Brevet FR2482854A1 — publié le 19811127

Appareil tomographique pour l'établissement d'images tomographiques en couches trarisversales d'un objet L'invention se rapporte à un appareil tomographIque pour l'établissement d'images tomogra- phiques en couches transversales d'un objet, du type comprenant un dispositif de mesure du rayonnement qui comporte d'une part une source de rayonnement qui produit un faisceau de rayonnement traversant l'objet et dont l'étendue de la section transversale est, perpend.iculairement au plan de la couche, sensiblement égale à l'étendue de l'épaisseur de la couche, et, d'autre part, un récepteur de rayonnement à plusieurs canaux de mesure, capable de transformer l'intensité du rayonnement derrière l'objet en des signaux électri- ques correspondants, ainsi qu'un dispositif de rotation pour le dispositif de mesure et un convertisseur de valeurs de mesure pour transformer les signaux fournis par le récepteur de rayonnement en une image tomogra- phique, un détecteur individuel et un circuit amplifi- cateur aval étant disposés dans chaque canal de mesure du récepteur de rayonnement. Un appareil tomographique de ce genre est, par exemple, décrit dans la demande de brevet publiée en République Fédérale d'Allemagne sous le no 26 27 433. Cet appareil de tomographie, désigné par appareil tomographique à ordinateur, permet de calculer les valeurs d'affaiblissement de points d'images disposées suivant une matrice dans la couche examinée, et la restitution sous la forme d'une image de ces valeurs d'affaiblissement ou d'atténuation. Pour chaque canal de mesure,il faut tenir compte du fait que lorsque le tube à rayons X est débranché, c'est-à-dire pendant les intermissions ou pause entre les signaux, le signal de sortie du canal de mesure peut s'écarter de la valeur 0, par suite des dérives du point O qui apparais- sent dans les amplificateurs des canaux. Il faut tenir compte, au niveau des sorties des canau x-de ces écarts lors du traitement des signaux de mesure. L'invention a pour objet un appareil tomographique du type rappelé en tête du présent mémoire, qui permet de saisir et de compenser automatiquement les dérives du point mort de l'amplificateur dans les canaux de mesure, et cela selon des intervalles de temps réguliers. Selon la présente invention, ce problème est résolu grâce au fait que pour chaque canal de mesure du récepteur de rayonnement est prévu un générateur de valeur de correction dont l'entrée est reliée à la sortie du canal de mesure, après le circuit amplificateur, et dont la sortie est reliée à l'entrée du canal de mesure, avant le circuit amplificateur, et qui applique à l'entrée du canal de mesure, pendant l'intermission ou la pose entre signaux, un signal de correction déterminé en fonction du signal de sortie du canal de mesure dans le sens propre à amener ledit signal de sortie du canal de mesure à une valeur nulle. Dans l'appareil tomographique conforme à l'invention, on saisit, pendant les intervalles de mesure, le signal de sortie de chacun des canaux de mesure et on l'applique, en tant qu'adresse, par exemple à un registre dans lequel sont mémorisés les signaux de correction pour les entrées des canaux de mesure, parmi un nombre d'adresses qui dépendent de la précision souhaitée. Le signal de correction qui correspond au signal saisi au niveau de la sortie du canal peut automatiquement être appliqué à l'entrée du canal de mesure, en sorte que le signal de sortie du canal de mesure correspond lors de la mesure suivante et avec une grande précision, à la valeur de mesure. L'invention sera explicitée dans ce qui suit, avec référence à l'exemple d'exécution représenté au dessin. La figure 1 représente un appareil tomogra- phique en couches transversales pour expliciter l'idée inventive, et La figure 2 représente les parties essen- tielles pour l'invention de l'appareil tomographique selon la figure 1. Dans la figure 1, on a représenté un appareil tomographique à rayons X, comportant un tube radiogène 1 comme source de rayonnement et un récepteur de rayonnement 2 qui comporte, comme ordre de grandeur, plus de 100O, par exemple 512 détecteurs-individuels alignés suivant une rangée. Le tube radiogène 1 émet un faisceau de rayonnement la dont l'étendue de la section transversale, perpendiculairement au plan de la couche examinée, est identique à l'épaisseur de la couche et possède, dans le plan de la couche une dimen- sion telle que la totalité de 'l'objet à examinerest traverséepar le rayonnement. Le récepteur de rayonnement 2 est incurvé autour de la focale du tube radiogène 1. Le dispositif de mesure 1, 2 est tourillonné autour d'un axe 3 qui coincide sensiblement avec l'axe longitudinal de l'objet 4, le tourillonnement s'opérant à l'aide d'un cadre tournant 3a. Le nombre de détecteurs du récepteur de rayonnement 2 est choisi en fonctionde la définition ou de la résolution de l'image souhaitée, en sorte que par suite d'une rotation du dispositif de mesure 1, 2, un calculateur 5 peut calculer les valeurs d'affaiblis- sement d'une matrice de pointsd'images de la couche transversale de l'objet 4, traversée par le rayonnement et les restituer, sous la forme d'une image, sur un appareil de visualisation 6. Le tube radiogène 1 est alimenté par un générateur radiologique 7. A la suite de chaque détecteur individuel du récepteur de rayonnement 2 est monté un canal de mesu- re qui conduit à l'ordinateur 5. Dans ce canal de mesure sont disposés des circuits amplificateurs qui, avec le temps, peuvent présenter une dérive, en sorte que dans une pause entre signaux le signal de sortie d'un tel circuit amplificateur peut présenter un décalage par raWport au zéro. Les mesures pour compenser cet écart seront explicitées à l'aide de la figure 2. Dans la figure 2, on a représenté un canal de mesure I et un canal de mesure n. Les autres canaux de mesure sont