Brevet FR2560037A1 — publié le 19850830

PROCEDE DE CONTROLE DE POSITIONNEMENT D'UN PATIENT PAR RAPPORT A UNE INSTALLATION DE RADIOLOGIE, ET INSTALLATION POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE L'invention concerne un procédé de contrôle de positionnement d'un patient par rapport à une installation de radiologie, du type mettant en oeuvre les moyens de formation de l'image radiologique elle-même et permettant un positionnement précis avec une irradia- tion du patient particulièrement faible. L'invention vise aussi une installation de radiologie comportant les moyens de mise en oeuvre de ce procédé. Dans une salle de radiologie, le positionnement du patient par rapport au faisceau de rayons X est une opération délicate et importante. Il est à l'évidence souhaitable de bien déterminer la zone d'observation choisie, à la fois pour que la région à examiner occupe la plus grande partie du moyen de visualisation (film, écran de télévision) et pour que le champ d'irradiation ne s'étende pas au- delà de la zone nécessaire. On a procédé souvent en utilisant des repères anatomiques externes du patient et en positionnant un faisceau lumineux entre ces repères, ce faisceau lumineux simulant le faisceau de rayons X. Ceci nécessite de prévoir dans l'installation une source lumineuse susceptible d'émettre un faisceau de mêmes caractéristiques géométriques que le faisceau de rayons X. Dans sa mise en oeuvre, ce processus, est néanmoins peu précis. Il nécessite par ailleurs un opérateur possédant de bonnes connaissances anato- miques pour placer correctement le faisceau lumineux-par rapport aux repères anatomiques externes. Ceux-ci sont en outre plus ou moins faciles à prendre en compte suivant la morphologie du patient. Le seul avantage de ce processus réside dans le fait que le patient n'est pas exposé aux rayons X pendant tout le temps nécessaire au positionnement. Dans les installations o la radioscopie est prévue, il est tentant de réaliser le positionnement en exploitant ce mode de fonctionnement. En revanche, cela introduit une irradiation supplé- merntairedu-patient, non utile au diagnostic proprement dit, pendant tout le temps que l'on déplace la table porte-patient. Or ces déplacements, concernant des masses importantes, se font à vitesse relativement faible. L'invention permet de bénéficier de toute la précision que permet le mode de positionnement par observation radioscopique, tout en réduisant considérablement la dose supplémentaire de rayomX, non utile au diagnostic. Dans cet esprit l'invention concerne essentiellement un pro- cédé de contr'le de positionnement d'un patient par rapport à une installation de radiologie laquelle comporte une table porte-patient, un ensemFble comprenant une source de rayons X et un récepteur, des moyens pour contrôler des déplacements relatifs entre ledit ensemble et ladite table et un système de visualisation incluant une mémoire- d'image recevant des informations numériques repré- sentatives d'une image radiologique et un moyen d'affichage de -cette image, caractérisé en ce qu'il consiste à acquérir une image par mise en oeuvre brève dudit système de visualisation, à repro- duire ladite image dans un cadre ou périmètre déterminé dudit système d'affichage et à provoquer un décadrage relatif, repré- sentatif desdits déplacements relatifs, entre ledit cadre ou péri- mètre et ladite image. Il est à noter que les sous-ensembles les plus coûteux, qui viennent d'être énumérés ci-dessus, pour permettre la mise en oeuvre du procédé (notamment la mémoire d'image) existent dans de nombreuses installations de radiologie modernes. Le moyen d'affi- chage sera de préférence un récepteur de télévision. Le cadre ou périmètre précité de ce moyen d'affichage désigne par exemple les limites mêmes de l'écran dans le cas o c'est l'image qui se décadre par rapport à l'écran. On peut cependant envisa&er facilement une variante o ce serait un masque généré électroniquement sur l'écran 2r560037 qui viendrait recouvrir l'image, cette dernière restant fixe sur le moyen d'affichage. C'est pourquoi l'invention vise tout processus et tous moyens de décadrage relatif entre le cadre ou périmètre précité et l'image. L'invention concerne aussi une installation de radiologie du type comportant une table porte-patient, un ensemble comprenant une source de rayons X et un récepteur, des moyens pour contrôler des déplacements relatifs entre ledit ensemble et ladite table et un système de visualisation incluant une mémoire d'image recevant des informations numériques représentatives d'une image radiologique et un moyen d'affichage de cette image, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens d'élaboration de signaux représentatifs desdits déplacements relatifs et des moyens de décadrage relatif de ladite image par rapport auxdits moyens d'affichage, pilotés par lesdits moyens d'élaboration de signaux. Dans le cas d'une table porte-patient mobile, les moyens d'élaboration de signaux précités sont associés à ladite table pour que ces signaux soient représentatifs des déplacements dé la table. L'invention vise cependant aussi le cas o l'ensemble comprenant la source de rayons X et le récepteur se déplace par rapport à la table suivant au moins une direction prédéterminée. Dans ce cas, au moins une partie desdits moyens d'élaboration de signaux est associée audit ensemble. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation d'une installation de radio- logie mettant en oeuvre le principe de l'invention, donnée uni- quement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma-bloc d'une installation de radiologie comportant les perfectionnements selon l'invention; - la figure 2 illustre le moyen d'affichage de cette installation et la détermination du décadrage; - la figure 3 est un schéma-bloc d'une autre installation de radio- logie incorporant les perfectionnements selon l'invention. En se reportant plus particulièrement à la figure 1, on a représenté une installation de radiologie moderne mais en grande partie classique, comprenant une source de rayons X, Il alimentée par un générateur haute tension lia, une table porte-patient 12 mobile en regard de la source 11, un récepteur constitué ici d'un amplificateur de luminance 13 aligné avec l'axe du faisceau de la source 1il et un téléviseur 14. Dans l'exemple représenté, la table 12 est déplaçable suivant deux directions X,Y et, conformément à une conception classique, ces deux directions sont perpendiculaires entre elles et respectivement parallèles à la longueur et à la largeur du plateau de la table. On pourrait néanmoins adapter le concept de l'invention à n'importe quel type de déplacement de la table. Une caméra de télévision 15 est couplée à l'amplificateur de luminance pour relever l'image radiologique formée dans ce dernier. Les signaux délivrés par la caméra sont transmis à un convertisseur Analogique-Numérique 16 dont la sortie alimente une mémoire numérique d'image 17. La sortie de la mémoire est couplée au récepteur de télévision 14 par l'intermédiaire d'un convertisseur Numérique-Analogique 18. La mémoire 17 a une capacité suffisante pour stocker sous forme numérique les valeurs de tous les pixels d'une image reproduite sur l'écran du téléviseur 14. Elle est lue cycliquement en permanence sous le contrôle de moyens d'adres- sage 20 synchronisés avec le téléviseur 14 (liaison 19). La mé- moire 17 et ses moyens d'adressage 20 sont des sous-ensembles classiques disponibles sur le marché professionnel, ils ne seront donc pas décrits plus en détail. Pour l'exemple spécifiquement décrit, on précise qu'on utilise un équipement développé par la firme Vicom, le mode de fonctionnement de ses moyens d'adressage se prêtant bien à une mise en oeuvre simple et peu coûteuse des principes de l'invention, comme on le verra plus loin. L'installation comporte en outre, de façon classique, un pupitre de saisie 21 des consignes de déplacement de la table 12, selon les directions X,Y. Ce pupitre de saisie convertit les ordres de déplacements de l'opérateur en deux grandeurs électriques Ax et ^Y, servant de tensions de consigne à des circuits d'asservissement 23, 24 pilotant respectivement les moteurs 25, 26 de déplacement de la table 12, selon les directions X,Y. Chaque circuit d'asservissement est aussi connecté à un capteur de position 23a ou 24a respectivement couplé à la table pour délivrer un signal représentatif du déplacement correspondant de celle-ci. Tous ces moyens de commande asservie des moteurs 25 et 26 sont bien connus dans la technique, et existent le plus souvent, indépendemment de l'invention. Cependant, selon l'exemple de la figure 1, on peut dire que le pupitre 21 fait aussi partie des moyens spécifiques à l'invention puisque ses deux sorties délivrant les signaux de consigne A X et Y sont aussi reliés à un circuit de calcul 28, (liaisons 29) dont la sortie pilote les moyens d'adres- sage 20. Dans cet exemple, le circuit de calcul 28 et les moyens d'adressage 20 forment des moyens de décadrage de l'image repro- duite sur le téléviseur 14. Comme mentionné précédemment, l'agen- cement des moyens d'adressage 20 se prête particulièrement bien au couplage avec le circuit de calcul 28 et simplifie notablement la conception de ce dernier. En effet, les moyens d'adressage 20 sont conçus pour lire automatiquement les unités de mémorisation de la mémoire 17, dans un ordre correspondant à un balayage ligne par ligne et pixel par pixel sur l'écran du téléviseur 14, connaissant simplement, au début de chaque trame, l'adresse d'un pixel de référence. Bien que ce pixel de référence puisse être quelconque, on supposera pour faciliter la compréhension que la lecture de la mémoire commence à partir de ce pixel, pour