Brevet FR2787894A1 — publié le 20000630

L'invention concerne une nouvelle méthode d'acquisition d'images notamment de radiologie, en particulier d'images obtenues par utilisation de rayons X engendrés sous une tension de l'ordre de 20-30 kV, typiquement mis en oeuvre en mammographie. Rappelons tout d'abord que la technique utilisée en radiologie "classique" générale utilise une tension de l'ordre de 110 kV, pour une radiographie thoracique par exemple. L'acquisition d'images est alors réalisée en plaçant simultanément deux écrans renforçateurs de part et d'autre d'un film photosensible comprenant une émulsion sur ses deux faces, de sorte que les rayons X ayant traversé le sujet à examiner excitent en premier lieu la fluorescence de l'écran antérieur, dont la lumière émise est recueillie sur la face antérieure du film photosensible au contact de l'écran antérieur, puis la fluorescence de l'écran postérieur dont l'énergie lumineuse impressionne la face postérieure du film placé à son contact. Les deux images ainsi obtenues sont superposables. Leur superposition permet l'obtention d'une image résultante à contraste élevé. En mammographie, la faible tension utilisée (de l'ordre de 25 kV) ne permet d'exciter qu'un seul écran renforçateur absorbant la presque intégralité de l'énergie X incidente. Le film qui ne présente qu'une très faible absorption de rayons X est alors placé vers la source de rayons X et l'écran renforç,ateur unique, lui-même en situation postérieure par rapport au film. L'image ainsi obtenue est formée en utilisant au mieux la moitié seulement de l'énergie lumineuse produite par l'excitation de l'écran renforçateur. Diverses solutions ont été proposées à ce jour pour pallier cette limite du système classique. L'une d'elles décrite par Z. Jing et al ("A novel screen film combination for breast cancer screening of human with dense breast" Z. Jing et J.K Walker Gainesville, Floride; Communication orale à la 83ème assemblée scientifique de la Radiological Society of North America, (RSNA), nov. 1997) consiste à mettre en oeuvre une cassette comprenant successivement, en partant de la face supérieure la plus proche de la source d'émission de rayons X, un film de mammographie classique monocouche, un écran fluorescent antérieur disposé sur un support 3 transparent, un film de mammographie classique bicouche disposé en sandwich entre le support transparent de l'écran fluorescent antérieur et un second écran fluorescent postérieur. Les rayons X après avoir traversé le sujet examiné excitent la fluorescence de l'écran antérieur dont la lumière est recueillie sur la face postérieure du film monocouche (revêtu d'une émulsion photosensible sur une de ses faces) et la face antérieure du film bicouche (revêtu d'une émulsion photosensible sur ses deux faces), puis la fluorescence de l'écran postérieur dont la lumière est recueillie sur la face postérieure du film bicouche. Cette technique permet l'obtention de deux images à partir d'une même exposition, I'image du film monocouche correspondant à une image classique de mammographie. La rapidité du film bicouche étant supérieure à celle du film monocouche, les régions denses des tissus qui seraient sous-exposées sur le film monocouche peuvent être correctement exposées et apparaître avec un contraste élevé sur le film bicouche. Les inconvénients de cette méthode sont la nécessité de recourir à deux écrans fluorescents et deux films de rapidité différente, ayant pour conséquence l'obtention d'images inégales en netteté dont l'exploitation ne peut être qu'individuelle. La présente invention a pour but de proposer une méthode d'acquisition d'images de radiographie, notamment de mammographie, qui soit simple à mettre en ceuvre et à un coût modéré et qui permette d'obtenir selon le résultat souhaité deux images qui sont soit identiques soit différentes que l'on pourra lire séparément ou en superposition pour en extraire l'information dans les zones les moins exposées. Un autre but de l'invention est de proposer plus généralement une méthode d'acquisition d'images d'un corps émettant un rayonnement ionisant de faible énergie comme en autoradiographie. Par faible énergie, on entend un rayonnement produit à une tension inférieure à 50 kV. L'invention a donc pour objet une nouvelle méthode d'acquisition d'images en radiographie particulièrement avantageuse avec des sources X de faible énergie telles que celles utilisées en mammographie dans laquelle on recueille la lumière émise par un écran renforçateur unique transparent à la lumière sur des émulsions photosensibles, de sorte que la 3 lumière émise par la face antérieure de l'écran renforçateur soit recueillie sur une première émulsion photosensible disposée au contact de la face antérieure de l'écran renforç,ateur et la lumière émise par la face postérieure de l'écran renforçateur soit recueillie sur une seconde émulsion photosensible disposée au contact de la face postérieure de l'écran renforçateur, pour obtenir deux images. Avantageusement, on utilise un écran renforçateur fluorescent à support transparent. L'écran et les deux films entre lesquels l'écran est inséré sont pressés ensemble et placés à l'intérieur d'une cassette radiologique. Tout support approprié, en un matériau transparent à la lumière fluorescente et présentant les caractéristiques de résistance mécaniques suffisantes, convient à cet effet. Les matériaux polymères traditionnellement utilisés dans la technique peuvent être utilisés pourvu que l'exigence de leur transparence à la