Brevet FR2646515A1 — publié le 19901102

CASSETTE DE RADIOLOGIE AVEC CELLULE DETECTRICE D'EXPOSEUR AUTOMATIQUE INCORPOREE L'invention concerne les systèmes de radiologie, notamment ceux mis en oeuvre pour les examens radiologiques du sein, qui utilisent une cassette d'enregistrement du type fi1m-éc:#n et un dispositif de contrôle d'exposition automatique. Les systèmes de radiologie du type mammographe comprennent, comme le montre la figure 1, une source 10 de rayonnement X portée par une potence 11 disposée au sommet d'une plaque verticale 12. Cette dernière porte un ensemble 13 sur lequel repose le sein 16 à examiner par l'intermédiaire d'une tablette horizontale 15. Une pelote 17, transparente au rayonnement X et mobile verticalement le long de la plaque 12, sert à comprimer le sein. Pour s'adapter à la taille de la patiente, la plaque 12 est montée sur. une colonne verticale 9 reposant sur le sol et se déplace verticalement sur ladite colonne grâce à un dispositif mécanique approprié. L'ensemble 13 présente, sur sa partie supérieure et sous la plaque 15, un tunnel dans lequel vient se loger une cassette 18 constituée d'une boite noire renfermant un film sensible 14 au rayonnement X direct ou à un rayonnement photonique émis par un écran (non représenté) recevant le rayonnement X. C'est sur ce film 14 que se forme l'image latente du sein après une durée de pose appropriée; le développement du film donne un cliché radiographique. Pour que le cliché présente un intérêt en vue d'un diagnostic, tous les points qui constituent l'image de l'objet examiné doivent présenter entre eux un contraste suffisant; en particulier, le noircissement du film, doit être correct et "normalisé" pour un domaine très large d'opacité de ltobjet. A cet effet, le noircissement peut être contrôlé par un dispositif de contrôle de radiation, également appelé exposeur, qui est constitué essentiellement d'un détecteur de rayonnement X délivrant un signal électrique proportionnel au débit de la dose de rayonnement X qui passe à travers l'objet.Ce signal électrique, qui traduit l'intensité du rayonnement X, est intégré pendant le temps de pose et le signal résultant de cette intégration est comparé à chaque instant à un signal de seuil pré-déterminé qui est fonction des caractéristiques du film sensible ou du couple film/écran. Dès que le signal intégré atteint ce seuil, le signal indiquant l'égalité commande l'arrêt de la source, ce qui termine la pose. Le détecteur de rayonnement X peut être placé soit en amont de la cassette contenant le couple film-écran, soit en aval de la cassette. Dans la première disposition, le détecteur doit être transparent au rayonnement X de manière à ne pas donner d'image sur le film; ceci n'est possible que pour des rayonnements d'énergie supérieure à 50 Kvp approximativement. La deuxième disposition est prise quand l'énergie du rayonnement X est inférieure à 50 Kvp, notamment de l'ordre de 25 Kvp, ce qui est le cas notamment des appareils de radiologie du type mammographe. Un dispositif de contrôle de radiation qui utilise un détecteur de rayonnement X présente l'inconvénient que son étalonnage dépend a) de la sensibilité du film, b) de l'absorption du rayonnement X par le ou les écrans dans le cas d'un détecteur en aval du film, c) du rendement de conversion du ou des écrans entre le rayonnement X reçu par l'écran et la lumière émise vers le film, d) de la réponse du détecteur en fonction de l'énergie du rayonnement X, e) de l'énergie du rayonnement X dont dépendent les points b), c) et d). Un but de la présente invention est donc de réaliser, dans un dispositif de contrôle de radiation d'un système de radiologie, un détecteur dont l'étalonnage est indépendant ou faiblement dépendant de la nature de l'écran et de l'énergie du rayonnement X. Un autre but de la présente invention est également de réaliser un détecteur d'un dispositif de contrôle de radiation qui mesure le rayonnement lumineux émis par le ou les écrans associes au film sensible. Un autre but de la présente invention est de réaliser un détecteur d'un dispositif de contrôle de radiation qui est incorporé à la cassette contenant le couple film-écran. L'invention se rapporte, dans un système de radiologie comportant un dispositif de contrôle de radiation, à une cassette de radiologie comprenant une boite réalisant une chambre noire photographique, au moins un écran convertissant le rayonnement X en un rayonnement lumineux et un film sensible audit rayonnement lumineux disposé en amont dudit écran, caractérisé en ce qu'elle comprend, en outre, un détecteur de rayonnement lumineux disposé en aval dudit écran pour, d'une part, détecter le rayonnement lumineux émis par ledit écran et, d'autre part, fournir un ou plusieurs signaux électriques représentatifs du rayonnement lumineux détecté et un dispositif de transmission dudit ou desdits signaux électriques vers l'extérieur de la cassette. Le détecteur de rayonnement peut être réalisé de différentes manières, par exemple sous la forme d'une matrice de photodiodes ou de cellules photovoltaïques ou d'un substrat diélectrique sur lequel est déposée une couche de silicium amorphe. Le dispositif de transmission est de préférence réalisé par des éléments opto-électroniques. