Brevet FR2525459A1 — publié le 19831028

Installation de radiodiagnostic pour examens radiologiques angiographiques. L'invention concerne une installation de radiodiagnostic pour examens radiologiques avec une installation de télévision à amplificateur de brillance, avec au moins une mémoire d'images, avec un dispositif de soustraction pour réaliser la sous- traction entre des informations d'images qui se pré- sentent à des temps différents et un moniteur ou écran de contrôle Les images soustractives sont utilisées dans le cadre de radioscopies, plus par- ticulièrement dans le cadre de l'angiographie sélec- tive, pour rendre plus nettement visibles des fais- ceaux sanguins qui sont difficiles à reconnaître dans une image radiologique ou qui sont superposés par des structures osseuses. Dans la demande de brevet déposée en Républi- que Fédérale d'Allemagne sous le No P 31 22 098 3, on a décrit une installation de radiodiagnostic du genre rappelé en tête du présent mémoire, dans la- quelle on procède manuellement et sous contrôle vi- suel à la réalisation d'une image sur le moniteur d'une vue à vide (masque), c'est-à-dire une image sans produits contrastants et d'une image injectée, c'est-à-dire d'une image faite avec injection du produit contrastant Pour la mémorisation, dans la mémoire d'images, il faut commander un déclencheur. Dans la demande de brevet déposée en République Fédé- rale d'Allemagne sous le No P 31 48 789 0, on a dé- crit un dispositif de soustraction d'images, dans le- quel l'instant de la prise de vue de l'image à vide de même que l'intervalle de temps entre l'image à vide mémorisée et l'image injectée à mémoriser, sont introduits manuellement, au niveau d'un pupitre de commande, dans une mémoire à programme Après un dé- marrage de programme, les prises de vues ont lieu automatiquement, sous le contrôle d'un dispositif de commande Pour les instants auxquels ont lieu les différentes prises de vues, on utilise des valeurs déterminées expérimentalement Mais étant donné que l'instant du masque maximum et de l'image injectée maximum dépendent essentiellement du patient, plus particulièrement de la vitesse d'écoulement de son sang, on n'obtient pas, dans la plupart des cas une image soustractive maximale Dans le cas du dé- clenchement manuel de la mémorisation, sous contrôle visuel, et en raison de la durée de réaction de l'observateur et de la difficulté pour reconnaître ou identifier les instants maximum, ceux-ci ne peu- vent être obtenus que dans des cas rares Afin d'ex- clure un mouvement du patient, il faut que les ins- tants auxquels sont réalisées les prises de vues soient aussi proches que possible l'un de l'autre. Mais ceci est en contradiction avec l'exigence de l'obtention d'un contraste aussi important que pos- sible, pour permettre la visualisation même d'objets de petite dimension Un compromis entre ces deux exigences ne peut être obtenu que difficilement à l'aide de procédés de mémorisation décrits. L'invention a donc pour objet une installa- tion de radiodiagnostic du genre rappelé en tête du présent mémoire, dans laquelle l'identification de l'instant maximum et la mémorisation des vues asso- ciées ont lieu de façon automatique. Selon l'invention, ce problème est résolu grâce au fait qu'on applique au dispositif de sous- traction le signal vidéo actuel et la moyenne d'un signal vidéo établie sur plusieurs images dans la mémoire d'images, qu'au dispositif de soustraction est relié un détecteur de maximum qui reconnaît le maximum du flux du produit contrastant, et que le détecteur de maximum est relié à la mémoire d'ima- ges pour la mémorisation d'une image injectée ou prise avec un produit contrastant. Une image à vide maximale, qui se situe peu avant l'accroissement du produit contrastant, peut être mémorisée si un second détecteur est re- lié au dispositif de soustraction qui forme la différence entre le signal vidéo actuel et le si- gnal vidéo qui correspond à un masque mémorisé, si le détecteur est relié avec une seconde mémoire d'images pour la mémorisation d'un masque maximum, et si des moyens de réglage sont disposés au niveau du détecteur pour la sélection d'une valeur de seuil. Un montage simple est obtenu si un inverseur est re- lié au dispositif de soustraction, inverseur qui, jusqu'au réglage du masque