Brevet FR2561516A1 — publié le 19850927

INSTALLATION DE RADIOLOGIE A FILTRE COMPENSATEUR L'invention concerne une installation de radiologie à filtre(s) compensateur(s) et se rapporte plus particulièrement à de nouveaux moyens de positionnement d'un tel filtre. On sait que, dans une installation de radiologie, les différences d'épaisseur et de densité de la partie du patient qui se trouve dans le champ de rayons X, sont parfois telles que la "modulation" du faisceau par le sujet excède la dynamique du détecteur. Il est connu d'interposer des structures de forme et d'épaisseur déterminées en fonction, notamment, de la nature (densité moyenne) des tissus au- dessus desquels elles doivent être placées. Ces structures ou filtres compensateurs, comportant des éléments à positionnement régla- bles, ont longtemps été réalisés en aluminium. Plus récemment, on a proposé des filtres en matière plastique transparente chargée au plomb, ce qui permet notamment de conserver le faisceau lumineux de positionnement (symbolisant le faisceau de rayons X) pendant la mise en place et le réglage des filtres. Néanmoins, l'efficacité de ces réglages dépend en grande partie de l'habileté de l'opérateur à moins de les réaliser en mode de fonctionnement radioscopique, ce qui présente d'autres inconvénients. En effet, d'une part le patient est soumis à une dose supplémentaire de rayonnement non directe- ment utile au diagnostic mais d'autre part, pendant toute la durée de son service, l'opérateur a fréquemment les mains et les avant-bras plongés dans le faisceau de rayons X. L'invention vise au moins à permettre un positionnement plus précis et plus rapide du ou des filtres compensateurs. Elle a aussi pour objet de réduire autant que possible les doses de rayonnement reçu aussi bien par le patient que par l'opérateur. Dans cet esprit, l'invention concerne principalement une installation de radiologie comprenant une source de rayons X, un -2- récepteur et au moins un filtre compensateur ajustable, normale- ment placé dans le volume dans lequel s'inscrit le faisceau de rayons X, caractérisée en ce q.!i'elle comporte des moyens de projec- tion optique d'une image radiologique élaborée par ledit récepteur et des moyens pour placer ledit filtre, au moins pendant une phase de réglage, dans le volume dans lequel s'inscrit ledit faisceau de ladite image et en ce que ledit filtre compensateur présente des propriétés d'absorption partielle à la fois dans le domaine des rayons X et dans le domaine de la lumière visible. Selon un mode de réalisation possible, l'installation comporte des moyens de déviation du faisceau de ladite image agencés pour qu'une partie du volume dans lequel s'inscrit ledit faisceau de ladite image soit sensiblement confondue avec une partie du volume dans lequel s'inscrit ledit faisceau de rayons X, le filtre étant situé dans cette partie de volume commune. Dans la plupart des installations modernes de radiologie, on dispose d'une mémoire d'image interconnectée entre le détecteur (généralement un amplificateur de luminance) et le moyen de visualisation. Pour résoudre complètement le problème de l'irra- diation fréquente de l'opérateur, on peut exploiter cette mémoire dans le cadre de l'invention. Plus précisément, l'invention concerne aussi une installation du type mentionné ci-dessus comportant une mémoire d'image reliée audit récepteur pour mémoriser une série d'informations numériques représentatives d'une image radiologique, ladite mémoire étant du type à lecture cyclique et autonome, caractérisée en ce qu'un projecteur vidéo ayant son entrée de signal reliée à la sortie de ladite mémoire est disposée de façon que son axe de projection optique soit sensiblement perpendiculaire à l'axe du faisceau de rayons X et en ce qu'un miroir est interposé dans le volume dans lequel s'inscrit ledit faisceau de rayons X, à 45 par rapport audit axe de projection optique. Ainsi, une émission pulsée de la source de rayons X, de durée relativement brève, suffit pour inscrire dans la mémoire les infor- mations représentatives dune image radiologique, laquelle se trouve -3 projetée sur le corps du patient (ou sur un écran placé sur celui-ci) ce qui permet de régler la position du filtre compensateur en l'absence de rayonnement X. Dans le cas o, par exemple l'image radiologique est projetée en monochrome sur le patient, un réglage correct du filtre est obtenu lorsque l'image projetée présente des contrastes relative- ment faibles. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation actuellement préféré d'une instal- lation conforme à son principe, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure I représente schématiquement une installation de radio- logie incorporant les perfectionnements conformes à l'invention; et - la figure 2 représente schématiquement une variante de l'instal- lation. En se reportant à la figure 1, l'installation de radiologie représentée comporte une source de rayons X 1il alimentée par un générateur haute tension 12 et émettant un faisceau de rayons X 1 la en direction d'un récepteur 13 constitué ici par un amplificateur de luminance. Une table porte-patient 14 est placée dans le faisceau de rayons X lia, entre la source et le récepteur. Le sujet à examiner 15 est placé sur la table et, pour tenir compte des différences d'épaisseur et de densité moyenne des régions examinées situées