Brevet FR2503397A1 — publié le 19821008

"Appareil d'examen à rayonnement avec mémorisation sur Um" La présente invention concerne un appareil d'exa- m-n à rayonnement pourvu d'un dispositif de formation d'i- mages et d'un dispositif d'enregistrement d'images avec un détecteur pour l'enregistrement de l'information d'image. Un tel appareil est décrit, sous la forme d'un appareil de diagnostic à rayons X, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4.220.890. Dans un appa- reil décrit dans ce brevet, on peut former des images d'un objet et les enregistrer sur un film. Ces images sur film sont habituellement d'un format relativement grand,parce que, en vue d'un diagnostic ultérieur,les images doivent y être enregistrées avec un fort contraste. Des images sur film de grand format sont coûteuses en matériel photographique et>lors de leur archivage, le grand format a des inconvénients importants. Ainsi, une recherche sélective en vue d'une étude ultérieure est difficile et exige un espace de classement impor- tant. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3.700.329 décrit un procédé selon lequel, en utilisant un matériel photographique fortement amélioré, principalement pour l'archivage, on peut se contenter d'un petit format d'image sur film. Un inconvénient dans-ce cas est ce- pendant le fait que, pour satisfaire aux exigences imposées, le film est malgré tout relativement onéreux. L'invention vise à procurer un appareil d'exa- men à rayonnement dans lequel les dits inconvénients soient évités. A cet effet, un appareil d'examen à rayonnement du type spécifié est caractérisé en ce que le dispositif d'enregistrement d'images est équipé d'un appareil de prise de vues destiné à enregistrer des images sur un format de film relativement petit, d'un dispositif de développement de film, d'un dispositif d'analyse de film pour lire les images ainsi enregis- trées, d'un convertisseur analogique-numérique et d'un dispositif d'enregistrement pour des signaux numériques. Dans un appareil conforme à l'invention, les deux fonctions de l'image sur film, à savoir la détec- tion de l'image sur film, c'e-à-dire la détection d'une image en vue de son traitement ultérieur éventuel (la mémoire tampon) et la reproduction ou la restitu- tion d'images de diagnostic sont séparées. Si les prises de vue ne sont utilisées que comme mémoire tampon, elles ne doivent pas avoir la qualité d'image élevée nécessaire pour le diagnostic direct,par exemple une valeur de gamma. élevée. Dans les dispositifs connus, la fonction de la détection et de la restitution ou de la reproduction des images--est-- toujours combinée avec pour résultat qu'il faut fréquemment travailler avec un grand format de film et avec un matériel sensible à valeur de gamma élevée. Dans un appare4t conforme à l'invention, ces fonctions sont séparées, ce qui permet de remplir la fonction de mémoire tampon au moyen d'un matériel sensible courant de sensibilité relativement faible et de petit format. Pour l'enregistrement d'images de diagnostic, par exemple pour le diagnostic immédiat ou pour l'archivage, l'image sur film tampon, après développement, est,par exemple,lue par voie opti- que et reproduite- par numérisation,.par exemple sur un moniteurou amenée à un dispositif d'enregistre- ment d'image numérique qui peut reproduire l'image,par exemple au moyen d'un dispositif de copie sur papier. Les avantages de l'utilisation d'un film pour petit format comme mémoire tampon par rapport par exemple à des mémoires tampon électroniques sont: le coût peu élevé, le domaine dynamique élevé, le pou- voir de résolution élevé et donc la densité d'informa- tion élevée, l'enregistrement rapide, le traitement simple et les bonnes propriétés de mémoire à long terme. Une forme d'exécution préférée de l'invention comporte un tube amplificateur d'images de rayons X auquel est connecté un appareil de prise de vues sur film pour petit format. Si on le souhaite, une caméra de télévision à dispositif d'enregistrement vidéo peut y être connectée. Dans une autre forme d'exécution préférée, un dispositif est prévu pour combiner des images numé- risées, ce qui permet, moyennant un faible ajout seulement à l'appareil qui travaille