maximum, applique le si- gnal différentiel au détecteur et si, après la mémo- risation du masque, l'inverseur est-branché sur le détecteur de maximum On augmente la possibilité de détection des instants, si les détecteurs comportent respectivement, comme étage d'entrée, un étage de sommation Une simplification supplémentaire du mon- tage est obtenue si l'on monte un étage de sommation entre le dispositif de soustraction et l'inverseur. On obtient un instant maximum de commutation des détecteurs si le détecteur commande l'inverseur Le déroulement du fonctionnement de l'installation de radiodiagnostic peut être observé optiquement, si on relie à la mémoire d'images un étage de soustraction supplémentaire qui est relié au moniteur On peut économiser un second étage de soustraction si l'on prévoit un inverseur supplémentaire dont le premier contact est relié à la caméra de télévision et dont le second contact est relié à la mémoire d'images, et si l'inverseur est relié à l'entrée du dispositif de soustraction à la sortie duquel est branché le moniteur. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme de réalisa- tion de l'objet de l'invention Dans le dessin: la figure 1 représente l'installation de radiodiagnostic selon l'invention, la figure 2 est un schémé-bloc du circuit de traitement de la figure 1, et la figure 3 est une courbe servant à expli- citer la figure 2. Dans la figure 1, on a représenté un tube radiogène 2 qui est alimenté par un générateur haute tension 1, tube radiogène qui émet un faisceau de rayons qui traverse un patient 3 et qui produit, sur l'écran d'entrée d'un amplificateur de brillance 4, une image formée par le rayonnement L'image de sortie de l'amplificateur de brillance 4 est prise en charge par une caméra de télévision 5, elle est traitée dans un dispositif de soustraction 6 et est reproduite sur le moniteur 7 Une unité centrale 8 commande le déroulement synchrone de la production et du traitement des signaux de la caméra de télé- vision 5 du dispositif de soustraction 6 et du moniteur 7. Dans la figure 2, on a représenté un disposi- tif de soustraction 8 auquel on applique le signal vidéo de la caméra de télévision 5 et qui est numéri- sé dans un-convertisseur analogique/numérique (con- vertisseur A/D 10) Le convertisseur A/D 10 est re- lié à deux étages d'intégration 11, 12 auxquels sont reliées les mémoires d'images 13, 14 Les sorties des mémoires d'images 13, 14 sont reliées à un étage différentiel 15 dont le signal différentiel est ap- pliqué au moniteur 7 par l'intermédiaire d'un conver- tisseur numérique/analogique (convertisseur D/A 16). Ceci est la constitution du dispositif de soustrac- tion connu et mentionné ci-dessus. Mais, le convertisseur A/D 10 est en outre relié à un second étage différentiel 17 auquel est également appliqué le signal de sortie de la premiè- re mémoire d'images 13 Les valeurs différentielles de tous les points d'images du signal de sortie de l'étage différentiel 17, sont additionnées dans un dispositif de sommation 18 Par l'intermédiaire d'un inverseur 19, le signal de sortie du dispositif de sommation 18 arrive à un comparateur 20 qui est relié à l'entrée de négation d'un circuit ET 21 qui provoque la transmission de la cadence T-de l'unité centrale 8 à la mémoire d'images 14 Au niveau du comparateur 20 est prévu un moyen de réglage 22 à l'aide duquel le seuil de réponse du comparateur 20 peut être modifié Mais, le signal de sortie du com- parateur 20 commande également l'inverseur 19 et l'étage différentiel 15 L'autre contact de l'inver- seur 19 est relié à une bascule de Schmitt 23 dont la sortie est reliée à un circuit ET 24,àla seconde entrée duquel est appliquée la cadence T de l'unité centrale 8 Par l'intermédiaire d'un interrupteur 25 la source de tension + peut être branchée à une autre entrée du circuit ET 24 La sortie du circuit ET 24 est reliée à l'entrée de cadence de la mémoire d'images 13. Au début de la prise de vue, l'interrupteur 25 est actionné en sorte que l'on peut introduire dans la mémoire d'images 13 une image intégrée sur une ou plusieurs vues La commande de l'interrupteur peut être manuelle ou être opérée automatiquement à l'aide d'un dispositif de commande, par exemple après le branchement du tube radiogène Dans la mé- moire d'images 14 sont intégrés les signaux