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un mammographe selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue en coupe d'une cassette de radiologie avec détecteur de rayonnement lumineux incorporé selon l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus d'un détecteur de rayonnement lumineux selon l'invention Comme on l'a indique dans le préambule, le détecteur d'un dispositif de contrôle de radiation d'un système de radiologie mesure le rayonnement X qui a traversé l'objet à examiner dans le but de contrôler la durée d'exposition d'un film sensible au rayonnement lumineux émis par un ou deux convertisseurs rayonnement X/rayonnement lumineux appelés écrans. L'invention propose, non pas de mesurer le rayonnement X qui a traversé l'objet, mais de mesurer une partie du rayonnement lumineux qui est émis par l'écran disposé en aval du film sensible. Pour réaliser cette mesure, l'invention propose d'utiliser un détecteur de rayonnement lumineux qui est placé sous le film photosensible et l'écran inférieur associé. En outre, de préférence, ce détecteur est incorporé à la cassette qui contient le couple film-écran. La figure 2 est une vue en coupe transversale d'une cassette de radiologie incorporant, selon l'invention, un détecteur de rayonnement lumineux. Cette cassette comprend une boite 20, comportant un fond 26, des côtés latéraux 34 et 35 et un couvercle 21, qui réalise une chambre noire photographique. A l'intérieur de cette boîte 20 sont disposes de manière connue, un premier écran 22, sous le couvercle 21, un film photosensible 23 et un deuxième écran 24. Les écrans 22 et 24 réalisent la conversion en rayonnement lumineux du rayonnement X représenté par la flèche RX, qu'ils reçoivent au travers de l'objet à examiner (non représente et du couvercle 21 transparent aux rayons X. Il est à remarquer que la plupart des cassettes qui sont utilisées actuellement ne comportent qu'un seul écran, l'écran 24 disposé en aval du film photosensible 23. Immédiatement sous le deuxième écran 24 est disposé un détecteur 25 du rayonnement lumineux émis par l'écran 24. Ce détecteur peut être réalisé de diverses manières, par exemple à l'aide de cellules photorésistives ou photovoltaïques 27 qui sont arrangées sous la forme d'une. matrice plane de lignes ou de colonnes ou les deux à la fois. Les cellules 27 peuvent être associées ou non à des préamplificateurs 28, les cellules et les préamplificateurs étant montés sur un support 29. Le détecteur peut également être réalisé à l'aide d'une couche de silicium amorphe qui est déposée sur un substrat diélectrique tel que du verre. Afin d'éviter que le détecteur 25 reçoive un rayonnement lumineux autre que celui émis par l'écran 24, il est entouré sur sa périphérie par un joint 33. De préférence, la superficie du détecteur sera celle de l'écran 24 de manière à effectuer une mesure qui est directement proportionnelle au rayonnement lumineux émis par l'écran 24 en direction du film photosensible. On remarquera, à ce sujet, que cette mesure du rayonnement lumineux en provenance du deuxième écran 24 ne constitue pas une mesure proportionnelle au rayonnement lumineux reçu par le film photosensible 23 car elle ne tient pas compte du rayonnemcnt lumineux émis par le premier écran 22. Ainsi, dans le cas d'une cassette comportant deux écrans (figure 2), la mesure effectuée par le détecteur de rayonnement lumineux 25 est entachée d'erreur. Aussi, dans certaines réalisations, il peut être préférable de n'utiliser que l'écran 24 situé en aval du film 23 par rapport au sens de propagation du rayonnement X. Le détecteur 25 peut être constitué d'une matrice de cellules élémentaires comme on l'a indiqué ci-dessus mais il peut ne comprendre qu'une seule cellule couvrant toute la surface de l'écran 24 ou encore plusieurs cellules adjacentes ayant des superficies et des formes particulières comme cela est représenté sur la figure 3. On remarquera qu'un détecteur 25 qui n'aurait qu'une seule cellule couvrant toute la surface de l'écran 24 conduirait à un signal de mesure qui serait perturbé par le rayonnement X direct, c'est-a-dire le rayonnement n'ayant pas traversé l'objet. Aussi, une telle solution a peu de chances d'être retenue, sauf à l'associer avec un système de masques ayant pour effet de limiter la surface sensible du détecteur à la zone utile. Dans le cas d'un détecteur à une seule cellule, il est nécessaire de limiter la superficie et la forme de la cellule à la zone qui ne reçoit que le rayonnement X ayant traversé l'objet. Les formes particulières de la figure 