Brevet FR2779555A1 — publié le 19991210

Dispositif et procédé de simulation des vaisseaux sanguins d'un patient. La présente invention relève du domaine des dispositifs permettant de simuler le corps ou une partie du corps d'un patient pour le test d'un appareil de radiologie. Les appareils de radiologie comprennent généralement un tube permettant l'émission d'un faisceau de rayons-X dans une direction donnée, des moyens pour positionner au moins une partie du corps d'un patient dans le faisceau de rayons-X, et des moyens de réception sensibles aux rayons-X disposés dans le faisceau après sa traversée de la partie du corps du patient. Les appareils de radiologie nécessitent le réglage de nombreux paramètres susceptibles de dériver au cours du temps ce qui nécessite des interventions de maintenance à intervalles réguliers. La baisse de la qualité des images obtenues par les moyens de réception peut être liée, par exemple, à de légers changements de la géométrie de l'appareil en raison de l'usure de pièces, ou à des variations du champ magnétique entourant l'appareil. Pour caractériser de tels déréglages, on cherche à obtenir un dispositif permettant de simuler le corps d'un patient. La visualisation du dispositif de simulation sur un écran s'effectue de façon identique à celle du corps du patient, et permet de mettre en évidence de possibles déréglages et ainsi de déterminer si l'appareil de radiologie est en état de marche avec une précision supérieure à la précision minimale requise ou, au contraire, si l'appareil de radiologie doit faire l'objet d'une opération de maintenance visant à restaurer la précision des images obtenues. De tels dispositifs de simulation sont particulièrement utiles dans le domaine de l'imagerie vasculaire par soustraction d'images. Les vaisseaux sanguins du corps humain étant naturellement transparents aux rayons-X, on effectue tout d'abord une prise d'image sans adjonction de produit opacifiant, puis on injecte dans le sang du patient un produit opacifiant, par exemple à base d'iode, qui rend le sang opaque aux rayons- X, puis on effectue une seconde prise d'image après que le produit opacifiant s'est convenablement réparti dans le réseau vasculaire du patient. Les deux images ou séries d'images obtenues étant numérisées grâce à des moyens électroniques, on effectue ensuite une soustraction d'images permettant d'ôter de la deuxième image les organes visibles sur la première, c'est-à-dire les organes naturellement visibles aux rayons-X tels que les os, etc. Pour simuler le corps ou une partie du corps d'un patient, on peut utiliser un réseau de conduites souples dans lesquelles on fait tout d'abord circuler de l'eau qui est quasi transparente aux rayons-X pour effectuer la première prise d'images, puis dans laquelle on fait circuler de l'eau additionné d'un produit opacifiant, en général de l'iode, avant d'effectuer la deuxième prise d'images. On effectue ensuite la soustraction d'images pour visualiser le circuit de liquide et déterminer si l'appareil de radiologie est convenablement réglé ou, au contraire, si l'image obtenue présente des discordances par rapport au circuit de liquide dont on connaît la géométrie. Toutefois, un tel dispositif nécessite une utilisation de liquide ce qui en complique la manipulation. L'iode utilisée comme produit opacifiant, d'une part, peut provoquer de fortes taches, et, d'autre part, oblige à laver de façon complète le circuit de liquide après son utilisation. La manipulation de ces dispositifs de simulation est donc compliquée, lourde, consommatrice de temps et donc onéreuse. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des dispositifs de simulation précités. La présente invention a pour objet de proposer un dispositif de simulation facile à manipuler et ne requérant pas de modification de l'appareil de radiologie tout en étant adaptable à différents types d'appareils de radiologie. Le dispositif de simulation du corps d'un patient, selon l'invention, est destiné au test d'un appareil de radiologie vasculaire du type comprenant un moyen d'émission d'un faisceau de rayons-X, un moyen de réception du faisceau de rayons-X, un moyen de visualisation des images obtenues, et un moyen de commande de l'injection de liquide opacifiant dans les vaisseaux du patient. Le dispositif de simulation comprend une partie fixe de simulation des os et des tissus mous du patient et une partie mobile de simulation des vaisseaux sanguins opacifiés du patient, pour pouvoir effectuer au moins une acquisition d'images de la partie fixe seule et au moins une acquisition d'images de la partie fixe et de la partie mobile ensemble et obtenir une image de la partie mobile par soustraction d'images. Un avantage important du dispositif de simulation est qu'il ne nécessite pas l'utilisation de produits opacifiants délicats à manipuler et qu'il peut être mis en oeuvre à sec, sans utilisation d'eau. Avantageusement, le dispositif de simulation comprend un moyen pour déplacer la partie mobile entre une position hors du faisceau de rayons-X et une position dans le faisceau de rayons-X. Le moyen de déplacement est, de préférence, apte à être commandé par le moyen de commande de l'injection de liquide opacifiant. Le moyen de déplacement peut comprendre un actionneur pneumatique dont une extrémité est solidaire de la partie fixe et dont une autre extrémité est solidaire de la partie mobile, une conduite d'alimentation en air de l'actionneur, et