Brevet FR2593296A1 — publié le 19870724

"Procété et appareil pour enregistrer et reproduire une information d'image par photographie panoramique en rayons X, notamment en chirurgie dentaire" L'invention concerne un procédé et un appareil pour enregistrer et reproduire une information d'image par photographie panoramique en rayons X, dans laquelle un faisceau de rayons X traversant un objet dont on veut former l'image, est balayé sur une partie d'objet dont on veut former l'image, l'information représentant une couche voulue de l'objet étant extraite de l'information totale produite par un faisceau de rayons traversant l'objet. Ce type de photographie panoramique est utilisé par exemple pour photographier ou filmer une voGte dentaire. Un exemple d'un tel appareil est décrit dans la Spécification de Brevet U.S.A. 4 263 513, et un autre exemple est décrit dans la même spécifica- tion de brevet U.S.A. Avant de décrire la solution selon l'invention, on rappellera l'essentiel de la théorie de la photographie panoramique en se référant aux figures 1 à 4 ci-jointes. On supposera qu'un objet à filmer tourne sur lui-même autour du point O au momoent de l'observation. Un faisceau étroit de rayon émis à partir du foyer F d'un tube à rayons X, projette par exemple un point cible K de son axe au point P situé à un niveau à examiner correspondant à un niveau d'image T. Si le point cible K se déplace vers le bas de la figure à une vitesse vk, le point de projec- tion K se déplace également vers le bas mais à une vitesse plus grande v du fait de sa plus grande distance P au foyer de projection F. L'examen de la figure conduit à: v 1 vk k Soit: P Vp Vk vP = -."k k Si un film est placé au niveau d'image T et se déplace à une vitesse p = vp une image précise du point cible K est obtenue sur le film. Les points plus éloignés du centre de rotation 0 se déplacent plus rapidement que le film et deviennent flous. D'autre part, les points plus proches se déplacent plus lentement que le film et deviennent également flous. Les points dont l'image se forme avec une précision de mise au point acceptable définissent ce qu'on appelle une couche de formation d'image, visible sur la figure 1. En plaçant un objet tel que par exemple une mâchoire dans le cas de la figure 2, dans la couche de formation d'image, on obtient ainsi une image bien au point de cet objet. En plus de ce qui vient d'être dit, il est bien connu que si l'on déplace d'une manière ou d'une autre une cassette de film à une vitesse plus élevée que celle qui vient d'être décrite, la couche de formation d'image s'écarte du foyer F, comme cela est représenté sur la figure 3. Au contraire, une vitesse plus faible rapproche la couche de formation d'image du foyer F, comme cela est représenté sur la figure 4. La possibilité de faire varier la vitesse de la cassette peut être utilisée par exemple pour définir avec préci- sion la position d'une couche de formation d'image sans déplacer le patient.Cette solution a été utilisée dans certains dispositifs. Si un objet à filmer ne se trouve pas de lui-même, pour une raison quelconque, dans une couche de formation d'image, une prise de film doit être répétée en déplaçant la couche de formation d'image dans le patient. Cela conduit à plusieurs inconvénients et augmente en outre la dose de rayonnement nécessaire. L'invention a pour but de créer un procédé et un appareil pour enregistrer et reproduire une information d'image par film panoramique de façon que l'information d'image enregistrée puisse être utilisée pour produire de nouvelles images de couches voulues sans qu'il soit nécessaire de reprendre un film de l'objet réel à filmer. A cet effet, l'invention concerne un procédé d'enregistrement et de reproduction d'une information d'image par photographie panoramique'en rayons X, dans laquelle un faisceau de rayons X traver- sant un objet dont on veut former l'image, balaye une section de l'objet dont on veut former l'image, et dans lequel l'information représentant une couche voulue de l'objet est extraite de l'information totale produite par un faisceau de rayons traversant l'objet, procédé caractérisé en ce que l'information totale des rayons traversant l'objet est enregistrée sur un disque de mémoire, et en ce que ce disque de mémoire est utilisé pour produire ou présenter des images sous forme de couche des couches voulues de l'objet. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le disque de mémoire est maintenu fixe par rapport à l'objet filmé pendant la prise du film. Suivant une autre caractéristique de l'invention la préparation des images sous forme de couche à partir du disque de mémoire, est effectuée sur un principe correspondant à celui de la tomographie panoramique classique, sauf que l'objet filmé est un disque de mémoire. Suivant une autre caractéristique de l'invention un disque de mémoire est introduit dans un dispositif de reproduction d'image séparé de l'appa- reil de prise d'image (figure 6 ou 7), dans lequel une image correspondant à une couche donnée est extraite de l'information totale du disque de mémoire pour être formée sur un film ou un écran d'affichage en introdui- sant une différence de vitesse entre le balayage d'ex- traction du disque de mémoire et un balayage de sortie ou d'affichage d'image. Suivant une autre caractéristique de l'invention le disque de mémoire utilisé est un film dont les images représentant les différentes couches sont extraites au moyen de lumière visible. Suivant une autre caractéristique de l'invention un film de sortie de tomographie est exposé à travers un disque de mémoire au moyen d'un pinceau de lumière étroit balayant le disque de mémoire et le film de sortie, tout en introduisant en même temps une différence de vitesse entre le film de sortie et le disque de mémoire dans la direction de balayage, pour effectuer la détermination d'une couche à extraire du disque de mémoire. Suivant une autre caractéristique de l'invention un disque de mémoire est photographié par une camera vidéo, et en ce que la vitesse de balayage de ligne d'un écran d'affichage tomographique se commande en réglant le rapport hauteur/largeur d'une image pour extraire une couche voulue du disque de mémoire. Suivant une autre caractéristique de l'invention un appareil comprenant une source de rayons X, des moyens d'enregistrement d'image et des moyens destinés à déplacer la source de rayons X par rapport à un objet dont on veut former l'image, pour produire le balayage d'un faisceau de rayons X sur une section dont on veut former l'image, appareil caractérisé en ce que les moyens d'enregistrement d'image compren- nent un disque de mémoire fixe par rapport à l'objet dont on veut former l'image, ce disque étant destiné à enre- gistrer l'information totale d'un faisceau de rayons traversant l'objet, l'appareil étant en outre muni de moyens permettant d'extraire sélectivement du disque de mémoire l'information d'image correspondant à une couche voulue. Suivant une autre caractéristique de l'invention la configuration du disque de mémoire correspond sensiblement à celle d'un objet dont on veut former l'image, cet objet étant par exemple constitué par une voûte dentaire. Suivant une autre caractéristique de l'invention un dispositif de reproduction d'image (figures 6 et 7) séparé de l'appareil de prise d'image et muni de moyens, permettant d'extraire l'information d'image du disque de mémoire, un film de sortie ou un écran d'affichage, et des moyens de commande permettant d'introduire une différence de vitesse entre le balayage d'extraction du disque de mémoire et un balayage de sortie ou d'affichage d'image. Suivant une autre caractéristique de l'invention les dispositifs de reproduction d'image comprennent des moyens permettant de reproduire l'image à la fois sur un film et sur un écran d'affichage, les moyens de commande permettant d'introduire la différence de vitesse pour reproduire une image en forme de couche sur l'écran, étant munis d'une échelle ou analogue pour transmettre une lecture de réglage correspondant à la même couche sur les moyens de commande, cette lecture de réglage déterminant la différence de vitesse pour la reproduction d'une tomographie sur le film. Suivant une autre caractéristique de l'invention un film mobile par rapport à l'objet dont on veut former l'image ainsi que par rapport à une cassette de film, appareil caractérisé en ce que le disque de mémoire est placé entre un film mobile et un objet dont on veut former l'image. La préparation d'images sous forme de couches à partir d'un disque de mémoire, peut être effectuée de différentes manières dont des exemples seront décrits ci-après. L'une de ces manières consiste à utiliser un principe correspondant à celui d'une tomographie panoramique classique, mais dans le cas pré- sent, l'objet filmé est un disque de mémoire contenant la même information totale que celle contenue dans le rayonnement ayant traversé l'objet filmé. Si le disque de mémoire utilisé est un film, les images correspondant à une couche ou section voulue peuvent être obtenues à partir de la lumière sortant du film. La lumière ayant traversé le film contient la même information totale que le