Brevet FR2693097A1 — publié le 19940107

CHAINE RADIOLOGIQUE POUR EXAMEN DU CORPS HUMAIN La présente invention concerne une chaine de radiologie permettant un examen radiologique global du corps humain. Elle vise donc en particulier l'obtention de radiographies du crâne jusqu'au col fémoral, pour l'examen du positionnement du rachis, sur des sièges d'aéronef par exemple. Elle se préoccupe de l'ergonomie et donc de l'adéquation des sièges à la morphologie humaine aussi bien pour des personnes assises, occupées à des tâches sédentaires que pour des pilotes d'aéronefs en position normale de conduite de leur appareil ou bien en situation extrême d'éjection. Les méthodes radiologiques utilisées habituellement ne permettent de réaliser que des clichés partiels, segment par segment du corps humain (crâne/rachis cervical/rachis dorsolombaire/bassin-fémurs) et donc nécessitent un montage des clichés obtenus sous différentes incidences pour obtenir l'ensemble du profil du crâne jusqu'au col fémoral. Ces méthodes exigent de recommencer la prise de vue, chaque fois que la personne assise a changé, même involontairement, sa position sur le siège, entre deux prises de vues. Outre les risques d'erreurs de mesures, elles présentent l'inconvénient majeur d'entrainer pour le sujet assis dans le siège sur lequel on étudie le positionnement du rachis autant d'expositions aux irradiations que de prises de vues. Un autre inconvénient des méthodes habituelles est d'obtenir des radiographies présentant des contrastes trop marqués, malgré la modification et l'adaptation des constantes d'exposition entre chaque prise de vue partielle du corps humain. Le but de l'invention est donc de proposer une chaine radiologique du corps humain du crâne jusqu'au col fémoral, ne présentant pas les inconvénients des méthodes actuelles. L'invention réalise en une seule prise de vue la radiographie de profil du squelette du crâne jusqu'au col fémoral avec un noircissement correct des différentes zones. Les risques d'irradiations répétées et les erreurs de mesure dues à des changements de position du sujet assis, entre deux prises de vues, sont donc exclus. L'invention a donc pour objet une chaine radiologique comprenant de façon classique un tube à rayons X et une cassette réceptrice du rayonnement X, entre lesquels on interpose un dispositif de filtration et un objet à examiner, qui est, en particulier, une partie ou un ensemble de parties du corps humain, chaine caractérisée en ce que le dispositif de filtration est muni d'un module de compensation par rapport à 11 absorption différentielle du corps humain dans la région du crâne jusqu'au col fémoral pour un sujet assis de profil sur un siège comportant un dossier. L'énergie du faisceau de rayons X à la sortie du tube est ainsi modulée en fonction de la nature et de l'épaisseur des parties du corps humain traversées. L'énergie du faisceau après traversée du corps humain est dans une gamme de spectre relativement mono énergétique. La qualité et l'homogénéité du noircissement de la radiographie sont ainsi améliorées. De plus, l'utilisation de films présentant des sensibilités différentes, en relation inverse de l'absorption différentielle du dispositif de filtration accentue les effets de ce dernier et donc permet d'améliorer encore la qualité de la radiographie. Le module de compensation par rapport à l'absorption différentielle du corps humain dans la région considérée, selon l'invention, est monté sur un support rotatif, pivotant dans le plan perpendiculaire à la direction du faisceau de rayons X. Le module de compensation est caractérisé en ce que son support rotatif est équipé de deux centreurs lumineux, pour le repérage par traits lumineux de la géométrie du faisceau par rapport au sujet radiographié et par rapport à la cassette réceptrice. Le module de compensation selon l'invention est monté pivotant latéralement dans le plan perpendiculaire à la direction du faisceau de rayons X dans une gamme d'angles de -30O à + 30 degrés, de telle manière que l'un des traits lumineux s'aligne sur l'axe représenté par le dossier du siège sur lequel est assis le sujet à examiner et réalise le centrage du faisceau de rayons X. La cassette réceptrice du rayonnement X comprenant le film présente la même caractéristique que le module de compensation, à savoir, que son support pivote latéralement dans un plan perpendiculaire à la direction du faisceau de rayons X dans une gamme d'angles de -30 à +30 degrés, de telle manière que son axe médian s'aligne sur l'inclinaison du dossier du siège sur lequel est assis le sujet à examiner, via le centrage lumineux. Cette caractéristique est obtenue grâce à la forme en bateau du support de cassette. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaitront à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins joints parmi lesquels - la figure 1 est un schéma d'ensemble de la chaîne radiologique appropriée à l'étude du positionnement du rachis sur un siège. - la figure 2 schématise le dispositif de filtration qui module l'énergie du faisceau de rayons X, avant traversée du corps humain. - la figure 3 représente la cassette réceptrice du rayonnement X inclinable sur son support. Sur la figure 1, la chaine radiologique comprend de façon classique un tube 1 à rayons X et une cassette réceptrice du rayonnement X qui est une association de couples film-écran 7. Entre le tube 1 à rayons X et les couples films-écrans 7, on interpose le sujet à radiographier en position assise sur un siège avec dossier et devant celui-ci un dispositif de filtration 3 modulateur de l'énergie du faisceau de rayons X. La figure 1 met en évidence un profil 2 d'énergie du faisceau à la sortie du tube 1 à rayons X avant filtration, un profil 4 après filtration et avant traversée du corps humain et enfin un profil 6 après traversée du corps humain. Elle montre que le profil énergétique du faisceau lumineux obtenu après filtration est calqué sur la morphologie du corps humain. La tête et le rachis cervical présentant une absorption plus faible que la cage thoracique, le faisceau de rayons X issu du dispositif de filtration 3 a une moindre énergie dans la région crânienne et cervicale par rapport à la région dorsale. De même, la région dorso-lombaire absorbant moins de rayonnement X que le bassin et les têtes des fémurs, le faisceau issu du dispositif de filtration 3 a moins d'énergie dans la région dorso-lombaire que dans la région fémorale. Après traversée du corps humain, le faisceau de rayons X présente une énergie sensiblement uniforme. Le dispositif de filtration 3 compense l'épaisseur et la nature du corps humain et donc son absorption différentielle dans les différentes zones traversées. La figure 2 est un schéma du dispositif de filtration 3. Ce dispositif de filtration monté sur une plaque support 8 comprend une partie circulaire 9, rotative sur son support 8 après déblocage d'une vis 10. La partie rotative 9 ou support rotatif comprend deux centreurs lumineux dans leurs boitiers cylindriques 11 et 12 et le filtre proprement dit 13. Un système de repérage de rotation est représenté par trois graduations 14, 15, 16. Les centreurs lumineux 11 et 12 dispensent respectivement deux traits lumineux 20 et 21 orthogonaux. Le centreur lumineux 11 est fixé sur la partie rotative 9 grâce à un support 22 visible sur la figure 2. Il en est de même pour le centreur lumineux 12, bien que son support n'apparaisse pas sur la figure 2. La libre rotation de la partie 9 du dispositif de filtration 3 sur son support 8 permet l'orientation et l'alignement du filtre proprement dit 13 par rapport à l'axe constitué par l'inclinaison du dossier du siège sur lequel est assis le sujet à examiner dans une gamme angulaire de -30 degrés à +30 degrés. Les positions angulaires -30 degrés et +30 degrés sont représentées par les deux traits de repère 15 et 16 situés de chaque côté du trait de repère vertical 14 sur la plaque support 8. Les traits de repère 14, 15, 16 de la plaque support 8 sont en alignement de traits de repère 17, 18, 19 correspondants sur la partie rotative 9, avant rotation de celle-ci. Suivant l'inclinaison du dossier du siège sur lequel est assis le sujet à radiographier, la partie rotative 9 pivote latéralement, dans le plan perpendiculaire à la direction du faisceau de rayons X, d'un angle compris entre -30 degrés et +30 degrés par rapport au trait de repère 14, tandis que le trait lumineux 20 du centreur 11 est positionné exactement sur l'inclinaison du dossier du siège et que le trait lumineux 21 se situe au niveau des épaules du sujet assis. Le contrôle visuel par les deux traits de repérage lumineux 20 et 21 permet à l'opérateur de positionner le filtre 13 suivant l'axe constitué par l'inclinaison du dossier du siège et le niveau des épaules du sujet assis pour réaliser le centrage du faisceau de rayons X. Le filtre 13 proprement dit est constitué de quatre parallélépipèdes 23, 24, 25, 26 en alliage d'aluminium, de tailles et formes différentes, disposés de telle sorte qu'ils modulent l'énergie du faisceau de rayons X, selon la nature et l'épaisseur des parties du corps humain traversées et réalisent un module de compensation par rapport à l'absorption différentielle du corps humain. L'intensité du faisceau de rayons X suit la loi de Lambert : I/Io = e - MX, où IO est l'intensité du faisceau avant traversée du corps humain, I l'intensité de ce même faisceau après traversée du corps humain, M le coefficient d'absorption du matériau constituant l'alliage d'aluminium et x l'épaisseur traversée. L'alliage d'aluminium est du type AG5M homologué AFNOR. Le bloc d'aluminiu#m 23 réalise le filtrage du faisceau de rayons X pour le crâne et le rachis cervical, le bloc d'aluminium 24 celui de la partie antérieure du thorax, le bloc d'aluminium 25 celui du rachis dorso-lombaire, le bloc d'aluminium 26 celui du bassin et des têtes de fémurs. La figure 3 représente la cassette 7 réceptrice du rayonnement X, inclinable sur un support 27. Son format est adapté à la chaine radiologique. Les bords de la cassette s'emboitent dans des parties supérieure 28 et inférieure 28 bis en forme de bateau fixées au support 27 par des vis de blocage respectivement 29 et 29 bis de systèmes de fixation respectivement 30 et 30 bis. Cette forme bateau des parties supérieure 28 et inférieure 28 bis du support 27 de la cassette 7 autorise l'inclinaison