Brevet FR2834179A1 — publié le 20030627

Dispositif de scanographie hélicoïdale a phases multiples de balayage 1.-Domaine technique La présente invention concerne un système qui comprend une pluralité d'appareils de génération instantanée d'images de radioscanographie multi-coupes à projection conique et à phases multiples de balayage, typique de la tomodensitométrie volumétrique isotropique, apte à détecter sur ses multiples réseaux des rayons X émis, en vue d'une imagerie tomodensitométrique, par un nombre d'odd des tubes tournant à l'intérieur d'un statif et ayant traversé un seul et même objet à l'isocentre du statif, spécifiquement destinés à l'exploration clinique dite multi-phase mais aussi à la cyclothérapie à diffusion isotropique de haute précision guidée par radioscanographie. L'invention est susceptible d'avoir des applications industrielles. 2.-Etat de la technique antérieure Dans la pratique de la Radiologie, le concept d' image en coupe ou tomographie a été précédée par le paradigme, oublié depuis longtemps, de Stéréoradiologie. En effet, dès le début de la Radiographie, la vision stéréoscopique permettait de démêler, en tant que technique radio-photographique, de façon très distincte le plan de l'image de ceux de l'avant-et de l'arrière-plan. Là-dessus l'informatisation est arrivée et de la tomographie simple et/ou complexe, la Radiologie numérisée s'est muée en tomographie calculée (CT) ou tomodensitométrie. Ce nouveau paradigme d'imagerie aux rayons X conduisit tout naturellement à l'IRM, dont la sensibilité, la résolution élevée et surtout l'isotropie relative de sa structure distributionnelle spatio-temporelle des données brutes recueillies, et non pas l'absence comme on l'a toujours pensé des radiations ionisantes, devait rapidement conduire à ce qu'aussitôt l'IRM supplante presque complètement, dans la quasi-totalité d'indications et des protocoles radiologiques, l'anisotropie et la pauvreté d'information de la tomodensitométrie aux rayons X. Outre ce besoin impérieux d'isotropie, quels autres progrès pouvaient encore être faits en radioscanographie ? Les temps de rotation, déjà en dessous d'une seconde, ont été réduits à 0,5 s sans pour autant améliorer de beaucoup le capital informatif de l'image ou narrativité iconique. L'avènement du CT spiralé à phase unique de balayage (W. A. Kalender, W. Seissler, E. Klotz, and P. Vock, 1990 ; W. A. Kalender, A. Polacin, 1991 ; J. A. Brink, 1995) est venu donner un coup de frein, en sciences diagnostiques, à cette perspective déclinante en amenant la compétition technologique sur le terrain plus physiologique de procédure d'exploration par apnée. Vidé de sa substance et malgré une multitude de formalismes mathématiques, le contenu formel de l'image de l'art ancien laisse toujours, quant à la qualité et au réalisme de l'image à laquelle participent plusieurs artifices, à désirer. Les images de synthèse obtenues à partir des données d'interpolation ou d'extrapolation mathématique font aujourd'hui que les imageurs soient devenus des simples synthétiseurs d'images ; tant il est vrai que le sous-échantillonnage prend de plus en plus le pas, dès lors que l'on aborde la projection conique multicouche, sur le contenu formel de l'image et sur l'information objective que l'on est en droit d'exiger d'une représentation adéquate de l'objet. 2.1. Ergonomie du matériel de l'art antérieur en radioscanographie hélicoïdale La tomodensitométrie hélicoïdale est certes plus bénéfique lorsqu'un organe ou une région entière peut aujourd'hui être balayée en une seule apnée. Mais, les durées d'exploration de 20 à 30 secondes sont, en général, telles qu'elles ne permettent pas la maîtrise complète du facteur temps. Qu'à cela ne tienne, il existe quand même un certain potentiel en balayage hélicoïdal pour exécuter des scanographies de deux organes ou des régions entières au moyen d'un seul bolus de produit de contraste i. v. (par ex. le thorax et l'abdomen). Un balayage continu allant jusqu'à 60 secondes n'est pas, dans ces conditions, souhaitable et reste techniquement difficile à mettre en oeuvre. Pour répondre à ces types de sollicitations extrêmes du tube, le balayage hélicoïdal de l'art antérieur a de ce fait contraint au développement des tubes à rayons X et des générateurs qui soient nécessairement très robustes que pour délivrer, pendant une durée de temps prolongée, un courant de tube raisonnablement élevé et qui soient en même temps d'un poids assez léger que pour être asymétriquement montés sur l'invention d'un système de bague collectrice d'un statif slip-ring. Sinon la plupart des constructeurs habituels des CT scanners hélicoïdaux ont essayé de répondre à ce défi technologique par des améliorations significatives du tube avec chacun une mise à jour constant du matériel, en concentrant surtout les efforts essentiellement sur les formalismes mathématiques embarqués par les scanners, au point de faire subir auxdits scanners une transformation en simples synthétiseurs tomodensitométriques contrôlés, comme exposé ci-après, par des algorithmes appropriés. 2.1. 1. Techniques de synthèse d'image par algorithme d'inter-ou d'extrapolation. L'évolution du processus mathématique de synthèse, par laquelle les données manquantes de l'échantillonnage de l'objet sont estimées dans l'art antérieur à partir des séries des données brutes du tomographe hélicoïdal assisté par ordinateur, a été jugée déterminante pour l'utilisation réussie du radioscanner hélicoïdal (cf. fig. 1). En effet, lorsque le CT hélicoïdal a été mis pour la première fois en vente, les données manquantes occasionnées par une discrétisation trop importante de l'objet étaient artificiellement générées par interpolation ou extrapolation linéaire, en utilisant les points des données brutes séparées par une rotation complète de 360 degrés du tube à rayons X (360-degree linear mterpolation). Bien que les images reconstruites en section transversale, c'est-à-dire synthétisées à partir des telles don- nées, aient été quasi-identiques, lorsque comparé aux images formatées à partir des données séquentielles des tomodensitométries conventionnelles, dans les reformations longitudinales en direction du trajet de la table (l'axe z) (G. Wang and M. W. Vannier, 1994), il n'en demeure pas moins que d'autres algorithmes d'interpolation, utilisant des données plus proches du plan de coupe désirée (ou géné - ralement une démi-rotation du