une seringue reliée à la conduite d'alimentation de l'actionneur. La seringue peut être disposée dans le moyen de commande de l'injection du liquide opacifiant dans les vaisseaux du patient. De préférence, la seringue est remplie d'air à la pression atmosphérique. Dans un mode de réalisation de l'invention, la partie fixe est de forme creuse et réalisée en "Plexiglas". Elle peut aussi être réalisée en polycarbonate ou en tout autre matériau de densité comparable. Dans un mode de réalisation de l'invention, la partie mobile est disposée dans la partie fixe et est réalisée en alliage métallique sur support en plastique. L'invention a également pour objet un procédé de simulation du corps d'un patient pour le test d'un appareil de radiologie vasculaire du type comprenant un moyen d'émission d'un faisceau de rayons-X, un moyen de réception du faisceau de rayons-X, un moyen de visualisation des images obtenues, et un moyen de commande de l'injection de liquide opacifiant dans les vaisseaux du patient, dans lequel on effectue au moins une acquisition d'images de seulement une partie fixe de simulation des os et des tissus mous du patient et au moins une acquisition d'images de la partie fixe et d'une partie mobile de simulation des vaisseaux sanguins opacifiés du patient et on obtient une image de la partie mobile par soustraction d'images. Le dispositif de simulation peut être commandé par l'appareil de radiologie en plaçant une seringue remplie d'air dans le moyen de commande de l'injection de liquide opacifiant. Lorsque la seringue est actionnée, l'air contenu est chassé dans la conduite puis dans une chambre de l'actionneur pneumatique ce qui provoque le déplacement de la partie mobile d'une position à une autre position. Un mouvement de la seringue dans le sens opposé provoque un déplacement de la partie mobile dans le sens opposé. Le dispositif de simulation est ainsi commandable par l'appareil de radiologie sans modification de ce dernier, ni ajout de moyens électroniques qui pourraient s'avérer compliqués et onéreux. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique, de côté, en élévation d'un dispositif de simulation conforme à l'invention, la partie mobile étant dans une première position; et la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, la partie mobile étant dans une deuxième position. Comme on peut le voir sur les figures, le dispositif de simulation comprend une partie fixe 1 creuse réalisée en "Plexiglas" et pourvue d'une paroi latérale la cylindrique, d'une paroi de fond lb arrondie et d'une paroi supérieure lc plane. Le "Plexiglas" est un matériau qui permet de simuler les tissus mous du corps d'un patient, d'autres matériaux de plus forte densité pouvant y être inclus pour simuler les os. Le dispositif de simulation comprend une partie mobile 2 réalisée en fils d'alliage métallique sur un support en matériau plastique peu absorbant aux rayures, de forme sensiblement sphérique et comprenant des membrures 3 semi-circulaires s'étendant du pôle inférieur de la partie mobile 2 jusqu'au pôle inférieur. A chaque pôle, est prévue une pièce de maintien 4 sur laquelle sont fixées les membrures 3. Un réseau de fils métalliques 5 est fixé autour des membrures 3. Sur la paroi supérieure lc de la partie fixe 1 est disposé un actionneur pneumatique 6 comprenant un élément formant cylindre 7 fixe, et une tige de piston 8 mobile traversant la paroi supérieure 1 c et solidaire de la pièce de maintien 4 du pôle supérieur de la partie mobile 2. L'actionneur 6 peut être à simple effet ou à double effet. Tel qu'illustré, l'actionneur 6 est à double effet et possède par conséquent un orifice inférieur 9 et un orifice supérieur 10. Toutefois, on laisse l'orifice inférieur 9 en communication avec l'atmosphère ambiante et on ne se sert que de l'orifice supérieur 10. L'actionneur 6 se comporte ainsi comme un actionneur à simple effet. Une conduite d'air 1 1 souple est reliée à une extrémité à l'orifice supérieur 10 de l'actionneur 6, et à une autre extrémité non représentée, à une seringue de type classique. La partie fixe 1 comprend également un organe d'équilibrage de pression 12 entre l'intérieur de la partie fixe i et l'atmosphère ambiante. L'organe d'équilibrage de pression 12 peut se présenter sous la forme d'une membrane souple ou d'un trou de très faible diamètre. Comme on le voit sur la figure 1, la tige 8 est en position rétractée et la partie mobile 2 se trouve dans la partie supérieure de la partie fixe 1. On a représenté le faisceau de rayons-X 13 par une pluralité de lignes en pointillés. On voit que la partie mobile 2 se trouve en dehors du faisceau de rayons-X 13. On voit également que la partie inférieure de la partie fixe 1 est entourée par un organe 14. Cet organe 14, dont la présence est facultative, permet de mieux simuler les os et les tissus mous du patient en accroissant l'épaisseur de matières traversées par les rayons-X. Lorsque le dispositif de simulation est dans la position de la figure 1, on effectue une première prise d'images ou une première série de prises d'images qui permettent de visualiser la partie fixe 1 éventuellement pourvue de son organe 14. Puis, un opérateur vient actionner la seringue connectée à la conduite souple 1 1 en chassant l'air présent dans la dite seringue. Cette opération est préférablement réalisée de façon automatique. Par l'intermédiaire de la conduite souple 1 1 l'air passe à l'intérieur du cylindre 7 de l'actionneur 