latérale de la cassette dans une gamme angulaire de -30 degrés à +30 degrés, la cassette étant située dans un plan perpendiculaire à la direction du faisceau de rayons X. La partie supérieure 28 en forme de bateau comporte une tige 31 avec des orifices 32, 33, 34 permettant le passage d'une vis de blocage 29. Le système supérieur de fixation 30 comprend une plaque 36 présentant une série d'orifices taraudés 37 prêts à recevoir le filetage d'une vis de blocage. Il en est de même pour le système de fixation inférieur 30 bis et la partie inférieure 28 bis en forme de bateau. L'axe médian de la cassette réceptrice devant s'aligner sur l'inclinaison du dossier du siège sur lequel on veut étudier le positionnement du rachis, il est nécessaire de pouvoir orienter latéralement la cassette dans une gamme angulaire de -30 degrés à +30 degrés. L'inclinaison de la cassette est réalisée grâce à la particularité que présentent les systèmes de fixation 30 et 30 bis, à savoir une série d'orifices taraudés 37 prêts à recevoir le filetage d'une vis de blocage. Selon l'inclinaison du dossier du siège, la vis 29 passe par l'un des orifices 32, 33, 34 de la tige 31 et est bloquée dans l'un des orifices 37 de la plaque de fixation 36, pour la partie supérieure de la cassette. On procède de la même manière pour que la partie inférieure de la cassette suive l'inclinaison recherchée. L'alignement de l'axe médian de la cassette réceptrice suivant l'inclinaison de dossier du siège supportant le sujet à examiner est contrôlé visuellement par le repérage lumineux dispensé par les centreurs 11 et 12. L'amélioration de la qualité de l'image est obtenue par l'utilisation de quatre couples films-écrans présentant des sensibilités différentes, en relation inverse de l'absorption différentielle de chacune des quatre zones du corps humain radiographiées (tête, rachis cervical, rachis dorso-lombaire, bassin-fémurs). A chaque couple film-écran est associée une paire d'écrans renforçateurs de rapidité variable, de telle sorte que l'effet de la filtration soit optimisé et qu'on obtienne une image de noircissement homogène. Le rayonnement diffusé gênant est limité par le choix de la distance focale de 1,80 m. Les radiographies obtenues à partir de cette chaîne radiologique appropriée à l'étude du positionnement du rachis sur différents types de sièges permettent de vérifier facilement le respect des courbures physiologiques, l'alignement des bords antérieur et postérieur des corps vertébraux, ainsi que celui des lignes spino-lamaires. L'étude ergonomique du siège nécessite l'examen radiologique du rachis sur des sujets de tailles différentes en principe trois types morphologiques différents sont étudiés. La chaîne radiologique et son dispositif de filtration décrits ci-dessus ne sont pas limités à l'étude ergonomique des sièges. REVENDICATIONS 1. Chaîne radiologique comprenant de façon classique un tube (1) à rayons X, et une cassette (7) réceptrice du rayonnement entre lesquels on interpose un dispositif de filtration (3) et un objet à examiner (5), qui est, en particulier, une partie ou un ensemble de parties du corps humain, caractérisée en ce que le dispositif de filtration (3) est muni d'un module de compensation (13) par rapport à l'absorption différentielle du corps humain dans la région du crâne jusqu'au col fémoral pour un sujet assis de profil sur un siège comportant un dossier. 2. Chaîne radiologique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le module de compensation (13) par rapport à l'absorption différentielle du corps humain dans la région considérée est monté sur un support rotatif (9) pivotant dans le plan perpendiculaire à la direction du faisceau de rayons. 3. Chaîne radiologique selon la revendication 2, caractérisée en ce que le support rotatif (9) du module de compensation (13) est muni de deux centreurs lumineux (11) et (12) donnant deux traits lumineux orthogonaux (20, 21). 4. Chaîne radiologique selon la revendication 3, caractérisée en ce que le module de compensation (13) par rapport à l'absorption différentielle du corps humain dans la région considérée est monté pivotant latéralement dans le plan perpendiculaire à la direction du faisceau de rayons X dans une gamme angulaire de - 30 à + 30 degrés, de telle manière que l'un des traits lumineux (20) s'aligne suivant l'inclinaison du dossier du siège supportant le sujet à examiner. 5. Chaîne radiologique selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que la cassette (7) réceptrice est montée sur un support (27), présentant deux parties supérieure (28) et inférieure (28 bis) en forme de bateau, dans lesquelles s'emboitent les bords de la cassette. 6. Chaîne radiologique selon la revendication 5, caractérisée en ce que la cassette (7) réceptrice du rayonnement X est inclinable sur son support (27). 7. Chaîne radiologique selon la revendication 6, caractérisée en ce que la cassette (7) réceptrice est monté pivotante latéralement dans un plan perpendiculaire à la direction du faisceau de rayons X dans une gamme angulaire de -30 à +30 degrés, de telle manière que son axe médian s'aligne suivant l'inclinaison du dossier du siège supportant le sujet à examiner.