Brevet FR2216601A1 — publié le 19740830

L t invention concerne un appareil de radiodiagnostic pour prises de vues cinématographiques et pour prises de vues d' images séparées ,comportant un amplificateur d'image radiographique, dont l'image de sortie peut être envoyée par l'intermédiaire d'un répartiteur de lumière à une caméra cinématographique, à une caméra d'enregistrement d'images séparées et éventuellement à une caméra de télévision, ainsi qu'un générateur de rayons X qui comporte un dispositif de commutation électronique pour le déclenchement de prises de vutr; synchronisé avec la fréquence d'images de la caméra cinématographique. Un appareil de radiodiagnostic de ce type est décrit dans la publication "Angiographie und ihre Fortschritte", paru en 1972 chez Georg Thieme Verlag Stuttgart, à la page 66 sous le titre "Der technische Stand der RUntgen-Kinematographiel'. D'après cet article, une brève impulsion de rayonnement X est déclen- chée à l'aide d'un générateur de cadence dans la caméra cinématographique, pendant le temps dtarrêt du film, c'est-à-dire pendant l'ouverture de l'obturateur de la caméra cinématographique Pendant la phase de déplacement du film c'est-à-dire pendant la fermeture de l'obturateur de la caméra, le-rayonnement est interrompu.Les avantages d'un tel fonctionnement impulsionnel cinématographique avec les impulsions de rayonnement X par rapport à la radiocinématographie avec une irradiation continue résident principalement dans une économie élevée de la dose de rayonnement émise, dans une charge sensiblement réduite du tube à rayons X et enfin dans une réduction importante des durées d'exposition pour une image individuelle jusque dans le domaine de la microseconde, ce qui est important surtout pour des représentations de vaisseaux. En effet les vaisseaux dont on doit réaliser la prise de vue ne sont pas, en particulier au voisinage du coeur, des organes au repos, mais au contraire des organes animés d'un mouvement très rapide par rapport au mouvement d'autres organes. Pour réaliser l'étude précise de structures mor phologiqués individuelles sur les prises- de vues cinématographiques de vaisseaux il est souvent souhaitable de réaliser ce qu'on appelle "une prise de vue d'images séparées en plus d'une série de prises de vues cinématographiques qui est utilisée principalement pour la visualisation de processus dynamiques.Cela est nécessaire parce que d'une part la qualité d'une image cinématographique isolée n'est pas suffisante pour une analyse précise de structure à cause de la puis-sance instantanée par image, qui est faible pour ne pas soumettre le patient à une charge en rayonnement trop élevée, à cause de la composante élevée,c#iy est liée, du bruit quantique et à cause du petit format de ladite image et parce que d'autre part le fait de trier des images isolées dans un film, est difficile et prend du temps. Mais la réalisation de prises de vues d'images séparées avant ou après la série de prises de vues cinématographiques est particulièrement pénible et fatiguante pour le patient car l'agent opacifiant toujours nécessaire pour des représentations de vaisseaux doit outre injecté au moins deux fois. L'invention a pour but d'éviter l'inconvénient d'une injection réitérée d'un agent opacifiant pour des raisons techniques, mais surtout également à cause de la contrainte et de la fatigue qui y sont liées et que subit le patient ainsi que le personnel de service par suite de la durée assez longue du déroulement de l'examen.Pour résoudre ce problème il est proposé conformément à l'invention de prévoir un compteur électronique d'images, commandé par la caméra cinématographique et qui, à la fin de la dernière image d'un nombre pouvant outre sélectionné d'images du film de la série d'images cinématographiques, délivre une impulsion de commande au dispositif de commutation électronique qui déclenche alors jusqu'au début de l'image respectivement suivante de la série, c'est-à-dire pendant la durée du déplacement du film de la caméra cinématographique, une prise de vue radiographique et simultanément déclenche la caméra d'enregistrement d'images séparées pour la réalisation de l'image radiographique, ledit compteur électronique d'images actionnant des dispositifs permettant d'adapter la