lumière soit satisfaite. On pourra notamment utiliser tout matériau polymère synthétique, notamment les polyesters. Pour les émulsions photosensibles, on utilise un film dont les caractéristiques sont adaptées au but de la technique, notamment un film de radiographie ou mammographie classique. Pour la mise en oeuvre de la méthode, on utilise avantageusement deux films solidaires l'un de l'autre reliés le long d'une arête commune par une articulation ne créant aucune surépaisseur, ou encore un film pliable en son milieu grâce à une ligne de moindre résistance formant charnière. Le fait que les deux films soient solidaires facilite la lecture des images et leur traitement éventuel, soit électronique, soit informatique, I'axe de la charnière matérialisant l'axe de symétrie des deux images. Les émissions par les faces antérieure et postérieure de l'écran permettent d'obtenir deux images qui sont identiques ou différenciées selon un paramètre déterminé,. photométrique ou géométrique. Le paramètre photométrique dépend des propriétés intrinsèques de l'émulsion photosensible utilisée. Il peut par exemple consister en la différence de photosensibilité des émulsions utilisées. Le paramètre géométrique est par exemple déterminé par l'épaisseur du support de l'écran renforçateur. Pour obtenir des images identiques, on prévoit le support de l'écran suffisamment mince, de manière à ce que le trajet optique de la lumière émise par l'écran fluorescent soit pratiquement le même pour les deux films. Pour obtenir des images différentes, on prévoit un support épais, de l'ordre de 200 pm ou plus. Dans ce cas, on obtient une première image qui est nette et une deuxième image, "floue", par effet de halo. Ces images issues d'un même écran, formées dans des conditions identiques constituent deux originaux exempts de bruit parasite. Leur soustraction s'effectue dans les conditions optimales, selon les méthodes existantes (photographie classique, balayage électronique, numérisation). On obtient ainsi une image résultante dont les contours des aires de densité homogène sont rehaussés, ce qui facilite la lisibilité des détails fins. Si l'on recourt à une technique de numérisation d'image, la soustraction de deux originaux numérisés permet d'éviter le recours au masque flou artificiel d'origine purement numérique et la dégradation consécutive de l'image résultante. L'invention a également pour objet une méthode de traitement d'images de radiographie, notamment de mammographie, dans laquelle on traite simultanément les images recueillies telles que définies ci-dessus, pour obtenir une image résultante. Le traitement consiste avantageusement à superposer les images obtenues pour former une image résultante. L'invention a également pour objet une cassette de radiographie comprenant: - un boîtier muni d'un fond et d'un couvercle; - un écran renforçateur transparent à la lumière; - au moins un film photosensible disposé de part et d'autre de l'écran renforçateur au contact de cet écran renforçateur. La cassette de radiographie comprend avantageusement un support pour l'écran renforçateur, transparent à la lumière. La cassette de radiographie comprend également avantageusement des moyens pour presser les films photosensibles ou les parties du film photosensible plié en deux autour d'une ligne de moindre résistance contre l'écran renforçateur, notamment des couches de mousse. On décrira ci-après un exemple de réalisation de l'invention et les résultats obtenus en se référant aux figures annexées sur lesquelles: - la figure I représente en coupe un dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention. - la figure 2 représente un facsimile d'un fantôme (MTM ) utilisé pour pour tester la chaîne d'image mammographique, ce fantômes simule des lésions rencontrées en pathologie mammaire; - les figures 3A, 3B, 4, 5A et 5B reproduisent des radiographies du fantôme MTM 100 obtenues par le procédé décrit dans l'invention,; * les radiographies représentées aux figures 3A et 3B sont obtenues en utilisant un écran renforçateur à support épais; L'image représentée dans la figure 4 résulte de la superposition des deux radiographies 3A et 3B. e les radiographies représentées dans les figures 5A et 5B sont obtenues en utilisant un écran renforçateur à support localement aminci. La figure 1 représente une cassette de mammographie que l'on a chargé avec des films de radiographie. La cassette comprend un boîtier 1 comprenant un élément formant fond 2 et un élément formant couvercle 3 articulés autour d'une articulation 4, et fermé par un élément de fermeture 5. Le fond 2 est revêtu d'un matériau absorbant les rayons X ou réalisé en un tel matériau absorbant. Le couvercle 3 est réalisé en un matériau transparent aux rayons X. La cassette comprend également un écran renforçateur 6 et un support 7 transparent à la lumière de la même dimension que celle de l'écran renforçateur 6. L'écran renforçateur 6 et le support 7 sont rendus solidaires l'un de l'autre. La cassette représentée à la figure 1 a été chargée avec un film de mammographie 8 revêtu d'une couche d'émulsion photosensible sur sa face 9; le film de mammographie dont les dimensions sont sensiblement le double de celle de l'écran 6 étant plié en deux selon son petit axe selon une ligne de moindre résistance non représentée formant charnière, pour former deux demi-films 1 1 et 12. Les demi-films 11 et 12 sont placés de part et d'autre de l'écran renforç,ateur, les demi-films 11 et 12 étant disposés de manière à ce que la couche d'émulsion