Brevet FR2514247A1 — publié le 19830415

On connatt bien dePuis longtemps le principe de la tomographie, par lequel on obtient une image radiographique d'un plan d'un objet par mouvement combiné et synchrone du tube radiographique et d'un détecteur d'image radiographique par exemple une émulsion photographique sur laquelle s'effectue le cliché. Les images de points non situés dans le plan considéré ne sont pas fixes par rapport à ltémul- sion et donnent donc un flou ou un effacement devant laisser l'image cherchée nette. On s'est toujours attaché à améliorer la netteté des tomographies. Ainsi, après les tomographes à balayage linéaire, ou unidirectionnel, on a proposé des tomographes à balayage bi-directionnel, améliorant considérablement le contraste dans les zones à faibles différences de densité, fournies par exemple par les tissus mous, et donc augmentant la quantité d'informations reçues et ainsi l'efficacité des appareils. Toutefois, le balayage bi-directionnel classique nécea site des moyens de synchronisation plus importants. Il en résulte que, et indépendamment du prix des émulsions photographiques, les tomographes bi-direetionnels classiques sont des appareils coûteux. La présente invention vise donc à procurer un tomographe bi-directionnel simple et d'un faible eott. A cet effet, la présente invention concerne un tomographe bi-directionnel, caractérisé par le fait qu'il comporte une source de rayonnements, des moyens pour entratner la source selon un balayage unidirectionnel, une table destinée à recevoir un patient, des moyens agencés pour recevoir des détecteurs d'image radiographique et disposés de l'autre côté de la table par rapport à la source et des moyens pour entratner la table en translation sensiblement circulaire. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention,la table est entratnée en translation circulaire autour d'un axe parallèle à la direction de balayage de la source. Grace à l'invention, on obtient un résultat équivalent i celui qu'on aurait obtenu avec une table fixe et une source et un détecteur entraînés dans un balayage en zigzag, donc bi-directionnel, se d#e ] rppat sur une aire rectangulaire, dont la première dimension longitudinale correspondrait à l'amplitude du balayage unidirectionnel effectif du bras de la source et la deuxième dimension transversale à l'amplitude du mouvement de translation circulaire de la table. l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée du tomographe de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure t représente une vue en perspective éclatée du statif du tomographe de l'invention, et - la figure 2 représente une vue symbolique en coupe transversale du statif de la figure 1, dans deux positions différentes de ses principaux éléments. il n'a pas été représenté sur les dessins les éléments constitutifs du tomographe de l'invention sur lesquels l'invention ne porte pas et qui sont au demeurant parfaitement connus de ses-moyens d'entratnementVsui- vant un balayage linéaire ou unidirectionnel. Ainsi, seul le statif de l'appareil de l'invention est représenté sur les dessins. L'invention comporte donc un statif 1, comprenant un support 2, un premier cadre 3, un deuxième cadre 4 et une table proprement dite 5. Le support 2, monté sur quatre pieds 6, est constitué, à sa partie supérieure, par un cadre 7 ménageant donc, entre ses quatre branches, une large ouverture pour le pivotement dont il sera question plus loin du cadre 4. Sur les deux branches transversales 8 du cadre 7 - transversales car orthogonales à la direction de balayage linéaire de la source de rayonnements X - s'étendent respectivement deux crémaillères 9 et deux chemins de roulement 10. Ceux-ci, situés vers l'intérieur du cadre par rapport aux crémaillères 9 mais adjacents à ces dernières, sont chacun formés par une portion de la surface supérieure du cadre 7 et deux bandes transversales de faible hauteur il. Les chemins de roule ment 10 sont agencés pour recevoir et guider des roues ou galets de guidage du cadre 2. Quant aux crémaillères 9, leur fonction sera développée ci-dessous. D'autres caractéristiques du support 2 seront énoncées plus loin, en liaison avec les moyens de réception des émulsions photographiques, ou films, utilisés par exemple comme détecteurs., 3, qui est un cadre porte-cadre sensiblement plus petit que le cadre 7, ménage également entre ses branches une ouverture pour le pivotement du cadre 4. lie cadre 3 porte sur les parois latérales extérieures de ses deux branches transversales 12 respectivement deux paires de roues ou galets de guidage 13, montées sur des axes s'étendant perpendiculairement à ces branches et destinées à rouler sur les chemins de roulement iO du support 2, entre. les bandes de guidage 11. Deux roues dentées circulaires 14 sont montées rotatives également sur les parois latérales extérieures des branches 12, pour coopérer respectivement avec les crémaillères9 du support 2, sous l'action de moteurs d'entrainement