Brevet FR2331127A1 — publié le 19770603

L'invention a pour objet un dispositif d'irradiation utilisant le rayonnement de radioisotopes tels que le Cobalt 60, le Césium 137 ou tout autre élément radioactif naturel ou artificiel. Ce dispositif, de réalisation simple, peut etre utilisé pour des irradiations à fable dose pendant une longue durée. Le fonctionnement séquentiel du dispositif peut être programmé. suivant l'invention, un dispositif d'irradiation utilisant comme source de rayonnement des éléments radioactifs disposés sur un support de so source mobile placé à l'intérieur d'un bouclier de protection, ledit support de source pouvant occuper successivement une position d'irradiation et une position de non irradiation, des moyens permettant de placer ladite source dans l'une puis l'autre position, est caractérisé en ce que lesdits moyens comportent un système de rotation à ressort permettant à ladite source d'occuper successivement une position d'irradiation et une position de non irradiation, et un système de blocage permettant d'immobiliser ledit support de source dans la position d'irradiation pendant un temps prédéterminé. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaitront à l'aide de la description ci-après et des dessins qui l'accompagnent et sur lesquels : la figure I 1 montre une tete d'appareil d'irradiation thérapeutique munie d'un dispositif d'irradiation suivant l'invention les figures 2 et 3 représentent la tete d'irradiation respectivement en position de non irradiation et d'irradiation ; la figure 4 représente un dispositif d'irradiation suivant l'invention les figures 5, 6 et 7 montrent des détails de réalisation d'un dispositif d'irradiation suivant l'invention ; la figure 8 montre un détail d'un autre exemple de réalisation d'un dispositif d'irradiation suivant l'invention. La tête d'irradiation thérapeutique iontrée en figure tet munie d'un dispositif d'irradiation suivant l'invention,comporte un bouclier 1 de protection en matériau (plomb ou tungstène par exemple) capable d'absorber les rayonnements radioactifs. Ce bouclier 1 comporte en son centre un évidement 2 s'ouvrant sur un canal 3 débouchant à l'extérieur du bouclier 1 et prévu pour le passage du faisceau de rayonnement. Tans l'évidement 2, de forme circulaire, est disposé un disque 4 support de source muni à Sa périphérie d'une alvéole 5 s'ouvrant vers l'extérieur suivant un rayon et destinée a recevoir l'élément radioactif au source 6 aB rayonnement. le disque est muni au milieu de l'nne d.e ses faces, et perpendiculairement à celle-ci, d'un axe 7 de rotation. auquel est associé un système de rotation séquentielle 9 du disque 4.Un bloc 8 cylindrique, en matériau absorbant les rayonnements radioactifs, est destiné à positionner convenablement le système de rotation par rapport au bouclier 1. Ce bloc 8 comporte, à sa périphérie un épaulement 35 formant un piège pour les rayonnements radioactifs et permettant son positionnement convenable dans le bouclier i le bloc 8 est traversé, suivant son axe, par un canal cylindrique 25 dans lequel est placé 11 axe de rotation 7 du système de rotation du disque 4, cet axe 7 pouvant tourner librement dans le canal 26 les figures 2 et 3 montrent les positions respectives du du dis- que 4 support de source lorsque le dispositif est en position de nom irradiation et en position d'irradiation. Un exemple de réalisation du système Te rotation séquentielle 9 du dispositif d'irradiation suivant l'invention est montré en figure 4. Ce système de rotation 9, comporte un tambour 10 en forme de cuvette, coaxial à l'aie 7 et solidaire de celui-ci, une clé tubulaire 11 coaxiale à l'axe 7 et pouvant tourner autour de celui-ci, un ressort spiral 13 disposé coaxialement à l'axe 7, T'extrémité extérieur de ce ressort spiral 13 étant fixée sur le tambour 10 st 1J extrémité intérieure etant fixée sur une roue dentée 14 coaxiale à l'axe 7 et solidaire de la clé tubulaire 11.La roue dentée 14 est immobilisée, dans l'exemple de réalisation représenté, au moyen de cliquets 16 et 17 s'engageant dans les dents de la roue 14, ces cliquets 16 et 17 étant -fixés sur un étrier 15 amovible (figures 4 et 5) rendu solidaire, d'une part, du bloc 8 au moyen de vis 44 et, d'autre part du bouclier 1 au moyen de vis 40, 41, 42 et 43 (figure 5). L'en- semble