Brevet FR2652913A1 — publié le 19910412

La présente invention est relative à la radlograpnie médicale et concerne à ce titre les données, les références, les indications de différents ordres qui sont reproduites photographiquement sur les clichés en vue de les identifier et de les interpréter0 Elle concerne plus spéciâlement un dispositif optique permettant de transférer ces informations du support où elles sont regroupées sur le film récepteur sans que leur lisibilité finale en soit affectée. La lecture simultanée des images radiographiques et des informations qui les accompagnent pose en effet un réel problème aux praticiens qui n'aiment guère manipuler les clichés pour en connaître le contenu intégral notamment lorsqu'il s'agit d'examens séquentiels au cours desquels la position du patient a changé, Ce problème évoqué dans plusieurs brevets en particulier le BeFo nO A 2 406 427 n'a pas é traité de façon satisfaisante0 Des artifices peu pratiques et générateurs d'erreurs ont été-proposés faute de solution globale rationnelle impression des données au dos du support au moyen d'un papier carbone, pliage, changement de place du support de données0 Seule la caméra décrite dans le I3.F. nO 88 04658 constitue la meilleure approche, Cette caméra tient compte du fait que le patient peut & re tourné face à la source de rayonnement, position dite antéro-postérieure: A.P. soit dos à la source, position dite postéro-antétieure: P.A. mais elle ne tient pas compte d'habitudes acquises ou de certaines contraintes d'observation qui amènent les praticiens à chois comme site de marquage le sommet ou la base du cliché. I1 convient de remarquer que l'exposition A.P. ou P,A. ainsi que le choix d'une inscription haute ou basse ont pour effet de modifier dans le plan du film l'orientation des informations à y faire figurer. Les informations dans le premier cas sont "inversées" dans le second cas " renversées au sens optique de ces deux termes. La présente invention consiste donc en un dispositif d'inversion ou de renversement d'images donnant tne lecture droite à l'oeil des informations rapportées optiquement sur un film radiographique à parti d'ufsupport de données placé à distance. Le dispositif auquel se réfere l'invention est à trajet optique constant dans le sens où la longueur géométrique du parcours brisé accompli per les rayons à l'intérieur de ce dispositif conServe la même valeur totale que ce soit dans la situation d'inversion ou dans celle de renversement d'images après qu'airent été faites les correctio dues aux différences d'indices des milieux traversés. Bien que l'invention puisse faire l'objet d'une réalisation unitaire indépendante ou intégrable à des systèmes optiques nombreux destinés à la reproduction, la retransmission, le mixage d'images optiques, la description qui sera faite concernera le modèle de caméra décrit dans le BoF. no 86 04658, Cette description sera donc limitée à l'objet de l'invention c'est à dire au système optique0 Le système comprend essentiellement ui objectif (1) dont la position entre le plan objet (70) et le plan image (71) est fonction du rapport d'agrandissement désiré et deux groupes optiques (20) et (30).Le premier groupe optique considéré (30) constitué d'un prisme rectanqulaire (31) et d'une lame à faces parallèles (32) maintenues superposés l'un à l'autre dans un étrier (33). Le prisme (31) est de type "DOVE". Les rayons y pénètrent par l'une des faces du dièdre droit, subissent la réflection totale sur la face hypothénuse et sortent par l'autre face du dièdre droit. La lame à face parallèles (32) quant à elle a son plan perpendiculaire à l'axe du faisceau,émergeant de l'objectif (1). L'étrier (33i qui est situé à extrémité d'un bras (34) assujetti à un mouvement de bascule est commandé manuellement au moyen d'un bouton verrouillable (35), une came crantée (36) en appui sur un galet (37) assurant cette immobilité, Le mouvement de bascule a pour effet d'introduire dans le faisceau lumineux à l'arrière de l'objectif (1) soit le prisme (31) soit la lame à faces parallèles (32),.Le second groupe optique (20) dont l'action se conjugue avec le premier se compose d'un support en V" (21) qui porte un réflecteur plan (22) et un réflecteur dièdre (23)o Le support en "V" disposé horizontalement est monté mobile suivant un axe vertical (24) pour placer sur l'axe optique l'un ou l'autre des réflecteurs (23) ou (22)o Le support en "V' est entraîné par un moteur (25) dont le sens de rotation s'inverse lorsque le bras (34) s'abaisse ou s'élève. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description et des explications qui suivent ainsi qu'à l'examen des dessins annexés donnés seulement à titre d'exemple où: -la Fig. 1 est une vue perspective schématique, montrant un mode de réalisation d'un appareil selon l'invention, -la Fig. 2 est une vue schématique des différentes orientationsde l'image, -la Fig. 3 est une vue perspective schématique, montrant une variante de mode de réalisation d'un appareil selon l'invention, -la Fig0 4 est un schéma électrique, -la Fig0 5 est un schéma de fontionnement d'un palonnier électrique à quatre positions. Dans la description qui suit on utilisera toujours le même numéro de référence pour désigner un élément homologue quel que soit le mode de réalisation concerné. De même sur la Fig0 1 n'ont été représentés que les éléments optiques, mécaniques et deux éléments de commande électrique spéci fiquesde l'invention0 Les autres éléments utilisés mais déjà très connus de la technique telsque les supports des miroirs et du prisme, les pièces mécaniques d'assemblage, les organes moteurs ont été omis dans la mesure où aucune particularité ne leur était attachée pour la réalisation de l'invention. Comme le montre la Fig. i le prisme isocèle rectangle (31) la lame à face parallèle (32 Y, le miroir plan (22) et le dièdre (23) peuvent être introduits deux à deux dans le faisceau selon les combinaisons suivantes: -1 lame à faces parallèles (32) et miroir plan (22) -2 lame à faces parallèles (32) et dièdre (23) -3 prisme isocèle rectangle (31) et miroir plan (22) -4 prisme isocèle rectangle (.31) et dièdre (23) les changements d'orientation de l'image consécutifs à l'utilisation des quatre combinaisons précités sont illustrées à la Fige 2 au moyen de deux axes Ox,Oy formant un système de coordonnées rectangulaire lié au centre 0 du plan objet (70). Ce système de coordonne devient O'x', O'y' dans le plan recepteur final (71) en ltoccurence le film radiographique. Les mouvements respectif du groupe optique (20) et du bras (34) ne sont pas indépendants l'un de l'autre dans la représentation de la figure (1). En effet tandis que le passage de l'état antéro-postérieur à l'état postéro-antérieur n'exige que la permutation du miroir (22) et du dièdre (23) et par conséquent s'accomplit par une seule manoeuvre le choix du marquage au sommet du cliché ou à la base du cliché nécessite à la fois le basculement du bras (34) et la rotation du groupe optique (20) soit deux opérations. Pour que ces deux opérations soient fusionnées en une seule, on a recours à un moteur électrique représenté Fig.1 par son arbre de sortie (25). Ce moteur fonctionne soit à partir de l'interrupteur (61) soit par l'interrupteur (62)o Ces deux interrupteurs sont donc reliés ltun à l'autre par un circuit classique dit de "va et vient" Fig.4. Une languette (63) liée au levier de l'interrupteur (64) coulisse à l'intérieur d'une gaine (65) qui sert à la fois de guide et de masqu L'extrémité de la languette (63) sur laquelle est porté la mention A.P est rendue visible ou invisible par l'action de basculement du levier (64)o Il en est de même de la mention P.A. qui est découverte ou couve par les déplacements de l'extrémité de la languette. Ainsi les mention A.P. et P0A0 se substituent l'une à l'autre dans le même cadre d'inscription. Ce cadre étant dans le champ de l'objectif son contenu sera reproduit sur le film radiographie. Le bouton (35) solidaire de la came (36) permet d'indiquer la position de cette dernière. Il porte un relief à sa périphérie que l'on fait conincider avec deux marques de repérage haut et bas. Il existe plusieurs variantes d'exécution de la réalisation de base représentée Fig.1 dues à l'existence de nombreuses combinaisons optiques de fonction globale equivalenteà celle du prisme (31) tel qu'il est utilisé. Des considérations d'encombrement, de coût de fabrication, de qualité d'image fixent ces choix du point de vue de la production industrielle0 Deux de ces combinaisons ont été retenues et sont citées uniquement à titre d'exemple0 L'une d'entre elle est un assemblage de deux prismes montés tete-beche dont la section droite comprend un prisme triangulaire rectangle dont l'angle opposé à l'angle droit est de 300 et un second prismef riangulaire équilatéral rapporté sur la face hypothénuse. L'une des faces rectangulaire du premier prisme est métallisée0 Les rayons qui penêtrent dans le prisme par l'une des faces du dièdre droit ressortent parallèlement à eux memes après s'être réfléchis sur la face métallisée. Une autre combinaison est celle correspondant à l'association de trois miroirs bien connue de la technique sous la dénomination de "rotateur de champ". Il est admis que l'ordre dans lequel les rayons lumineux issus du plan objet (70) traversent ou frappent les eIéments optiques, qui viennent d'être cités, n'influencent pas le résultat final recherché. C'est ainsi que le prisme (31) ou les combinaisons optiques équivalentes qui viennent d'strie mentionnées peuvent se situer devant ou derrière ltobjectif (I) voire à l'intérieur de l'objectif lui-même si la structure de celui-ci le permet. La Fig.3 constitue également une variante de l'invention bien qu'elle fasse rigoureusement appel aux mêmes composants optiques à l'exception de la lame correctrice (32) qui n'est plus nécessaire. Le prisme isocèle rectangle (31) reste en permanence dans le fais sceau, Il est monté de manière à pouvoir pivoter autour de l'axe optique, une rotation de 900 entraînant une rotation de l'image de 1800o Le prisme (31) est fixé à l'intérieur d'un manchon cylindrique (51) relié lui même à l'objectif (1) par une bague tournante (54).Un levier (53) actionné de haut en bas assure la rotation du prisme (31) et son blocage dans chaque position adéquate mais comme on le verra plus loin il peut être avantageux d'utiliser un moteur0 