respectifs 15, solidaires des roues 14. tes autres caractéristiques du cadre 3 seront introduites en liaison avec celles du cadre 4 dont il va entre maintenant question. lie cadre 4, qui est un cadre porte-table sensiblement plus petit que le cadre 3, pour pouvoir pivoter dans l'ouverture du cadre 3, ménage lui aussi entre ses branches, bien que ce ne soit pas une caractéristique limitative de l'invention, une ouverture pour la réception de la table 5. Tes deux branches transversales du cadre 4 sont prolongées b angle droit, donc vers le haut, respectivement par deux rebords tranaversaux- 16. Sur les parois latérales extérieures des rebords 16 sont fixées respectivement deux paires de galets d'appui et de guidage 17 de la table 5, ainsi que deux pignons dentés semi-circulaires 18 pour la rotation du cadre 4. Deux tourillons 19 s'étendent longitudinalement vers l'extérieur au-delà des parois extérieures des pignons 18 pour être reçus respectivement dans deux coussinets 20 fixés sur les parois intérieures des branches transversales 12 du cadre 3.Sont également fixés sur ces parois intérieures des branches 12 du cadre 3 deux moteurs 21 d'entrat- nement en rotation de deux vis sans fin22, s'étendant parallèlement à ces branches 12 et disposées pour coopérer avec les pignons 18 du cadre 4 porte-table. La table 5 reçue dans ou sur le cadre 4 comporte un plateau 23, destiné à recevoir un patient qui sera attaché à l'aide de moyens appropriés et connus pour éviter qu'il ne glisse, et prolongé à angle droit le long de ses deux bords transversaux par deux rebords verticaux portant respectivement deux ailes d'appui 24 prolongeant parallèlement au plateau 23 les deux bords yerticaux à angle droit. Sous les ailes 24 s'étendent respectivement deux crémaillères 25 agencées pour coopérer respectivement avec les roues 14 du cadre 3, et deux chemins de guidage 26, formés de deux ban- des verticales, disposées pour recevoir les galets 17 du cadre 4. lies différents éléments du statif 1 venant d'être décrits - hormis les moyens de réception des#films - le fonetionnement de ce statif peut maintenant être abordé. lies quatre éléments 2-5 sont assemblés pour que les galets 13 du cadre porte-cadre 3 puissent rouler sur le support 2, que la table 5 puisse glisser sur les galets 17 du cadre porte-table 4, que les roues 14 du cadre porte-cadre 3 puissent entraîner en translation transversale le cadre porte-cadre 3 sur le support 2, par les crémaillères#9, et la table 5 sur le cadre porte-table 4, par les crémaillères 25, et ce en synchronisme et dans le meme sens par rapport au support 2 gracie au fait que le support 2 et la table 5 sont disposés de part et d'autre du cadre porte-cadre 3 duquel sont solidaires les roues 14, et que les vis 22 puissent faire osciller, par les pignons 18, le cadre portetable 4 avec la table 5, autour des axes des tourillons 19, c'est-à-dire par rapport au support 2 et au cadre portecadre 3. En d'autres termes, le porte-cadre 3 peut entre dépla ce en translation dans un plan horizontal orthogonalement à la direction de balayage de la source d'une position P1 à une position P2 (fig.2), le porte-table 4 peut pivoter sur lui-mtme d'un angle a autour d'un axe 19 parallèle à cette direction de balayage, et la table 5, qui peut titre déplacée orthogonalement à la direction de balayage linéairement par rapport au porte-table 4 monté pivotant et d'une position Qi à une position Q2 (fig.2), peut être entraînée orthogonalement à la direction de balayage dans une translation curviligne sensiblement circulaire d'angle a, autour d'un axe O parallèle à la direction de balayage (fig.2). On notera que la vitesse relative des moteurs de translation 15 et de rotation 21 détermine la hauteur de coupe tomographique, c'est-à-dire la hauteur, par rapport à la table 5, de l'axe fictif 0 autour duquel le patient est entratné en pivotement. Pendant que le bras de l'appareil, support de la source, balaye régulièrement la table, on fait pivoter la table d'un angle relativement faible, par exemple 200, et l'angle de pivotement étant déterminé, on fixe la hauteur de coupe par la translation appropriée du cadre porte-cadre et de la table, qui est effectuée pendant ce pivotement. Pendant ce pivotement, le bras de la source effectue un certain nombre de balayages, si bien que le résultat obtenu est équivalent à celui procuré par un tomographe bidirectionnel dont le bras effectuerait un balayage en zig-zag, avec une course normale suivant la direction longitudinale et, suivant la direction transversale; une oscillation de même amplitude que celle de la table. Il est remarquable que ce résultat soit obtenu sans moyens de synchronisation. lie tomographe décrit ci-dessus peut outre qualifié de ortho-bidirectionnel. il procure un effacement efficace en dehors de l'image recherchée. On a décrit jusqu'ici les éléments du statif du tomographe de l'invention, à l'exception des moyens de réeep- tion des émulsions photographiques. Ces derniers consistent