Brevet FR2519179A1 — publié le 19830701

Convertisseur d'image radiologique. L'invention concerne un convertisseur d'image radiologique avec un écran radiologique phosphorescent, auquel sont associés des moyens pour l'illumination par balayage, ainsi qu'un dispositif pour convertir le train de signaux d'image ainsi obtenu en une image visible. Des convertisseurs d'image radiologique de ce genre sont connus par la demande de brevet européenne déposée sous le No. 00 22 564. Pour produire des images radiologiques d'une certaine surface et présentant une résolution de contraste élevée et une résolution locale élevée, et qui ne sont essentiellement limitées que du point de vue de la dose, on met actuellement en oeuvre principalement deux procédés. Il s'agit de la radiographie à ordinateur et l'illumination d'un relief de rayonnement mémorisé dans une substance luminescente phosphorescente. Selon le procédé mentionné en premier, l'objet à examiner est irradié avec un faisceau en éventail, et les signaux sont enregistrés avec une rangée linéaire de détecteurs. Mais, à cet effet, on a besoin d'un appareillage particulier. Les moyens à mettre en oeuvre sont, pour cette raison, et en raison du grand nombre de détecteurs et d'amplificateurs allant jusqu'à environ 500 à 1000, très onéreux. La durée de balayage (10 secondes) de la zone à examiner, est comparativement longue par rapport à des prises de vue normales (plage de ms). Un autre inconvénient réside dans le fait que le tube à rayons X est très fortement chargé en raison de la durée de balayage importante et dans le fait, qu'en raison du temps qui est nécessaire pour la prise de vue, des flous de mouvements ou flous cinétiques peuvent appa reître dans l'image. De plus, la résolution locale qui doit etre donnée en périodes (noir-blanc) par itrn (Per/mm), c'est-à-dire 0,5 à 1 Per/mm par rapport à 4 à 8 Per/mm de la prise de vue normale, est limitée à des valeurs relativement faibles. Dans le second procédé, qui consiste dans l'illumination d'un écran phosphorescent, intervient, selon le procédé connu par la publication de la demande de brevet ci-dessus, une perte de luminosité importante entre l'écran luminescent et un système d'enregistrement qui lui est relié, et qui, par exemple, peut être constitué par un multiplicateur d'électrons. Ceci conduit à un bruit élevé, étant donné que peu de photons par quantum de rayons X sont absorbés à l'entrée du multiplicateur d'électrons si l'on ne déplace ni l'écran luminescent ni le multiplicateur d'électrons et si l'on déplace le faisceau de balayage. Si l'on rapproche très fortement le photomultiplicateur de l'écran luminescent, il faut le déplacer ou déplacer le multiplicateur d'électrons, car, dans le cas contraire, l'angle spatial entre l'élément émetteur et le multiplicateur d'électrons devient très fortement dépendant de l'emplacement, alors que le signal subit un vignettage. Il serait avantageux de déplacer l'écran luminescent. A cet effet, il pourrait être placé sur un tambour qui est entraîné en rotation et qui est déplacé en même temps en direction axiale.Mais, cela conduit à l'inconvénient qui réside dans le fait qu'une partie considérable du signal est perdue et que, de plus, des moyens mécaniques importants sont nécessaires. L'invention a pour objet d'indiquer, dans le cadre d'un convertisseur tel que rappelé en tête du présent mémoire, qui soit simple et qui permette un rendement élevé en signaux. Ce problème est résolu grâce au fait que l'écran phosphorescent porte contre une couche à semiconduction photoélectrique sensible à la lumière phosphorescente, que ce semiconducteur photoélectrique se situe entre deux électrodes et que cette disposition par couches associée à l'écran est accessible, au moins sur un côté, à un faisceau de balayage par illumination. Suivant une première forme de réalisation, une électrode qui porte contre la couche luminescente est transparente pour la lumière de balayage. Avantageusement, la couche semiconductrice de même que l'électrode qui porte contre sa face extérieure est transparente pour la lumière de balayage. Suivant une autre variante, il est prévu, comme disposition par couches du générateur de rayons d'illumination, comportant l'écran luminescent, une rangée de diodes luminescentes. Grâce à la mise en oeuvre d'une disposition qui est constituée par une électrode transparente aux rayons X, par une couche Rôntgen-phosphorescente déposée sur cette dernière, c' est-à-dire d'une couche qui mémorise des électrons photoniques lors d'une irradiation par rayons X et par une couche à semiconduction photoélectrique déposée sur cette dernière et qui est sensible à la lumière phosphorescente, de même que par une électrode montée sur cette dernière couche, alors qu'au moins une électrode et, e#rentuelle- ment, une couche semiconductrice supplémentaire sont transparentes à une lumière agissant dans le sens de l'illumination sur la couche phosphorescente, on obtient un agencement dans lequel on ne perd pas de lumière luminescente du fait d'une distance entre le dispositif de prise de vue et la couche luminescente, car la couche semiconductrice porte directement sur la couche phosphorescente. Par ailleurs, 1 'associa- tion est simple et sûre, car elle peut déjà être obtenue par de simplesdépôtssuccessifs.Comme matériau pour la couche de mémorisation, on peut utiliser du fluorochlorure de baryum (BaF, Cl : Eu) qui est activé avec de l'Europium. Le semiconducteur photoélectrique peut être choisi dans le groupe des semiconducteurs organiques. Egalement des oxydes, des sulfures, des séléniures de zinc et d'arsenic sont utilisables de même que le silicium et l'arséniure de gallium. AlorS que la couche de mémorisation doit avoir une épaisseur de quelques 100 pm pour une conversion suffisante des rayons X, la couche semiconductrice n'a besoin