Brevet FR2544191A1 — publié le 19841019

STATIF D'EXPLORATION ISOCENTRIQUE L'invention concerne un statif d'exploration isocentrique, des- tiné à permettre une exploration isocentrique d'un patient dans le cadre général du radiodiagnostic et, tout particulièrement dans celui de l'angiographie. L'exploration isocentrique d'un patient consiste à faire en sorte que l'axe d'un faisceau de rayonnement X, o axe de travail, déterminé par l'alignement entre une source et un détecteur de rayonnement, passe toujours en un même point d'une zone à ana- lyser, quelque soit Pincidence de cet axe; ce point constituant I'isocentre. Il est connu à cette fin d'utiliser des statifs dans lesquels, un arceau de forme circulaire supporte la source et le détecteur de rayonnement; un déplacement circulaire dans son plan de l'arceau, provoquant le déplacement de la source et du détecteur ainsi qu'une rotation, autour de l'isocentre, de l'axe du faisceau qui reste dans un même plan. De tels statifs peuvent être différenciés par le nombre de degrés de liberté qu'ils comportent, ou nombre d'axes selon lesquels l'arceau peut être mis en mouvement. Un premier type de statif à plus de deux degrés de liberté, comporte généralement un arceau ouvert, aux extrémités duquel sont supportés la source et le détecteur de rayonnement Une difficulté dans cette configuration, compte tenu des masses en mouvement, est qu'il exsite des porte-à-faux et des efforts de flexion importants Aussi, un inconvénient de ce premier type de statif, est que le mouvement de l'arceau seul dans un même plan a une amplitude limitée; ce mouvement de l'arceau ne permettant pas par exemple de rétablir l'axe de travail initial, en remplaçant l'un par l'autre la source et le détecteur de rayonnement X, ni d'ef- fectuer des incidences latérales avant ou arrière, sans nécessiter une manoeuvre complexe o des mouvements sont effectués selon plus de deux axes. On trouve également un second type de statif à un ou deux degrés de liberté, dans lesquels la source et le détecteur de rayonnement sont supportés par un arceau circulaire fermé; il est alors possible d'obtenir une rotation de l'arceau seul, dans un même plan, d'amplitude beaucoup plus importante que dans le premier cas. Le principal défaut d'un statif à arceau fermé, est qu'il limite des deux côtés l'accès au patient et, qu'il ne peut effectuer une rotation du plan de l'arceau par rapport à un axe vertical passant par le centre de cet arceau, à cause du panneau support de patient. La présente invention concerne un statif pour exploration isocentrique, assurant à un arceau ouvert des conditions de dépla- cements circulaires dans un même plan, qui permettent des inci- dences latérales ainsi que de reconstituer l'axe de travail initial, en remplaçant sur cet axe la source de rayonnement et le détecteur l'un par Pautre Ces possibilités sont obtenues grâce à un agen- cement du statif selon l'invention qui lui permet d'offrir un encom- brement faible et un accès aisé aux côtés du patient, et de présenter des porte-à-faux et des efforts de flexion considérablement réduits. Selon l'invention, un statif d'exploration isocentrique, destiné à l'examen radiologique d'un patient, comportant un arceau ouvert en forme d'arc de cercle, déplaçable circulai- rement dans le plan qui le contient autour d'un axe de rotation passant par son centre; des premiers moyens de déplacement; une source et un détecteur de rayonnement X, supportés par l'arceau de manière à réaliser un axe de travail parallèle au plan de l'arceau et interceptant l'axe de rotation en un point isocentre; est caractérisé en ce que l'arceau est supporté par un -support mobile en forme d'arc de cercle par rapport auquel s'effectue son déplacement, grâce aux premiers moyens de déplacement, ce sup- port mobile étant lui-même supporté par un socle et déplaçable circulairement par rapport à ce socle, grâce à de seconds moyens de déplacements, ces déplacements de l'arceau et du support mobile s'effectuant autour du même axe de rotation et dans des plans confondus ou parallèles, de manière à accroître la rotation de Paxe de travail autour de l'isocentre. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui suit, et aux trois figures annexées, parmis lesquelles la figure 1 montre par une vue en perspective un statif selon l'invention; la figure 2 montre par une vue en coupe transversale, une disposition d'éléments constitutifs du statif selon l'invention; la la figure 3 montre schématiquement les possibilités de position- nement d'un arceau et d'un support mobile dont est muni le statif selon l'invention. La figure 1 montre un statif 1 selon l'invention, permettant l'exploration isocentrique d'un patient disposé sur un panneau porte- patient, ces derniers n'étant pas représentés. Le statif 1 comporte un arceau 2 ouvert, en forme d'arc de cercle, supportant une source de rayonnement X 3 et un détecteur de rayonnement X 4 L'arceau 2 est supporté par un support mobile 5 en forme d'arc de cercle également, ce support mobile 5 étant supporté à son tour par un socle 6. L'arceau 2, dont l'arc de cercle qu'il constitue est inscrit dans un angle ot égal ou supérieur à 1800, est destiné à accomplir un déplacement circulaire dans le plan qui le contient et autour d'un axe de rotation 7, comme montré par la flèche 8; l'axe de rotation 7 passant par le centre 9 de l'arceau 2 - Dans l'exemple non limitatif décrit, la source 3 et le détecteur 4 de rayonnement X sont solidarisés à l'arceau 2, grâce à des moyens de fixation 10, 11, et occupent le long de cet arceau des positions P latérales; ces positions P permettent l'alignement de cette source 3 et de ce détecteur 4 selon un axe qui, en fonctionnement, constitue un axe de travail 12 interceptant l'axe de rotation 7 Le point d'intersection de l'axe de travail -12 et de l'axe de rotation 7 représente un point isocentre 13; l'axe de travail 12 passant toujours par cet isocentre 13 autour duquel il est mis en rotation, parallèlement au plan de l'arceau 2 comme montré par la flèche 8, du fait du déplacement circulaire de cet arceau 2. Afin d'accroître cette rotation de l'axe de travail 12, le statif 1 selon l'invention permet également, en plus du déplacement circulaire de l'arceau 2, un déplacement circulaire du support mobile Le déplacement du support mobile 5 s'opère parallèlement à celui de l'arceau 2, autour du même axe de rotation 7 que ce dernier, par- rapport au socle 6 Dans l'exemple non limitatif décrit, la course du support mobile est comprise entre une position o sa première extrémité 15 coïncide avec l'avant 16 du socle 6, et une autre position o son autre extrémité 17 coîncide avec l'arrière 18 du socle 6. Ainsi dans le statif 1 selon l'invention, d'une part l'arceau 2 seul est capable d'un déplacement circulaire autour de l'axe de rotation 7, entraînant autour de-lisocentre 13 la rotation de l'axe de travail 12, et d'autre part, le support mobile 5 entraînant l'arceau 2, peut lui-même être déplacé dans un mouvement circulaire autour de l'axe de rotation 7, par rapport au socle 6 Cette disposition permet à l'arceau 2 de coopèrer avec le support mobile 5, pour accroitre la rotation de l'axe de travail 12 autour de l'axe de rotation 7 et particulièrement autour de l'isocentre 13, par les déplacements circulaires conjugués du support mobile 5 et de l'arceau 2. Les déplacements de l'arceau 2 par rapport au support mobile , et du support mobile 5 par rapport au socle 6, s'effectuent respec- tivement grâce à des premiers et des seconds moyens de dépla- cement, partiellement représentés sur la figure 1. Dans l'exemple non limitatif de la description, les premiers moyens de déplacement montrés par la figure 1 comportent notam- ment une première et une seconde nervure saillante 21, 22, soli- daires de l'arceau 2 dont ils épousent la forme d'arc de cercle et qui coopèrent avec des premier et second moyens de roulement (non visibles sur la figure 1) dont est muni le support mobile 5, pour réaliser le guidage de l'arceau 2; ce dernier comporte en outre un premier moyen de transmission de mouvement 23, coopèrant avec des premiers moyens moteurs (non visibles sur la figure 1) que comporte le support mobile 5. Les seconds moyens de déplacement montrés sur la figure I comportent également, dans l'exemple non limitatif décrit, une troisième et quatrième nervure saillante 30, 31, solidaires du support mobile 5 dont ils épousent la forme d'arc de cercle et