tube à rayons X), ont du encore être développé et ont amélioré un tant soit peu la résolution longitudinale (S. Y. Yen et al, 1999 ; J. A. Brink, 1995). La tomodensitométrie hélicoïdale est certes venue ouvrir l'ère de l'exploration volumique que la technologie multi-barrettes tente de concrétiser effectivement dans un contexte malheureusement toujours anisotropique (cf. fig. 2). Le contexte des systèmes spiralés/hélicoïdaux de l'art antérieur est sinon celui d'un mouvement gravitationnel continu, associé à une table/patient qui, au cours de la rotation continue du tube, se déplace continuellement (en direction de z) ou plutôt séquentiellement par tranches discrètes, tel que dans les scanners circulaires, de telle sorte qu'en un seul mouvement complexe un volume complet peut être acquis en une seule série. L'espoir suscité par le passage du formalisme d'interpolation de 360 degrés à l'interpolation de 180-degrés a effectivement donné leu, en pratique clinique, à deux améliorations évidentes. D'abord, la possibilité d'un balayage hélicoïdal monophasé, dont le pitch était plus grand que l'unité, permettant ainsi un accroissement de la couverture tomodensitométrique d'une durée donnée d'examen. On sait par ailleurs que l'interpolation de 3600 élargissait de façon significative le profil de la tranche en multipliant la réponse du détecteur par la convolution de la fonction du mouvement de la table. Ceci sachant que l'élargissement supplémentaire associé à l'augmentation de l'avance de la table par rapport à la collimation aboutissait à un élargissement prohibitif du profil de coupe, avec un élargissement du profil de coupe subi grâce au mouvement de la table somme toute minime, l'augmentation de l'épaisseur effective de coupe avec un pitch supérieur à l'unité et une interpolation de 180 , peut être considéré comme tolérable. De sorte que pour augmenter la couverture d'examen et maintenir malgré tout une épaisseur effective de la tranche raisonnablement petite, le pitch est ici paradoxalement augmenté. Les résultats des études sur fantôme et les simulations mathématiques de A. Polacin et coll. (1992) ont montré la relation entre l'épaisseur de coupe et le pitch pour les algorithmes linéaires 360-degré par rapport à ceux de 180-degré ou encore les algorithmes d'interpolation (cubic spline) d'ordre supérieur (J. A. Brink, 1995). Avec un pitch de 2 et une interpolation de 360-degrés, l'épaisseur de coupe (définie dans ce cas par la largeur complète au maximum du 1/10ème du profil sensible de la coupe) est, lorsque comparé au balayage séquentiel conventionnel, multipliée par 3. Par contre, les mêmes paramètres sont seulement augmentés de 50 % au-dessus du balayage circulaire conventionnel, lorsque l'interpolation de 180-degré est utilisée ! C'est là-dessus qu'est venue se greffer, comme nous le verrons ci-après, la projection conique. 2.1. 2. Scanographie hélicoïdale multi-coupes L'étape suivante de modification évolutive du système hélicoïdal est celle qui consiste à augmenter le nombre des détecteurs, en introduisant un arc multiple de détecteurs contigus tout en utilisant un faisceau conique unique, d'un degré dépendant du nombre d'arcs utilisés en direction de balayage z (axe du patient). La toute première étape dans cette direction avait sinon été franchi, déjà en 1993, par Elscint avec sa machine"Twin"ayant juste deux arcs contigus des détecteurs. Cette nouvelle structure distributionnelle des données brutes acquises, tendant à insérer en direction de z une nouvelle dimension spatio-temporelle, a immédiatement fait apparaître un besoin de nouveaux formalismes mathématiques indispensables dans le nouveau référentiel {x, y, z, t'} pour la reconstruction d'images et devait ainsi introduire dans l'art antérieur d'autres difficultés pratiques jusque-là insurmontables. Le principe de détection multi-barrettes de l'art énoncé ci-dessus est celui d'obtenir, dans le référentiel {x, y, t}, l'acquisition des données brutes de volumes importants en un temps réduit, voire de coupes plus fines, faussement qualifiées d'isotropiques, en un temps équivalent (cf. tableau 1). L'arrivée de ce concept technique a d'emblée été couplé à l'amélioration des performances de rotation des tubes, avec des capacités d'acquisition dites subsecondes, aussi courtes que 0,5 seconde par rotation de 360 , permettant finalement en mode partiel de 180 des acquisitions de 0,25 secondes, et ayant par-dessus tout la capacité théorique de réaliser des ébauches d'examens tomodensitométriques multi-phase, grâce à une meilleure information contenue dans l'image. On assiste déjà avec ce nouveau potentiel à l'amorce du retour des manivelles dans la redistribution des rôles entre les différentes technologies d'imagerie (IRM, US, TDM RX). Mais, il n'est pas sûr qu'à très longue échéance l'évolution consacre les formalismes mathématiques purs de l'art antérieur, ceci dans la mesure où il est habituel d'exprimer les différents protocoles par une multitude des paramètres d'image et des paramètres de reconstruction, caractérisant l'impossibilité dans laquelle se trouve l'art antérieur de constituer sans artifice mathématique aucun l'image, si aucun carcan supplémentaire ne lui est pas joint. Il est aujourd'hui possible d'établir dans l'art ancien sans que l'on ait besoin de s'appuyer sur l'information réelle (contenu formel), l'occurrence d'un élément (don- nées absentes) relativement à un autre (données présentes) jusqu'à un degré d'exactitude atteint par les différents formalismes mathématiques irréalistes. La confrontation avec les différents formalismes mathématiques des caractéristiques de la question du contenu formel de l'image, prise en charge, dans le référentiel {x, y, t}, par l'acquisition dite volumique et les moyens ad hoc proposés par l'art antérieur fait apparaître des variations des distributions spatio-temporelles des données d'image posant énormément problème, tant du point de vue pratique que théorique. Il nous appartient dans cette nouvelle invention d'en rechercher les causes et surtout de proposer, à partir d'une analyse plus approfondie de leur pratique et des problèmes rencontrés dans la pratique de cohésion du référentiel {x, y, t} et les nou- veaux moyens technologiques nécessaires, dans cette nouvelle invention, pour y remédier avec le référentiel {x, y, z, t} plus conforme à la réalité de la scanographie hélicoïdale. 