Brevet FR2398486A1 — publié le 19790223

L'invention concerne un appareil pour radiographie#panora- mique d'une surface courbe, notamment de l'arcade dentaire Un tel appareil se compose essentiellement d'un statif supportant un bras oscillant auquel sont suspendus la source de rayons et le porte-film Le bras oscille autour de la surface à radiographier tandis que l'axe d'oscillation décrit une courbe aussi voisine que possible de la surface dont on veut obtenir l'image. Pratiquement cette courbe est une ellipse dont on ajuste autant que possible l'allongement à la forme de la machoire à radiographier. Dans les réalisations de l'art antérieur cet appareil comporte un bâti muni d'un dispositif moto-réducteur entraînant en -rotation par l'intermédiaire d'une boîte d'engrenages un arbre primaire entraînant à son tour en translation circulaire un arbre secondaire parallèle portant un pignon denté satellite engrenant, au cours de sa translation, à l'intérieur d'une couronne dentée fixe dont le diametre est sensiblement le double de celui du pignon satellite, ledit arbre secondaire portant un bloc support compo tant un coulisseau coulissant sensiblement perpen- diculairement à l'axe secondaire, ledit coulisseau étant déplacé par une première vis d'excentration, et supportant un arbre tertiaire parallèle aux deux premiers, l'axe dudit arbre tertiaire décrivant une ellipse au cours de la rotation de l'arbre primaire, ledit arbre tertiaire supportant un bras oscillant muni à une de ses extrémité d' une source de rayons émettant un faisceau collimaté en direction d'un porte-film fixé à l'autre extrémité dudit bras, ledit porte-film comportant une fente exposée au faisceau et sensiblement parallèle aux arbres précédents, et un dispositif de défilement du film derrière ladite fente en fonction de la rotation du bras. Une telle réalisation présente un certain nombre d'inconvénients que l'invention a pour but de supprimer. D'abord le bras n'est pas orienté en permanence perpendiculairement à la tangente à ellipse décrite par l'axe d'oscillation du bras c'est-à-dire à l'arcade dentaire, ce qui entraîne une déformation de l'image. Dans l'appareil selon l'invention le bras oscillant est monté fou sur l'arbre tertiaire, l'arbre primaire portant un dispositif d'entraînement du bras qui est entraîné en rotation autour de l'arbre tertiaire par 11 arbre primaire, l'orientation étant maintenue ainsi en perman#ence orthogonale à la tangente à l'ellipse décrite par-l'axe de l'arbre tertiaire. L'appareil doit permettre d'obtenir un cliché avec le moins de déformation possible par rapport à la réalité. On a une déformation constante dans le sens de la hauteur des dents , cette déformation est un grandissement qui est fonction du rapport entre les distances foyer-film et foyer arcade dentaire. Pour éviter une déformation sur le cliché il faut donc obtenir un grandissement équivalent dans le sens de la longueur, ou du déplacement. Ce grandissement est sensiblement constant au cours de la rotation du bras puisque cet axe décrit une ellipse que l'on considère comme confondue avec ou au moins ajustée à l'arcade dentaire. Mais le déroulement du-film doit être proportionnel à la longueur de l'arc d'ellipse décrit par l'axe de rotation du bras, et non pas proportionnel à la rotation du bras.Or le porte-film est fixé sur le bras qui est supporté par l'arbre tertiaire, et qui est animé d'un mouvement de rotation par rapport à ce dernier. Relier directement le mécanisme de déroulement du film au mouvement relatif du bras par rapport à l'arbre tertiaire n'est donc pas satisfaisant, puisque la vitesse de rotation du bras n'est pas proportionnelle à la vitesse de translation de l'axe du bras le long de l'ellipse. Il faut donc réaliser un mécanisme d'entraîne- ment du film tel que la vitesse de déroulement du film soit proportionnelle à la vitesse de translation de l'axe d'oscillation du bras le long de sa trajectoire, et cela en utilisant les déplacements relatifs du bras par rapport à l'arbre auquel il est suspendu Plusieurs solutions ont été adoptées, en particulier l'usage de cames, mais elles présentent tous- les inconvénients de la complexité ou de l'imprecision. Dans la solution adoptée ici le dispositif de défilement du film est entraîné par un pignon solidaire