déjà avec des images nu- mérisées, d'exécuter une sommation et une soustraction d'images. Une autre forme d'exécution préférée comporte un détecteur présentant un ensemble de détecteurs pou- vant être lm séparément. Ce dispositif peut être équi- pé d'une source de rayons X pourvue d'un collimateur pour la formation d'un petit faisceau en forme d'éven- tail,de sorte que le détecteur forme une série linéaire de cellules de détection. Cet appareil peut en outre être réalisé,par exemple, comme un dispositif analyseur ou 'scannographe" à rayons X à émission ou acoustique ou comme un appareil décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4.179.100. Ce der- nier est de préférence alors équipé d'un tube amplifi- cateur d'imaqes aux rayons X comme détecteur. Un dispositif de copie sur support en papier peut être connecté aux appareils conformes à l'inven- tion pour produire sélectivement des images de copie sur support en papier à archiver ou à étudier. Quelques formes d'exécution préférées de l'in- vention seront décrites ci-après plus en détail avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique illustrant un appareil à rayons X BV-TV conforme à l'invention; la Fig. 2 est une vue schématique d'un appa- reil d'examen à rayons X conforme à l'invention tra- vaillant avec un faisceau en forme d'éventail. L'appareil d'examen à rayonnement tel qu'es- quissé sur la Fig. 1 comporte un tube à rayons X 2 destiné à produire un faisceau de rayons X 4 au moyen duquel un objet 6 peut être traversé. Une partie 8 du faisceau de rayons X portant de l'information d'image est détectée d'une manière connue par un tube amplifica- teur d'images de rayons X 10. Le tube 10 comporte à cet effet un écran d'entrée 12 portant une couche de matière luminescente, par exemple comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3.825.763,sur laquelle est appliquée une photocathode. Avec une réduction de surface d'environ 10, une image d'électrons de la photocathode est formée sur un écran de sortie 14 qui comporte également une couche de matière luminescente. Dans cette couche, l'image d'électrons est convertie en une image op- tique lumineuse qui peut être lue sur une face de sortie 16 du tube. Un système optique, dont seul un miroir semi- transparent 18 est représenté,permet de projeter l'image de sortie tant sur une fenêtre d'entrée 20 d'un tube de prise de vues de télévision 22 que sur une caméra de prise de vues sur film 24. La caméra 24 est dans le cas présent,par exemple,une caméra de 35 mm. L'appareil comporte en outre un dispositif de développement de film 26 et un dispositif d'analyse de film 28 qui sont reliés l'un à l'autre par un transporteur de film 30. Le dispositif d'analyse de film est équipé d'une source de lumière 32, d'un mécanisme de commutation 34 pour le réglage sur des formats de film différents, par exemple entre 35 et 105 mmetun système de lentilles 36 pour la projection par point d'image sur un détecteur 38 en vue d'un traitement ponctuel ultérieur dans un ordina- teur 40. Un dispositif de mémoire magnétique 42 et un dispositif 44 pour l'enregistrement optique de signaux numériques peuvent être connectés à l'ordinateur 40. Des enregistrements d'image sur film de 35 mm, de l'objet 6 sont formés, puis développes et lus dans le dispositif analyseur de film 28,puis convertis en information d'image numérique. Cette information d'image numérique peut être stockée par l'intermédiaire de l'ordinateur 40 dans la mémoire magnétique 42 ou dans la mémoire optique numérique 44. A tout moment, une image visuelle à étudier peut être produite dans un format d'image approprié à cet effet, à partir de l'information d'image au moyen d'un dispositif 46 for- mant des copies sur support en papier. L'appareil peut en outre être équipé d'un moniteur de télévision 48 pour reproduire aussi bien des images directes du tube de prise de vues de télévision 22, éventuellement à partir d'une mémoire à disque vidéo à plusieurs pistes 50, que des images provenant d'une des mémoires numériques, dans le cas présent par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique 52. La mémoire vidéo 50 peut aussi être utilisée pour le contrôle, c'est-à-dire pour contrôler