qui coopèrent avec des troisième et quatrième moyens de roulement (non visibles dur la figure 1) solidaires du socle 6, pour réaliser le guidage du support mobile 5; des second moyens de transmission de mouvement 35, situés sur la périphérie du support mobile 5, coo- pèrent avec des seconds moyens moteurs (non représentés sur la figure 1), pour assurer le déplacement du support mobile 5 par rapport au socle 6. Afin de permettre que la rotation de l'axe de travail 12 autour de l'isocentre 13 s'effectue dans d'autres plans, il est procédé à un déplacement circulaire du socle 6 A cet effet, le statif 1 selon l'invention comporte en outre de troisième moyen de déplacement. Ces troisièmes moyens de déplacement sont constitués dans l'exemple non limitatif de la description, par un pivot 40 et des cinquièmes moyens de roulement 41; le pivot 40 étant disposé selon un axe longitudinal confondu avec un axe vertical 43, passant par l'isocentre 13. Ceci permet au socle 6 d'accomplir un déplacement circulaire dans lequel il entraîne le support mobile 5 et l'arceau 2, selon la flèche 14 autour de l'axe vertical 41, lequel constitue un second axe de rotation Ce déplacement circulaire du socle 6 s'effectuant autour de l'axe vertical 43 passant par le point isocentre 13, cet isocentre 13 est conservé pour toutes les positions (non repré- sentées) susceptibles d'être ocuupées par l'axe de travail 12, du fait des déplacements de l'arceau 2, du support mobile 5 et du socle 6. La figure 2 montre, par rapport à une coupe transversale de l'arceau 2, du support mobile 5 et du socle 6, une disposition des premiers, seconds et troisièmes moyens de déplacements. Le guidage de l'arceau 2 est obtenu par une coopération entre les premières et secondes nervures saillantes 21, 22, et les premiers et seconds mpyens de roulement précédemment mentionnés; dans l'exemple non limitatif décrit, ces moyens de roulement sont cons- titués par une première et seconde série 60, 61 de paires de paliers à rouleaux, dont une unique paire 60 a, 6 la est visible sur la figure 2. La première série 60 de paliers à rouleaux est fixée sur une face intérieure latérale 36 du support mobile 5, et roule sur des faces opposées de la première nervure saillante 21, réalisant un premier guidage de l'arceau 2 dans un plan vertical; la seonde série 61 de paliers à rouleaux est fixée sur une face-intérieure inférieure 37 du support mobile 5 et roule en appui sur des faces opposées de la seconde nervure saillante 22, réalisant un second guidage de l'arceau 2, dans un plan transversal à celui de son premier guidage Un premier moteur 37 disposé dans Pépaisseur E du support mobile 5, prolongé par une poulie crantée 38 en prise avec le moyen de transmission de mouvement 23 disposé le long de l'arceau 2, assure le déplacement de ce dernier; le moyen de transmission 23 étant dans l'exemple non limitatif décrit constitué par une crémaillère. Les premières et secondes nervures saillantes 21, 22, les premiers et seconds moyens de roulement 60, 61, le premier moteur 37, la première poulie 38, et le premier moyen de transmission de mouvement 23, constituent les premiers moyens de déplacement 21- 22, 60-61, 37, 38, 23. Les troisièmes et quatrièmes nervures saillantes 30, 31 dis- posées le long du support mobile 5, coopèrent pour le guidage de ce dernier, avec les troisièmes et quatrièmes moyens de roulement précédemment mentionnés; dans l'exemple non limitatif décrit, ces troisièmes et quatrièmes moyens de roulement sont constitués par une troisième et une quatrième série 70, 71 de paires de paliers à rouleaux dont une unique paire 70 a, 71 a est visible sur la figure 2. La troisième série 70 de paliers à rouleaux est fixée sur une paroi intérieure 45 du socle 6, et roule sur des faces opposées de la troisième nervure saillante 30 que comporte le support mobile 5, réalisant un guidage de ce dernier dans un plan vertical; la quatrième série de paliers à rouleaux 71 est fixée sur une face de fond 46 du socle 6, et roule en appui sur des faces opposées de la quatrième nervure saillante 31 du socle mobile 5, réalisant un second guidage du support mobile 5 dans un plan transversal à celui de son premier guidage Un second moteur 47, solidarisé