2.2. Structure distributionnelle spatio-temporelle des données brutes d'image : discrétisation hélicoïdale de l'objet, sous-échantillonnage spatial et trous d'échantillonnage temporels. On peut, quel que soit le mode mono-ou multi-coupes, distinguer en Radioscanographie hélicoïdale deux structures distributionnelles spatio-temporelles, 3-D et 4-D des données brutes : . En mono-coupe tri-directionnelle (3-D), seules trois directions sont correctement explorées : x, y, et t, dans l'art antérieur (cf. fig. 1). On utilise une source de rayons X qui fournit un faisceau bi-dimensionnel (x, y) plan des rayons X. Pour réaliser le concept d'imagerie volumique, on multiplie cette surface s (x, y) par le temps t mis à explorer ledit volume. C'est-à-dire qu'avant d'atteindre le patient le faisceau de rayons X est détecté grâce à un arc linéaire des détecteurs de rayons X coplanaire au faisceau des rayons X. Ce faisant, on détermine une discrétisation hélicoïdale plus ou moins ample de l'objet, qui laisse béants dans son sillage des trous d'échantillonnage temporels, au cours de la phase unique de balayage, et un sous-échantillonnage spatial, plus ou moins important selon les différentes directions de l'espace-temps (x, y, z, t). La fréquence d'échantillonnage 3ve peut de façon spécifique se décomposer en ses deux termes spatio-temporels 3ve = 3vs + 3vt (fréquence spatiale + fréquence temporelle d'échantillonnage), sachant que la fréquence spatiale seule, 3vs, se décompose à son tour en termes directionnels suivants 3vs = 3vx + 3vy (fréquence d'échantillonnage selon x et selon y et référentiel {x, y, t}). D'où l'équivalence 3ve=3vs+3Vt =3vx + 3vy + 3vt [1]. 'En multi-coupes tri-directionnelles (3-D), l'exploration s'effectue aussi en ce moment dans les 3 seules directions, x, y, et t, de l'espace-temps ; ceci dans la mesure où la collimation du faisceau limite dans z le champ de vue et n'ouvre que le plan bi-directionnel (x, z) (cf. fig 3). Cette collimation est elle-même bidimensionnelle réglable pour moduler, en direction de z même si bornée, le faisceau dans l'espace de telle sorte que l'enveloppe du faisceau fournie par la source des rayons X ait sensiblement la forme d'un cône en éventail, dont l'axe optique est perpendiculaire à la direction z (orthoprojection). C'est pourquoi ce faisceau conique en éventail est appelé projection conique. Cependant, la composante fréquentielle d'échantillonnage étant justement négligeable en direc- tion de z du fait du bornage, la résultante de fréquence d'échantillonnage 3ve se décompose, comme dans le cas précédent du référentiel du type {x, y, t}, en fréquence spatiale 3vs et fréquence temporelle 3vt ; relation dans laquelle 3vs se décompose à son tour en fréquence en direction x, 3vx et en fréquence en direction y, 3vy. Et l'équation [1] reste dans le cas de l'acquisition multi-coupes 3-D toujours valable ainsi que le référentiel {x, y, t} de l'art antérieur. C'est pourquoi une source des rayons X qui fournit directement un faisceau des rayons X faiblement tridimensionnel oblige à une détection multilinéaire parallèle bornée par la géométrie de projection conique (angle 0 très petit : 1 ) du système. Par sa longue durée d'exploration, cette dernière technologie présente encore indubitablement une charge significative (50 % par rapport au mono-barrette) d'irradiation. C'est paradoxalement au prix de cette irradiation supplémentaire que l'acquisition multi-coupes améliore, en acquisition tri-directionnelle du référentiel {x, y, t}, la résolution spatiale et temporelle de l'image. Au jour d'aujourd'hui, la connaissance des outils d'évaluation de l'irradiation (CTDI, produit dose longueur et dose efficace) et de l'action sur les trois facteurs : irra- diation, techniques, espace et comportement, est de ce fait non seulement nécessaire mais indispensable dans l'art ancien. Il en est de même de la modulation manuelle, sous la dépendance de l'opérateur ou automatisée, des paramètres techniques (kilovolts et milliampères) qui, comme pour complexifier encore plus l'équation d'innombrables inconnues, sont d'un constructeur à l'au- tre très variables. Par ailleurs, les paramètres spatiaux sont, dans l'art ancien, le pitch et l'épaisseur de coupe. Or, en acquisition hélicoïdale mono-coupe, l'augmentation du pitch a le pouvoir de diminuer proportionnellement l'irradiation au volume exploré. Mais, elle n'aurait pas par contre plus d'influence dans l'art antérieur sur l'irradiation de l'acquisition tri-directionnelle (3-D) multi-coupes du référentiel {x, y, t}. L'abaissement du pitch réduit en effet proportionnellement les artefacts, au prix d'un allongement du temps d'exploration. Tandis que la réduction de l'épaisseur de coupe à l'acquisition est dans l'art ancien un facteur d'irradiation supplémentaire, qui diminue le rapport signal sur bruit en même temps que le volume partiel, et, autoriserait ainsi des reconstructions multiplanaires de meilleure qualité. La possibilité de reconstruire a posteriori des coupes plus épaisses améliore le rapport signal sur bruit sans pour autant rajouter à l'information de l'image. Les facteurs comportementaux, dans la mesure où la réduction du temps global d'examen n'est pas très importante, reste malgré tout le moyen prépondérant dans l'art antérieur de réduction de l'irradiation. C'est pourquoi il est urgent d'agir avec la nouvelle invention sur le facteur temps, de façon à ce que l'exploration volumique devienne instantanée ou s'en approche. 2.3. Principes tri-directionnels volumiques 3D (référentiel tx, y, t}). Les conceptions tri-directionnelle (3-D) du référentiel {x, y, t} proposées dans l'ancien art, en matière de détection multi-barrettes, multiplexés tel que dans le système du brevet EP 1 077 550 A2 (21.02. 2001, Bulletin 2001/08) d'AnalogIe Corporation (Ching-Ming Lai : Procédé et système de collection de vues de données supplémentaires dans un scanner CT avec un débit de transfert de données limité. US 377334 du 18.08. 