photosensible soit appliquée contre l'écran renforçateur 6 et le support 7. Avantageusement, la cassette de mammographie comporte également des couches de mousse 13 disposées sur le fond 2 et le couvercle 3 destinées à appliquer les demi-films photosensibles 11, 12 io contre l'écran renforçateur 6. La cassette de mammographie 1 après chargement avec les demi-films photosensibles 11, 12 est placée sur le trajet des rayons X ayant traversé le sujet à examiner, typiquement le sein d'une patiente dont on cherche à obtenir une image des tissus ou un spécimen fantôme dans les conditions expérimentales, comme décrit ci-après, la partie formant couvercle 3 étant placée le plus près de la source des rayons X. Le fantôme MTM 100 représenté à la figure 2 se présente sous la forme d'un élément hémisphérique 31 formé d'une masse en un matériau polymère (polyester) contenant des inclusions d'aspect, de forme et de taille différents. Ces inclusions sont notamment formées par des microcalcifications 32 de forme arrondie et de dimensions décroissantes lorsque l'on part de la partie de droite de l'hémisphère vers la partie arrondie. L'échantillon fantôme 31 comprend également des éléments fibreux 33 en forme de Y dont les branches sont d'épaisseur variable. Dans la partie supérieure, le spécimen fantôme comprend des mires de résolution 34 permettant d'évaluer la résolution de l'image obtenue ultérieurement. Les figures 3A et 3B représentent des radiographies du fantôme TM 100 obtenues conformément à la méthode de l'invention à l'aide d'un écran standard (épaisseur du support 0=0,17 mm). L'image 3A a été obtenue en plaçant le film au contact de la face antérieure de l'écran. L'image 3B a été obtenue en plaçant le film photosensible au contact du support de cet écran. La comparaison des deux images (3A et 3B) confirme bien l'existence d'une émission de lumière à travers le support de l'écran, proche de celle obtenue par la face libre de l'écran. Elle met en évidence également l'influence de l'épaisseur de ce support sur la résolution. On observe ainsi sur la figure 3A une mire 34a nette sur le film situé contre la face libre de l'écran, et sur la figure 3B, une mire 34b floue, sur le film placé au contact du support. L'image présentée dans la figure 4 résulte de la superposition des deux radiographies 3A et 3B. Elle permet de percevoir des petits objets io inclus dans le fantôme (opacité 32, 33) qui n'étaient pas visibles sur les figures 3A et 3B. Les radiographies représentées dans les figures 5A et 5B sont obtenues en utilisant un écran classique à support localement aminci. On distingue nettement sur la figure 5B le gain de densité résultant de l'amincissement du support. Il existe également un gain en résolution attesté par l'image de la mire 34d (figure 5B) qui est plus nette que sur la radiographie 3B, et de la même netteté que la mire 34c de la radiographie 5A. REVENDICATIONS 1. Méthode d'acquisition d'images de radiographie, notamment de mammographie dans laquelle on recueille la lumière émise par un écran renforçateur unique transparent à la lumière sur des émulsions photosensibles, de sorte que la lumière émise par la face antérieure de l'écran renforçateur soit recueillie sur une première émulsion photosensible disposée au contact de la face antérieure de l'écran renforçateur et la lumière émise par la face postérieure de l'écran renforçateur soit recueillie 1o sur une seconde émulsion photosensible disposée au contact de la face postérieure de l'écran renforç,ateur, pour obtenir deux images. 2. Méthode selon la revendication 1, pour l'acquisition d'images de radiographie, en particulier de mammographie, produites sous un rayonnement X à une tension inférieure à 50 kV. 3. Méthode selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle l'écran renforçateur est placé sur un support transparent à la lumière. 4. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les émulsions photosensibles sont appliquées sur un film unique plié en deux le long d'une ligne de moindre résistance. 5. Méthode selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4 pour l'acquisition d'images identiques dans laquelle le premier et le second film ont des vitesses de formation d'image sensiblement identiques et le support a une épaisseur inférieure à 200 pm. 6. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes pour l'acquisition d'images différentes, dans laquelle le premier et le second film ont des rapidités de formation d'image sensiblement différentes et/ou le support a une épaisseur supérieure ou égale à 200 pm. 7. Méthode de traitement d'images de radiographie, notamment de mammographie, dans laquelle on traite simultanément les images recueillies par la méthode de la revendication 1, pour obtenir une image résultante. 8. Méthode selon la revendication 7, caractérisée en ce que le traitement consiste à superposer les images obtenues. 9. Cassette de radiographie (1), notamment de mammographie, comprenant: un boîtier (1) muni d'un fond (2) et d'un couvercle (3); - un écran renforçateur (6) transparent à la lumière; - au moins un film photosensible (8) disposé de part et d'autre de l'écran renforçateur(6) au contact de cet écran renforçateur. 10. Cassette de radiographie selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un support (7) transparent à la lumière pour l'écran renforçateur (6). 11. Cassette de radiographie selon la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens (13) pour presser les films photosensibles (8) contre l'écran renforçateur (6).