à la face de fond 46 du socle 6, est prolongé par une seconde poulie crantée 48; cette seconde poulie est en prise avec le second moyen de trans- mission de mouvement 35 disposé le long du support mobile 5, parallèlement aux troisième et quatrième nervures saillantes, et assure grâce au second moteur 48 le déplacement du support mobile Ce second moyen de transmission de mouvement 35 pouvant être constitué par exemple, comme dans le cas de l'arceau 2, par une crémaillère Les troisième et quatrième séries 70, 71 de paires de paliers à rouleaux, les troisièmes et quatrièrme nervures sail- lantes 30, 31, le second moteur 47, le second moyen de transmission et la seconde poulie crantée 48 constituent les seconds moyens de déplacements 70-71, 30-31, 47, 48, 35. Le socle 6 repose sur le sol 50, par Pintermédiaire d'une part du pivot 40 dont l'axe longitudinal est confondu avec le second axe de rotation 43 vertical, et d'autre part par l'intermédiaire des cinquièmes moyens de roulement 41 Le déplacement circulaire du socle 6 autour du second axe de rotation 43, peut s'effectuer sous l'effet d'une pression manuelle ou, grâce à un moteur (non repré- senté) disposé pour entraîner d'une manière connue les moyens de roulement 41. La figure 3 représente schématiquement l'arceau 2, le support mobile 5, et le socle 6 ainsi que la disposition, par rapport à ces derniers, des première et troisième séries 60, 70 de paires de paliers à rouleaux 60 a, 60 b, 60 c, et 70 a, 70 b, 70 c Le socle 6 est symbolisé par un rectangle en traits pointillés, l'arceau 2 par la première nervure saillante 21, et le support mobile 5 est représenté avec la troisième nervure 30 afin d'éviter, pour une meilleure clarté du dessin, d'avoir à représenter les seconde et quatrième séries 61, 71 mentionnées précédemment; leur fonctionnement étant respec- tivement le même que les première et troisième séries 60, 70. Dans la position occupée par -l'arceau 2 sur la figure 3, celui-ci est maintenu sur le support mobile 5 par deux paires de paliers à rouleaux 60 a, 60 b, sur les trois paires 60 a, 60 b, 60 c, qui -dans l'exemple non limitatif décrit, constituent la première série 60. Dans Pinvention, la course de l'arceau 2 est limitée par la condition suivante: que son maintien soit toujours obtenu par au moins deux des trois paires de paliers à rouleaux 60 a, 60 b, 60 c, selon qu'il est à l'une ou l'autre extrémité de sa course, soit par la paire central 60 b et l'une ou l'autre des paires extrêmes 60 a, 60 c Dans ces conditions le seul déplacement circulaire de l'arceau 2 selon la flèche 29, autour de son centre 9, permet à la première extrémité 26 de l'arceau d'aller d'une première position Pl à une seconde position P 2 Dans la nouvelle position (non représentée) occupée par l'arceau 2, ce dernier est maintenu par deux paires de paliers 60 b, 60 c constituées par la paire centrale 60 b et l'autre paire extrême 60 c; sa seconde extrémité 27 étant alors à une position P 3 Un point quelconque de l'arceau 2, comme le point C, par exemple, peut décrire un cercle correspond à un angle o( dans lequel est inscrit l'arceau 2, moins un angle et 1 correspondant à la distance angulaire entre le palier central 60 b et l'un des paliers extrêmes 60 a, 60 c Une telle disposition permet à un arceau 2 muni d'une source 3 et d'un détecteur 4 de rayonnement X d'un type courant (non représentés sur la figure 3), d'accomplir une rotation de 1800 avec des portes à faux réduits. A la rotation seule de l'arceau 2, peut s'ajouter la rotation du support mobile 5 Ce dernier est lié au socle 6, ainsi qu'il a été mentionné précédemment, par une troisème et une quatrième série , 71 de chacune deux paires de paliers à rouleaux 70 a, 70 b et 71 a, 71 b: ces deux dernières paires n'étant pas représentées sur la figure 3. 