Brevet FR2627011A1 — publié le 19890811

MONITEUR DE VISUALISATION A TUBE A RAYONS CATHODIQUES ET MOBILE CHIRURGICAL RADIOLOGIQUE COMPORTANT UN TEL MONITEUR. L'invention a principalement pour objet un moniteur de visualisation à tube à rayons cathodiques et un mobile chirurgical radiologique comportant un tel écran. Les moniteurs de visualisation à tube à rayons cathodiques sont universellement utilisés pour visualiser des informations. Dans certains cas, il serait souhaitable de pouvoir faire tourner l'image. C'est notamment nécessaire si on veut obtenir une image, par exemple verticale acquise avec un mobile chirurgical. Un mobile chirurgical est un dispositif mobile comportant, par exemple une source de rayons X et un amplificateur de brillance orientable. Un tel dispositif permet, notamment pendant une opération chirurgicale de faire des radios des organes que les chirurgiens désirent visualiser. La position à l'écran de l'image va donc dépendre de la position relative des organes à visualiser et de l'amplificateur de brillance. Lors d'une opération, il est très important pour le chirurgien de voir les organes traités dans son orientation habituelle. Une image ntayant pas la bonne orientation risque de provoquer une erreur par exemple dans la direction de la découpe d'un organe. Une telle erreur peut avoir des conséquences catastrophiques. Il est connu de réaliser des écrans de visualisation comportant des déviateurs tournants. La rotation est limitée par les cibles d'alimentation du déviateur horizontal et vertical. De plus, comme le dispositif de type connu ne comporte pas d'asservissements pour le réglage de la rotation de l'image on fait fonctionner la source des rayons X et l'amplificateur de brillance puis on effectue la rotation de l'image jusqu'à obtenir l'orientation désirée Ainsi, avec un tel dispositif de type connu le patient est irradié par les rayons X pendant le réglage. Or il est bien connu que les rayons X sont dangereux et notamment cancérigènes et qu'il est très important de réduire au minimum la dose de rayonnements reçus par le patient. Le tube de visualisation selon la présente invention comporte un joint tournant permettant de fournir les signaux électriques necessaires aux déviateurs tout en permettant une rotation libre de ceux-ci par rapport au reste du tube à rayons cathodiques. Ainsi, tous les angles de rotation sont possibles et pour passer d'une orientation à une orientation différente, désirée, il est possible de prendre le chemin le plus court. Avantageusement, le dispositif selon la présente invention comporte un asservissement de position de l'image sur l'écran. Dans le cas des mobiles chirurgicaux, à chaque type de radios, correspond une position habituelle de présentation qui facilite l'intervention du chirurgien. Ainsi, il suffit de sélectionner la position correspondante à l'opération que l'on va effectuer pour obtenir le positionnement idéal de l'image. L'invention a principalement pour objet un tube de visualisation à rayons cathodiques comprenant un bloc de déviation de faisceaux d'électrons susceptible de tourner pour permettre d'obtenir une orientation désirée de l'image, caractérisé par le fait qu'il comporte un joint tournant assurant les connexions électriques du bloc de déviation du faisceau d'électrons tout en permettant la rotation de celui-ci. L'invention a aussi pour objet un mobile chirurgical caractérisé par le fait qu'il comporte un mobile de visualisation selon l'une quelconque des revendications précédentes. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs parmi lesquelles - la figure 1 est un schéma d'un moniteur à tube à rayons cathodiques selon la présente invention - la figure 2 est un schéma d'un disque d'un joint tournant susceptible d'être mis en oeuvre dans le dispositif selon la présente invention - la figure 3 est un schéma d'un statif chirurgical selon la présente invention. Sur les figures 1 à 3 on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Sur la figure 1, on peut voir un exemple de réalisation d'un tube à rayons cathodiques selon la présente invention. Dans l'exemple, le tube à rayons cathodiques donne une image circulaire dont le centre sera défini par l'intersection de l'écran avec l'axe 2 du tube. La rotation de l'image sera obtenue par une rotation mécanique du bloc de déviation l composé d'un déviateur horizontal et d'un déviateur vertical. Ces deux déviateurs ont besoin de recevoir leur alimentation électrique sur trois ou avantageusement sur quatre fils. Dans la version comportant trois fils chaque déviateur reçoit l'alimentation électrique par un fil, le retour du courant étant réalisé par une masse commune. Les fils d'alimentation portent la référence 5 sur les figures. Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du. cadre de la présente invention augmenter le nombre de pistes 8. On peut répartir un signal sur plusieurs pistes pour, par exemple, diminuer les pertes par effet Joule, et/ou augmenter le nombre de signaux à transmettre si cela est nécessaire. Pour que le bloc de déviation 1 puisse tourner librement autour de l'axe 2 sans être gêné par les fils d'alimentation 5 les moniteurs selon la présente invention comportent un joint tournant 20. Le joint tournant 20 comprend des conducteurs électriques reliés 8 au fil 5 et des dispositifs 9 susceptibles de réaliser le contact électrique en divers points du conducteur électrique 8 relié au fil 5. Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1, le joint tournant 20 comporte au moins une plaque sur laquelle sont déposées des pistes circulaires de conducteurs. Des contacts électriques peuvent être établis en chaque point des pistes circulaires 8. Par exemple les contacts électriques sont réalisés par des balais 9 frottant sur les pistes 8. Avantageusement, tous les balais 9 sont fixés sur une plaque support 4. Les balais 9 sont reliés par des fils 6 au dispositif d'alimentation électrique de déviateur du bloc de déviation 1. Avantageusement, les balais. 9 comportent des ressorts susceptibles de rattraper toute usure du balai. Avantageusement, le dispositif selon la présente invention comporte des moyens de repérage de la position angulaire du bloc de déviation 1 par rapport au châssis du tube à rayons cathodiques. Dans un premier exemple de réalisation du dispositif selon la présente invention les moyens de repérage de position comprennent un codeur optique. Un tel codeur comprend un ou plusieurs détecteurs optiques placés en face d'une série de traits susceptibles de moduler la lumière. Un tel dispositif associé à un compteur et/ou à une mémoire permet, dans la mesure où il comporte un repère absolu de déterminer avec précision la position actuelle du bloc de déviation. Le compteur ou le dispositif de mémorisation garde en permanence la valeur de cette position, une fois que le bloc de déviation 1 a atteint la position désirée. Avantageusement, les moyens de détection de la position du bloc de déviation 1 comprennent une piste résistive 7, par exemple concentrique aux pistes métalliques de transmission d'informations 8. On applique une tension électrique aux bornes de la piste résistive 7, la tension recueillie sur un balai frottant sur la piste 7 dépend de la position du bloc de déviation 1. Cette tension peut servir directement pour commander un dispositif d'asservissement de la position du bloc de déviation 1 à une position désirée. Sur les figures 1 à 3, on a illustré ltexemple de réalisation des moyens de détection de position du bloc de déviation 1 comportant une piste résistive. Sur la figure 2, on peut voir un exemple de réalisation de plaques 3 du joint tournant 20 susceptibles d'être rendues solidaires du bloc déflecteur 1. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 2 on a utilisé un disque 3 évidé en son milieu pour permettre le passage de la verrerie du tube à rayons cathodiques. Les pistes 8 ont une largeur suffisante pour permettre le passage du signal de déflexion. Les pistes 8 consistent par exemple en un dépôt de cuivre, de cuivre doré ou d'or. Avantageusement, le disque 3 est réalisé en technologie des circuits imprimés. Avantageusement, le dispositif selon la présente invention comporte des moyens permettant de localiser la position angulaire du bloc de déflexion 1 par rapport au châssis de l'écran. Par exemple, le disque 3 comporte une piste résistive circulaire. La piste résistive 7 est par exemple concentrique aux pistes 8. La piste résistive 7 est par exemple réalisée par dépôt d'encre résistive sur le support du disque 3. En appliquant une différence de potentiel aux entrées 10 de la piste résistive 7 on associe de façon bi-univoque une tension à chaque point de la piste 7 et donc à chaque position du disque 3 en face d'un contact électrique. Cette tension, par exemple comparée à une tension de consigne peut servir pour commander directement un dispositif d'asservissement de position du bloc déflecteur 1. Avantageusement, une résistance 32 est disposée en série avec la piste résistive 7 pour éviter de court-circuiter la tension d'alimentation lors du passage du curseur sur les deux extrémités 10 de la piste résistive. La résistance 32 est soit un composant rapporté sur le disque 3 soit un dépôt d'encre résistive, soit un composant extérieur. Il est important d'éviter toutes variations dans le temps de la résistance de la piste résistive 7, notamment par suite de frottements d'un balai 9. Dans un exemple de réalisation particulièrement avantageux du dispositif selon la présente invention, le balai 9 de la figure 1 ne frotte pas sur la piste 7 elle-même mais sur des collecteurs connectés régulièrement à la piste 7. Dans tous les cas, le balai 9 parcours une piste circulaire ouverte d'une façon semblable au curseur d'un potentiomètre. Sur la figure 3, on peut voir un exemple de statif chirurgical 22 selon la présente invention. Le statif chirurgical' 22 comprend une source de rayons X 23 et un récepteur de rayons X 24. Le support du mobile chirurgical 22 permet de le placer dans la position désirée par rapport à un patient 25 pour permettre de faire des examens radiologiques, par exemple des organes à opérer. La source de rayons X 23 comporte, par exemple, un tube à vide. Le récepteur - de rayons X 24 comporte, par exemple, un amplificateur de brillance associé à une caméra de télévision. L'amplificateur de brillance convertit les photons X en électrons, accélère les électrons et convertit les électrons accélérés en photons visibles La caméra de télévision convertit le signal lumineux en un signal électrique. Le dispositif 24 est connecté par un câble 26 à un moniteur vidéo 100. Le moniteur vidéo ioe est par exemple un moniteur à écran circulaire comprenant un bloc déflecteur 1 susceptible de tourner pour permettre la rotation de l'image. Le dispositif de la figure 3 comporte des moyens d'asservissements de la position de l'image à l'écran. Un curseur susceptible de