1999) par les différents constructeurs sont les suivantes : une architecture symétrique pour General Electric (GE), une disposition asymétrique pour Siemens et Picker-Elceint, une présentation hybride pour Toshiba (tableau 1). Le référentiel {x, y, t} de l'ancien art propose ainsi trois géométries différentes de réseau des détecteurs disponibles sur les appareils des différents constructeurs : -General Electric (GE) propose par exemple, en 1998, une architecture matricielle, le Hiiight! m trix detector, de 16 détecteurs de 1,25 mm, multiplexés 4 x 4. Compte tenu du fait que le faisceau conique de rayons X ont en périphérie une couverture plus faible des détecteurs, les algorithmes d'interpolation destinés à limiter les artefacts s'avèrent indispensables, et le choix d'acquisition est limité à deux pas d'hélice de 3 et de 6. Le pitch de 3 (0,75) par exemple permet un recouvrement du faisceau de rayons X sur les détecteurs périphériques et une plus grande homogénéité du rayonnement. Une liste de 300 protocoles adultes ou pédiatriques prédéfinis est ainsi proposée, avec affichage automatique de la CTDIw, de la DLP, de la Dose Efficiency. Quel chantier ! Un Algorithme conçu par Guy Marie Besson et Tin-Su Pan (General Electric Company EP 1 110 505 A2 ; US Patent 470411,22. 12.1999) utilisé pour un ensemble des lignes multiples de détecteurs à vitesse élevée. Ce dispositif de GE concerne une méthode et un appareil s'utilisant avec un scanner à faisceau en éventail à barrettes multiples destiné à recueillir des données brutes en mode grande vitesse et à utiliser des données corres- pondant à des demi-balayages afin de générer des images à l'intérieur d'un ou plusieurs plans d'image. Pour chaque angle de faisceau correspondant à un plan d'image, des données sont générées par interpolation et/ou extrapolation entre des données recueillies simultanément. Les données recueillies simultanément comprennent des données correspondant à un simple emplacement de source par rapport à un plan d'image. General Electric Company use, par ailleurs, d' un procédé et dispositif destiné à l'acquisition efficace de données dans des tomodensitomètres , décrit dans un autre brevet EP 1 086 654 Al (28.03. 2001 Bulletin 2001/13)-US 400015 (21.09. 1999), qui est un procédé de formation d'image d'un objet utilisant un système d'imagerie par tomodensitométrie pourvu d'une source des rayons X, d'une ligne de détecteurs, et d'un système d'acquisition de données couplé à la barrette de détecteurs, le système d'acquisition de données étant muni d'un nombre de canaux d'entrée inférieur au nombre total des cellules de détection de la barrette de détecteurs. Le procédé comprend les étapes de positionnement de l'objet entre la source de rayons X et la barrette de détecteurs, de projection d'un faisceau de rayons X sur l'objet, et de configuration sélective du couplage des cellules de détection sélectionnées aux canaux d'entrée du système d'acquisition de données afin d'augmenter le nombre d'images de coupes reçues par ce système et réaliser ainsi l'imagerie multicouches. - Marconi et Siemens ont, dès le départ, opté pour la technologie Elscint. En effet Siemens et Plcker-Elscint proposent 8 détecteurs en réseau adaptatif asymétriques, les plus petits (0,5 mm) au centre et les plus grands (5 mm) en périphérie (meilleure homogénéité du faisceau des rayons X au centre et en périphérie) (cf fig 2). Ces détecteurs asymétriques assurent à l'heure actuelle une qualité d'image relativement meilleure, mais ne permettent pas en revanche une évolution vers des systèmes de reconstruction individuelle de coupes d'épaisseurs équivalentes. - Toshiba offre 34 détecteurs (32 mm) (Matrix/Adaptative), dont 4 centraux de 0,5 mm, et 30 de 1 mm latéralement. Cette technologie pourrait permettre jusqu'à 32 coupes acquises simultanément (cf fig. 2). Le transfert des données brutes et les capacités informatiques des appareils équipés de barrettes des détecteurs multiples est jusqu'à 8 fois plus importants que pour les appareils mono-barrettes. Les différents modèles exposés ci-dessus (tableau 1) ont une influence dans l'ancien art sur l'épaisseur minimum de coupe ainsi que sur le nombre des coupes disponibles à cette largeur minimum, sur la gamme de choix d'épaisseur de coupe et sur le volume maximum par distance sur l'axe de z qui peut être balayée dans n'im- porte quel système de rotation. L'épaisseur de coupe et le nombre des coupes contiguës (jusqu'à quatre) sont choisis par la collimation du faisceau (En) et par la sélection électronique et/ou la sommation pondérée des signaux du détecteur, avec comme d'implicites, le sous-échantillonnage spatial et les trous d'échantillonnage temporel, l'importante discrétisation hélicoïdale de l'objet (cf fig. 4a) ; dans ce choix et par-dessus tout, l'influence de la gravitation du système et celle de la courbure du temps n'est vraiment pas prise en compte. Dans un autre brevet, comme celui de GE Yokogawa Medical Systems, Ltd (Tetsuya Horiuchi : Procédé et appareil de correction de données de projection et procédé et appareil d'imagerie par tomographie à radiation. EP 1 077 045 A2 (21.02. 2001, Bulletin 2001/108-JP 22629599 du 10.08. 1999 et JP 2000165334 du 02.06. 2000), conçus de manière à obtenir un dispositif et un procédé de correction de données brutes de projection en évitant la génération d'artefacts dans la dissection produisant un faible comptage des radiations pénétrantes, et de manière à obtenir un procédé d'imagerie tomographique utilisant ce dispositif et procédé de correction de données de projections, un système d'imagerie tomographique, selon cette invention, comprend un appareil de correction des données brutes de projections où les données de projections Proj-ij sont individuellement corrigées au moyen d'une méthode de sommation pondérée avec détermination d'une valeur moyenne constituée des valeurs approchées. Le poids SGij des données de projections décroît à mesure que diminue le comptage des radiations pénétrantes à partir desquelles sont déduites les données de projections. On essaie ici de pallier la sous-information exponentielle inhérente, comme nous le verrons ci-après, au faible comptage de photons des lignes périphériques du réseau de détection des rayons X. 2.3. 1. Géométrie tri-directionnelle (3-D) des détecteurs et efficacité géométrique 2.3. 1.1. Avantages et inconvénients des symétries et asymétries des détecteurs Dans l'immédiat, les détecteurs asymétriques de l'ancien art semblent avoir en théorie une avance en matière de qualité d'image. En effet, dans cette configuration, le faisceau des rayons X couvre mieux les détecteurs centraux que ceux de la périphérie des réseaux (cf. fig. 3). Tandis que l'utilisation adaptative des détecteurs périphériques plus larges permet de compenser ce phénomène ; cela explique le retentissement sur la définition et la plus grande latitude des choix de pitches proposé pour chaque situation particulière par les constructeurs utilisant ce type particulier de configuration de réseau de détection. Pour plus de clarté définissons d'abord le pitch, qui diffère d'un constructeur à l'autre. 