254419 1 Tel qu'il est représenté, le support mobile 5 est situé à Pune des positions extrêmes de sa course et peut effectuer un dépla- cement circulaire, ainsi que précédemment expliqué, autour de l'axe de rotation 7, qui sur la figure 3 est confondu avec le centre 9; ce déplacement circulaire du support mobile 5 peut s'effectuer dans des limites imposées par le fait qu'il doit être toujours maintenu par les deux paires de paliers à rouleaux 70 a, 70 b Aussi le support mobile 5 peut effectuer un déplacement, dans le sens de la flèche 51, jusqu'à ce que l'une de ses extrémités 15, 17 arrive au niveau de l'un des paliers à rouleaux 70 a, 70 b Ce déplacement peut avoir la valeur d'un angle O ( 2, correspondant dans l'exemple décrit au déplacement de la première extrémité 15, d'une position P 4 jusqu'au niveau du palier à rouleaux 70 a situé à la position P 2; la seconde extrémité 17 étant alors à une nouvelle position P 5. Le support mobile 5 occupe alors une autre position extrême de sa course (non représentée), par rapport à laquelle l'arceau 2 peut effectuer son déplacement circulaire tel que précédemment men- tionné. Cette description de la répartition et du fonctionnement de la première série 60 de paires de paliers à rouleaux 60 a, 60 b, 60 c est valable également pour la seconde série 61, de même que la description relative à la troisième serie 70 de paliers à rouleaux 70 a, b est valable pour la quatrième série 71. Ces possibilités de déplacement de l'arceau 2 et du support mobile 5, permettent d'obtenir une rotation de l'axe de travail 12 montrée sur la figure 1, dont l'amplitude correspond au déplacement de l'arceau 2 plus celui du support mobile 5 Il est à remarquer en outre que le statif 1 conforme à l'invention peut présenter un faible encombrement, en faisant coincider les premières ou les secondes extrémités 26-15, 27-17 de l'arceau 2 et du support mobile 5. Cette description constitue un exemple non limitatif, les structures de l'arceau 2 et du support mobile 5 pouvant être différente, et leur moyen de déplacement agencés différemment également L'essentiel étant qu'un statif 1 d'exploration isocentrique comporte un arceau 2 en arc de cercle, mobile dans son plan autour de son centre 9 et par rapport à un support 5 en arc de cercle; ce support étant également mobile autour d'un même axe de rotation 7 que celui de l'arceau, et dans un plan confondu ou parallèle à celui de ce dernier. 2544 191 Il REVENDICATIONS 1 Statif d'exploration isocentrique, destiné à l'examen radio- logique d'un patient, comportant: un arceau ( 2) ouvert en forme d'arc de cercle, déplaçable circulai- rement dans le plan qui le contient autour d'un axe de rotation ( 7) passant par son centre ( 9); des premiers moyens de déplacements ( 21-22, 60-61, 37, 38, 23); une source ( 3) et un détecteur ( 4) de rayonnement X, supportés par l'arceau ( 2) de manière à réaliser un axe de travail ( 12) parallèle au plan de l'arceau ( 2) et interceptant l'axe de rotation ( 7) en un point isocentre ( 13); caractérisé en ce que l'arceau ( 2) est supporté par un support mobile ( 5) en forme d'arc de cercle par rapport auquel s'effectue son déplacement, grâce aux premiers moyens de déplacement ( 21-22, -61, 37, 38, 23), ce support mobile ( 5) étant luimême supporté par un socle ( 6) et déplaçable circulairement par rapport à ce socle ( 6) grâce à de seconds moyens de déplacements ( 70-71, 30-31, 47, 48, 35), ces déplacements de l'arceau ( 2) et du support mobile ( 5) s'effectuant autour du même axe de rotation ( 7) et dans des plans confondus ou parallèles, de manière à accroître la rotation de l'axe de travail ( 12) autour de l'isocentre ( 13). 2 Statif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre de troisième moyens de déplacement ( 40, 41), permettant au socle ( 6) d'accomplir un déplacement circulaire autour d'un axe vertical ( 43) passant par l'isocentre ( 13). 3 Statif selon l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que les premiers moyens de déplacement ( 21-22, 60-61, 37, 38, 23) comportent une première et une seconde nervures saillantes ( 21, 22) coopérant respectivement avec des premiers et des seconds moyens de roulement ( 60, 61). 4 Statif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les premiers et seconds moyens de roulement ( 60, 61) sont constitués respectivement par une première et une seconde série de paires de paliers à rouleaux ( 60 a, 60 b, 60 c et 61 a, 61 b, 61 c) dont au moins une paire centrale ( 60 b, 61 b) coopèrent en permanence avec une paire extrême ( 60 a, 61 a ou 60 c, 61 c) pour maintenir l'arceau ( 2) à l'une ou l'autre extrémité de sa course.