de l'arbre tertiaire auquel est suspendu le bras oscillant, mais ce pignon peut être excentré par rapport à l'axe tertiaire de manière que la rotation imprimez au dispositif :de défilement du film soit la somme de la rotation de l'arbre tertiaire par rapport au bras, et de la rotation due à l'excentration de l'axe du pignon par rapport à l'axe de l'arbre tertiaire. Selon une autre caractéristique de l'invention le dispositif de défilement du film est relié à un pignon engrenant avec un pignon d'entraînement fixé sur un coulisseau solidaire de l'arbre tertiaire, ledit coulisseau étant déplacé perpendiculairement audit arbre tertiaire par une deuxième vis d'excéntration. En ajustant convenablement l'orientation et la valeur de l'excentricité en agissant sur la deuxième vis d'excentration, on arrive à imprimer une vitesse de défilement du film#propor- tionnelle à la vitesse de déplacement de l'axe du bras le long de l'ellipse. Lorsqu'il s'agit de prendre une radiographie de l'arc dentaire, le faisceau traverse la colonne cervicale au moment où il se trouve en face des incisives. Le cliché risque alors d'etre sous-exposé dans cette zône. Plusieurs procédés sont utilisés pour effectuer la correction nécessaire : augmentation de la pénétration du faisceau, commandée par la position du bras, ou ralentissement de la rotation du bras dans cette zône,commandée électroniquement. Mais ces relations sont complexes et sources d'avaries. Dans l'appareil de l'invention, la variation de vitesse d'oscillation du bras est obtenue mécaniquement en utilisant des pignons dentés à rapport variable. D'après le mode de réalisation ci-dessus exposé, l'axe d'oscillation du bras se déplace plus lentement dans la z & e de faible rayon de courbure de l'ellipse (correspondant à la position des incisives) que dans les autres zones. Or la vitesse du bras est proportionnelle à la vitesse de translation de son axer On a ainsi déjà obtenu une certaine correction dans le sens désiré. Mais ce71e-ci est insuffisante, et surtout ellA est variable avec- 1' excentricité---. de i' ellipse. selon une autre caractéristique de l'invention la boîte d'engrenage entraînant l'arbre primaire comporte queux pignons excentrés engrenant l'un dans l'autre, de dimensions identiques, la vitesse de rotation de l'arbre primaire étant ainsi variable au cours de sa rotation, malgré une vitesse constante du groupe moto-réducteur. La valeur de cette variation, sa position par rapport a la position de l'axe de l'arbre tertiaire et sa fréquence sont ajustés respectivement par la grandeur de l'excentricité des pignons, le calage des engrenages de la boîte et leur -rapport. D'autres caractéristiques apparaîtront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-après avec les figures qui représentent schématiquement : - la figure 1 une coupe verticale de l'appareil, et - la figure 2 une vue partielle en plan du dispositif de défilement du film. On voit sur la fig.l en 1 le bâti du statif reposant sur le sol par une partie non représentée. Un groupe moto-réducteur 2 fixé au bâti 1 entraîne par l'intermédiaire d'un train d'engrenages 3 un arbre primaire 4 tourillonnant-dans un palier 5 solidaire du bâti 1. Cet arbre primaire 4 est solidaire d'une pièce 6 en forme de S. Dans cette pièce 6 tourillonne un arbre secondaire 7 portant un pignon denté 8 qui engène à l'intérieur d'une couronne dentée 9 également solidaire du bâti 1. Le diamètre du pignon denté 8 est la moitié du diamètre de la couronne dentée 9. La pièce 6 en forme de S porte un ergot 11 dont il sera question plus loin. L'extrémité de l'arbre secondaire 7 porte à son extrémité inférieure un bloc support 12, comportant un premier écrou 13 manoeuvré par une première vis d'excentration 14 située dans un plan perpendiculaire aux arbres primaire 4 et secondaire 7 Au premier écrou 13 est fixé un arbre tertiaire 16 dont l'axe est parallèle à celui des arbres primaire et secondaire. Un bras oscillant 17 peut tourillonner librement sur l'arbre tertiaire 16 ; il-porte à une de ses extrémités une source de rayons X ayant un foyer 18, et à l'autre extrémité un porte-film 19 (en forme de tambour, par exemple) entraîné en rotation, devant la fente d'une boite 20 étanche au moins en partie aux rayons X, par un mécanisme 21 illustré plus en