Brevet FR2598583A1 — publié le 19871113

INSTALLATION DE RADIOLOGIE A RESEAU DE COMMUNICATION. L'invention est relative à une installation de radiologie. Une installation de radiologie, notamment radioscopie ou radiographie, comporte un nombre important d'appareils qui sont associés les uns aux autres en fonction des besoins. Par exemple, 5 pour effectuer une radioscopie on fait appel à un générateur de rayons X, un intensificateur d'images, une caméra vidéo et un récepteur ou moniteur de télévision; pour la radiographie, à la place d'une caméro vidéo et d'un moniteur de télévision on utilise un appareil photographique à changeur de films. Lors de l'exécution 10 d'un examen d'un type déterminé un certain nombre d'appareils sont mis en service, les autres étant hors d'action, et des connexions particulières sont établies entre les appareils en service. Ainsi pour chaque utilisation on confère à l'installation une configuration déterminée. Pour permettre la modification instantanée de la confi15 guration on prévoit souvent un câblage complexe de l'installation. Pour simplifier le montage on a déjà proposé une installation de radiologie dans laquelle le générateur de rayons X est associé à d'autres appareils suivant une boucle fermée o les informations sont transmises d'un appareil à un autre par l'intermédiaire d'une 20 fibre optique. Quand un appareil n'est pas utilisé ou est en panne on dérive l'information par un commutateur de façon à maintenir la boucle fermée. Cette installation connue présente des limitations qui peuvent réduire à néant l'intérêt présenté par la simplification du câblage. 25 On a constaté en particulier que lorsqu'on a besoin de transmettre un grand débit d'informations entre deux appareils la ligne que constitue la boucle fermée peut être saturée et empêche simultanément un grand débit d'informations entre d'autres appareils. L'invention remédie à ces inconvénients. Elle est caractérisée en ce que les signaux d'information entre les appareils de l'installation circulent au moins selon deux boucles reliées les unes aux autres. Avec une telle installation les informations peuvent circuler simultanément à grand débit sur deux boucles distinctes et il est possible de faire communiquer deux appareils se trouvant sur des boucles différentes. Par exemple un traitement d'images enregistré dans un appareil de traitement numérique peut nécessiter un échange d'informations à fort débit entre un pupitre de commande et cet appareil; il en est ainsi notamment quand on utilise un instrument de dialogue du type écran tactile, "boule roulante" ou "joy-stick". Avec l'inven10 tion si les commandes de l'appareil photographique, de l'intensificateur d'images et du collimateur d'images se trouvent dans une boucle distincte de celle o se trouve l'appareil de traitement numérique il est possible d'effectuer une radiographie en même temps qu'on exécute un traitement d'image. Dans une réalisation on prévoit une boucle principale à laquelle sont raccordées des boucles secondaires ou spécialisées. Dans ce cas il est possible d'affecter à chaque boucle secondaire, un dispositif de contrôle et commande pour l'ensemble des appareils de cette boucle, ce dispositif se trouvant au noeud entre 20 cette boucle secondaire et la boucle principale. Une boucle secondaire comporte par exemple les commandes de position des appareils de la salle de radiologie, à savoir la table porte-patient et le support, en général en forme d'arceau, de l'ensemble tube à rayons X-détecteurs. Une autre boucle secondaire 25 ou spécialisée est affectée à la commande des appareils de formation d'image tel qu'un appareil photographique et une caméra vidéo. Pour une installation selon l'invention, on a trouvé que l'utilisation du protocole de communication de type HDLC (High Level data link control) était particulièrement avantageuse. Pour réaliser l'installation de linvention, dans un exemple, on affecte à chaque appareil un dispositif de communication et de traitement qui comporte de façon séparée un circuit de gestion des communications avec les autres appareils et un circuit de traitement des messages destinés à l'appareil ou provenant de l'appareil. Le circuit de gestion des communications est par exemple tel qu'il comporte un commutateur constitué par un seul interrupteur en dérivation qui se ferme lors de la détection d'un incident dans l'appareil correspondant. Les signaux dans chaque boucle sont du type