puissance instantanée du tube à rayons X aux différentes valeurs d'exposition de la caméra cinématographique et de la caméra d'enregistrement d'images séparées. De ce fait il est possible de réaliser simultanément une série d'images cinématographiques et des images séparées pour une injection unique d'agent opacifiant sans nuire au déroulement continu de la série d'images cinématographiques. Suivant une variante appropriée de l'invention il est proposé de disposer, comme dispositifs pour l'adaptation de la puissance instantanée du tube à rayons X, dans le circuit haute tension du générateur de rayons X un dispositif de commande électronique permettant d'agir sur la haute tension ap pliquée au tube à rayons X et/ou sur le courant du tube à rayons x Afin d'éviter d'avoir à prérégler de façon séparée les valeurs de la puissance instantanée pour l'exposition du film radiocinématographique et en outre les valeurs de la puissance instantanée pour ltexposition du film formé d'images séparées, il est proposé conformément à une variante de l'invention de prévoir un calculateur agissant sur le dispositif de commande électronique, pour la détermination de la puissance instantanée pour l'exposition d'une image de la caméra d'enregistrement d'images séparées à partir de la valeur de la puissance instantanée pour l'exposition d'une image séparée, préalablement exposée, de la caméra cinématographique. De ce fait seules doivent entre préréglées les caractéristiques électriques du tube à rayons X#, qui sont nécessaires pour l'exposition du film cinématographique. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 1 représente le schéma impulsionnel d'après lequel s'effectue la commande des deux caméras. La figure 2 représente schématiquement le dispositif de radiodiagnostic prévu pour la réalisation simultanée de prises de vues cinématographiques et de prises de vues d'images séparées. En figure 1 la série supérieure d'impulsions est associée à la caméra cinématographique tandis que la série inférieure d'impulsions est associée à la caméra d'enregistrement d'images séparées. La durée ou largeur tl de chaque impulsion de la série supérieure d'impulsions caractérise la durée maximale d'une prise de vue individuelle de la série de prises de vues radiocinématographiques, c'est-à-dire la durée d'ouverture de l'obturateur de la caméra. La durée t2 partant de-la fin d'une impulsion jusqu'au début de l'impulsion suivante représente la durée qui est disponible pour le déplacement du film, c 'est-à- dire la durée de fermeture de l'obturateur de la caméra. Si l'on doit réaliser des prises de vues d'images séparées pendant le déroulement de la série d'images cinématographiques, sans perturber le déroulement de la série de prises de vues cinématographiques, cela peut entre effectué gracie au fait que, comme l'indique le# schéma de la série inférieure d'impulsions, les prises de vues d'images séparées sont intercalées pendant les durées de fermeture de l'obturateur de la caméra. Etant donné que ces prises de vues d'images séparées servent à l'étude de la structure morphologique des vaisseaux dont on effectue la prise de vue, il suffit de réaliser de telles prises de vues respectivement après un nombre pouvant être déterminé et sélectionné d'images cinématographiques individuelles.La durée t3 de ces prises de vues d'images séparées ne peut naturellement pas dépasser la durée t2 afin de ne pas perturber le déroulement de la série d'images cinématographiques. En figure 2 on a représenté à titre d'exemple de réalisation un appareil de radiodiagnostic qui permet de réaliser une commande des caméras d'après le schéma impulsionnel représenté en figure 1. Cet appareil de radiodiagnostic est constitué par le générateur 1 de rayons X, le dispositif 2 de prises de vues et de reproduction d'images, ainsi que le dispositif 3 de commande d'exposition. Le générateur 1 de rayons X est constitué par un bloc de commande 4, un transformateur 5 de haute tension et le tube 6 à rayons X. Le dispositif de prises de vues et de reproduction d'images comporte l'amplificateur 7 d'image radiographique , la caméra électronique 8 disposée sur l'axe optique de l'amplificateur 7, la caméra cinématographique 9, qui reçoit l'image provenant de l'amplificateur 7 par l'intermédiaire