balayer la piste circulaire résistive 7 est connecté à l'entrée d'un dispositif d'asservissement 11. Le dispositif d'asservissement il comprend par exemple un amplificateur opérationnel 12. Le curseur est connecté par exemple à l'entrée + de l'amplificateur opérationnel 12. D'autre part, un dispositif de commande 28 est connecté par une ligne 29 à l'entrée - de l'amplificateur opérationnel 12, pour lui fournir une tension de référence fonction de la position de l'image désirée. D'autre part, l'entrée - de l'amplificateur opérationnel 12 est connectée par l'intermédiaire d'une résistance 13 à la sortie de l'amplificateur opérationnel 12. La résistance 13 permet de définir le gain de l'amplificateur opérationnel 12.Le dispositif de commande 28 comporte par exemple une boîte de résistance calibrée connectée à une référence de tension ; à chaque position prédéterminée de l'image désirée correspond une résistance susceptible de fournir une référence à l'amplificateur opérationnel 12. Dans la variante de réalisation du dispositif selon la présente invention comportant un codeur optique, un convertisseur analogique-numérique est intercalé entre la mémoire contenant la position et l'entrée de l'amplificateur 12. Il est d'autre part possible d'utiliser un circuit logique pour commander un moteur 14. Dans ce cas, la valeur de consigne est transmise sous forme numérique par exemple à l'aide d'un clavier. La sortie du dispositif d'asservissement 11 est connectée par une liaison électrique 27 à un moteur 14. Le moteur 14 est relié par une liaison mécanique 21 au bloc déflecteur 1. Lorsque l'opérateur, par exemple un chirurgien décide de la position de l'image qu'il désire avoir sur le moniteur 100 il envoie par l'intermédiaire du dispositif de commande 28 une tension de référence à l'amplificateur opérationnel 12. L'amplificateur opérationnel 12 reçoit d'autre part une tension qfli est fonction de la position actuelle du bloc de déflexion 1. Si la position du bloc de déflexion 1 correspond à la position désirée, la tension délivrée en sortie de l'smpllflcateur opérationnel 12 est nulle et la position du bloc déflecteur 1 est maintenue. Par contre, s'il existe une différence de potentiel entre les entrées + et - de l'amplificateur opérationnel 12 celui-ci fournit au moteur 14 un signal de commande par l'intermédiaire de la liaison électrique 27. La commande électrique est maintenue jusqu'à l'obtention de la position désirée c'est-à-dire jusqu'au moment où les tensions sur l'entrée + et - de l'amplificateur opérationnel 12 soient égales. Avantageusement, le dispositif de commande 28 comporte symbolisées les diverses positions correspondantes aux opérations pour lesquelles le statif chirurgical 22 selon la présente invention est susceptible d'être mis en oeuvre. Il est bien entendu que d'autres générateurs de tension comme par exemple des potentiomètres, des sources numériques connectées sur un convertisseur numérique-analogique ne sortent pas du cadre de la présente invention. Le dispositif selon la présente invention permet une rotation rapide et sûre de l'image sur un moniteur 100 tout en utilisant un dispositif extrêmement simple et fiable. De plus la position de l'image peut être présélectionnée même en absence de rayons X ce qui réduit la dose de rayons X reçus par le patient durant l'opération. L'invention s'applique principalement à la réalisation de moniteurs de visualisation à tube à rayons cathodiques dont l'image est susceptible de tourner. L'invention s'applique aussi à la réalisation de mobiles chirurgicaux comportant et/ou associés à de tels moniteurs. REVE:NDI CATIONS 1. Tube de visualisation à rayons cathodiques comprenant un bloc (1) de déviation de faisceau d'électrons susceptible de tourner pour permettre d'obtenir une orientation désirée de l'image, caractérisé par le fait qu'il comporte un joint tournant (20) assurant les connexions électriques du bloc (1) de déviation du faisceau d'électrons tout en permettant la rotation de celui-ci. 2. Tube de visualisation selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (7) de repérage de position angulaire du bloc (1) déflecteur. 3. Tube selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens de repérage (7) de position angulaire du bloc (1) déflecteur comporte un codeur optique. 4. Tube selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens (7) de repérage de la position angulaire du bloc (1) déflecteur comportent une piste résistive. 5. Tube selon la revendication 4, caractérisé par le. fait que la piste résistive est reliée à une série de plots sur laquelle est susceptible de frotter un balai (9). 6. Tube selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif d'asservissement (11) de l'orientation de l'image à l'écran dans au moins une position désirée. 7. Tube selon les revendications 4 et 6, caractérisé par le fait que le dispositif d'asservissement (11) comporte un amplificateur opérationnel dont une des entrées est reliée à la piste résistive (7) de codage de position du bloc (1) déflecteur. 8. Tube selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un moteur électrique (14) susceptible de faire tourner le bloc (1) déflecteur. 9. Tube selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens permettant d'inverser l'image de haut en bas et/ou de droite vers la gauche. 10. Mobile chirurgical caractérisé par le fait qu'il comporte un tube de visualisation selon l'une quelconque des revendications précédentes.