détail sur la fig.2. La source de rayons X émet un faisceau 22 en direction de la fente de la boite 20 en traversant--l'a-cade dentaire 2 d'un patient positionné à cet effet par un dispositif connu, non représenté. Le bras 17 porte une rainure 24, sensiblement parallèle au faisceau 22, dans laquelle vient s'engager l'ergot 11 porté par la pièce 6, en forme de S, solidaire de l'arbre primaire 4. L'arbre tertiaire 16 supporte un bloc support 26 dans lequel se déplace un second écrou 27 manoeuvré par une deuxième vis d'excentration 28. Cette vis 28 est située également- dans un plan perpendiculaire aux axes des arbres précédents Le second écrou 27 est solidaire d'un pignon denté 29 qui tourne donc avec l'arbre tertiaire- 16 tout en étant excentré par rapport à son axe par ladite deuxième vis d'excentration 28. La figure 2 montre en plan, à une échelle plus grande que celle de la figure 1, le mécanisme 21 de déroulement du film entraîné par le pignon 29. Cette figure représente une vue du mécanisme par en dessous du bras 17. Ce bras porte un arbre 31 sur lequel sont montés tournant fou un couple pignon denté-roue crantée 32 et un levier 33. Le levier 33 oscillant par conséquent autour de l'arbre 31, porte à son autre extrémité un autre couple pignon denté-roue crantée 34, le pignon denté étant en prise avec le pignon 29, tandis qu'une courroie crantée 37 relie les deux poulies crantées 32, 34. Le pignon denté 34 est en prise avec un pignon denté 36 relié directement au tambour portant le film 19. Un ressort 38, fixé sur le levier 33 et le bras 17,- tire le levier 33 vers l'axe du bras, ce qui permet au pignon denté 34 d'etre en prise avec le pignon 29 quelle que soit l'excentricité de l'axe du pignon 29 par rapport à l'arbre 16, #provoquée par la manoeuvre de la deuxième vis d'excentration 28. Le fonctionnement de l'appareil est le suivant, lorsque l'arbre primaire 4 est entraîné en rotation par le moto-réducteur 2, l'arbre secondaire 7 portant le pignon s#atellite 8 décrit un cercle. Si la première vis d'excentration 14 n'affiche aucune excentricité de l'arbre tertiaire décrit également un cercle. Si la vis 14 affiche une excentricité, l'axe de l'arbre 16 décrit une ellipse, si le pignon satellite 8 a un diamètre égal à la moitié de celui de la couronne dentée fixe 9. On voit ainsi que l'axe de l'arbre tertiaire 16, qui est l'axe d'oscillation du bras oscillant 17, décrit une ellipse dont l'excentricité peut être ajustée à la forme de l'arc dentaire par un positionnement judicieux du premier écrou 13 sur la première vis d'excentration 14. Le bras 37 oscillant autour de l'arbre 16 dont l'axe décrit une ellipse, est orienté par l'ergot Il coulissant dans la rainure 24 parallèle au faisceau 22. Si l'ergot il est situé à une distance de l'axe de l'arbre secondaire 7 égale au rayon du pignon satellite 8 (autrement dit s'il se trouve sur le cercle de la couronne dentée 9 à l'intérieur de laquelle engrène le satellite 8),la rainure 24 est en permanence perpendiculaire à la tangente à l'ellipse décrite par l'axe d'oscillation du bras oscillant. La rainure 24 est par construction parallèle au faisceau 22 qui se trouve ainsi toujours perpendiculaire-à la portion de l'arc dentaire qu'il traverse. Le dispositif de défilement du film permet, ainsi qu'il a été dix plus haut de maintenir un grandissementr constant du cliché indépendamment de la courbure de ellipse décrite. Il résulte en effet de la disposition illustrée sur la fiqure 2 que le porte-film 19 est entraîné en rotation par le pignon 29 par l'intermédiaire des pignon poulies crantées 34, 32 et du pignon 36. Ce mouvement de rotation est la somme de deux mouvements. Un-premier mouvement de rotation du pignon 29 entraîné par l'arbre secondaire 7 et l1arbre-tertiaire 16, et un mouvement de translation circulaire de l'axe du pignon 29 par rapport à l'axe tertiaire 16 d'oscillation du bras 17. Ce mouvement de translation circulaire est fonction de l'excentricité affichée par la deuxième vis d'excentration 28.Il est variable suivant la courbure de ltellipse décrite par l'axe de l'arbre 16. La proportionnalité entre les excentricités est fonction des rapports existant entre les diamètres des poulies et pignons de 29 à 36. Le bon grandissement sur le cliché est obtenu par le choix judicieux