électrique ou optique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur 10 lesquels: la figure 1 est un schéma d'une installation selon l'invention, la figure 2 est un schéma d'un dispositif de communication associé à chaque appareil de l'installation de la figure 1, et la figure 3 montre une particularité du dispositif de la figure 2. L'installation de radiologie représentée sur la figure 1 permet d'effectuer des examens radioscopiques et radiographiques ainsi que des traitements numériques d'images. Les messages (informations de commande ou d'état) sont 20 transmis par l'intermédiaire de lignes de communication constituées par des fibres optiques et organisées suivant plusieurs boucles avec une boucle principale 10 et deux boucles secondaires 11 et 12. Comme on peut le voir sur la figure 2, à chaque appareil 13 est associé un dispositif de communication 14 comprenant, d'une part, 25 un circuit 15 de gestion de la communication des signaux entre appareils et, d'autre part, un circuit 16 de traitement des informations destinées à - ou provenant de - l'appareil 13 proprement dit. Chaque circuit comporte un moyen de calcul à microprocesseur. Pour le circuit 15 de gestion des communications l'unité centrale du 30 microprocesseur porte la référence 151 tandis que pour le circuit 16 l'unité centrale du microprocesseur porte la référence 161. Ce circuit 16 comporte en outre une mémoire 17 et un circuit 18 de gestion des entrées/sorties parallèles. Les appareils se trouvant à un noeud, comme celui de référence 131 sur la figure 2, qui sont entre la boucle principale 10 et une boucle secondaire 11 ou 12, sont associés à des dispositifs de communication 141 qui comportent un circuit de gestion de communications à deux entrées 152 et 153 et deux sorties 154 et 155. Les appareils dont les commandes se trouvent sur la boucle principale 10 sont: - un dispositif 20 de commande et contrôle de salle se trouvant également dans la boucle secondaire 11 dite boucle de salle, - un dispositif 21 de contrôle et commande de la puissance du rayonnement X qui assure la commande et le contrôle d'une armoire de puissance 22 pour l'alimentation en énergie électrique de deux tubes 23 et 24 à rayons X, d'un dispositif 25 de commande de vitesse de rotation de l'anode tournante de chaque tube 23, 24, et d'un 15 dispositif de refroidissement 26, - un dispositif 27 de contrôle d'images se trouvant également dans la boucle secondaire 12 dite boucle d'image, - et un dispositif 28 de traitement numérique d'images. Dans la boucle secondaire 11 de salle se trouve, à la suite du 20 dispositif 20, un dispositif 30 de commande de l'alimentation en énergie électrique des appareils de la salle de radiologie et de l'éclairage de cette salle, les commandes 31 de position de la table porte-patient, les commandes 32 de position d'un arceau portant les tubes à rayons X et le (ou les) détecteur(s), un pupitre 33 se trouvant 25 dans la salle de radiologie à proximité de la table porte-patient, et un pupitre 34 de commande générale. Dans la boucle secondaire d'image 12 se trouve, à la suite du dispositif de contrôle d'images 27, la commande 35 d'un collimateur associé à des filtres de contour 36, la commande 37 d'une caméra 30 vidéo, la commande 38 d'un appareil photographique, la commande 39 d'un changeur de films et la commande 40 d'un intensificateur d'images. En outre un dispositif 41 d'injection automatique de produit de contraste dans les vaisseaux sanguins du patient est commandé directement par le dispositif 27. s Le dispositif 28 de traitement numérique permet de réaliser de l'imagerie dite "soustractive" qui consiste à effectuer point par point la différence entre les valeurs de luminance affectées à chaque point, d'une part avec produit de contraste, et d'autre part sans produit de contraste. Ce procédé d'imagerie est surtout utilisé pour l'examen, appelé angiographie, des vaisseaux sanguins. Le dispositif 28 est relié, par une ligne 42, à un circuit de distribution vidéo 43 présentant une entrée 44 recevant le signal de la caméra 37 et une entrée-sortie 45 reliée à une entrée-sortie 46 10 d'un magnétoscope 47. Le circuit 43 comporte, en outre, deux sorties reliées à deux moniteurs de télévision, respectivement 48 et 49, le premier étant disposé au voisinage du pupitre 34 de commande centrale et le second au voisinage de la table porte-patient. Dans la boucle principale 10 et dans les boucles secondaires I 1 et 12 les