Brevet FR2160316A1 — publié le 19730629

La présente invention concerne un procédé de mesure cartogra phique -des rayonnements ionisants issus d'un corps. On sait qu'il est de plus en plus courant d'étudier les rayonnements ionisants émis par un corps ou par un produit pour en déceler les divers composants ou pour localiser ceux-ci. Cette méthode est notamment utilisée dans le domaine médical pour le diagnostic de diverses maladies. Cependant une telle méthode n'est pas encore suffisamment développée et son utilisation n'est pas aisée. Par exemple un des procédés actuels la mettant en oeuvre utilise une mosalque de scintillateurs de iodure de sodium dont la lumière est amplifiée par photomultiplicateurs. Pour obtenir une cartographie, la disposition en mosaïque impose de sortir, de chaque cellule, deux informations lumineuses, l'une en X, loutre en Y, et de les acheminer vers deux photomultiplicateurs. Il faut donc prévoir, sur chaque cellule, deux transferts par fibre optique, or l'équilibrage de ces deux transferts est pratiquement impossible. Finalement, dans chaque photomultiplicateur, arrivent des impulsions dont la dimension est liée å ltefficacité du transfert, il est donc nécessaire de réajuster les hauteurs d'impulsion par des systèmes correcteurs liés R un ordinateur. Ceci conduit a des équipements démesurés qui limitent automatiquement les dimensions de l'ensemble de scintillation à 20 cm côté environ. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle s'appuie sur le fait expérimental mis en évidence par P. Curie et A. Laborde selon lequel les rayonnements émis par une source radioactive et absorbés par des cellules appropriées élèvent la température de celles-ci d'une manière sensible. En effet, la présente invention concerne un procédé de mesure cartographique des rayonnements ionisants issus d'un corps remarquable en ce que l'on dispose d'abord sur ledit corps une grille collimatrice du rayonnement comportant une pluralité de canaux, puis, sur ladite grille, un réseau de cellules d'absorption desdits rayonnements ionisants, lesdites cellules dudit réseau étant en regard des embouchures desdits canaux de ladite grille, enfin, sur ledit réseau, le dispositif récepteur d'un appareil thermographique. La thermographie étant la reproduction cartographique de la distribution des températures sur une surface, celle-ci est obtenue de manière connue en formant, au moyen d'un équipement comportant un système de détection des rayonnements infra-rouges suivi des dispositifs de transformation des signaux et d'affichage, l'image de la répartition spatiale de énergie du rayonnement infra-rouge émis. Selon ce procédé, les rayonnements issus dudit corps et dirigés sur les cellules absorbantes à l'aide de la grille collimatrice échauffent lesdites cellules, échauffement qui peut être décelé et évalué par l'appareil thermographique. Les avantages de l'invention résident, d'une part, dans le fait que l'analyse peut être effectuée rapidement et simultanément sur la totalité de la surface du corps et, d'autre part, dans le fait que, grâce à l'ensemble collimateur-cellules, la surface traitée peut être considérée comme la somme de surfaces sensiblement ponctuelles, ce qui permet d'obtenir une cartographie précise et détaillée dudit corps. De plus, il n'y a aucune limitation dimensionnelle. La présente invention est avantageusement mise en oeuvre en stabilisant la température de la grille collimatrice et celle des pièces avoisinantes et en laissant s'échauffer à partir d'une température donnée, les cellules absorbantes. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir des élévations de températures suffisamment importantes pour qu'on puisse les différencier des variations éventuelles d'une température ambiante normalement stabilisée et pour quton-puisse les traiter par les appareils de thermographie connus qui, généralement, font appel à la télévision infra-rouge. Avantageusement, les cellules absorbant les rayonnements ionisants sont métalliques et, de préférence, en bismuth, en or ou en tungstène. De telles cellules présentent des conditions optimales de conductibilité thermique, un bon pouvoir d'arrêt des rayonnements et une grande sensibilité en raison de leur numéro atomique élevé et de leur chaleur spécifique faible. De plus, les cellules sont avantageusement isolées thermiquement les unes des autres, par exemple, par insertion dans un support en une matière plastique ayant des qualités particulièrement bonnes d'isolation thermique. Avantageusement, la grille collimatrice de rayonnements est en plomb. Si le corps qui émet des rayonnements ne peut être mis à la température ambiante, par exemple s'il s'agit d'un corps vivant, on évite le rayonnement direct dudit corps sur les cellules d'absorption en disposant, soit avant, soit après la grille collimatrice, des écrans réfléchissant le rayonnement thermique, en une substance perméable aux rayonnements ionisants. De très minces feuilles d'aluminium remplissent parfaitement cet office. L'équipement utilisé pour l'analyse thermographique comporte avantageusement un détecteur photonique et dispose utilement d'une vitesse de balayage suffisante pour que l'on puisse former l'image sur l'écran d'un-tube cathodique rémanent, rendant possible l'ob- servation directe. Pour disposer de cartes plus précises, on peut fractionner l'intervalle des températures extrêmes de la scène en un certain nombre de tranches et observer séparément le contenu de chaque tranche. Si la largeur des gammes de température est suffisamment étroite, (de