d'un miroir partiellement transparent 10, la caméra. ll d'enregistrement d'images séparées, à laquelle l'image de sortie de l'amplificateur 7 d'image radiographique est envoyée par l'intermédiaire d'un second miroir partiellement transparent 12 ainsi que le photomultiplicateur 13 qui transforme en un courant électrique pour la commande de la puissance instantanée de rayonnement X la lumière qui lui est envoyée à l'aide du petit miroir 14 également partiellement transparent à partir d'une plage caractéristique (dominante) du faisceau de rayonnement diaphragmé par le diaphrag me 16 du rayonnement X.En outre le dispositif de pris#es de vues et de reproduction d'images comporte comme compteur d'images, le registre électronique à décalage 17 commande en synchronisme à la fréquence d'images par le dispositif de commutation 15 de la caméra cinématographique 9, ainsi que l'appareil 18 de reproduction d'images de télévision. Le dispositif 3 de commande de l'exposition est constitué par le circuit de réglage 19, le circuit compara teur 20 ainsi que par le dispositif de commande électronique 21. Le tube 6 à rayons X alimentépar le trans for- mateur 5 de haute tension du générateur 1 de rayons X produit un rayonnement X dont la qualité et l'intensité peuvent entre présélectionnées sur le bloc de commande 4 à l'aide des touches 22, en fonction de la constitution de l'objet 23 dont on réalise la prise de vue. Après le déclenchement de la prise de vue par actionnement du commutateur 24 à boutonkpoussoirs, la caméra cinématographique 9 commence tout d'abord à fonctionner et envoie une impulsion de démarrage au générateur de rayons X à l'aide du dispositif de commutation disposé dans le dispositif de commutation 15 et par l'intermédiaire du commutateur électronique 25. De ce fait il apparait pendant la durée tl une impulsion de rayonnement X suffisante pour l'exposition d'un film individuel de la caméra cinématographique et qui sort du tube 6 à rayons X dont l'ouverture est réglée par le diaphragme 16 des rayons primaires en fonction du format de prise de vue désiré, traverse l'objet 23 dont on réalise la prise de vue et atteint l'écran d'entrée 26 de l'amplificateur d'image radiographique. Après conversion, réduction et amplification électroniques correspondantes il apparant une image radiographique visible sur l'écran de sortie 27 de l'amplificateur d'image radiographique. Cette image est envoyée par l'intermédiaire du dispositif de miroirs 10, 12, 14 aux différentes caméras ainsi qu'au photomultiplicateur 13.Ce dernier produit un courant proportionnel à la luminosité mesurée et qu'il envoie au circuit comparateur 20 du dispositif 3 de commande de l'exposition. Là la valeur réelle fournie par le photomultipli.ca- teur est comparée à la valeur de consigne formée par l'organe de réglage 19 sur la base des valeurs d'exposition qui lui sont envoyées par le bloc de commande 4.Dans le cas où on obtient une différence, le circuit comparateur 20 fournit une grandeur électrique de commande qui arrive par l'intermédiaire du calculateur électronique 29, dont la fonction va etre décrite en détail ci après,#au dispositif électronique 21 de commande qui règle le transformateur 5 de haute tension de manière à maintenir constante la luminosité moyenne apparaissant sur l'écran de sortie 27 de l'amplificateur 7 d'image radiographique dans la plage de la dominante. L'in#tervalle de temps tl pour la durée des impulsions est dimensionné de manière qu'il tombe de façon store dans la phase d'arrêt du film (ouverture de l'obturateur de la caméra). A la fin de cette phase d'ouverture de l'obturateur de la caméra le déplacement du film se produit pendant la durée t2 (période de fermeture de l'obturateur de la caméra). A la fin de cette période de fermeture de l'obturateur de la caméra, le générateur de rayons X est branché à nouveau par le dispositif de commutation 15 de la caméra cinématographique 9 pendant la durée t1 Si bien que le tube 6 à rayons X délivre une impulsion correspondante de rayonnement X. Le processus se répète en fonction du nombre d'images cinématographiques désiré.En meme temps que le branchement du générateur de rayons X, le dispositif de commutation 15 envoie une impulsion au registre électronique à décalage 17. Ce registre