1 . Définitions du Pitch - Le concept de pitch dans les systèmes spiralés est parvenu à être bien compris. Avec les systèmes d'acquisition mono-coupe, il est défini comme : Mouvement de la table par rotation Pitch =----------------Collimation (épaisseur de coupe) - Une définition alternative, adoptée pour les systèmes d'acquisition multicoupes par Siemens, GE et Toshiba, mais pas Marconi, est : Mouvement de table par rotation Pitch =--------------Détecteur z-collimation 2 . L'existence des deux définitions n'est pas sans rajouter à la confusion théorique sur cette question. Quelques exemples peuvent illustrer ce propos : (1)-Si des coupes de 4 x 5 mm (= 20 mm) sont obtenues avec une vitesse de table de 20 mm par rotation, alors, sur la première définition du pitch est de 20/20 = 1 ; sur la seconde définition, il est de 20/5 = 4. (2)-Si des coupes de 2 x 10 mm par rotation, alors sur la première définition du pitch est de 20/20 = 1 ; sur la seconde définition, il est de 20/10 = 2. C'est la première définition qui est, au jour d'aujourd'hui, généralement utilisée comme indicateur de la dose. Comme avec une seule spirale mono-coupe de balayage, la qualité d'image décline en fonction de l'augmentation non-linéaire du pitch. Ce qui démontre si besoin en était l'absence de corrélation linéaire précise avec cette donne omniprésente, désigné du nom de pitch. C'est tout au moins un facteur qui montre la limite en pratique de certaines revendications théoriques excessives mises en avant en ce qui concerne, par exemple, les vitesses d'exploration de ces systèmes. Le pitch influence également le profil de coupe (H. Kudo et T. Saito, 1992 ; H. Kudo et al, 1998) ainsi que la résolution longitudinale. Afin de déterminer la dose requise de rayonnement, Tetssuya Horiuchi and Makoto Gohno ont mis au point un Procédé de détermination des conditions de balayage par imagerie tomographique, procédé d'imagerie tomographique et appareil de tomographie par ordinateur (CT) à rayons X. (WO 01/41646 [14. 06. 2001]PCT/IBOO/01991 [13. 12. 2000], GE Medical Systems Global Technology Company LLC) pour qu'elle ne soit ni excessive ni insuffisante, par rapport à une valeur autorisée de bruit d'image dans l'exécution d'un balayage hélicoïdal avec un appareil CT comportant un réseau de détection multi-barrettes, le procédé de cette invention consiste à : sélectionner une épaisseur d'image d'une image tomographique à rayons X devant être produite par un balayage hélicoïdal effectué par un appareil CT à rayons X comportant un réseau de détection multi-barrettes (étape ST1) ; déterminer provisoirement une dose de rayons X pour obtenir l'image tomographique à rayons X présentant l'épaisseur de l'image par CT (étape ST2) ; sélectionner un protocole de balayage (étape ST3) ; lire un facteur de correction de dose dans une table de facteurs de correction de doses correspondant à l'épaisseur de l'image sélectionnée (étape ST4) ; corriger la dose de rayons X avec le facteur de correction de doses (étape ST5) ; déterminer les conditions de balayage par l'imagerie tomographique en spécifiant au moins le courant du tube et/ou le temps d'émission (étape ST6) ; et enfin, effectuer le balayage hélicoïdal et afficher l'image tomographique à rayons X (étape ST7). Par conséquent, on peut éviter de la sorte le risque qu'un sujet soit exposé plus que nécessaire. Mais, tout ceci nécessite des moyens informatiques importants ou mieux compliquent singulièrement la tâche de l'ordinateur chargé de gérer l'ensemble du système. Voyons de plus près quelques exemples de fonctions surajoutées au fonctionnement du CPU. 2.3. 2.-Formalismes mathématiques palliatifs Des algorithmes supplémentaires de reconstruction ont été nécessaires à l'art antérieur pour corriger l'obliquité du faisceau des rayons X sur des détecteurs périphériques symétriques, qui sont autant que faire se peut éloignés de l'orthoprojection centrale (cf Fig. 3). Le choix de pitches de l'ancien art est en outre plus limité, les pitches chevauchants sont par exemple proposés par un des constructeurs existant pour ces mêmes raisons. L'appareil Toshiba offre certes le plus grand nombre des lignes des détecteurs. Il reste néanmoins, en ce qui concerne le nombre des coupes simultanément acquises, limitées comme pour les appareils d'autres firmes non seulement par les capacités informatiques, encombrées à souhait par les formalismes mathématiques d'à point de traitement et de stockage, mais encore et surtout par la difficulté de gestion de la projection conique extrême. C'est pourquoi moyennant des développements informatiques probablement très coûteux, le calcul des données par binôme des détecteurs voire par des détecteurs individuels (multiplication des systèmes d'acquisition des données [DAS] par 2, voire 4 ou 8) permettrait à l'art antérieur d'obtenir à moyen terme de 8 à 16 coupes individuelles par rotation du tube, aux dépens d'une multiplication inversement proportionnelle des informations à transférer et à traiter. Au niveau du CPU, il s'agit pourtant de la technologie la plus évolutive de l'état de cet art-là en détection multi-barrettes. Les espoirs sont donc dorénavant placés dans l'obtention de 8 puis 16 coupes simultanées qui permettra sans doute d'explorer, en une apnée de courte durée, un volume en coupes millimétriques ou infra-millimétriques. La résolution temporelle, essentielle en imagerie cardiaque, sera également améliorée par ce biais dans la coupe. L'évolution vers une vitesse de rotation de 0,3 s semble, au jour d'aujourd'hui, moins prioritaire en raison des contraintes mécaniques majeures imposées au statif L'autre espoir nourri par l'art antérieur est l'évolution vers des détecteurs de taille infra-millimétrique qui permettrait, semble-t-il, de s'approcher du voxel isotropique. La résolution spatiale longitudinale s'est sinon également améliorée grâce à des algorithmes d'interpolation comme celui de Roland Proksa (Philips) : Tomographie assisté par ordinateur avec un faisceau de rayonnement conique et un balayage hélicoïdal (EP 1 070 481 A2,24. 01.2001 Bulletin 2001/04DE 19933649,17. 