constitués de façon analogue à ces deux canaux de mesure. Tous les canaux de mesure passent par des préamplificateurs Ia à na vers un multiplexeur 8 qui applique les signaux de sortie des préamplificateurs successivement à un convertisseur analogique/numérique 9. Les signaux de sortie numériques du convertisseur analogique/numérique 10 sont appliqués à l'ordinateur 5, par l'intermédiaire d'un bus de données 10. Ils sont dérivés du bus de données 10 et appliqués en parallèle à des registres numériques Ib à nb prévus dans les canaux de mesure I à n, et opérant comme des mémoires. Dans les registres Ib à nb sont mémorisés un certain nombre de signaux de correction en des emplace- ments de mémoire dont chacun.peut être lu en fonction du signal d'entrée concerné, c'est-à-dire en fonction du signal de sortie du convertisseur analogique/numérique 9. Si une intermission, ou pause entre signaux apparaît, un signal de prise en charge de données est appliqué au registre Ib à nbau niveau des entrées Ic à nc, en sorte que le signal de correction qui correspond au signal d'entrée est appliqué à un convertisseur numérique/ analogique aval Id à nd, et qui, comme signal de sortie analogique corrige de telle façon le signal d'entrée qui correspond à l'intensité du rayonnement mesuré, que dans une pause entre signaux, le signal de sortie du canal au niveau du bus de données 10 est nul pour chaque canal de mesure. Dans les registres Ib à nb est donc mémorisé un tableau de corrections en fonction du signal de correc- tion qui est nécessaire au signal d'entrée nulcorrespon- dant à chaque signal de sortie-d'un canal de mesure, et dont les valeurs sont lues, par les signaux de sortie des canaux de mesure, dans les intervalles entre des signaux et sont utilisées pour la correction du point zéro. La correction peut être effectuée très rapidement. La profondeur de bit des convertisseurs numériques/analo- giquesId à nd dépend du maximum d'erreurs à corriger. Dans le cadre de l'invention, on peut envisager de remplacer les registres Ib à nb par des compteurs et les attaquer à partir d'un comparateur numérique qui procède à l'évaluation des données de sortie du conver- tisseur analogique/numérique 9 de façon que lorsque ces données sont nulles dans les intervalles ou inter- missions de signes, l'état de comptage n'est pas modi- fié et donc que les impulsions d'horloge ne peuvent pas être acheminées vers le compteur, que lorsque les données du convertisseur analogique/numérique 9 sont inférieures à zéro pendant les intervalles entre les signes, le compteur est commandé dans le sens croissant et qui est commandé dans le sens décroissant lorsque ces données sont supérieures à zéro. En fonction de l'état de comp- tage, on applique, par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique/analogique, à l'entrée de l'amplificateur considéré la à na, un courant de correction. La valeur zéro au niveau de la sortie du convertisseur analogique/numérique 9 peut assumer la valeur zéro dans les intervalles entre des signaux, mais peut avoir également une autre valeur quelconque mais déterminée. Dans ce dernier cas, et si l'on utilise un compteur pour l'attaque du préamplificateur concerné Ia à na, le comparateur qui commande le compteur ne provoque aucune modification de l'état de comptage si une valeur déterminée est présente dans les intervalles entre les signaux et provoque, dans l'autre cas, un comptage croissant ou décroissant. Revendications 1. Appareil tomographique pour l'établis- sement d'images tomographiques en couches transversales d'un objet, du type comprenant un dispositif de mesure du rayonnement qui comporte d'une part une source de rayonnement qui produit un faisceau de rayonnement traversant l'objet et dont l'étendue de la section trans- versale est, perpendiculairement au plan de la couche, sensiblement égale à l'étendue de l'épaisseur de la couche et, d'autre part, un récepteur de rayonnement à plusieurs canaux de mesure, capable de transformer l'intensité du rayonnement derrière l'objet en des signaux électriques correspondants, ainsi qu'un dispositif de rotation pour le dispositif de mesure et un convertis- seur de valeurs de mesure pour transformer les signaux fournis par le récepteur de rayonnement en une image tomogralihique, un détecteur individuel et un circuit amplificateur aval étant disposé dans chaque canal de mesure du récepteur de rayonnement, caractérisé par le fait que pour chaque canal de mesure (I à n) du récepteur de rayonnement (2) est prévu un générateur de valeur de corrections (Ib à nb) dont l'entrée est reliée à la sortie du canal de mesure, après le circuit amplificateur (Ia à na),et dont' la sortie est reliée à l'entrée du canal de mesure, avant le circuit amplificateur (Ia à na), et qui applique à l'entrée du canal de mesure, pendant l'intermission ou l'intervalle entre les signaux, un signal de correction déterminé en fonction du signal de sortie du canal de mesure dans le sens propre à amener ledit signal de sortie du canal de mesure à une valeur nulle. 2. Appareil tomographique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le générateur de valeurs de correctionscomprend un registre (Ib à nb) avec un grand nombre d'emplacements de mémoire pour des valeurs de corrections 3. Appareil tomographique selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'ientre la sortie du canal de mesure et le registre (Ib à nb) est prévu un convertisseur analogique/numérique (9) et entre le registre (Ib à nb) et l'entrée du canal de mesure est situé un convertisseur numérique/analogique (Id à nd), et que le registre (Ib à nb) est un registre numérique à mémoire. 4. Appareil tomographique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le registre (Ib à nb) comporte une entrée de commande (Ic à nc) pour la prise en charge de données dans les pauses ou intervalles entre signaux.