directement après un enre- gistrement d'image si cette image a été bien faite et si sa qualité est suffisante en ce qui concerne l'ex- position etc. Les images ne doivent pas nécessairement d.n ce cs,enpenesmAmest d'une qualité suffisante pour un diagnosticmais peuvent parfaitement exclure que d'au- tres enregistrements d'image soient nécessaires et ainsi indiquer si le patient peut quitter l'ap- pareil. Il convient de noter> dans ce cas> que ce con- trôle ne s'étend que sur les images qui sont obtenues directement par l'intermédiaire d'un circuit de télé- vision. En ce qui concerne le traitement du film au moyen de la caméra à images de petit format, ceci ne per- met pas d'obtenir une information. Il peut par conséquent s'avérer avantageux d'utiliser, pendant le traitement du film, un témoin normalisé, par exemple un coin sensitométrique, pour une com- mande automatique du processus dans le dispositif de développement du film. Par ailleurs, le noircissement pour ces images est moins critique car elles ne servent que de mémoires tampon et sous ce rapport, elles peuvent encore être optimalisées après numérisation. A partir d'une grande série de prises de vues de petit format sur film, éventuellement un film cinéma- tographique, il est donc possible de former des copies sur support en papier sur appel d'un petit nombre d'images àsélectionner. Ceci permet déjà d'obtenir une économie significative de matériel sensible,alors même que les copies sur support en papier sont encore des images de grand format. Pour identifier les images sur film, un dispositif d'information 54 peut être adjoint au dispositif d'enregistrement d'images et peut être commandé à partir d'une unité de commande 56,par exemple au moyen d'une carte magnétique sur laquelle sont apposées des données concernant le patient, la numérotation des images, mais aussi des informations de traite- ment pour l camera et pour le dispositif de dévelofpement du film. Cette information peut,par exemple,être appli- quée sur le film chaque fois entre deux images ou sur le bord latéral des images. Dans un appareil tel que décrit plus haut, de par la présence même d'images numérisées, un faible développement technique seulement suffit pour utiliser une combinaison d'images numériques. A cet effet, un dispositif de combinaison d'images 58 peut être associé à l'appareil. Un tel dispositif de com- binaison d'images est décrit dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique no 4.204.225,dans lequel ce dispositif est équipé en particulier pour l'intégration et la sous- traction d'images. Chaque image stockée dans la mémoire de l'ordinateur peut dans ce cas être combinée à chaque autre image. Les images d'une série peuvent aussi être sommées et peuvent être combinées en bloc avec d'autres images. Un deuxième moniteur de télévision 59 peut être prévu pour la reproduction d'images ainsi formées. Pour réaliser par exemple une soustraction entre une image en cours et une image précédemment formée, on peut appliquer l'image en cours directement au dispositif 58 à partir du convertisseur analogique- numérique. Des images combinées,comme des images de soustraction,peuvent aussi être obtenues sous la forme de copies sur support en papier. La forme d'exécution représentée sur la Fig.2 comporte une source de rayons X 60 avec un diaphragme en forme de fente 62 pour produire un faisceau de rayons X en forme d'éventail 64 qui peut tra- verser un patient 68 couché sur une table 66. A la face inférieure de la table se trouve un tube am- plificateur d'images de rayons X 70 comportant un écran d'entrée 72 par lequel le faisceau de rayons X 64 est capté sous la forme d'une fente 74 après avoir traversé le patient. Le tube amplificateur d'image de rayons X est de préférence un tube de 14 pouces tel que décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 4.213.055. Par translation ou rotation, par exemple par des mouve- ments de pivotement de la source de rayons X avec le diaphragme autour d'un foyer 76, on peut déplacer le faisceau de rayons X dans un sens transversal au plan de l'éventail. On peut de cette façon analyser ligne par ligne une partie du patient correspondant à un champ 78. La dimension de la zone à