dans le champ du faisceau 1 la, on dispose un filtre compen- sateur 16, à positionnement réglable dans le faisceau I la, entre la source et le sujet. La forme et l'Pépaisseur (variables) de ce filtre dépendent de la région du corps examinée. Une installation du type décrit comporte donc en tant qu'accessoires, un jeu de tels filtres avec des parties mobiles aux formes et dimensions différentes en fonction des principaux types d'examen radiologique. L'installation comporte en outre une caméra de télévision 18 associée au récepteur 13 pour capter l'image radiologique formée -4 - dans ce dernier, un convertisseur Analogique-Numérique 19 recevant les signaux délivrés par la caméra, une mémoire d'image 20 connec- tée à la sortie du convertisseur 19, un convertisseur Numérique- Analogique 21 relié à la sortie de la mémoire et un récepteur de télévision 22 connecté à la sortie du convertisseur 21 et sur lequel s'affiche normalement l'image radiologique. Tous les sous- ensembles qui viennent d'être énoncés sont classiques et existent dans la plupart des installations de radiologie modernes. En particu- lier, la mémoire d'image 20 possède une capacité suffisante pour stocker sous forme numérique toutes les informations nécessaires à la reproduction d'une image reconstituée par le récepteur 13. Elle possède un mode de fonctionnement à lecture cyclique autonome, fonctionnant à un rythme suffisamment rapide pour maintenir une image visible sur Pécran du récepteur de télévision 22. Pour la mise en oeuvre de Pl'invention, les filtres 16 doivent présenter des propriétés d'absorption partielle à la fois dans le domaine des rayons X et dans le domaine de la lumière visible. On pourra utiliser pour cela des filtres en matière plastique chargée au plomb, absorbant partiellement la lumière, semblables à ceux qui sont fabriqués par exemple par la firme américaine "Nuclear Associates" mais comportant en outre un colorant assurant flatté- nuation dans le domaine de la lumière visible. Les charges de plomb et de colorant seraient réglées de façon qu'en tous points du filtre, l'atténuation lumineuse soit sensiblement proportionnelle à l'atté- nuation des rayons X. En outre, Pl'installation comporte des moyens de projection optique 23 de l'image radiologique élaborée par le récepteur 14 et des moyens de déviation 24 du faisceau de ladite image. Les moyens de déviation 24 sont agencés pour qu'une partie 23a du volume dans lequel s'inscrit le faisceau de l'image soit sensiblement confondue avec une partie llb du volume dans lequel s'inscrit le faisceau de rayons X, le filtre compensateur 16 étant situé dans cette partie de volume commune. -5 - Selon l'exemple, les moyens de projection optique 23 se com- posent essentiellement d'un projecteur vidéo dont l'entrée de si- gnal 26 est reliée à la sortie du convertisseur 21, c'est-à-dire en aval de la mémoire 20 dans la chatne de restitution de l'image radiolo- gique décrite ci-dessus, tandis que les moyens de déviation 24 comportent essentiellement un miroir 28 interposé dans le volume dans lequel s'inscrit le faisceau de rayons X. Plus précisément, le projecteur 23 est disposé de façon que son axe de projection optique 29 soit perpendiculaire à l'axe 30 du faisceau de rayons X et le miroir 28 est monté dans un boitier 31 pour faire un angle de 45 par rapport à l'axe de projection optique 29. Le boitier 31 est interposé entre la sortie de la source Il et l'emplacement des filtres 16. Si le miroir est fixe dans le boitier 29, il sera constitué d'une matière sensiblement radiotransparente. Ce type de miroir est classique, il exsite déjà dans les collimateurs pour réfléchir le faisceau issu d'une ampoule à incandescence. Cependant, du fait que l'installation comporte une mémoire d'image 20, on peut aussi uti- liser un miroir mobile (par exemple pivotant autour d'un axe latéral) permettant son dégagement du volume dans lequel s'inscrit le faisceau de rayons X, pendant le temps nécessaire à la formation de l'image et à sa mémorisation. La mise en oeuvre de l'installation qui vient d'être décrite pour le réglage des filtres compensateurs est la suivante. Le patient étant en position sur la table 14, on commande une émission pulsée de la source de rayons X 1l 1, de durée brève juste nécessaire pour acquérir l'image radiologique et la mémoriser dans la mémoire 20. Pendant cette brève irradiation du patient, l'opé- rateur peut se tenir à distance. Puis, les informations lues cycli- quement dans la mémoire 20 sont appliquées à l'entrée du projecteur vidéo 23 et l'image radiologique est projetée sur le corps même du patient après réflexion sur le miroir 28. L'opérateur dispose alors de tout le temps nécessaire pour manoeuvrer les parties mobiles du filtre compensateur 16 de façon à atténuer les contrastes les plus importants de l'image projetée sur le patient. L'examen radiologique -6- proprement dit peut alors commencer, en exploitant au mieux la dynamique de l'amplificateur de luminance 13. D'autres moyens sont possibles pour projeter l'image radiolo- gique sur le patient. Par exemple, le projecteur vidéo peut être remplacé par un agencement comprenant un générateur de faisceau laser, des moyens de balayage de ce faisceau et des moyens de modulation du faisceau reliés à la mémoire d'image 20. On peut aussi remplacer le projecteur vidéo par une simple lampe à incan- descence de