faisceau de rayons ayant traversé un objet filmé, de sorte qu'en choisissant convenablement la vitesse relative d'un faisceau de lumière balayant le film et celle d'un film utilisé pour refilmer, une section voulue peut être refilmée. Lorsqu'on utilise le procédé et l'ap- pareil selon l'invention, la reproduction d'une image '93296 n'a pas besoin d'être associée à l'appareil de prise de film lui-même, mais peut au contraire être réalisée en utilisant un appareil de reproduction d'image séparé dans lequel on introduit un disque de mémoire contenant l'information d'image totale. Dans l'appareil de repro- duction d'image, une image correspondant à une certaine section est extraite de l'information totale du disque de mémoire pour être affichée sur un film ou un écran d'affichage en introduisant une différence de vitesse entre le balayage d'extraction du disque de mémoire et le balayage de sortie d'image ou d'affichage. La repro- duction d'une image sur un film peut être effectuée de façon que le film de sortie d'une tomographie soit exposé à travers un disque de mémoire au moyen d'un faisceau de lumière étroit balayant le disque de mémoire et le film de sortie, tout en introduisant en même temps une différence de vitesse dans la direction du balayage sur le film de sortie et sur le disque de mémoire, cette différence de vitesse définissant une section à extraire du disque de mémoire. Cependant, si une image est reproduite sur un écran d'affichage, le disque de mémoire est filmé au moyen d'une caméra vidéo et la vitesse de balayage de ligne de l'écran d'affichage se règle en réglant la largeur de l'image pour extraire une section voulue du disque de mémoire. Plus brièvement, la largeur d'une image reproduite est, dans chaque cas, légèrement plus étroite que celle de l'information totale contenue dans le disque de mémoire, cette différence de largeur correspondant à la différence de vitesse ci-dessus entre le balayage d'extraction du disque de mémoire et le balayage de sortie ou d'affichage de la tomographie. Dans une application utilisant un écran d'affichage, un objet peut être examiné à différentes profondeurs, c'est-à-dire section par section. Il est possible de cette manière de localiser une ou plusieurs sections voulues pour les refilmer. Il est ainsi pratique de combiner la reproduction d'images obtenues sur un film et sur un écran d'affichage de façon que la recher- che d'une section soit effectuée sur l'écran et que la photographie de la section voulue soit ensuite effectuée sur un film. L'invention sera maintenant décrite plus en détails en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: - les figures 1 à 4 sont des vues explicatives du principe de la photographie panoramique; - la figure 5 est une vue plane schématique d'une forme de réalisation de l'invention; - la figure 6 représente schématiquement un dispositif de reproduction d'image séparé de l'appareil de prise de film; et - la figure 7 représente schématiquement un autre dis- positif de reproduction d'image également séparé de l'appareil de prise de film. Sur la figure 5, les points F, 0, K et P correspondent aux points repérés par les mêmes lettres sur la figure 1. Une source de rayons X 1 et une cassette porte-film 2 sont montées aux extrémités opposées d'un bras 3. Le bras 3 peut tourner autour d'un axe 0 sous l'action d'un dispositif d'entraînement quelconque 4. L'objet à filmer est une voûte dentaire 5. L'axe de pivot 0 peut se déplacer à volonté par rapport à l'objet filmé 5, et/ou le bras 3 peut se déplacer par rapport l'axe 0 et/ou la cassette 2 peut se déplacer par rapport au bras 3, et même un film 2' peut se déplacer par rapport à la cassette 2. La mise en oeuvre de l'invention ne dépend en aucune façon des mouvements relatifs classiques de ces éléments déjà connus. Ces éléments déjà connus permettent d'effectuer la prise d'un film de façon que la quantité d'information illustrant une section voulue soit "extraite" à une vitesse convenable de la cassette 2, dans l'information totale obtenue sur un film 2' en faisant passer un faisceau de rayons à travers l'objet film 5. La base de l'invention est une réalisa- tion permettant, en plus ou à la place de cette quantité d'information, d'enregistrer l'information de rayonnement total, et d'utiliser ensuite cet enregistrement pour extraire la quantité d'information qu'on veut refilmer. Ce résultat est obtenu, dans le cas de la figure 5, grace au fait qu'entre l'objet filmé 5 et la cassette de film 2, on place un disque de mémoire 6 dont la configuration correspond exactement à la forme courbe de la