07.1999), qui préconise que les différents voxels soient, indépendamment de leur position, irradiés selon des durées différentes dans la zone d'exploration. De là, on retrouve un comportement signal sur bruit inhomogène selon les endroits. Afin d'obtenir un comportement homogène selon les endroits du rapport signal sur bruit, on dispose entre la source de rayonnement et l'objet un filtre, qui amortit le faisceau en fonction de l'endroit de sorte que le niveau de bruit soit approximativement le même pour tous les voxels (on nivelle par le bas ! ) et d'autres que nous passons rapidement en revue ci-après. 2.4. Approche mathématique en projection conique hélicoïdale tri-directionnelle (3-D) du référentiel {x, y, t} En vue de la reconstruction des images, en CT aux rayons X, Wang et coll. (R) ont résumé la recherche récente dans l'ancien art, en condition de détection multibarrettes ou en géométrie de projection tri-directionnelle du référentiel {x, y, t} d'un faisceau conique plus ou moins fin, par formalisation mathématique en faisant d'abord état des travaux de Schaller et coll. (T. Fuchs et al, 2000 ; S. Schaller et al, 2000) qui rapportent justement une théorie d'interpolation axiale adaptative à l'aide d'une vérification expérimentale pour un scanner multi-barrettes (MDCT) à balayage hélicoïdal. Cette nouvelle interpolation, en vue de la reconstruction d'images, semble procurer selon ces auteurs une flexibilité élevée en pratique clini- que. En gardant l'épaisseur de coupe et le bruit de l'image indépendants du pitch, la sélection des paramètres s'en trouverait simplifiée (Ge Wang et al, 2000). Tandis que les travaux de Proksa et coll. (R. Proksa et T. Köhler, 2000), en vue de la tomodensitométrie spiralée/hélicoïdale à faisceau conique (CBCT), introduisent la méthode n-PI. Cette méthode autorisant l'usage d'un pitch variable se charge d'un réseau des détecteurs modelés par une hélice, et qui est, que ce soit en reconstruction exacte ou approchée, modifiable. Les travaux de J. Hsieh abordent, lorsque le statif est incliné pour produire des coupes obliques, la question de la dégradation de la qualité d'image en MDCT spiralé/hélicoïdal (J. Hsieh, 2000). Un modèle analytique de base y est proposé et développé plusieurs schémas de compensation. Bruder et coll. (H. Bruder et al, 2000) décrivent quant à eux deux algorithmes monocoupe différents pour le scanner à faisceau de projection conique (CBCT) : c'est la reconstruction multi-barrettes, dans l'ossature même de la projection parallèle généralisée, de Fourier (MFR = Multirow Fourier Reconstruction), utilisant un filtrage-z ou advanced single-slice rebinning (ASSR). Cet article contient des données valables pour l'élaboration des CT scanners spiralés/hélicoïdaux avec des angles moyens d'ouverture de champ du faisceau conique. KalcheIrieB et coll. (2000) proposent deux algorithmes basés sur les signaux ECG, dédiés à la reconstruction cardiaque pour les scanners multi-barrettes (MDCT), qui, comparés aux algorithmes standards de reconstruction, améliorent la qualité de l'image. Celles de Kudo et coll. (2000) traitent du problème de long-object qui s'étend de façon marginale au-dessus et au-dessous de la région d'intérêt (ROI), afin de la reconstruire à partir des données collectées tout au long d'un trajet hélicoïdal. Leurs algorithmes de reconstruction quasi-exacts ne nécessitent pas de balayages circulaires additionnels et sont conçus dans le format de la rétroprojection filtrée. Et Zhao et Wang enfin traitent d'une dérivation basée sur la petite vague et les algorithmes de reconstruction du type Feldkamp (S. Zhao et al, 2000). Plus récemment encore, une reconstruction d'images de tomodensitométrie spiralée utilisant des techniques de Fourier et de Spline ont été proposé dans un brevet (WO 01/08559 du 8 févr. 2001-PCT/USOO/20665 du 28 juill. 2000). Cette dernière invention concerne un procédé et un dispositif servant à reconstruire un ensemble d'images de tomodensitométrie à partir de données de tomodensitométrie spiralée. Le procédé comporte les étapes consistant à recevoir les données de tomodensitométrie spiralée, et à produire un ensemble de sinogrammes en éventail à des positions longitudinales espacées de manière égale. Le procédé comporte de plus les étapes consistant à évaluer un ensemble de sinogrammes à faisceau parallèle à partir de l'ensemble de sinogrammes en éventail produit, et à reconstruire l'image de tomodensitométrie au moyen d'un algorithme de reconstruction à faisceau parallèle. Il est par ailleurs bien connu dans l'art antérieur que cette avalanche de solutions partielles sur la projection conique cherche à masquer, semble-t-il, la pauvreté des résultats obtenus eu égard à l'ampleur de la question posée. Toutes ces méthodes et leurs avantages indiscutables ne s'appliquent de façon bénéfique qu'à des contextes d'anisotropie complète, contextes qui de surcroît demeurent dans cet art-là, malgré les nombreux formalismes, toujours anisotropiques. C'est pourquoi une ROI tridimensionnelle (3D) ne peut pas être dans l'ancien art reconstruite sans artefacts graves ni biais significatifs, etc. On sait toutefois que l'élargissement de la largeur de la couronne de détecteurs et l'utilisation des barrettes périphériques des détecteurs de taille millimétrique augmente les conséquences de la projection conique, tandis que combiner les signaux par groupes de quatre (4 x 5 mm) aboutit à une distorsion, comme également illustré dans la moitié gauche de la figure 3, beaucoup plus réduite. Sinon, les différents constructeurs nourrissent l'espoir que l'obtention de 8 puis 16 coupes simultanées permette d'explorer, en une apnée de courte durée, un volume en coupes millimétriques ou infra-millimétriques. C'est à l'intersection de ces différents paramètres que se situe la solution appropriée à l'anisotropie scanographique de l'art ancien. Il faut pour ce faire maîtriser complètement, comme nous le verrons avec la nouvelle invention, la géométrie quadri-dimensionnelle (x, y, z, t') de l'espace-temps de la projection conique hélicoïdale, dans lequel le temps t'n'a pas exactement la même nature que le temps t rectiligne, utilisé dans l'art ancien et qui s'écoule selon un vecteur colinéaire de la troisième dimension z de l'espace, en raison d'une acquisition stéréotaxique croisée selon z avec interpolation optique des données brutes (cf. fig. 7) qui s'opère automatiquement en 4-D. 2.4. 