vidéo, depuis le début et de façon continue sur plusieurs images Après la mémorisation du masque dans la pre- mière mémoire d'images 13, un signal vidéo est pré- sent à l'étage différentiel 17, signal vidéo qui correspond à un premier masque, ainsi que le signal vidéo actuel du'convertisseur A/D 10 Les valeurs différentielles de tous les points d'images d'une image sont additionnées et sont appliquées au compa- rateur 20 Tant que la somme de tous les points d'images ne dépasse pas une valeur de seuil qui est réglée au moyen du dispositif de réglage 22, des images sont en permanence intégrées dans la mémoire d'images 14 En même temps, l'inverseur-19 conserve sa position représentée Si la valeur de seuil qui a été réglée à l'aide du dispositif de réglage 22 est dépassée, ce qui peut s'expliquer par l'accrois- sement du produit contrastant, le comparateur 20 produit un signal de sortie, en sorte que le circuit ET 21 est bloqué et que la cadence est stoppée pour la mémoire d'images 14 Dans la mémoire d'images 14 ne sont donc plus contenues que les informations de points d'images des signaux vidéo intégrées par exemple sur 16 images Celles-ci correspondent à un second masque maximum. Cette opération de la recherche du masque maximum peut être observée sur le moniteur 7 Dans J'étage différentiel 15 on soustrait à cet effet du signal vidéo intégré de façon continue dans la mé- moire d'images 14, le signal vidéo qui est contenu dans la mémoire d'imagés 13 et correspondant au pre- mier masque De ce fait on peut suivre un accroisse- ment lent du produit contrastant A l'aide du signal -de sortie du comparateur 20, l'étage différentiel 15 est commuté de telle façon que le signal vidéo de la mémoire d'images 14, qui correspond au second masques soit soustrait du signal vidéo de la mémoire d'ima- ges 13 dans laquelle les images sont intégrées de façon continue. A l'aide de la courbe de la figure 3 on ex- plicitera davantage la détermination du masque maxi- mum Cette courbe représente la densité du produit contrastant K en fonction du tempst Au début, par exemple de la radioscopie ou de l'injection du pro- duit contrastant, ou manuellement, on introduit, à l'instant t 1 un premier masque dans la mémoire d'images 13 A l'aide du dispositif de réglage 22 on peut choisir une valeur de seuil S ou une valeur de seuil S' Si la densité du produit contrastant K dépasse cette valeur de seuil S ou S',alors, à un instant t 2 ou t 2 ', un second masque maximum est mémo- risé dans la mémoire d'images 14 Plus la valeur de seuil S, S' est placée à un niveau élevé, moins l'installation de radiodiagnostic est sensible au déplacement du patient Mais, cela est lié à l'incon- vénient qui réside dans le fait que la différence entre le masque et l'image injectée est diminuée. Sous l'influence du signal de sortie cons- tant du comparateur 20, l'inverseur 19 est actionné de manière que le signal de sortie de l'étage de sommation 18 soit appliqué à la bascule de Schmitt 23 Maintenant, la mémoire d'images 13 reçoit sa ca- dence de mémorisation, en sorte que les signaux vidéo actuels y sont intégrés sur plusieurs images. En raison de l'accroissement continu de la densité du produit contrastant, le signal de sommation est supérieur à zéro Si par contre le maximum est atteint à l'instant t 3, le signal vidéo actuel de- vient, après un petit nombre d'images de télévision, plus petit que les signaux intégrés, en sorte que la cadence de mémorisation est interrompue et que dans la mémoire d'images 13 est contenue une image injec- tée maximum, d'une densité maximale en produit con- trastant Etant donné que l'on a établi la moyenne sur plusieurs images, par exemple sur 16 images, l'instant t 3 se situe à peu près au milieu de la section de la prise de vue, en sorte qu'avant ou après cet instant se situe un nombre à peu près identique d'images. Par l'intermédiaire de l'étage différentiel et du convertisseur D/A 16, on peut également con- trôler cette opération sur le moniteur Après que le second masque ait été mémorisé, à l'instant t 2, dans la mémoire d'images 14, l'étage différentiel 15 a été commuté, en sorte que maintenant le signal vidéo actuel est intégré, dans la mémoire d'images 13, sur plusieurs images, le second masque en étant soustrait. Sur le moniteur 7 on peut maintenant voir