examiner à chaque mouvement de balayage est donc déterminée par la gran- deur de la fenêtre d'entrée du tube amplificateur d'image à rayons X et par la position que cette fenêtre occupe par rapport à la source et au patient; compte tenu de ce qui précède, le tube est monté aussi près que possible en dessous de la table de support. Pour les diverses méthodes d'analyse et de traitement des signaux au moyen d'un tel appareil, on peut se référer au brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4.179.100. Une caméra 84 de 35 mm est à nouveau raccor- dée à un côté de sortie 80 du tube 70 par l'intermédiai- re d'un diviseur optique 85 et permet d'enregistrer chacune des images de fente. En adaptant la vitesse de transport du film à la vitesse de déplacement de la fente 74 au-dessus de l'écran d'entrée, on peut photo- graphier les fentes les unes à côté des autres, même dans le cas d'un tube amplificateur d'image à rayons X ou d'un détecteur de ligne accomDaqnant Je mouvement. Lors d'un mouvement synchronisé du film, on peut également, en un mouvement de pivotement, fixer une image de grand format. Après développement, lecture etc., on peut en obtenir à nouveau des copies sur support en papier par l'intermédiaire de l'ordina- teur. La caméra 84 est à nouveau connectée, éventuel- lement par l'intermédiaire d'un dispositif de stockage sur film, à un dispositif de développement de film com- portant un dispositif d'analyse de film, un convertis- seur analogique-numériquè etc. correspondant entière- ment à la forme d'exécution décrite avec référence à la Fig. 1 et ici indiquée comme une seule unité de trai- tement de film 86 à laquelle peuvent être connectés aussi dans le cas présent un dispositif d'enregistre- ment 88 pour des signaux numériques et une unité de copie sur papier 89. Dans ce cas, un tube de prise de vues de télévision 90 est également connecté au tube amplificateur d'images de rayons X et fait partie d'un circuit TV-BV de rayons X tel que décrit,par exemple, dans le brevet anglais no 1.278.944. Un traitement de signaux en ligne peut s'effectuer à l'aide d'un dispositif de traitement de signaux 94 et des images présentant simplement de faibles différences de con- traste peuvent être formées par l'ordinateur à l'aide de techniques à fenêtre connues en vue d'être reprodui- tes sur un moniteur 96 avec ces différences de con- traste. D'autres utilisations peuvent,par exemple, être trouvées dans un système de vidéofluorographie équipé d'une caméra de 35 mm pour former des images de petit format au moyen d'un dispositif de traitement de film, d'un dispositif d'analyse de film, d'une mémoire ana- logique-numérique et d'un dispositif de copie sur support en papier. Dans ce cas également, on peut réaliser une économie de film significative en sélec- ?503397 tionnant, au moyen d'images sur film de petit format, les images à utiliser pour une étude plus approfondie ou pour le stockage. Des systèmes conformes à l'invention sont équipés d'un convertisseur analogique-numérique et d'un ordinateur, dans la pratique une unité de micro- processeur, auxquels est connecté un dispositif d'en- registrement pour enregistrer les signaux numériques. Un système d'archivage peut être connecté d'une manière simple à un dispositif conforme à l'in- vention équipé, par exemple, d'un appareil pour l'en- registrement optique de signaux numériques. Les images sélectionnées pour l'archivage peuvent en effet être enregistrées en ligne sur un disque optique et peuvent dans ce cas être pourvues du repère d'identification des patients et d'informations nécessaires à un appel ultérieur des images. Par ailleurs, la liaison entre l'appareil à rayons X et le système d'archivage est réalisée par l'utilisation du film à images de petit format comme mémoire tampon. Ceci confère également une plus grande liberté pour le couplage d'un certain appareillage à rayons X à des systèmes d'archivage. D'une manière entièrement analogue à la conversion d'i- mages à former par l'appareil à rayons X en informa- tion d'image numérique enregistrée de manière optique, des images sur film de grand format déjà existantes, provenant par exemple d'archives déjà constituées, peuvent être converties en