3 résultent du fait que, dans un dispositif de contrôle de radiation, il est important d'effectuer une mesure de rayonnement uniquement pour la partie correspondant à l'objet à examiner car le rayonnement qui n'a pas été atténué par l'objet fausse la mesure et donc le contrôle de radiation. En conséquence, il faut adapter la surface d'entrée du détecteur à celui de l'objet examiné. C'est ce que l'on obtient en réalisant des cellules 30,31 et 32 ayant la forme de celles reprdsentées sur la figure 3. Ainsi la cellule 30 a, par exemple, la forme d'un premier demi-cercle qui correspond à un sein de petites dimensions. La combinaison des formes des cellules 30 et 31 aboutit à un deuxième demi-cercle qui correspondrait à un sein de dimensions moyennes. Enfin, la combinaison des formes des trois cellules 30,31 et 32 aboutit à un troisième demi-cercle qui correspondrait à un sein de grandes dimensions. Bien entendu, dans le cas d'une matrice de cellules détectrices élémentaires, l'adaptation de la surface active du détecteur lumineux aux dimensions de l'objet à examiner s'effectuerait par le choix des cellules de la matrice, par exemple en ne tenant compte que des signaux provenant des cellules qui réalisent la zone utile de mesure. Comme le détecteur lumineux 25 fournit un ou plusieurs signaux électriques selon qu'il comprend une ou plusieurs cellules élémentaires, la cassette doit être équipée d'un dispositif de connexion qui permet la transmission du ou des signaux électriques fournis par le ou les cellules élémentaires vers le dispositif de contrôle de radiation proprement dit. La cassette étant un élément amovible, il est essentiel que le dispositif de connexion permette une mise en place et un enlèvement rapide. Il peut être réalisé, de manière classique, par des fiches mâle-femelle ou, de préférence, par des dispositifs de transmission opto-électroniques comportant un ou plusieurs émetteurs sur la cassette et un nombre équivalent de récepteurs sur le support de cassette. Ce dispositif de connexion ne sera pas décrit de manière plus détaillée ici car il est à la portée de l'homme de métier sans faire oeuvre d'invention. On remarquera que e dispositif de connexion sera d'une complexité plus grande dans le cas d'une matrice de cellules élémentaires 27 s'il est prévu de sélectionner une ou plusieurs desdites cellules afin de modifier la surface active du détecteur. REVENDICATIONS 1. Cassette de radiologie comprenant une boîte (20) réalisant une chambre noire photographique, au moins un écran (24) convertissant le rayonnement X en un rayonnement lumineux et un filut sensible (23) audit rayonnement lumineux disposé en amont dudit écran, caractérisé en ce qu'elle comprend, en outre, un détecteur de rayonnement lumineux (25) disposé en aval dudit écran (24) et du film (23) pour, d'une part, détecter le rayonnement lumineux émis par ledit écran (24) et, d'autre part, fournir un ou plusieurs signaux électriques représentatifs du rayonnement lumineux et un dispositif de transmission dudit GO desdits signaux électriques vers l'extérieur de la cassette. 2. Cassette selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de rayonnement (25) a une surface de détection sensiblement égale à celle dudit écran (24). 3. Cassette selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de rayonnement (25) a une surface de détection dont la forme et la superficie sont adaptées aux dimensions de l'objet à observer. 4. Cassette selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le détecteur de rayonnement (25) est constitué de cellules de détection élémentaires (27,30,31,32) disposées suivant un arrangement approprié. 5. Cassette selon la revendication 4, caractérisée en ce que les cellules élémentaires sont des photodiodes. 6. Cassette selon la revendication 4, caractérisée en ce que les cellules élémentaires sont des cellules photovoltaïques. 7. Cassette selon la revendication 4, caractérisée en ce que les cellules élémentaires sont réalisées par le dépôt d'une couche de silicium amorphe sur un substrat diélectrique. 8. Cassette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de transmission est constitué par des éléments connecteurs opto-électroniques comportant des émetteurs de rayonnement solidaires de la cassette et connectés audit détecteur de rayonnement lumineux, lesdits émetteurs coopérant avec des récepteurs du rayonnement émis solidaires du dispositif de support de la cassette. 9. Cassette selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif de transmission est constitué par des connecteurs électriques. 10. Appareil de radiologie mettant en oeuvre un contrôleur de radiation comportant une cassette selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de sélection des cellules élémentaires de manière à pouvoir modifier la surface active de mesure du détecteur de rayonnement en fonction de la forme et des dimensions de l'objet à examiner.