l'ordre de l'écart de température minimal décelable), on obtient une surie de courbes isothermes c'est-à-dire, de courbes d'égale activité, que l'on peut superposer sur un même cliché photographique. Il est toutefois bien entendu que la présente invention n'est pas liée à un système déterminé d'analyse thermographique. La présente invention concerne également un dispositif de mise en oeuvre du procédé. En effet, la présente invention concerne un dispositif de mesure cartographique de rayonnements ionisants issus d'un corps, remarquable en ce qu'il comporte une grille collimatrice de rayonnements constituée d'une pluralité de canaux sur l'embouchure desquels sont disposées des cellules absorbantes desdits rayonnements. Avantageusement, la face de ces cellules, opposée à celle qui est soumise aux rayonnements ionisants, est placée en regard d'une plaquette réceptrice dun appareil thermographique. Avantageusement, le dispositif comporte des écrans réfléchissant le rayonnement parasite, par exemple en aluminium. De préférence, les cellules absorbantes sont isolées thermiquement les unes des autres, par exemple par insertion dans une substance plastique. La figure en annexe représente schématiquement la disposition d'un appareillage conforme à l'invention. I1 est à noter que les dimensions du dessin ne sont pas proportionnées, ceci afin de rendre la figure plus claire. Selon la figure, sur le sujet 1 à analyser, préalablement rendu radioactif, on dispose une grille 2 constituée de plomb par exemple, et comportant des évidements 3. Cette grille 2 est collée sur une première face d'une plaquette 4 en matériau isolant transparent aux rayonnements émis par le corps 1 à analyser. Au-dessus de la deuxième face de ladite plaquette 4, on dispose des cellules absorbantes 5 devant s'échauffer sous l'impact des rayonnements reçus. Ces cellules 5 sont soit en or, soit en bismuth, soit encore en tungstène et sont disposées en regard des évidements 3 de la grille 2. Au-dessus de cet ensemble, est ensuite placé l'appareillage de thermographie 6 qui relève les variations de température subies par les cellules 5. Un écran 7 réfléchissant le rayonnement thermique issu du corps 1 peut être placé soit en 7a, soit en 7b. A titre d'exemple, on suppose qu'un patient a reçu une charge, de 10 millicuries d'iode 131 et que cet iode a migré vers la thyrode où il est réparti sur une surface de 10 cm2. On sait que l'énergie de désintégration d'un atome diode 131 donc est de 0,972 MeV, on peut/considérer que, compte tenu de l'angle solide, une énergie de 0,3 MeV parvient, pour chaque désintégration, à la cellule d'absorption correspondante. Une activité de une millicurie correspondant à 3,7.107 désintégrations par seconde, transmet donc aux cellules d'absorption une énergie de l'ordre de 107 MeV, c'est-à-dire environ 16 ergs ou 4.10 7 calories. Si l'activité superficielle est de 1 millicurie par centimètre carré et si l'on admet que l'énergie de 0,3 MeV en provenant est transmise sur une aire de 1 cm2 des cellules d'absorption, en admettant que ladite surface rayonne comme le corps noir et que la température ambiante soit de 3000K, l'état d'équilibre des cellules d'absorption correspond à une élévation de température voisine de trois centièmes de degré. - REVENDICATIONS 1.- Procédé de mesure cartographique des rayonnements ionisants issus d'un corps, caractérisé en ce que l'on dispose d'abord sur ledit corps une grille collimatrice du rayonnement comportant une pluralité de canaux, puis, sur ladite grille, un réseau de cellules d'absorption desdits rayonnements ionisants, lesdites cellules dudit réseau étant en regard des embouchures desdits canaux de ladite grille, enfin, sur ledit réseau, la plaque réceptrice d'un appareil thermographique avec lequel on effectue le relevé des températures. 2.- Procédé de mesure selon B revendication 1, caractérisé en ce que l'on intercepte par des écrans réfléchissants au moins le rayonnement thermique parasite issu du corps à étudier et se dirigeant vers les cellules d'absorption et la plaque thermographique. 3.- Procédé de mesure selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la température de IL grille collimatrice, au moins, est stabilisée. 4.- Procédé de mesure selon la revendication 2, caractérisé en ce que la température des écrans, au moins, est stabilisée. 5.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise des cellules d'absorption métalliques. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on utilise des cellules en bismuth. y.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on utilise des cellules en or. 8.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on utilise des cellules en tungstène. 9.- Procédé selon/des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on utilise une grille collimatrice en plomb. 10.- Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une grille collimatrice de rayonnements constituée d'uné pluralité de canaux sur les embouchures desquels sont disposées des cellùles absorbantes desdits rayonnements. 11.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque réceptrice d'un appareil thermographique disposée en regard de la face des cellules absorbantes opposée à celle qui est soumise aux rayonnements ionisants. 12.- Dispositif selon l'une des revendications 10 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte des écrans réfléchissant le rayonnement thermique parasite. 13.- Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les cellules absorbantes sont isolées thermiquement les unes des autres.