1. Géométrie tri-directionnelle (3-D) de la projection conique hélicoïdale tridimensionnelle 3D, dans l'espace-temps (x, y, z, t') de gravitation L'angle conique 0 est dans l'ancien art en général d'environ 1 degré et les efforts pour ouvrir encore plus son champ en direction de z rencontrent des sérieux problèmes d'ordre technologique, que cet art-là cherche en vain à résoudre par des formules mathématiques. L'absence d'ouverture effective de la partie droite de la figure 3 montre à suffisance que ce système se maintient irrémédiablement dans le référentiel {x, y, t}. Ce qui est malheureusement en cause sur cette illustration c'est qu'en pratique l'art ancien ne peut pas par exemple exécuter des coupes simultanées de 16 x 1,25 mm, en utilisant le système de 4 coupes. Des considérations géométriques dictent donc une difficulté supplémentaire de conception dans l'art antérieur des modèles efficients des réseaux des détecteurs, en détection simultanée. Ceci montre que seuls les arcs des détecteurs plus internes seront correctement atteints par les rayons X proches de la perpendiculaires à l'axe de z, répondant de ce fait aux exigences d'orthodétection. Les rayons éparpillés au loin par un angle 0 plus ouvert donnent par ailleurs lieu à plus de diffusion secondaire (source de bruit d'image) des rayons X dans le volume traversé majorant la quantité de bruit dans l'image. Pourtant, cette technique"multi-coupes" (T. Fuchs et al, 1999 ; T. Flohr et al, 1999 ; H. Hu, 1999 ; C. H. McCullough, and F. E. Zink, 1999 ; M. Kachelriess and W. A. Kalender, 1999. ) a été étendu par plusieurs compagnies commerciales (cf tableau 1), en limitant cette technologie à seulement quatre coupes simultanées. Aussi dans un système multi-coupes à quatre acquisitions simultanées de coupes et une rotation de 0,5 s, la vitesse de balayage sera-t-elle huit fois celle d'un système spiralélhélicoïdal à anneau unique des détecteurs. Les données acquises sont ensuite transférées, via le réseau des détecteurs, et reconstruites par multiplexage au moyen des plusieurs (4 actuellement) DAS (data acquisition system). La résolution spatiale longitudinale semble, grâce à la multitude d'algorithmes d'interpolation, de prime abord être améliorée ; mais, la reconstruction des images provenant d'une détection multi-barrettes est plus compliquée qu'en mono-détection et les données manquantes y font encore plus défaut. C'est pourquoi tout formalisme mathématique semble être dans cet art-là inversement proportionnel à l'information contenue dans les données de synthèse résultantes. Il y a donc accentuation paradoxale de l'appauvrissement du contenu formel de l'image et donc très peu de narrativité iconique. D'où l'aspect vitrifié, en verre dépoli et irréel, de ces images de synthèse, dépouillées de toute vitalité et vidées de leur substance, qui caractérise l'art antérieur en radioscanographie conven - tionnelle vasculaire, digestive, tomographique, etc. Aucune perception de réalisme ne subsiste dans ces reconstructions qui, surtout en endoscopie virtuelle, laissent de marbre des structures pourtant vivantes et en mouvement avec des images construites sans aucune signification diagnostique, dont il faut apprendre à se méfier. Le mouvement physiologique n'est rendu que sous forme d'un magma informe derrière lequel on devine le flou cinétique effacé par lissage de l'image et calcul de raccordement des contours. 2.4. 2. Reconstruction d'image dans le référentiel {x, y, t} de l'art antérieur Et dans ce cadre complètement anisotropique du référentiel {x, y, t} le choix arbitraire des plans des coupes axiales ne peut en aucune manière répondre au besoin d'un choix isotropique. Le mot arbitraire , en usage dans l'ancien art, sied mieux à la situation et appelle ici une remarque. Il ne doit pas donner l'idée que le signifiant dépend du libre choix de l'opérateur ; nous voulons dire plutôt que ce choix est immotivé , c'est-à-dire arbitraire par rapport au signifié avec lequel il n'a dans la réalité qu'une attache naturelle partielle. Une idée adéquate n'est-elle pas d'abord une idée intrinsèquement vraie. Par conséquent les concepts radioscanographiques se découvrent comme étant ordonnés à une réalité visée dans son unicité et non dans son articulation particulière à quelques paramètres isolés, tels que la collimation, l'avance de la table et l'intervalle de reconstruction, ceci dans la mesure où tous ceux-là sont, au moment de l'acquisition des données d'image, liés au sous-échantillonnage spatio-temporel ainsi qu'aux moyens mis en oeuvre pour y obvier ; moyens qui ont tous sans exception un impact négatif sur la résolution longitudinale. Cités par J. A. Brink (1995), Urban et coll. (1993) ont montré une amélioration en pratique de 10 % de détection de petites lésions hépatiques en CT hélicoïdal par rapport à l'imagerie contiguë, lorsque les images transversales étaient reconstruites avec un chevauchement 50 % (cf. fig. 4b). Le défaut est si apparent et si réel que le degré de confiance est avec ce chevauchement de 50 % également augmenté, lorsque les lésions plus définies sont identifiées et le nombre de lésions probables ou possibles amélioré respectivement de 23 % et de 44 %. C'est que l'échantillonnage spatial est du fait de ce chevauchement, comme le montre la figure 4b, artificiellement doublé. De sorte que dans le domaine fréquentiel l'échantillonnage s'effectue à 2 v avec un intervalle de temps entre deux passages Al et A2 échantillonnant partiellement le même volume. Dans la littérature, des études théoriques (G. Wang and M. W. Vannier, 1993 ; G. Wang et al, 1994) de l'influence de l'intervalle de reconstruction sur la résolution longitudinale ont également abordé cette question. Sauf à oublier le sens philosophique de la représentation d'un objet et du discours iconique à faire valoir en Radiologie, obvier aux inconvénients, dont l'armature propositionnelle logique demeure cependant et que cette dernière gouverne toute la pensée conceptuelle antérieurement à la visée effective des objets explorés, représen - te le degré zéro de la corrélation de l'opération et de l'objet. Si l'anisotropie avec son asymétrie spatio-temporelle s'impose à nous comme une contrainte externe nécessaire au raisonnement philosophique de la Radiologie scanographique tridirectionnelle (3-D), elle ne saurait cependant suffire à elle seule à valider philosophiquement les enchaînements spatio-temporels qu'elle structure. C'est pour cette raison que des artefacts, tels que le break-up artifact, le stair step artifact, les artefacts de rotation, l'omniprésence surtout de la falsification fréquentielle ou aliasing, etc. et toutes sortes d'autre bruit additionnel de l'image ont été abondamment décrits dans la littérature avec à chaque édition au moins une solution différente. C'est aussi pourquoi l'imagerie multiplanaire et tridimensionnelle (3D) tout comme les réformations tridimensionnelles (3D) laissent encore un goût d'inachevé en radioscanographie à balayage hélicoïdal, notamment pour le mode d'acquisition tri-directionnelle (3-D) dont le but initial est, comme nous l'avons déjà souligné, l'acquisition volumique rapide des données d'image en une seule apnée. 