Brevet FR2476475A1 — publié le 19810828

PERFECTIONNEMENT DES TOMODENSIOMETRES La présente invention constitue un perfectionnement des tomodensitomètres. Elle est destinée à combiner les méthodes de tomodensitométrie et de ciné- densigraphie, permettant ainsi de localiser les régions où le débit sanguin est réduit par une obstruction pathologique, partielle ou totale de certains vaisseaux, même capillaires; de détecter se tel vaisseau est artériel ou veineux # d'augmenter la netteté de l'image des petits vaisseaux. Ceci sans avoir recours à des inventions opacifiantes toujours dangereuses, ni sans augmenter excessivement la dose X infligée au sujet. Le coût élevé des tomodensitomètres, notamment de ceux pour corps entier et utilisant les techniques de la 4ème génération et la durée d'étude d'un appareil de type nouveau, excluent toute modification importante des modèles existants ou eu préparation avancée. L'avantage de la présente invention est de permettre l'utilisation des tomodensitomètres actuels, par l'adjonction d'un appareil complémentaire, sans aucune modification ou en limitant ces modifications à des ajoutes triviales telles que le placement d'un connecteur en un point donné du circuit électronique ou d'un manchon d'accouplement sur un axe moteur. La présente invention sera avantageuse tant que les tomodensitomètres ne pourront pas enregistrer une image de définition égale à celles atteintes actuellement, en un temps ne dépassant pas 0,2 sec., sans augmenter la dose X infligée au sujet. L'invention a pour objet un tomodensitomètre perfectionné présentant au moins une source de rayonnement, telle qu'une ampoule à rayons X, des moyens pour faire tourner cette source d'un mouvement relatif autour du sujet, une pluralité de récepteurs disposés autour du sujet, une calculatrice sensible aux signaux provenant de ces récepteurs pour former une image constituée par un ensemble de valeurs correspondant à in densité optique des différents points de la tranche anatomique considérée du sujet, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de variation de vitesse pour synchroniser la rotation de la source, sur la fréquence cardiaque du sujet, divisée par (n + 1), où n et p sont des nombres entiers, et des moyens pour diviser chaque tour de 2p rotations en intervalles correspondants et répartir alternativement les signaux correspondants des récepteurs pour former deux images destinées à être comparées, de préférence par superposition optique alternative. Ainsi, on peut par exemple diviser chaque tour de rotation en (2 np +1) intervalles et répartir alternativement vers deux mémoires différentes les signaux des récepteurs. En d'autres termes, la source parcourt une rotation complète en (n + 1) durées de pulsation (période) cardiaque et chaque pulsation se trouve divisée en 2p intervalles et l'on répartit les signaux vers l'une mémoires pendant un intervalle2p correspondant à une expansion vasculaire et vers l'autre mémoire pendant un intervalle correspondant à une rétraction vasculaire. Sur le dessin - la figure 1 est une vue schématique d'une réalisation. - la figure 2 est une vue de deux courbes symétrique et asymétrique d'une onde pulsatoire. - la figure 3 montre trois diagrammes de fonctionnement. - la figure 4 est un graphique pour la détermination de n et p. Description exemplative et non limitative d'un tel appareil complémentaire. Figure 1. Un électrocardiographe classique (1) est branché sur le sujet au moyen d'un cible (2). Le courant sortant de l'amplificateur (1) synchronise un générateur d'impulsions (3). Ces impulsions actionnent un phasemètre, de préférence constitué par un tube à décharge (4) fixé à la périphérie d'un disque (5). Ce disque est entraidé par le moteur commandant la rotation du tube X par l'intermédiaire d'une boite de vitesses (6) assurant une série de rapports de multiplication par rapport à la rotation du tube X égaux à (n + 1 ) où n et p sont des nombres entiers. Pour un tomodensitomètre pouvant fournir 2p une image en 2 secondes, n sera 2, 3 ou 4 et p sera 1 ou 2, soit 6 vitesses.Si le moteur du tomodensitomètre est à vitesse variable, on s'assurera que cette vitesse peut être réduite de 44 % par rapport à la vitesse maximum. Si ce moteur est à vitesse constante, un autre moteur sera accouplé sur son axe pour assurer la gamme de vitesses demandées. Sur la périphérie du disque (5) se trouve un repère (7) mécanique, magnétique, optique ou autre, synchronisant un générateur d'impulsions (8) avec la rotation du disque. Ces impulsions commandent un circuit (9) ayant pour fonction de diriger les informations fournies par la calculatrice du tomodensitomètre pendant l'intervalle séparant deux impulsions successives, alternativement vers la mémoire (10) ou la mémoire (11) pendant 2 p tours du tube X lorsque le contact (12) lié à la boite de vitesses indique une valeur où p = 2, le circuit (9) dirige les informations vers la mémoire (10) pendant un intervalle, arrête le fonctionnement du tube X pendant l'intervalle suivant, dirige les informations vers la mémoire (11) pendant un intervalle arrête le fonctionnement du tube X pendant l'intervalle suivant, dirige les informations vers la mémoire (10) et ainsi de suite, pendant les 2 p tours du tube X, soit ici 4 tours. Un circuit (13) transmet les informations de la mémoire (10) dans une mémoire (14) en les replaçant dans l'ordre du