électronique à décalage possède un commutateur 30 à boutons-poussoirs en vue de présélectionner un taux d'impulsions désiré. A la fin de l'impulsion d'image cinématographique, qui correspond au taux d'impulsions présélectionné, le registre électronique à décalage délivre respectivement un signal électrique à la caméra ll-d'enregistrement d'images séparées, au calculateur 29 et au commutateur électronique 25 du générateur 1 de rayons X. De ce fait c'est d'abord la caméra Il d'enregistrement d'images séparées qui est placée dans son état pret à effectuer les prises de vues. En outre le calculateur 29 agit sur le dispositif 21 de commande électronique de telle manière que, pendant la durée t3 de la prise de vue d'images séparées, le transformateur 5 de haute tension du tube 6 à rayons X envoie une tension plus élevée d'une valeur telle ou bien accroît si fortement le courant du tube à rayons X ou m#me augmente ces deux grandeurs ainsi que la puissance instantanée produite par le tube à rayons X de telle manière que la caméra d'enregistrement d'images séparées reçoit une luminosité suffisante pour l'exposition de son film. Simultanément le tube à rayons X est mis en marche par le commutateur électronique 25 pendant l'intervalle de temps t3 de telle manière qu'une impulsion de rayonnement X correspondante est déclenchée pendant la période disponible de fermeture de l'obturateur de la camera ctest-à-dire pendant la durée t2. Ce processus se répète conformément au schéma impulsionnel représenté sur la figure 1. Pendant le déroulement de la série de prises de vues cinématographiques il est possible d'observer simultanément et en permanence à l'ai- de du système de télévision l'image prise par la caméra électronique 8, dans l'appareil de reproduction d'images de télévision, qui peut être également mis en marche à partir du bloc de commande 4 du générateur 1 de rayons X. REVENDICATIONS 1. Appareil de radiodiagnostic pour prises de vues cinématographiques et pour prises de vues d'images séparées, comportant un amplificateur d'image radiographique, dont l'image de sortie peut être envoyée par l'intermédiaire d'un répartiteur de lumière à une caméra cinématographique, à une caméra d'enregistrement d'images séparées et éventuellement à une caméra de télévision, ainsi qu'un générateur de rayons X qui comporte un dispositif de commutation électronique pour le déclenchement de prises de vues synchronisé avec la fréquence d'images de la caméra cinématographique, caractérisé par le fait qu'il est prévu un compteur électronique d'images (17), commandé par la caméra cinématographique et qui, à la fin de la dernière image d'un nombre pouvant etre sélectionné d'images du film de la série d'images cinématographiques, délivre une impulsion de commande au dispositif de commutation électronique (25) qui déclenche alors jusqu'au début de l'image respectivement suivante de la série, c'est-à-dire pendant la durée du déplacement du film de la caméra cinématographique (9), une prise de vue radiographique et simultanément déclenche la caméra (ll) d'enregistrement d'images séparées pour la réalisation de l'image radiographique, ledit compteur électronique d'images (17) actionnant des dispositifs (21, 29) permettant d'adapter la puissance instantanée du tube (6) à rayons X aux différentes valeurs d'exposition de la caméra cinématographique (9) et de-la caméra (11) d'enregistrement d'images séparées. 2. Appareil de radiodiagnostic suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que comme dispositifs pour l'adaptation de la puissance instantanée du tube à rayons X, dans le circuit haute tension du générateur (1) de rayons X est placé un dispositif de commande électronique (21) permettant d'agir sur la haute tension appliq#uée au tube (6) à rayons X et/ ou sur le courant du tube à rayons X. 3. Appareil de radiodiagnostic suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il est prévu un calculateur (29) agissant sur le dispositif de commande électronique, pour la détermination de la puissance instantanée pour l'exposi- tion d'une image de la caméra (ll) d'enregistrement d'images séparées à partir de la valeur de la puissance instantanée pour l'exposition d'une image individuelle, préalablement exposée, de la caméra cinématographique.