voûte dentaire à filmer. Le disque de mémoire 6 est fixe par rapport à l'objet filmé 5. Pendant le mouvement de rotation de prise d'image autour de l'axe 0, toute l'information offerte par un faisceau de rayons à un film 2', est enregistrée sur le disque de mémoire 6. A partir de l'information totale enregistrée sur le disque de mémoire 6, il est ensuite possible d'ex- traire différentes sections (sans refilmer le patient). En utilisant une technologie classique, il est concevable que le disque de mémoire 6 soit un film dont les images sont reproduites par un principe correspondant à celui de la photographie panoramique décrite ci- dessus, à la différence cependant que l'objet filmé est un film de disque de mémoire et que la prise du film peut être effectuée par exemple en utilisant de la lumière visible. Comme un disque de mémoire peut être fixé n'importe quand à un appareil de prise de film panoramique, une partie essentielle de l'invention est constituée par un dispositif de reproduction d'image séparé permettant d'extraire des tomographies de l'infor- mation d'image totale contenue sur le disque de mémoire. La figure 6 représente un dispositif de reproduction d'image séparé de l'appareil de formation d'image. Dans ce cas, un disque de mémoire 6 contenant l'information d'image totale est placé dans un porte- disque 7 entrainé par un moteur 10 et une roue de frottement 11 pour se déplacer à une certaine vitesse dans la direction de la flèche 14. Une source de lumière 21 est utilisée pour diriger un pinceau de lumière étroit 22 à travers la trajectoire de passage du disque de mémoire 6. Derrière le disque de mémoire 6 se trouve un film de sortie 8 placé dans un porte-film 9 entrainé par un moteur 12 dans la direction de la flèche 15 au moyen d'une roue de frottement 13. Dans la direction d'avancement, le film de sortie 8 est plus étroit que le disque de mémoire 6 et ce film de sortie 8 est réglé de manière à se déplacer à une vitesse inférieure à celle du disque de mémoire 6. Du fait de cette différence de vitesse, seule l'information correspondant à une certaine section est exposée sous la forme d'une image bien au point sur le film de sortie 8, à partir de l'information totale extraite du disque de mémoire 6 par le pinceau de lumière 22. La vitesse des moteurs 10 et 12 peut être commandée par un dispositif de commande 16 et la diffé- rence de vitesse est réglée par un dispositif de régula- tion 17. Dans la forme de réalisation de la figure 7, un disque de mémoire 6 est photographié par une caméra vidéo 18 et l'image est reproduite sur un écran d'affichage 19. Dans une situation normale, l'écran d'affichage 19 ne représente que l'information d'image totale du disque de mémoire 6, cette image étant indéfinie et ne représentant aucune section particulière. Lorsqu'on utilise un régulateur 20 pour régler la largeur de l'image sur l'écran d'affichage 19, c'est-à-dire lorsque, en d'autres termes, on règle la vitesse de balayage de ligne, une section Youlue apparaît clairement visible sur l'écran 19. Le régulateur de largeur d'image 20 peut être utilisé pour examiner un objet section par section à différentes profondeurs. Les dispositifs représentés sur les figures 6 et 7 peuvent être étalonnés pour coopérer de façon que la même position des régulateurs 20 et 17 représente la reproduction d'une seule et même section. Les dispositifs 6 et 7 peuvent bien entendu être construits dans le même appareil, auquel cas le disque de mémoire 6 n'a besoin d'être placé qu'une seule fois dans son porte-disque. L'écran d'affichage est utilisé le premier pour trouver une section d'image voulue, puis cette section d'image est ensuite enregistrée sur un film 8. Il est évident que la technologie moderne offre des possibilités pratiquement illimitées de constructions physiques et d'applications possibles d'un disque de mémoire. L'enregistrement de l'information d'image peut également être effectuée en utilisant une technologie d'ordinateurs. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Procédé d'enregistrement et de reproduction d'une information d'image par photographie panoramique en ra\ons X, dans laquelle un faisceau de rayons X traversant un objet dont on veut former l'image, balaye une section de l'objet dont on veut former l'ima- ge, et dans lequel l'information représentant une couche voulue de l'objet est extraite de l'information totale produite par un faisceau de rayons traversant l'objet, procédé caractérisé en ce que l'information totale des rayons traversant l'objet est enregistrée sur un disque de mémoire (6), et en ce que ce disque de mémoire est utilisé pour produire ou présenter des images sous forme de couche des couches voulues de l'objet. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant la prise du film, le disque de mémoire est maintenu fixe par rapport à l'objet filmé. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la préparation des images sous forme de couche à partir du disque de mémoire, est effectuée sur un principe correspondant à celui de la tomographie panoramique classique, sauf que l'objet filmé est un disque de mémoire. 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un disque de mémoire (6) est introduit dans un dispositif de reproduction d'image séparé de l'appareil de prise d'image (figures 6 ou 7), dans lequel une image corres- pondant à une couche donnée est extraite de l'information totale du disque de mémoire (6) pour être formée sur un film (8) ou un écran d'affichage (19) en introduisant une différence de vitesse entre le balayage d'extraction du disque de mémoire (6) et un balayage de sortie ou d'affichage d'image. ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le disque de mémoire utilisé est un film dont les images représen- tant les différentes couches sont extraites au moyen de lumière visible. 6 ) Procédé selon la revendication.5, caractérise en ce qu'un film de sortie de tomographie (8) est exposé à travers un disque de mémoire (6) au moyen d'un pinceau de lumière étroit (22) balayant le disque de mémoire (6) et le film de sortie (8), tout en introduisant en même temps une différence de vitesse entre le film de sortie (8) et le disque de mémoire (6) dans la direction de balayage, pour effectuer la déter- mination d'une couche à extraire du disque de mémoire (6). 7 ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un disque de mémoire (6) est photographié par une camera vidéo (18), et en ce que la vitesse de balayage de ligne d'un écran d'affichage tomographique (19) se commande en réglant le rapport hauteur/largeur d'une image pour extraire une couche voulue du disque de mémoire (6). 8 ) Appareil pour enregistrer une information d'image par photographie panoramique en rayons X mettant en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, cet appareil comprenant une source de rayons X (1), des moyens d'enregistrement d'image (2) et des moyens (3, 4) des- tinés à déplacer la source de rayons X (1) par rapport à un objet (5) dont on veut former l'image, pour produire le balayage d'un faisceau de rayons X sur une section dont on veut former l'image, appareil caractérisé en ce que les moyens d'enregistrement d'image comprennent un disque de mémoire (6) fixe par rapport à l'objet (5) dont on veut former l'image. ce disque étant destiné à enregistrer l'information totale d'un faisceau de rayons traversant l'objet, l'appareil étant en outre muni de moyens permettant d'extraire sélectivement du disque de mémoire l'information d'image correspondant à une couche voulue. 9 ) Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la configuration du disque de mémoire (6) correspond sensiblement à celle d'un objet dont on veut former l'image, cet objet étant par exemple constitué par une voGte dentaire (5). ) Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de reproduction d'image (figures 6 et 7) séparé de l'appareil de prise d'image et muni de moyens (21, 18) permettant d'extraire l'information d'image du disque de mémoire (6), un film de sortie (8) ou un écran d'affichage (19), et des moyens de commande (10 à 17, 20) permettant d'introduire une différence de vitesse entre le balayage d'extraction du disque de mémoire (6) et un balayage de sortie ou d'affichage d'image. ) Appareil selon la revendication , caractérisé en ce que les dispositifs de reproduction d'image comprennent des moyens permettant de reproduire l'image à la fois sur un film (8) et sur un écran d'affichage (19), les moyens de commande (20) permettant d'introduire la différence de vitesse pour reproduire une image en forme de couche sur l'écran (19), étant munis d'une échelle ou analogue pour transmettre une lecture de réglage correspondant à la même couche sur les moyens de commande (10 à 17), cette lecture de réglage déterminant la différence de vitesse pour la reproduction d'une tomographie sur le film (8). 12 ) Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, comprenant un film mobile par rapport à l'objet dont on veut former l'image ainsi que par rapport à une cassette de film (2), appareil caractérisé en ce que le disque de mémoire (6) est placé entre un film mobile (2') et un objet (5) dont on veut former l'image.