensification correspondantes de l'image électronique en une image optique, l'image radiographique visible de l'objet 10 apparaît sur l'écran de sortie 14. Cette image est envoyée, par l'intermédiaire de l'objectif 15 et du miroir semitransparent 16, d'une part à la caméra cinématographique 19 par l'intermédiaire du diaphragme réglable 17 de l'objectif 18, et simultanément à la caméra de télévision 22 par l'intermédiaire du diaphragme 20 et de ltobjectif 21.Afin de maintenir constante la luminosité de l'image de sortie de l'intensificateur d'image 13 en dépit de l'affaiblissement variable du rayonnement, réalisé par les objets 10, une faible partie de la lumière provenant de l'écran de sortie 14 de l'intensificateur 13 d'image est envoyée par l'intermédiaire d'un petit miroir 23 au photomultiplicateur 24.Après comparaison dans un organa de réglage 25 de la valeur réelle électrique délivrée par le photomultiplicateur 24 et de la valeur de consigne délivrée par l'organe de réglage 26, ledit photoaultiplicateur 2 commande par l'intermédiaire d'un dispositif 27 de commande à servomécanisme le générateur d'alimentation 6 de manière à régler la puissance envoyée au tube à rayons X dans le sens du main-ien à une valeur constante de la luminosité de l'image radiographique apparaissant sur l'écran de sortie 14 de l'intensificateur 13 d'image radiographique. A partir d'un état normal, c'est à dire dans le cas d'un objet 10 affaiblissant moyennement le rayonnement, pour l'échelle maximal de l'image de l'intensificateur 13 d'image radiographique et pour une fréquence d'images de la caméra cinématographique 19, qui permet encore un temps d'exposition suffisant en ce qui concerne l'objet indiqué, le diaphragme 17 est appro simativement fermé au tiers. De ce fait, la dose exigée par image se trouve nettement au dessus de la valeur pour laquelle un bruit quantique serait perceptible.Si alors on commute par exemple 1' échelle d'image de l'intensificateur 13 d'image radiographqûe par l'intermédiaire de l'une des touches 28 du dispositif de commande 8, sur un format d'entrée d'image plus petit, le facteur d'intensification de l'intensificateur 13 d'image ra diographque et de ce fait également réduit. La dose nécessaire par image croît comme le carré de ce facteur. Si le diaphragme 17 conservait son ouverture nffiduke , le tube 7 à rayons X devrait recevoir une puissance sensiblement plus élevée que celle qui serait nécessaire pour l'obtention d'une image présentant peu de bruit.Pour éviter cela, on commande simultanément avec l'actionnement de l'une des touches 28 prévues pour la commutation du format d'entrée de l'intensificateur d'image radiographique, le dispositif 29 de commande à servomécanisme pour l'actionnement du diaphragme 17, ledit dispositif 29 ouvrant le diaphragme d'une façon telle qu'on obtient le même noircissement du film pour une dose constante par image malgré la réduction de la luminosité de l'écran de sortie 14 de l'intensificateur 13 d'image radiographique.En mEme temps que l'ouverture dn diaphragme, il faut modifier de façon correspondante la sensibilité du dispositif au tâmatique 5 d'exposition aux rayons X étant donné qu'autrement la puissance du tube à rayons X serait réglée à une valeur élevée, malgré la commutation du format de l'intensificateur 13 d'image radiographique, sur la même luminosité de l'image de sortie. En outre le diaphragme 20 du dispositif 4 de prise de vues de télévision doit titre ouvert, à l'aide du dispositif 30 de commande à servomécansme, de la mEme valeur que le diaphragme 17 afin que la plaque de signal 31 du tube 32 de prise de vues de télévision soit éclairée suffisamment. Les touches 33 du dispositif de commande 8 servent à adapter de façon grossière la puissance envoyée au tube 7 à rayons X à l'affaiblissement du rayonnement à travers l'objet 10. Dans le cas d'un objet affaiblissant très fortement le rayonnement, le tube 7 à rayons X est fréquemment sollicité jusqu'au voisinage de sa limite de charge.Si l'on part du fait que dans un tel cas on choisit le grand format d'image d'entrée de l'intensificateur 13 d'image radiographique, que ce dernier fonctionne donc avec son facteur d'intensification maximal et que le diaphragme 17 est par conséquent réglé sur une faible ouverture en tenant compte de l'apparition de bruits quantiques, le cas peut se présenter que le tube à rayons X arrive à sa limite de charge et que la prise de vue soit par conséquent interrompue prématurément par le dispositif de protection contre les surcharges, de l'appareil 1 de radiodiagnostic.Pour éviter cela, simultanément avec l'actionnement de la touche 33 associée aux objets réalisant une très forte absorption du rayonnement, le dispositif 29 de commande à servomécanisme est également actionné en vue d'ouvrir le diaphragme 17 de meme que, simultanément le dispositif automatique 5 d'exposition et le dispositif 30 de commande à servomécanisme sont actionnés dans le sens déjà décrit. De ce fait, la luminosité nécessaire de l'image de sortie 14 de l'intensificateur 13 d'image radiographique ainsi que la puissance nécessaire du tube sont réduites de sorte qu'il est possible de réaliser la prise de vue ne serait ce qu'avec une qualité réduite. Les touches 34 servent à modifier la fréquence d'images de la caméra cinématographique 19. Lorsque la fréquence d'images