en un chariot porte-cassette de film 30 pourvu de roues 31 disposées pour rouler sur deux rails parallèles 2, s'éten-dant longitudinalement sous le cadre 7 du support 2 et fixés aux pieds 6 de ce support. Une grille 33 est disposée à la partie supérieure du chariot 30, au-dessus du portecassette proprement dit 35. lie porte-cassette 35 est monté rotatif dans le chariot, autour d'un axe longitudinal parallèle à la direction de balayage de la source, sous l'action d'un moteur 34 fixé au chariot.En fonctionnement, le chariot 30 avec le porte-cassette 35 sont entratnés en translation sur les rails 32 par le bras-support de la sour- ce de rayonnements et le porte-cassette 35 est entrainé en rotation par le moteur 54, du même angle a que la table 5, pour rester parallèle à la table 5. On notera que le statif du tomographe décrit ci-dessus comprend-avantageusement comme certains moyens de support, d'appui ou d'entratnement des différents éléments, des moyens qui sont doublés par paires. C'est vrai par exemple des roues et des galets comme des crémaillères et des moteurs de rotation. il va de soi qu'il serait possible de ne prévoir que des moyens simples, comme une seule crémaillère d'entratnement, sur le support 2.et la table 5 en un seul moteur de rotation sur le cadre porte-cadre 3. Enfin, la translation circulaire de la table est obtenue par la combinaison de deux mouvements de translation plans et d'un mouvement de rotation. Bien entendu, l'invention s'applique également à tout autre procédé ou dispositif d'obtention de ce mouvement de translation circulaire. On pourrait ainsi prévoir d'entratner la table le long de rails curvilignes. Toutefois, l'appareil décrit ci-dessus permet de faire varier la position de l'axe de la translation circulaire, et donc la hauteur du plan de coupe, ce que tout autre dispositif ne permettrait pas forcément de réaliser. On a mentionné comme détecteur d'image radiographique des émulsions photographiques disposées dans des cassettes. il pourrait également s'agir de détecteurs électroniques comme des amplificateurs de brillance couplés à un système de télévision. Enfin, on a envisagé un balayage en zig-zag de la zone à examiner. On pourrait, sans pour autant sortir du cadre de l'invention, limiter le balayage à un seul trajet en diagonal. REVENDICATIONS 1.- Tomographe bidirectionnel, caractérisé par le fait qu'il comporte une source de rayonnements, des moyens pour entrainer la source selon un balayage unidirectionnel, une table (5) destinée à recevoir un patient, des moyens (30) agencés pour recevoir des détecteurs d'image radiographique et disposés de l'autre côté de la table par rapport à la source, et des moyens (9, 14, 3, 25, 22, 18, 4) pour entraîner la table (5) en translation sensiblement circulaire. 2.- Tomographe selon la revendication 1, dans lequel la table (5) est entrainée en translation -sensiblement circulaire autour d'un axe parallèle à la direction de balayage de la source. 3.- Tomographe selon la revendication 2, dans lequel les moyens d'entrainement de la table (5) sont montés sur un support (2) et comprennent un cadre porte-cadre (3) monté sur le support (2) pour être déplacé en translation plane sur le support orthogonalement à la direction de balayage, un cadre porte-table (4) monté sur le cadre porte-cadre (3) pour être entrainé en pivotement autour d'un axe (19) parallèle à la direction.de balayage et sur lequel est montée la table (5), la table (5), le support (2) et le cadre porte-cadre (3) étant agencés pour que la table (5) soit déplacée en translation plane sur le cadre porte-table (4) en synchronisme et dans le même sens que le cadre porte-cadre (3) sur le support (2). 4.- Tomographe selon la revendication 3, dans lequel sont prévues au moins une roue dentée (14) sur le cadre -porté- cadre (3), une crémaillère (19) sur le support (2) et une crémaillère (25) sur la table (5), la roue dentée (14) étant agencée pour coopérer avec les crémaillères (19, 25) du support (2) et de la table (5) et déplacer simultanément les cadre portecadre (3) et la table (5). 5.- Tomographe selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel sont prévus au moins une vis sans fin (22) sur le cadre porte-cadre (3) et un pignon (18) sur le cadre portetable (4) agencés pour coopérer ensemble et faire pivoter le cadre porte-table (4). 6.- Tomographe selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel sont prévus au moins un chemin de guidage (26) sur la table (5) et des galets (X) d'appui et de guidage sur le cadre porte-table (4) reçus dans le chemin de guidage (26) de la table (5). 7.- Tomographe selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel les moyens de réception des détecteurs comprennent un chariot (30) agencé pour être déplacé avec la source en translation sur le support (2) dans la direction de balayage de la source et un porte-détecteur (35) monté dans le chariot (30) et agencé pour être entrainé en rotation et rester parallèle à la table (5).