Une autre variante de l'invention décrite à la Fig.1 consiste à remplacer les interrupteurs (61) et (62) par un interrupteur à 4 positions mais à commandeunique représenté à la Fig.50 En effet les quatres modes d'utilisation du système optique de la Fig.1 peuvent être transposés sous forme graphique par quatre repères placé aux sommets d'un carré. Le passage d'un sommet à l'autre se fait directement sans étape intermédiaire par un levier (84) de commande monté sur rotule au centre du carré (83) et apte à basculer dans deux directions perpendiculaires. L'extrémité du levier opposée à celle saisissable manuellement entrain une pièce de forme carrée(83) dont deux des faces viennent en appui sur deux microcontacts (81) et (82) ces microcontacts commandant respectivement les mouvements du groupe optique (20) et du bras (34) par l'intermédiaire de deux motoréducteurs indépendants non représentés0 Les états de ces microcontacts (81) et (82) apparaissent sur la Fige5. Le foctionnement de l'appareil selon l'invention est donc le suivant en référence aux FigO1 et 2 où il est convenu -que le plan image (71) est une portion du film radiographique contenu dans une cassette étanche à la lumière et munie d'une fenêtre 0 Ce type de cassette à été largement décrit dans la littérature technique ainsi que dans le BeFe nO 88 04658 pour qu'il soit inutile d'entrer dans les détails. Les informations du plan objet (70) sont reproduites photographiquement sur le film radiographique que celui-ci ait été ou non préalablement exposé aux rayons X. L'opérateur avant que ce déclenche la prise de vue auxilliaire différente de l'exposition aux rayons X, doit donc mettre en place l'une des quatre combinaisons du système en maneeuvrant l'un ou les deux boutons (35) et (63) selon la position du patient vis à vis de la source de rayonnement et le choix préférentiel de la zone de marquage haute ou basse En effet lorsque l'opérateur vient ou va effectuer une prise de cliché sous l'ina-dence A,P. en position haute il devra mettre en place le bouton (63) en position A.P. et le bouton (35) en position haute ce qui aura pour effet de mettre les éléments optiques suivant: le miroir fixe (40), l'objectif (1), la lame-à faces parallèles (32) et le miroir plan (22) en état d'inverser l'image conformément au rep. 1 sur la Fig. 2.Sous l'incidence A,P. en position basse il devra mettre en place le bouton (63) en position A.P. et le bouton (35) en position basse ce qui aura pour effet de mettre les éléments oplquus suivant: le miroir fixe (40),1'Dbjectif (i), le prisme (31l et le dièdre (23) en état de renverser l'image conformément au rep. 3 sur la Fig. 2. Sous l'incidence P0A0 en position haute il devra mettre en place le bouton (63) en position P0A0 et le bouton (35) en position haute ce qui aura pour effet de mettre les éléments optiques suivant: le miroir fixe (40), l'objectif {1), la lame à faces parallèles (32) et le dièdre (23) en état d'inverser l'image conformément au rèp. 4 sur la Fig0 2. Sous l'incidence P0A0 en position basse il devra mettre en place le bouton (63) en position P.A. et le bouton (35) en position basse ce qui aura pour effet de mettre les éléments optiques suivant: le miroir fixe (40), l'objectif (1)* le prisme (31) et le miroir plan (22) en état de renverser l'image conformément au rep0 2 sur la Fig. 2 REVENDICATIONS 1) Dispositif de renversement ou d'inversion d'images à trajet optique constant caractérisé en ce qu'il utilise en association avec un objectif (1) deux groupes optiques successifs (30) et (O), le premier comprenant un prisme de DOVE et une lame correctrice de longeur optique équivalente (32) montés à ltextrel mité d'un bras basculant (34), le deuxième comprenant un miroir plan (22) et un réflecteur dièdre (23) pivotant autour d'un axe perpendiculaire à l'axe optique grâce à un moteur électrique (25) dont le sens de rotation avec l'abaissement ou le relèvement du bras (34)0 2) Dispositif conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que le moteur (25) est branché sur un relau inverseur de polarité5 (90) commandé par deux interrupteurs461) et (62) relié5entre eux électriquement par un mode de va et vient. 3) Dispositif conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que les quatre fonctions des boutons (35) et (64) à savoir A.P.,P.A., haut, bas, sont indiquéespar quatre repères fixes, 4) Dispositif conforme à la revendication 1 et 3 caractérisé en ce que les mentions A,P., P,A; apparaissent dans le plan objet (70) et sont reproduites sur le film radiographique (71)0 5) Dispositif conforme à la revendication 1 et 3 caractérisé en ce que le mouvement du bras (34) ainsi que celui du groupe optique (20) sont commandés électriquement par un interrupteur à quatre positions (80). 6) Dispositif conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que le prisme (31) est remplacé par un système prismatique réflecteur d'ordre impair Obtenu à partir de la combinaison de deux prismes telle que les faisceaux émergeants et incidents restent coaxiaiux. 7) Dispesitif conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que le prisme (31) ou les combinaisons optiques équivalentes peuvent pivoter de 900 sur l'axe optique.