est modifiée, la luminosité nécessaire de la caméra cinématogra-phique se modifie également étant donné que le temps d'enregistrement disponible par image est réduit lorsque la fréquence d'images augmente. C'est pourquoi l'organe de réglage 26 du dispositif automatique 5 d'exposition de la caméra cinématographique 9 doit titre commandé de façon correspondante. Le cas peut également se présenter que latlimite de charge du tube à rayons X est atteinte. Pour éviter cela, le commutateur 24 actionne, lors du choix d'une fréquence d'images correspondant à un dépassement de la limite de charge du tube à rayons X, le dispositif 29 de commande à servomécanisme de manière que ce dernier augmente l'ou- verture du diaphragme 17, ledit commutateur 34 actionnant simultanément le dispositif 30 de commande à servomécansisme de manière que ce dernier diminue l'ouverture du diaphragme 20 pour maintenir constante la densité lumineuse sur la plaque de signal 31 du tube 32 de prise de vues de télévision. REVEND ICAT IONS 1 Appareil de radiodiagnostic comportant un intensificateur d'image radiographique, dont l'image de sortie est envoyée par l'intermédiaire d'un aiguillage septique à un dispositif unique de prises de vues se présentant sous la forme d'une caméra ciné- matographique, d'une caméra d'enregistrement d'images séparées ou d'une caméra de télévision faisan partie d'un appareil de télévision pour radiodiagnostic ou à plusieurs dispositifs de ce genre ainsi qu'à un dispositif optique de mesure de rayonnement faisant partie d'un dispositif automatique d'exposition aux rayons X prévu pour maintenir constante la luminosité de ladite image d sortie, caractérisé par le fait que sur le trajet optique du rayonnement de l'image de sortie de 1 'intensificateur (13 d'image radiographique est disposé au moins un diaphragme réglable x17, 20 pour réaliser la commande de l'exposition du ou des dispositifs (19,22)de prise de vues et qu'un dispositif de commande (3 agrandit l'ouverture du diaphragme qui se trouve normalement au dessous de sa valeur maximale, lorsque la charge du tube (7, à rayons X, à laquelle il faut s'attendre lors de l'exposition désirée, dépasse une valeur prédéterminée, et simultanément influe sur la sensibilité du dispositif automatique (5,24 d'exposition aux rayons X, en fonction de l'ouverture du diaphragme, de manière que l'exposition du ou des dispositifs il9,22 de prise de vues reste constante. 2j Appareil de radiodiagnostic suivant la revendication 1 comportant un intensificateur d'image radiographique, qui possèd un dispositif de commutation pour le choix d'échelles d'image différen > s, caractérisé par le fait que le dispositif de commutation (28) influence le dispositif de commande (8, en fonction de la valeur de l'échelle image dans le sens d'un accroissement de l'ouverture du diaphragme dans le cas d'une réduction de l'échelle d'image, et inversement. 3 Appareil de radiodiagnostic suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, comportant des dispositifs de réglage de la puissance du tube à rayons X en fonction de l'absorption du rayonnement par l'objet, dont l'image doit être réalisée (dispositif automatique à touches , caractérisé par le fait que le dispositif automatique à touches (9 > 2C) actionne le dispositif de commande (8) en fonction de la valeur attenue de l'affaiblisse- ment du rayonnement de l'objet (10), dont l'image doit être enregistrée, en vue d'accrottre l'ouverture du diaphragme dans le cas d'objets (10) absorbant fortement le rayonnement, et inversement. 4) Appareil de radiodiagnostic suivant l'une quelconque des revendications 1 à C > comportant une caméra cinématographique comme dispositif de prise de vues, dont la fréquence de succession des images peut entre modifiée, le dispositif de ré- glage de la fréquence de succession des images influençant la sensibilité du dispositif automatique d'exposition de manière que le noircissement du film reste constant indépendamment de la fréquence choisie de succession des images, caractérisé par le fait que le dispositif de réglage (34) de la fréquence de succession des images actionne le dispositif de commande (8; en fonction de la valeur de la fréquence de succession des images dans le but d'augmenter l'ouverture du diaphragme lorsque la fréquence de succession des images augmente, et inversement. 5 Appareil de radiodiagnostic suivant la revendication 4, comportant une caméra de télévision comme autre dispositif de prise de vues, à laquelle est associé un diaphragme réglable indépendamment du diaphragme prévu pour la caméra cinématographique et dont l'ouverture est réduite lorsque la fréquence de succession des images de la caméra cinématographique augmente et inversement, en vue de maintenir constante l'intensité lumineuse sur la plaque de signal du tube de prises de vue de la caméra de télévision en dépit des variations de luminosité de l'image de sortie de l'intensificateur d'image radiographique, caractérisé par le fait que le dispositif de comnande (n) augmente 'couverture du diaphragme (20,30; associé à la caméra de télévision, en fonction de la sensibilité du dispositif automatique (5,2au d'exposition radiographique en vue de maintenir constante l'intensité lumineuse de la plaque de signal (31) du tube de prise de vues (32- lors d'un accroissement de la sensibilité, et inversement.