du système de rotation est positionné dans le bouclier 1 au moyen du bLoc 8 en matériau absorbant les rayonnements radioactifs, ce bloc 8, de forme cylindrique dans l'exemple représenté, étant traversé suivant son axe par l'axe 7 de rotation du système de rotation.Un système de blocage séquentiel du tambour 10 tel que montré en figures 6 et 7 permet la commande de la rotation et de l'immobilisation de ce tambour 10 et donc de l'axe 7 et du disque 4 support de source qui lui sont solidaires. Dans l'exemple de réalisation montré en figure 6, ce système de blocage séquentiel comporte une bobine électromagnétique 23 à laquelle est associé un circuit d'alimentation comprenant une source de tension 25, un bouton poussoir 24, une minuterie 27 permettant de fixer le temps d1 irradiation, un microcontact 30 actionné par un ergot de ,contact 31 fixé au centre du tambour 10 et assurant l'alimentation de la minuterie. 27 lorsque le dispositif est en position d'irradiation. Un noyad 18 en fer doux, de forme cylindrique et muni à l'une de ses extrémités d'une plaquette d'arrêt 21 et d'un doigt 29, plonge dans la bobine 23 (figure7). Un ressort 22-hélicoldal, enroulé autour du noyau 18 et ayant 'une de ses extrémités fixée à la base du noyau 18 muni de la plaquette 21 et l'autre extrémité fixée sur la bobine 23, permet de maintenir en pression le doigt 29 sur le tambour 10 lorsque la bobine 23 n'est pas alimentée. Le tambour 10 est -muni de deux encoches 19 et 20 disposées à 1800 l'une de l'autre. Sous l'action du ressort 22, la bobine 23 n1 étant pas alimentée, le doigt 29 de blocage s'introduit dans I' u:e des encoches 19 ou 20 lorsque celles-ci se trouvent en vis-à-vis du doigt 29 de blocage. Un boitier 35 peut recouvrir le système de rotation séquentielle comme le montre la figure 1. le dispositif d'irradiation suivant l'invention fonctionne de la façon suivante En position de non irradiation (figure 2), le doigt de blocage 29 est inséré dans l'encoche 19 du tambour 10, immobilisant le disque 4 support de source. Afin de-permettre la rotation du tambour 10 et donc du disque 4 support de source, le ressort spiral 13 est "remonté" au moyen de la clé tubulaire 11 terminée à son extrémité par une poignée ou volant 1-2.Auprès positionnement du patient ou de la cible à irradier, toutes les conditions de sécurité étant vérifiée, en particulier la fermeture de la porte d'entrée de la salle de traitement, la minuterie 27 étant réglée pour un temps d'irradiation prédéterminé, le contact 28 de sécurité se ferme, permettant la mise en fonctionnement du dispositif d'irradiation. le fonctionnement du dispositif est alors déclancl depuis le pupitre de commande au moyen du bouton-poussoi.r 24 qui établit momentanément le passage du courant dans la bobine électromagnétique 23, ce qui a pour conséquence l'extraction du doigt 29 hors de l'encoche 19 et la compression du ressort 22, donc le déverrouillage du tambour 10 qui, sous l'action du ressort spiral 13, se met en mouvement dans le sens indiqué par la flèche, entraînant, par l'intermédiaire de l'axe 7, le disque 4 support de source. lorsque le disque 4 a tourné de 1800, le doigt 29 de blocage qui se trouve en appui sur le tambour 10(1a bobine électromagnétique 23 n'étant plus alimentée), vient s'introduire dans l'encoche 20 immobilisant le disque 4 dans la position d'irradiation (figure 3?. Après un temps prédéterminé, et affiché sur la minuterie 27, une nouvelle impulsion de courant est envoyée dans la bobine électromagnétique 23+ cette impulsion étant commandée par la minuterie 27 reliée à la source 25 de tension au moyen du micro-contact 30 sur lequel appui l'ergot 31. Cette impulsion permet de libérer l'encoche 20 du doigt 29 de blocage et autorise une nouvelle rotation de 1800 du tambour 10, sous l'action du ressort spiral 13 en tension, plaçant ainsi le disque 4 support de source en position de non irradiation (figure 2). La rotation séquentielle du disque 4 peut etre programmée. En cas de défaillance mécanique ou électrique du système de rotation, un dispositif d'alarme associé à la minuterie 27 se met en fonctionnement lorsque, le temps t d'irradiation écoulé, le disque 4 ne revient pas à sa position de non irradiation. Une manette 94 fixée à l'extrémité libre de l'axe 7 de rotation peut permettre aisément, en cas