que d'absorber de la lumière et, à cet effet, son épaisseur doit être de 10 à 20 vm. La restitution d'une image radiologique mémorisée dans la couche phosphorescente peut être réalisée à peu près de telle façon que l'écran soit combiné avec un semiconducteur photoélectrique transparent à un rayon infrarouge, par exemple en faisant en sorte que la substance luminescente soit sédimentée avec un liant sur le photoconducteur plan. Cette combinaison est ensuite, après mémorisation de l'image, balayée à l'aide d'un rayon laser. Au niveau des électrodes, on peut alors prélever le train de signaux d'image qui résulte du balayage. Sa visualisation peut avoir lieu dans un dispositif de R#ntgen-télé- vision connu. Comme substances d'illumination, on peut utiliser, en plus d'un dispositif de balayage au laser, une rangée de diodes luminescentes, appropriée pour le balayage, et dont les diodes luminescentes sont successivement commutées dans leur état permettant le balayage. L'électrode transparente qui est prévue sur le semiconducteur photoélectrique peut également être subdivisée en éléments multiples, par exemple en bandes, si la capacité de ce photoconducteur est importante au point qu'un bruit supplémentaire apparaît. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé des exemples d'exécution de l'objet de l'invention. Dans la figure 1 on a représenté schématiquement une vue d'ensemble d'un dispositif conforme à l'invention, et dans la figure 2 on a représenté une disposition par couches, dans laquelle le balayage a lieu à l'aide d'un dispositif à diodes luminescentes. Dans la figure 1, on a désigné par la référence 1 une source de rayons X représentée sous la forme d'un tube à rayons X, source de rayons X à partir de laquelle part un faisceau de rayons X 2 qui traverse un patient 3 pour incider ensuite sur une disposition par couches de prise de vue 4. Cette disposition par couches est constituée par une plaque de support 5, transparente aux rayons X, par une couche phosphorescente 6 déposée sur la précédente, et constituée par exemple par du fluorochlorure de baryum (BaF, Cl:Eu) activée à l'Europium et ayant une épaisseur de quelques 100 p, couche fluorescente 6 sur laquelle repose une couche semiconductrice 7 qui porte, sur ses deux côtés, des électrodes 8 et 9 transparentes à la lumière. A l'électrode 9 est en outre associé, à une certaine distance, un dispositif de balayage au laser 10. Aux électrodes 8 et 9 sont reliés des conducteurs îîa et llb qui, par l'intermédiaire d'une résistance 12, sont reliés à une source de courant continu 13. Les conducteurs îîa et llb mènent, en outre, à un amplificateur 14 qui est relié à un dispositif de restitution de télévision, qui est symbolisé dans la figure, sous la forme d'un écran 15. A partir de la source 1, le corps du patient 3 est irradié à l'aide d'un faisceau de rayons X 2, et, dans la couche phosphorescente 6 est mémorisé un relief d'énergie qui correspond à la radiographie ainsi obtenue. Ensuite, et par l'intermédiaire des conducteurs lla et llb, la tension de la source de tension 13 est appliquée, en sorte que lors de l'illumination au moyen d'un faisceau 16 issu de la source 10 qui est guidé, en balayage, sur l'électrode 9 qui est transparente pour ce faisceau, un signal puisse être déduit dans les conducteurs îîa et Ilb, signal qui se forme grâce au fait que le faisceau 16 libère sous la forme d'une lumière, l'énergie qui est mémorisée dans la couche 6.Cette lumière produit alors à son tour, en concordance avec son intensité, dans la couche 7, une conductibilité électrique qui conduit au signal, en raison du champ électrique appliqué à partir de 13. Ce signal peut alors être visualisé sur l'écran 15, par l'intermédiaire d'un amplificateur 14, de la façon connue dans les dispositifs de télévision. Dans ce dispositif de télévision, qui est désigné dans la figure 1 par la référence 17, on peut en outre prévoir des moyens connus, non représentés dans leur détail, pour une modification de la luminosite, du contraste, etc., en vue de provoquer une adaptation correspondante de l'image à des conditions préalables déterminées. Dans la figure 2, on a associé à la disposition par couches, à la place de la source lumineuse de balayage 10, une rangée de diodes luminescentes 20 dont les diodes luminescentes individuelles 21 sont attaquées par un générateur d'attaque 23, et par l'intermédiaire de deux systèmes d'électrodes en forme de bandes 22, en vue de leur branchement successif dans leur état de balayage. Pour le reste, le mode de fonctionnement correspond à celui de la figure 1. REVENDICATIONS 1. Convertisseur d'image radiologique avec un écran radiologique phosphorescent, auquel sont associés des moyens pour l'illumination par balayage, ainsi qu'un dispositif pour convertir le train de signaux d'image ainsi obtenu en une image visible, caractérisé par le fait que l'écran phosphorescent porte contre une couche à semiconduction photoélectrique sensible à la lumière phosphorescente, que ce semiconducteur photoélectrique se situe entre deux électrodes et que cette disposition par couches associée à l'écran est accessible, au moins sur un côté, à un faisceau de balayage par illumination. 2. Convertisseur d'image radiologique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'électrode qui porte contre la couche luminescente est transparente pour la lumière de balayage. 3. Convertisseur d'image radiologique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche semiconductrice,de même que l'électrode qui porte contre sa face extérieure, est transparente pour la lumière de balayage. 4. Convertisseur d'image radiologique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est prévu, comme disposition par couches du générateur de rayons d'illumination, comportant l'écran luminescent, une rangée de diodes luminescentes.