information d'image numéri- que enregistrée optiquement. Il en est de même aussi pour des images qui sont produites à l'aide d'un appa- reil autre qu'un appareil à rayons X, par exemple d'un appareil à ultrasons ou d'un appareil du genre utilisé pour des examens médicaux nucléaires. En lieu et place d'un appareil photographique de petit format, on peut aussi travailler avec du film cinématographique. Les images de cinéma sont enregis- trées par l'intermédiaire d'une caméra de télévision par exemple sur un disque vidéo à 500 pistes. Après un cycle d'enregistrement, les images sont lues et le médecin peut désigner chacune des images dont il souhaite obtenir une copie sur support en papier ou qu'il veut conserver. Cette information est trans- mise à l'ordinateur. Le film cinématographique peut alors être développé,après quoi le dispositif d'ana- lyse de film ou le convertisseur analogique-numérique ne traite que les images indiquées ou identifiées. Là o, dans les formes d'exécution décrites, on utilise un appareil photographique de 35 mm, on peut aussi travailler,par exemple,avec un appareil à format différent, par exemple de 70 à 105 mm. Les images sont meilleures avec un format de film plus grand,mais les économies réalisées diminuent. Un choix optimum peut être effectué pour chaque applica- tion. il R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Appareil d'examen à rayonnement pourvu d'un dispositif formant des images et d'un dispositif enregistrant des images avec un détecteur pour enre- gistrer l'information d'image,caractérisé en ce que le dispositif d'enregistrement d'image est équipé d'un appareil photographique destiné à enregistrer des images sur un film de format relativement petit, d'un dispositif de développement du film avec un dis- positif d'analyse pour lire les images ainsi enregis- trées, d'un convertisseur analogique-numérique et d'un dispositif d'enregistrement pour des signaux nu- mériques. 2 - Appareil d'examen à rayonnement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le disposi- tif d'enregistrement d'images comprend un tube amplifi- cateur d'images à rayons X et un appareil photographi- que de petit format raccordé à une fenêtre de sortie de ce tube. 3 - Appareil d'examen à rayonnement suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'à côté de l'appareil photographique de petit format, une caméra de télévision avec un dispositif d'enregistrement vidéo est raccordée à la fenêtre de sortie du tube am- plificateur d'images à rayons X. 4 - Appareil d'examen à rayonnement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisé en ce qu'il comporte un dispositif pour le trai- tement numérique des images. 5 - Appareil d'examen à rayonnement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif formant les images est un système de tomo- graphie et le dispositif de traitement des images est équipé pour une superposition exacte d'images à com- biner. 6 - Appareil d'examen à rayonnement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisé en ce qu'il comporte un dispositif de sélection d'images et un dispositif de copie sur support en papier pour la formation sélective de copies sur support en papier. 7 - Appareil d'examen à rayonnement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le disposi- tif d'enregistrement d'images est équipé d'un ensemble de détecteurs de rayons X pouvant être lus séparément. 8 - Appareil d'examen à rayonnement suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif formant des images est équipé d'un dispositif d'analyse à rayons X dans lequel une source de rayons X est pour- vue d'un collimateur pour conformer un faisceau de rayons X en forme de fente. 9 - Appareil d'examen à rayonnement gavant l'une des revenhcations 7 et 8, caractérisé en ce que le dis- positif d'enregistrement d'imaqes comporte un tube d'en- registrement de télévision qui est adapte et équipé pour enregistrer des signaux vidéo à pouvoir de réso- lution élevé et à domaine dynamique élevé. - Appareil d'examen à rayonnement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'analyse du film est équipé d'un dispositif d'analyse de base et d'un système optique réglable pour pouvoir être adapté à divers formats de film.