l'accrois- sement du flux du produit contrastant, jusqu'à son maximum Si alors une image injectée maximale a été mémorisée dans la mémoire d'images 13, l'image diffé- rentiellé maximum apparaît sur le moniteur 7. Si on souhaite supprimer un contrôle visuel de l'accroissement du produit contrastant de même que l'opération de mémorisation, on peut supprimer l'étage différentiel 15 si l'on prévoit un inverseur supplémentaire qui, après mémorisation applique à l'étage différentiel 17 le signal mémorisé de la mé- moire d'images 14 à la place du signal vidéo actuel. A la sortie de l'étage différentiel 17 est alors, dans ce cas, relié le convertisseur D/A 16. Par le choix du niveau du seuil S, on peut empêcher la mémorisation erronée d'un masque, qui serait due à des déplacements du patient 3 En outre, les mouvements du patient 3 ne donnent un signal dif- férentiel qu'au niveau des bords, par exemple du bord d'un os Mais, par le déplacement du patient, on produit au niveau d'un bord un signal différentiel positif et au niveau de l'autre bord un signal diffé- rentiel négatif à peu près de même valeur, en sorte que, lors de la sommation, ces signaux s'annulent généralement Par le choix de la valeur de seuil S on peut encore supprimer des signaux résiduels qui pourraient provenir de mouvements du patient. REVENDICATIONS 1 Installation de radiodiagnostic pour exa- mens radiologiques angiographiques avec une installa- tion de télévision à amplificateur de brillance ( 4, 5), avec au moins une mémoire d'images ( 13, 14), avec un dispositif de soustraction ( 15, 17) pour réa- liser la soustraction entre des informations d'ima- ges qui se présentent à des temps différents et un moniteur ou écran de contrôle ( 7), caractérisée par le fait qu'on applique au dispositif de soustraction ( 17) le signal vidéo actuel et la moyenne d'un signal vidéo établie sur plusieurs images dans la mémoire d'images ( 13), qu'au dispositif de soustraction ( 17) est relié un détecteur de maximum ( 18, 23) qui recon- nait le maximum du flux du produit contrastant, et que le détecteur de maximum ( 18, 23) est relié à la mémoire d'images ( 13) pour la mémorisation d'une image injectée ou prise avec un produit contrastant. 2 Installation de radiodiagnostic selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'un se- cond détecteur ( 18, 20) est relié au dispositif de soustraction ( 17) qui forme la différence entre le signal vidéo actuel et un signal vidéo qui corres- pond à un masque monorisé, que le détecteur ( 18, 20) est relié à une seconde mémoire d'images ( 14) pour la mémorisation d'un masque maximum, et que il sur le détecteur ( 18, 20) sont disposés des moyens de réglage ( 22) pour sélectionner une valeur de seuil. 3 Installation de radiodiagnostic selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caracté- risée par le fait qu'un inverseur ( 19) est relié au dispositif de soustraction ( 17) qui, jusqu'au régla- ge du masque maximum, applique le signal différen- ôtiel au détecteur ( 18, 20), et qu'après la mémorisa- tion du masque, l'inverseur ( 19) est commuté sur le détecteur de maximum ( 18, 23). 4 Installation de radiodiagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractéri- sée par le fait que les détecteurs ( 18, 20, 23) ont respectivement un étage d'entrée constitué par un étage dè sommation ( 18). Installation de radiodiagnostic selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu'un éta- ge de sommation ( 8) est monté entre le dispositif de soustraction ( 17) et l'inverseur ( 19). 6 Installation de radiodiagnostic selon l'une ou l'autre des revendications 3 ou 4, caracté- risée par le fait que le détecteur ( 18, 20) commande l'inverseur ( 19). 7 Installation de radiodiagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractéri- sée par le fait qu'à la mémoire d'images ( 13, 14) est relié un étage de soustraction supplémentaire ( 15) qui est relié au moniteur ( 7). 8 Installation de radiodiagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caracté- risée par le fait qu'un second inverseur est prévu dont le premier contact est relié à la caméra de télévision ( 5) et dont le second contact est relié à la mémoire d'images ( 14), et que l'inverseur est relié à l'entrée du dispositif de soustraction ( 17) dont la sortie est branchée sur le moniteur ( 7).