6 et tend à chasser la tige 8, ce qui provoque le déplacement de la partie mobile 2 jusque dans la position illustrée sur la figure 2. La partie mobile 2 se trouve ainsi dans le faisceau de rayons-X 13. On peut alors effectuer une deuxième prise d'images ou série de prises d'images permettant de visualiser la partie fixe 1, la partie mobile 2 et éventuellement l'organe 14. Puis, les images étant numérisées par des moyens de calcul de l'appareil de radiologie, non représentés, on effectue une opération de soustraction d'images qui permet de ne conserver qu'une visualisation de la partie mobile 2. L'observation de l'image ainsi obtenue de la partie mobile 2 permet d'en déduire si l'appareil de radiologie est convenablement calibré ou si il doit faire l'objet d'une opération de maintenance destinée à lui redonner la précision souhaitée. En effet, lorsque l'appareil est déréglé, l'image de la partie mobile 2 présente un certain nombre de défauts tels que flous, déformations de forme, etc. La seringue, de type classique, commandant le déplacement de l'actionneur 6 est disposée dans une partie de l'appareil de radiologie qui sert au réglage et à la commande de l'injection de produit opacifiant dans le réseau sanguin du patient. Cette partie de réglage et de commande comprend un réceptacle à seringue dans lequel le cylindre de la seringue peut être bloqué aisément et un actionneur que l'on rend solidaire du piston de la seringue de façon que ledit actionneur puisse commander le déplacement du piston de la seringue et, par conséquent, commander le déplacement de la partie mobile 2 du dispositif de simulation. Cet actionneur est commandé de façon automatique par des moyens électroniques de l'appareil de radiologie en vue de réaliser les différentes prises d'images, sans, puis, avec, produit opacifiant pour le cas d'un patient, et avec la partie mobile 2 en position haute, puis, en position basse dans le cas du dispositif de simulation. On peut ainsi commander le dispositif de simulation grâce à des éléments existants de l'appareil de radiologie sans aucune modification de ce dernier. Grâce à l'invention on dispose d'un appareil de simulation, également appelé "fantôme" d'une partie d'un corps d'un patient permettant le test d'un appareil de radiologie avec une mise en oeuvre simple sans manipulation de produit opacifiant et, en général, sans manipulation de liquide. On pourrait toutefois envisager de remplir l'espace intérieur de la partie fixe 1 avec un liquide (eau) pour mieux simuler les tissus mous qui entourent les vaisseaux sanguins. En tout état de cause, la simulation est effectuée grâce au déplacement d'une structure solide simulant les vaisseaux sanguins. x REVENDICATIONS 1. Dispositif de simulation du corps d'un patient pour le test d'un appareil de radiologie vasculaire, du type comprenant un moyen d'émission d'un faisceau de rayons-X, un moyen de réception du faisceau de rayons-X, un moyen de visualisation des images obtenues, et un moyen de commande de l'injection de liquide opacifiant dans les vaisseaux du patient, caractérisé par le fait qu'il comprend une partie fixe (1) de simulation des os et des tissus mous du patient et une partie mobile (2) de simulation des vaisseaux sanguins opacifiés du patient, pour pouvoir effectuer au moins une acquisition d'image de la partie fixe seule et au moins une acquisition d'image de la partie fixe et de la partie mobile ensemble et obtenir une image de la partie mobile par soustraction d'images. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen pour déplacer la partie mobile entre une position hors du faisceau de rayons-X et une position dans le faisceau de rayons-X (13). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit moyen de déplacement est apte à être commandé par le moyen de commande de l'injection de liquide opacifiant. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit moyen de déplacement comprend un actionneur pneumatique dont une extrémité est solidaire de la partie fixe et dont une autre extrémité est solidaire de la partie mobile, une conduite (11) d'alimentation en air de l'actionneur, et une seringue également reliée à la conduite d'alimentation de l'actionneur. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la seringue est disposée dans le moyen de commande de l'injection de liquide opacifiant dans les vaisseaux du patient. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la seringue est remplie d'air. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la partie fixe est de forme creuse et réalisée en "Plexiglas" ou en polycarbonate ou un autre matériau de comparable. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la partie mobile est disposée dans la partie fixe et est réalisée en alliage métallique. 9. Procédé de simulation du corps d'un patient, pour le test d'un appareil de radiologie vasculaire du type comprenant un moyen d'émission d'un faisceau de rayons-X, un moyen de réception du faisceau de rayons-X, un moyen de visualisation des images obtenues, et un moyen de commande de l'injection de liquide opacifiant dans les vaisseaux du patient, dans lequel on effectue au moins une acquisition d'images d'une partie fixe de simulation des os et des tissus mous du patient et au moins une acquisition d'images de seulement une partie fixe et d'une partie mobile de simulation des vaisseaux sanguins opacifiés du patient, et on obtient une image de la partie mobile par soustraction d'images.