de nécessité, la mise en position de non irradiation du dispositif soit manuellement, soit par un système de secours électromécanique. La figure 8 représente un autre exemple de réalisation d'un système d'immobilisation du tambour 10. Ce tambour 10, réalisé en matériau non magnétique comporte, encastré à sa périphérie, deux blocs en fer doux 32 (un seul de ces blocs 32 est représenté sur la figure 8) disposés à 1800 l'un de autre. Un électro-aimant 33 bloque le tambour 10 lorsque l'un des blocs 32 se trouve en vis-àvis de celui-ci. le tambour 10 est libéré par la coupure momentanée du courant dans l'électro-aimant 33, entraînant alors dans sa rotation le disque 4 support de source au moyen du ressort spiral 13 mis en tension et qui B-i est associé. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'irradiation utilisant comme source de rayonnement des éléments radioactifs disposés dans un support de source mobile ayant la forme d'un disque muni à sa périphérie d'une alvéole s'ouvrant vers l'extérieur et destiné à recevoir lesdits éléments radioactifs, ledit support de source, placé à l'intérieur d'un bouclier de protection, étant associé à un système de rotation à ressort permettant à ce support de source d'occuper successivement une position d'irradiation et une position de non-irradiation, un système de blocage permettant d'immobiliser pendant un temps t prédéterminé ledit support de source dans l'une ou l'autre desdites positions, ledit système de rotation comprenant un axe de rotation fixé au centre dudit disque, perpendiculairement à celui-ci, un tambour circulaire fixé coaxialement sur ledit axe, une clé tubulaire coaxiale audit axe et pouvant tourner autour de cet axe, caractérisé en ce qu'il comporte une roue dentée fixée coaxialement sur la clé tubulaire, la roue dentée pouvant être immobilisée au moyen de cliquets, ledit ressort, du type ressort spiral, disposé autour dudit axe, ayant son extrémité intérieure fixée sur la roue dentée et son extrémité extérieure fixée sur le tambour, ledit ressort spiral pouvant etre mis en tension au moyen de la clé tubulaire, ledit ressort en tension permettant des rotations séquentielles de 1800 du support de source, ces rotations s'effectuant toujours dans le meme sens, des moyens permettant d'immobiliser la roue dentée lorsque le ressort est mis en tension. 2. Dispositif d'irradiation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système de blocage permettant d'immobiliser le support de source est associé- audit tambour qui est muni de deux encoches disposées à sa périphérie, à 1800 l'une de l'autre, ce système de blocage comportant une bobine électromagnétique, un circuit d'alimentation de cette bobine, un noyau cylindriques de fer doux plongeant dans cette bobine et muni à l'une de ses extrémités d'un doigt de blocage pouvant venir s insérer dans les encoches, et un ressort hélicodal, coaxial audit noyau, et fixé de telle façon qu'il puisse maintenir le doigt de blocage en appui sur le tambour lorsque la bobine est déconnectée de son alimentation. 3. Dispositif d'irradiation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'immobilisation de la roue dentée comportent deux cliquets disposés à 1800 l'un de l'autre et fixés sur un étrier rendu solidaire du bouclier de protection au moyen de vis. h. Dispositif d'irradiation suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation de la bobine électromagnétique comporte une source de tension, une minuterie, un microcontact associé audit tambour et assurant la fermeture du circuit d'alimentation de la bobine électromagnétique pendant le temps t prédéterminé d'irradiation. 5. Dispositif d'irradiation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système de rotation est porté par un bloc métallique cylindrique comportant à sa périphérie un épaulement circulaire formant un piège pour les rayonnements et permettant son positionnement convenable dans le bouclier, ce bloc étant muni d'un canal axial destiné à etre traversé par ledit axe de rotation, ledit bouclier étant muni d'un logement destiné à recevoir ledit bloc. 6. Dispositif d'irradiation suivant les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que ledit étrier est fixé à la fois sur ledit bloc et sur ledit bouclier, ce qui permet l'immobilisation dudit bloc dans le bouclier.