informations sont transmises d'un appareil à un autre par des fibres optiques. Ainsi à l'entrée du circuit 15 (figure 3) on prévoit un convertisseur 51 de signal lumineux, transmis par une fibre optique 521, en un signal électrique et, à la sortie de ce circuit 15, se trouve un convertisseur 53 transformant un signal électrique 20 provenant de ce circuit, ou acheminé par ce circuit, en un signal lumineux vers une fibre optique de sortie 522. La sortie 511 du convertisseur d'entrée 51 est reliée directement à l'entrée 531 du convertisseur de sortie 53 par l'intermédiaire d'un interrupteur 54 qui, en fonctionnement normal, est 25 ouvert mais est fermé en cas d'incident dans l'appareil correspondant afin que la boucle correspondante reste fermée malgré l'incident. L'interrupteur 54 peut également intervenir quand l'appareil correspondant n'est pas utilisé. En série avec le conducteur de sortie du convertisseur 51 se 30 trouve un autre interrupteur 55. De même, en série avec le conducteur d'entrée 53 on prévoit un interrupteur 56. Les interrupteurs 55 et 56 sont fermés en fonctionnement normal et ouverts en cas d'incident. Une pile électrique 57 alimente en énergie électrique les convertisseurs 51 et 53 afin que la transmission du signal puisse s'effectuer même en cas d'interruption de l'alimentation habituelle en énergie électrique de l'appareil correspondant 13. On comprendra mieux les caractéristiques de l'installation de la figure I à l'aide de la description d'un exemple d'utilisation de cette installation. Cet exemple concerne la radiographie, c'est-àdire l'utilisation de l'appareil photographique 38. L'opérateur donne, grâce à un bouton sur le pupitre 34, un 10 ordre d'examen radiographique. Cet ordre est transformé en un message acheminé par les circuits 16 et 15 associés à ce pupitre, vers le dispositif 20 de contrôle de salle qui, à partir de ce message reçu, élabore un autre message déterminant le trajet que doivent suivre les messages et qui est utilisé comme ordre de commande ou 15 d'arrêt par les divers appareils de l'installation. Ainsi dans la boucle secondaire 11 le message provenant du pupitre 34 est interprété par la commande 30 comme étant un ordre de mise en route ou de maintien de l'alimentation en énergie électrique dans la salle. Cependant ce sont les messages préalablement envoyés grâce au 20 pupitre 33 qui ont mis en place, dans la position voulue, la table 31 et l'arceau 32 supportant la source de rayons X et le (ou les) détecteur(s). Le message du dispositif 20 est transmis dans la boucle principale 10 d'abord au dispositif 21 qui élabore une configuration 25 d'utilisation des sources de rayons X et, ensuite, au dispositif 27 de contrôle d'images qui, dans la boucle secondaire 12, élabore aussi une configuration d'utilisation. Le dispositif 21 détermine lesquels des deux tubes, 23 ou 24, doit être utilisé. Par exemple, si le tube 23 a fonctionné peu de 30 temps auparavant on utilise seulement le tube 24. La vitesse de rotation de l'anode tournante est déterminée à la valeur correspondant à la radiographie, c'est-à-dire dans l'exemple 9.000 tours par minute. Le cas échéant le dispositif de refroidissement 26 est mis en route et les moyens d'alimentation 22 des tubes dont mis en veille en attendant l'ordre définitif de déclenchement de la prise de vue. Dans la boucle secondaire 12 tous les appareils, à l'exception de la caméra de télévision, sont mis en état de veille. Le message est retransmis au dispositif 20 par l'intermédiaire du dispositif 28 de traitement numérique d'image qui, dans ce cas, n'est pas utilisé. Le message retransmis au dispositif 20 indique si le fonctionnement est correct ou non. En cas de réponse positive une indication 10 est fournie sur le pupitre 34 et l'opérateur peut donner alors l'ordre définitif de prise de vue. En variante, une indication d'interdiction est fournie à l'opérateur en cas d'incident, une absence d'interdiction valant autorisation de prise de vue. La configuration en boucle principale et boucles secondaires 15 offre des possibilités supérieures à celles qu'on pourrait obtenir si toutes les informations transitaient par une boucle unique. Par exemple, les informations dans la boucle 12 ne passent pas par la boucle principale 10 et ne risquent donc pas de saturer le débit d'informations dans cette boucle principale. Réciproquement, les 20 informations dans la boucle 12 peuvent circuler sans retard malgré une quantité