la reproduction d'une image donnée, l'exploration de la mémoire se faisant par incré- mentation automatique des moyens d'adressage. Par conséquent, lorsqu'on désire une image parfaitement centrée sur l'écran, il suffit d'appliquer à l'entrée de pilotage 30 des moyens d'adressage, un code numérique représentant l'adresse du premier pixel de la première ligne. PrO. En revanche, si on considère le référentiel de l'écran du tube cathodique (figure 2), les deux déplacements à X et AY, permettent de déterminer, à partir de PrO un nouveau pixel de référence Pr rendant compte d'un décadrage par rapport à l'image d'origine, correspondant aux déplacements de la table. Il suffit donc, d'après ce qui précède, d'appliquer à l'entrée 30, l'adresse du pixel Pr de l'image d'origine (de coordonnées t X, A Y dans le référentiel de l'écran), pour réaliser le décadrage voulu. C'est ce que réalise le circuit de calcul 28 à partir des signaux prélevés à la sortie du pupitre 21. La conception du circuit 28 est à la portée de l'homme du métier. Il comporte par exemple des convertisseurs Analogiques- Numériques si les signaux A X et 1 Y représentatifs des dépla- cements sont des niveaux de tension et deux diviseurs numériques préréglés en fonction de la géométrie du système pour faire correspondre un nombre entier de lignes et de colonnes de l'écran aux déplacements A X et AY, respectivement. Le circuit de calcul comporte aussi des moyens générateurs d'adresse pour convertir en code d'adresse les informations délivrées par les diviseurs et appli- quer ce code à l'entrée 30 des moyens d'adressage 20. Selon une variante également illustrée à la figure 1, les signaux représentatifs des déplacements A X, ^Y peuvent être prélevés non pas sur les moyens de consigne (c'est-à-dire à la sortie du pupitre 21) mais sur les capteurs de position 23a, 24a. Dans ce cas, les sorties de ces capteurs sont reliées (liaisons 29a en traits interrompus) aux entrées du circuit de calcul 28, les liaisons 29 avec le pupitre 21 étant alors supprimées. La mise en oeuvre du procédé de l'invention à l'aide du matériel décrit ci-dessus est la suivante. Lorsque le patient a été allongé sur la table 12, l'opérateur procède à l'acquisition d'une image en mode radiocospie, par mise en oeuvre brève de l'ensemble du système de visualisation, c'està-dire notamment par une courte émission pulsée de la source de rayons X 11. L'image correspondante est aussitôt mémorisée dans la mémoire 17 et apparaît fixe et parfaitement cadrée au départ, sur l'écran du téléviseur 14, puisque la mémoire 17 est lue cycliquement et continuellement en prenant le pixel Pro de l'image enregistrée comme pixel de référence, et cela tant que l'opérateur n'a pas touché aux commandes de dépla- cement de la table. Lorsque l'opérateur agit sur le pupitre 21 pour déplacer le patient par rapport à l'ensemble source Il-détecteur 13, les signaux correspondants AX et AY sont traités dans le circuit de calcul 28 pour élaborer l'adresse d'un nouveau pixel de référence, qui apparaît à l'entrée 30. A chaque renouvellement d'image, le déca- drage correspondant s'accentue en fonction des déplacements de la table 12. Lorsque le décadrage devient trop important, on procède à nouveau à une mise en oeuvre brève du système de visualisation pour réinscrire les informations numériques correspondant à une nouvelle image non décadrée, dans la mémoire 17 et on poursuit les dépla- cements de la table en réinitialisant un nouveau décadrage relatif précité. Ces nouveaux "clichés" pris de temps en temps ont l'avan- tage de faire apparaitre de nouveaux détails sur l'écran, qui n'étaient pas visibles sur l'image de départ. Ils peuvent être com- mandés manuellement sous le contrôle de l'opérateur ou automa- tiquement. Par exemple, on peut prévoir de renouveler automa- tiquement l'image lorsque la surface de l'image décadrée sur l'écran tombe en dessous d'un certain pourcentage de la surface totale de l'écran. La figure 3 illustre une autre variante plus simple o les moyens de décadrage agissent directement sur le téléviseur 14. Les sous-ensembles de l'installation qui ne changent pas par rapport à la figure I portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau. Le circuit de calcul 18a ne comporte pas de convertisseur Analogique- Numérique, il peut se résumer en deux amplificateurs de gains prédéterminés, dont les sorties sont con- nectées aux moyens de déflexion du tube cathodique du télé- viseur 14. De nombreuses autres variantes technologiques sont possibles pour mettre en oeuvre le procédé défini ci-dessus. On peut par exemple convertir les signaux Ex, 1Y en retards proportionnels et faire intervenir ces retards dans la lecture cyclique de la mé- moire 17. Le retard correspondant à la grandeur A Y serait par exemple appliqué au début de la lecture de chaque image tandis que le retard correspondant a