foyer relativement ponctuel et interposer entre le miroir 28 et le filtre compensateur 16 une lame plane définissant une matrice de cellules modulables en transmission, par exemple à cristaux liquides, les différentes cellules étant couplées à la mé- moire image. On peut aussi concevoir une installation dans laquelle le faisceau de rayons X et le faisceau de l'image ne comportent pas de partie commune pour le filtre. Le filtre est alors monté sur un support mobile entre deux positions prédéterminées, une position de réglage o il se trouve dans le faisceau de l'image et une position d'utilisation o il se trouve placé dans le faisceau de rayons X. La figure 2 illustre ce concept. Selon ce mode de réalisation o les éléments de structure analogues à ceux de la figure I portent les mêmes références numériques, le filtre 16 est monté dans un châssis-support 25 solidaire de la table porte-patient 14 et cette dernière est assujettie à se déplacer, latéralement le long de guides 26 entre deux positions prédéterminées par un système de butées 27 ou analogue. La première position représentée en trait plein sur la figure 2 est la position normale d'examen radiologique, la seconde position représentée en trait interrompu est telle que le projecteur vidéo 23 se substitue à la source de rayons X; c'est la position de réglage du filtre. Le mode d'utilisation de cette instal- lation est donc des plus simples. Le patient est allongé sur la table 14 au-dessous du châssis-support du filtre 16 et la table est placée sous la source de rayons X 1l. Une image radiologique est relevée dans ces conditions par mise en oeuvre brève de la -7 - source 11. La table 14 est ensuite déplacée latéralement pour venir en position de réglage sous le projecteur vidéo 23. L'image radiolo- gique est alors projetée pendant tout le temps nécessaire au réglage du filtre. La table 14 est ensuite ramenée en position d'examen sous la source de rayons X. REVENDICATIONS R E V E N' D I C A T I O N S l.Installation de radiologie comprenant une source de rayons X (11), un récepteur (13) et au moins un filtre compensateur (16) ajustable, normalement placé dans le volume (1 la) dans lequel s'inscrit le faisceau de rayons X, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de projection optique (23) d'une image radiologique élaborée par ledit récepteur et des moyens pour placer ledit filtre, au moins pendant une phase de réglage, dans le volume dans lequel s'inscrit ledit faisceau de ladite image et en ce que ledit filtre compensateur présente des propriétés d'absorption partielle à la fois dans le domaine des rayons X et dans le domaine de la lumière visible. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que en tout point dudit filtre, l'atténuation lumineuse est sensiblement proportionnelle à l'atténuation des rayons X. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de déviation du faisceau de ladite image agencés pour qu'une partie (23a) du volume dans lequel s'inscrit ledit faisceau de ladite image soit sensiblement confondue avec une partie ( lb) du volume dans lequel s'inscrit ledit faisceau de rayons X, ledit filtre compensateur étant situé dans cette partie de volume commune. 4. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit filtre est monté sur un support (25,14) mobile entre deux positions prédéterminées, respectivement une position de réglage o ledit filtre se trouve dans le faisceau de ladite image et une position d'utilisation o ledit filtre se trouve dans le faisceau de rayons X. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit support est solidaire d'une table porte-patient 14 mobile et que les deux positions prédéterminées précitées sont définies par un déplacement donné de ladite table. -9 - 6. Installation selon la revendication 4 ou 5 caractérisée en ce qu'elle comprend, de façon connue en soi, une mémoire d'image (20) reliée audit récepteur (18) pour mémoriser une série d'informations numériques représentatives d'une image radiologique, ladite mémoire étant du type à lecture cyclique et autonome et en ce que cette mémoire est reliée auxdits moyens de projection optique. 7. Installation selon la revendication 3 comprenant une mé- moire d'image (20) reliée audit récepteur (18) pour mémoriser une série d'informations numériques représentatives d'une image radiolo- gique, ladite mémoire étant du type à lecture cyclique et autonome, caractérisée en ce qu'un projecteur vidéo (23) ayant son entrée de signal (26) reliée à la sortie de ladite mémoire est disposé de façon que on axe de projection optique (29) soit sensiblement perpendicu- laire à l'axe (30) du faisceau de rayons X et en ce qu'un miroir (28) est interposé dans le volume dans lequel s'inscrit ledit faisceau de rayons X, à 45 par rapport audit axe de projection optique. 8. Installation selon la revendication 7 caractérisée en ce que ledit miroir est fixe et sensiblement radio-transparent. 9. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit miroir est monté mobile pour pouvoir s'écarter du volume dans lequel s'inscrit ledit faisceau de rayons X. 10. Installation selon l'une des revendication précédentes, caractérisée en ce que ledit filtre compensateur est en matière plastique absorbant partiellement la lumière. 11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit filtre compensateur est en matière plastique colorée, chargée au plomb.