importante d'informations dans la boucle 10. De cette manière, il est possible par exemple d'effectuer une radiographie alors qu'en même temps, on effectue un traitement d'images, à l'aide du pupitre 34 et des dispositifs 28 et 43, sur une radioscopie 25 effectuée antérieurement. En effet un tel traitement d'images peut entrainer un grand débit d'informations sur la boucle 10 si on utilise, sur le pupitre, un écran tactile, une boule roulante ou un "joy-stick" pour effectuer des tracés sur l'image. REVENDICATIONS 1. Installation de radiologie comprenant un ensemble d'appareils entre lesquels circulent des signaux d'informations, caractérisée en ce que, pour la transmission de ces signaux, l'installation comporte au moins deux boucles (10, 11 et 12) entre lesquelles les informations peuvent circuler, chaque boucle étant susceptible de transmettre des informations qui ne passent pas par une autre boucle. 2. Installation selon la revendication I caractérisée en ce qu'un pupitre de commande générale (34) est disposé dans l'une des boucles 10 (Il). 3. Installation selon la revendication I ou 2 caractérisée en ce qu'elle comporte une boucle principale (10) et des boucles secondaires ou spécialisées (I11, 12). 4. Installation selon la revendication 3 caractérisée en ce que chaque boucle secondaire comporte un dispositif de commande et de contrôle (20, 27) pour l'ensemble des appareils de cette boucle, ce dispositif de contrôle et commande se trouvant au noeud entre cette boucle secondaire et la boucle principale (10). 5. Installation selon la revendication 3 ou 4 caractérisée en ce 20 que dans une première boucle secondaire (11) sont disposés les commandes (31, 32) de position des appareils de la salle de radiologie, à savoir la table porte-patient et le support de l'ensemble tube à rayons X-détecteur(s). 6. Installation selon la revendication 5 caractérisée en ce que 25 dans la première boucle secondaire (11), en série avec les commandes de position, se trouvent la commande (30) de distribution d'énergie électrique aux appareils de la salle de radiologie et un pupitre (33) de commande de positions. 7. Installation selon les revendications 2 et 5 caractérisée en 30 ce que le pupitre (34) de commande générale de l'installation est en série avec les commandes de positions (31, 32) des appareils dans la première boucle secondaire (11). 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 7 caractérisée en ce que les commandes des appareils de formation d'images: appareil photographique (38) et caméra vidéo (37) sont disposées en série dans une deuxième boucle secondaire (12). 9. Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce qu'au moins la commande (35, 39, 40) de l'un des éléments suivants est également disposée en série dans la deuxième boucle (12): un collimateur, un changeur de films et un intensificateur d'images. 10. Installation selon les revendications 4 et 8 caractérisée en 10 ce que la commande (4) d'un dispositif d'injection automatique de produit de contraste est effectuée par le dispositif (27) de contrôle et commande au noeud entre la boucle principale (10) et la deuxième boucle secondaire (12). 11. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 15 10 caractérisée en ce que dans la boucle principale (i0) se trouve un dispositif (21) de contrtôle des moyens générateurs de rayons X. 12. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 11 caractérisée en ce que dans la boucle principale (10) se trouve un dispositif de calcul (28) pour effectuer un traitement numérique sur 20 une image enregistrée. 13. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'à chaque appareil est affecté un dispositif (14) de communication comprenant un circuit (16) de traitement de l'information pour l'appareil et un circuit (15) réservé à la 25 transmission des messages. 14. Installation selon la revendication 13 caractérisée en ce que le circuit (15) de transmission des messages comporte un simple interrupteur (54) qui est fermé en cas d'incident de l'appareil correspondant afin de maintenir fermée la boucle dans laquelle se trouve 30 cet appareil. 15. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les informations sont transmises par l'intermédiaire de fibres optiques (52), chaque circuit de transmission (15) comportant à son entrée un convertisseur (51) de signal lumineux en signal électrique et à sa sortie un convertisseur (53) de signal électrique en signal lumineux.