déplacement angulaire correspondant du tube X et celles de la mémoire (11) dans une mémoire (15) de façon similaire. Les informations de la mémoire (14) sont renvoyées de la calculatrice du tomodensitomètre qui reconstitue l'image, l'affiche et mémorise cette image dans une mémoire (16); de même, l'image reconstruite à partir des informations de la mémoire (15) est mémorisée dans la mémoire (17). Un circuit (18) affiche alternativement l'image (16) et l'image (17) sur un même tube cathodique, à une fréquence réglable entre 1 et 10 hertz correspondant à l'optimum de sensibilité de l'oeil de l'observateur aux pulsations d'intensité lumineuse. Les images (16) et (17) peuvent aussi être affichées sur deux tubes cathodiques, ou photographiées après affichage sur le même tube, et vues alternativement grâce à un système optique connu à vitesse réglable. Dans ces conditions, on obtient une image de la section du corps du sujet, où les zônes vascularisées paraissent pulser en intensité lumineuse à la fréquence arbitraire du circuit (18), qu'il s'agisse de l'image individuelle des artérioles ou du gris des zônes de capillaires de diamètre inférieur au pouvoir séparateur du tomodensitomètre. En effet, comme l'ont montré M. Marchal et autres, l'opacité d'une zône vascularisée varie en fonction de la phase de l'électrocardiogramme comme l'indique la fig II. Si nous faisons p = 1, les informations recueillies pour former l'image (16) le sont pendant la moitié inférieure du cycle, celles formant l'image (17), pendant la moitié supérieure et la densité de l'image fluctuera avec une amplitude A 1. Si p = 2, les images se rapportent aux moitiés inférieures et supérieures de chaque demi-phase et l'amplitude de fluctuation atteint une valeur A 2 supérieure à A 1. La figure III indique deux exemples du découpage de l'information dans le cas n = 2"p= 1 et n ainsi = 2, ainsi que l'ordre dans lequel les informations sont transférées de la mémoire (10) à la mémoire (24) et de (11) à (15). Ceci est valable lorsque la courbe opacité/temps de la zône étudiée est approximativement symétrique (Fig. II, gauche). Lorsque cette courbe est fortement assymétrique (Fig. 11, droite), comme par exemple la partie périphérique du poumon, il est avantageux, lorsque p = 2, d'enregistrer deux quarts d'onde successifs et de stopper le tube X pendant les deux autres (Fig. III, groupe inférieur). Dans chaque cas, la valeur optimum de 7 aura été déterminée une fois pour toutes et sera reportée sur le phasemètre en modifiant l'angle entre les repères (19) et le contact (7). Pour procéder à un enregistrement, on choisira le rapport de multiplication de la boite (6) en fonction de la fréquence cardiaque du sujet (qui donne le n) et de la durée d'apnée acceptable, qui donne le p. figure IV. Le tube X du tomodensitomètre est mis en rotation, haute tension coupée. Les éclairs du tube (5) décrivent une rotation lente par effet stroboscopique, dans un sens ou dans l'autre suivant que le tube X tourne trop vite ou trop lentement. Eu agissant sur le régulateur de vitesse du moteur, on amène l'image du tube (5) entre les deux repères (19) faisant avec le contact (7) un angle qU prédéterminé en fonction de la zône étudiée (crâne, thorax, abdomen). Lorsque l'image est stabilisée entre ses repères, on presse le bouton (20) qui applique la haute tension sur le tube X au moment du premier passage sur le contact (7) et le maintient sous tension pendant 2 p tours. (moins les interruptions imposées par le circuit (9)). En cas d'arythmie passagère, il suffit d'attendre que l'image se soit stabilisée entre ses repères; si une extrasystole survient pendant la prise d'information, durant trois éclairs consécutifs dont un tombe en dehors des repères, on efface l'information et l'on recommance. L,écart angulaire des repères (19) est fixé arbitrairement ; la perte de sensibilité de la méthode est négligeable tant que cet écart est inférieur à 20 degrés. Cet appareil complémentaire suivant l'invention ne dépassera pas le dixième du prix du tomodensitomètre, suivant toute vraisemblance. REVENDICATIONS L'objet de l'invention est de permettre de visualiser la pulsation d'opacité des zônes vascularisées de l'image fournie par un T.D.S., grâce à l'adjonction des dispositifs suivants: 1) - Générateur d'impulsions périodiques synchronisé par l'électrocardiogramme du sujet, de fréquence double de celle du cycle cardiaque, 2) - Dispositif démarrant la prise d'informations du TDS. à une phase prédéterminée des impulsions produites suivant 1). 3) - Dispositif asservissant la vitesse de rotation du TDS. et la fréquence des impulsions suivant 1) de telle façon que la prise d'informations angulaires donne deux images consécutives du TDS. correspondant à un nombre impair de paires d'impulsions suivant 1). 4) - Dispositif identifiant chaque groupe d'informations par son rang et sa position angulaire. S) - Dispositif coupant la haute tension des tubes X et effaçant les informations recueillies, en cas d'extra systole ou d'interruption de l'apnée pendant la prise d'information. 6) - Dispositif séparant les groupes d'informations de rang pair de ceux de rang impair et les mémorisant sur mémoire magnétique après traitement par la calculatrice du TDS. 7) Dispositif affichant alternativement les deux images obtenues suivant 5), sur le tube cathodique du TDS., à une fréquence réglable entre 1 et 10 Hertz