la grandeur A X serait appliqué au début de la lecture de chaque ligne. C'est dire que l'invention couvre tous les équivalents techniques des moyens mis en oeuvre si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle d'un patient par rapport à une instal- lation de radiologie, laquelle comporte une table porte-patient (12), un ensemble comprenant une source de rayons X (11) et un récepteur (13) et des moyens pour contrôler des déplacements relatifs entre ledit ensemble et ladite table, et un système de visualisation incluant une mémoire d'image (17) recevant des informations numé- riques représentatives d'une image radiologique et un moyen d'af- fichage (14) de cette image, caractérisé en ce qu'il consiste à acquérir une image par mise en oeuvre brève dudit système de visualisation, à reproduire ladite image dans un cadre ou périmètre déterminé dudit moyen d'affichage (14) et à provoquer un décadrage relatif (21, 23, 20), représentatif desdits déplacements relatifs, entre ledit cadre ou périmètre et ladite image. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, de façon connue en soi, on lit cycliquement ladite mémoire pour élaborer les signaux appliqués à un tube cathodique de télévision sur lequel ladite image est affichée, caractérisé en ce qu'il consiste à commander des moyens d'adressage (20) de ladite mémoire (17) corrélativement aux- dits déplacements relatifs. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on élabore des signaux de décadrage représentatifs desdits dépla- cements relatifs et qu'on les transforme en informations numériques pour commander (28) lesdits moyens d'adressage. 4.' Procédé selon la revendication 1, dans lequel, de façon connue en soi, on lit cycliquement ladite mémoire (17) pour élaborer les signaux appliqués à un tube cathodique de télévision sur lequel ladite image est affichée, caractérisé en ce qu'on élabore des signaux de décadrage (28a) représentatifs desdits déplacements rela- tifs et qu'on les applique à des moyens de déflexion dudit tube cathodique. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce qu'il consiste à acquérir une autre image radiologique par mise en oeuvre brève dudit système de visualisation chaque fois que le décadrage est jugé trop important, à réinscrire les infor- mations numériques correspondant à cette nouvelle image non décadrée dans ladite mémoire d'image (17) et à poursuivre lesdits déplacements relatifs, réinitialisant un nouveau décadrage relatif précité. 6. Installation de radiologie du type comportant une table porte-patient (12), un ensemble comprenant une source de rayons X (11) et un récepteur (13), des moyens pour contrôler des dépla- cements relatifs entre ledit ensemble et ladite table et un système de visualisation incluant une mémoire d'image (17) recevant des informations numériques représentatives d'une image radiologique et un moyen d'affichage (14) de cette image, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens d'élaboration de signaux (21) repré- sentatifs desdits déplacements relatifs et des moyens de décadrage relatif de ladite image par rapport auxdits moyens d'affichage, pilotés par lesdits moyens d'élaboration de signaux. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite mémoire étant du type à lecture cyclique comportant des moyens d'adressage autonome (20) commandant la lecture de chaque image et comportant une entrée de pilotage (30) prévue pour rece- voir l'adresse d'un pixel de référence de ladite image, pour initialiser ladite lecture, caractérisé en ce que, ladite table étant mobile, lesdits moyens d'élaboration de signaux représentatifs desdits dépla- cements relatifs comportent une partie commune avec des moyens de pilotage des déplacements de ladite table (12) ainsi que des moyens de calcul (28) d'une adresse de référence de ladite mémoire correspondant audit pixel de référence, lesdits moyens de calcul recevant en tant que données des signaux prélevés dans lesdits moyens de pilotage et représentatifs desdits déplacements relatifs. 8. Installation selon la revendication 6, dans laquelle ledit moyen d'affichage est un récepteur de télévision, caractérisée en ce que lesdits moyens d'élaboration de signaux représentatifs desdits déplacements relatifs (21, 28a) sont connectés aux moyens de déflexion du tube cathodique dudit récepteur de télévision. 9. Installation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que lesdits signaux représentatifs desdits déplacements relatifs sont prélevés sur des moyens de consigne (21) de moyens d'asservissement des moteurs (25, 26) de déplacement de ladite table (12). 10. Installation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que lesdits signaux représentatifs desdits déplacements relatifs sont prélevés sur des capteurs de position (23a, 24a) associés respectivement aux moteurs (25, 26) de déplacement de la table (12).