desdits rapports. Une fois ces rapports choisis, on établit une correspondance de l'excentricité a réaliser par la vis 28, en fonction de celle adoptée pour la vis 14, lors de l'ajustage de l'ellipse sur l'arc dentaire. Pour obtenir une exposition du film à peu près constante malgré le passage de la source derrière la colonne cervicale au moment où l'axe d'oscillation du bras décrit le sommet de l'ellipse, la boîte d'-engrenages se compose de deux pignons dentés excentrés 39 et 40. Si l'axe da pignon 39 est animé d'une vitesse de rotation continue, la vitesse de 40 variera entre deux limites une fois par tour. On veut obtenir une variation complète sur un demi-tour de rotation de l'arbre primaire 4. Ce dernier est donc relié au couple excentré 39, 40 par un couple de pignons multiplicateurs dans la proportion d'un à deux 41 et 42. Les pignons sont calés de manière que la vitesse la plus élevée soit obtenue quand le bras est en début et en fin d'oscillation, et la vitesse la plus faible quand le bras est entre ces deux positions, c'est-à-dire au moment où il décrit la portion de l'ellipse où le rayon de courbure est le plus faible. L'appareil a été décrit pour faire un cliché panoramique d'une surface sensiblement elliptique. Il est possible de faire une pan-tomographie d'une meme surface en inversant le sens d'en#raî- nement du porte-film 19 :il suffit pour cela d'insérer un couple de pignons inverseurs entre les engrenages 29 et 36. Son application n'est pas limitée à la radiographie d'une arcade dentaire mais peut#se faire sur toute autre surface sensi briment elliptique quelle que soit l'orientation du grand axe de l'ellipse. R E V E N D I C A T I O N s 1. Appareil pour radiographie panoramique composé d'un bâti muni d'un dispositif moto-réducteur entraînant en rotation par l'intermédiaire d'une boîte d'engrenages un arbre primaire entraî- nant à son tour en translation circulaire un arbre secondaire parallèle portant un pignon denté satellite engrenant, au cours de sa translation, à l'intérieur d'une couronne dentée fixe dont le diamètre est sensiblement le double de celui du pignon satellite,ledit arbre secondaire portant un bloc-support comportant un premier écrou déplacable sensiblement perpendiculairement à l'axe secondaire, ledit premier écrou étant positionné par une première-vis d'excentration et supportant un arbre tertiaire parallèle aux deux premiers, l'axe dudit arbre tertiaire décrivant une ellipse au cours de la rotation de l'arbre primaire, ledit arbre tertiaire supportant un bras oscil riant muni à l'une de ses extrémités d'une source de rayons émettant un faisceau collimaté en direction d'un porte-film fixé a' l'autre extrémité dudit bras, ledit porte-film comportant une fente exposée au faisceau et sensiblement parallèle aux arbres précédents, et un dispositif de défilement du filnt derrière ladite fente en fonction de la rotation du bras,appareil caractérisé en ce que le bras est monté fou sur l'arbre-tertiaire et conpl--é à l'arbre primaire par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement qui l'entraîne en rotation autour de. l'arbre tertiaire. 2. Appareil selon la revendication l,earactérisé en ce que le dispositif d'entraînement du bras est constitué par un ergot solidaire de l'arbre primaire, et situé dans un plan passant par les axes des arbres primaire-et secondaire , à une distance de l'arbre primaire sensiblement égale au diamètre du pignon satellite, ledit-#rgot coulissant dans une rainure du bras oscillant, rainure sensiblement parallèle au faisceau, ledit faisceau étant ainsi maintenu dans une position sensiblement orthogonale à l'ellipse décrite par l'axe de l'arbre tertiaire, en chacun de ses points. 3. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de défilement du film est relié à un pignon engrenant avec un pignon d'entraînement fixé sur un second écrou monté sur l'arbre tertiaire de façon déplaçable perpendiculairement à celui-ci au moyen d'une deuxième vis d'excentration. 4. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boîte d'engrenage comporte deux pignons excentrés engrenant l'un dans l'autre, de dimensions identiques, de manière a rendre la vitesse de rotation de l'arbre primaire variable, malgré une vitesse de rotation constante du groupe moto-réducteur.