2.4. 2.1. Les facteurs qui déterminent par ailleurs la résolution spatiale des scanners CT 3-D comprennent la géométrie, l'algorithme de reconstruction, et les paramètres d'affichage. Ils constituent, comme nous l'avons déjà vu précédemment, l'interface machine utilisateur. La résolution transversale des systèmes CT a, quant à elle, été exploré en détail (P. Joseph, 1980 : 189-206-G. H. Glover 1979 : 85-91-S. M. Blumenfeld). Autre inconvénient encore : les approximations faites sur cette question ne permettent pas de manière simple de constater la situation causée en réalité par le sous-échantillonnage relatif et les divers trous d'échantillonnage de la discrétisation de l'objet, qui ensemble déterminent la largeur du faisceau en direction longitudinale, la vitesse d'échantillonnage longitudinal, ainsi que les algorithmes d'interpolation du processus de reconstruction de l'acquisition hélicon- dale 3-D du référentiel {x, y, t}. Donc les qualités maîtresses à exiger d'une restauration d'image et que se propose de concrétiser notre invention sont celles d'être complètes et d'être sujet au perfectionnement indéfini, de ne provoquer, en plus, aucun bouleversement fondamental périodique, telles que les erreurs de falsification de fréquence ou aliasing et de troncature (truncated view artifact), auxquelles pallient incomplètement les formalismes mathématiques de l'ancien art. Les trous d'échantillonnage tout comme le sous-échantillonnage sont, selon Shannon et Weaver (1949), des gros inconvénients du système immédiatement sanctionné par un repli spectral qui est lui-même une manifestation de l'aliasing fréquentiel. Shannon et Weaver avaient à ce propos énoncé le théorème d'échantillonnage, selon lequel lorsqu'une fonction est connue à l'intérieur d'un intervalle m, sa transformée est complètement spécifiée par les points I/m. Une fonction f (z) est échantillonnée à des intervalles âz sur cet intervalle borné m. Le théorème d'échantillonnage indique que la transformée peut être calculée à des intervalles bu = 1/m jusqu'à une fréquence maximale, Vmax, appelée fréquence de Nyquist [= Sx] ou fréquence de repli. Pour franchir ce mur de fréquence il faut échantillonner à 2vmax (C. Mwanza Chabunda, 2001). Ce franchissement du mur de fréquence nous l'avons déjà obtenu, comme nous le verrons plus loin, avec le double échantillonnage Stéréoscanner X Hélicoïdal breveté sous le n 00/17333. Selon G. Wang et M. W. Vannier, la qualité de l'image en CT hélicoïdal monophasé 3-D varie de façon périodique en fonction du pitch. Il y a donc un effet d'échantillon sur le spectre final du signal. La transformée de ce dernier et par conséquent la reconstruction qui en résulte sont irrémédiablement affectées. Les valeurs de pitch 2, 4, et 6 seraient selon G. Wang and M. W. Vannier, 1999, plus péjoratives (voir aussi J. C. Cooper, D. Weltman, E. Patt et al. 1993. ). L'hypothèse la plus vraisemblable est en ce qui nous concerne, celle, selon la formule bien connue 1/Te 2 Vrnax de la limite de Shannon dans l'échantillonnage incorrect effectué en vue de l'acquisition 3-D des données de l'image. C'est une norme incontournable en scanographie hélicoïdale, qui pour devenir isotropique doit se doter des moyens, en utilisant deux sources simultanées de rayonnements isospectraux (C. Mwanza Chabunda, 200 la), pour réaliser une fréquence d'échantillonnage, tel qu'en coupes chevauchantes, constamment double (2 x v). Sinon l'on bute sur le mur Jéquence (=allasing) que sont les pitches 2 ; 4 ; 6 etc. La bonne fréquence d'échantillonnage qui permet de franchir le fameux mur de fréquence d'échantillonnage décrit par Shannon est de l'ordre du double de v utilisée dans l'art ancien, soit 2 v qui est obtenue par la réali- sation d'une combinaison simultanée des deux scanners en un seul, agissant en parfaite synergie pour réaliser des coupes isotropiques multiples, à partir d'un échantillonnage stéréotaxique (cf fig. 5 à 8) (C. Mwanza Chabunda, 2001b). Du voxel on passe ainsi sans encombre à la matrice 3-D de Radon correspondante. Cette différence de jugement provient sans doute du caractère non familier de la question. Elle traduit au niveau des solutions à apporter que point n'est besoin en Radioscanographie quadridimensionnelle (4D) (x, y, z, t') de la moindre interpolation des données d'image. Et par voie de conséquence, il n'existe pas dans l'équation radioscanographique finale des paramètres qui vaillent de reconstruction d'images 4-D (x, y, z, t'). L'épaisseur de coupe ne variant pas dans ces conditions. 2.4. 2.2. Ces systèmes sont par ailleurs, en ce qui concerne les algorithmes de reconstruction d'image de l'art antérieur, très exigeants. Lorsque appliquées aux ensembles des données multi-coupes, les approches conventionnelles d'interpolation de 1800 et 3600 utilisés en Radioscanographie hélicoïdale 3-D (CT) mono-coupe ne se simplifient pas dans le référentiel {x, y, t}. De nombreux artefacts d'interpolation sont ainsi introduits et la variation de sensibilité en direction de z, inévitablement associée pour les différentes coupes à l'angle conique 0, reste problématique. C'est pourquoi de nouveaux algorithmes d'interpolation en projection conique ont, comme nous le verrons plus loin, été développé par les différents manufacturiers. Lorsque appliqués aux données obtenues, ces derniers logiciels tendent à utiliser pour mieux fonctionner certaines sélections de pitch. Cependant, la vitesse de mise en oeuvre des algorithmes de reconstruction est aujourd'hui de 0, 5-2 s par coupe. Ce qui n'est pas négligeable, surtout si on peut se passer pour le calculateur de ce surcroît de travail et de cette perte de temps. La Radioscanographie hélicoïdale 4-D à détection multi-barrettes du référentiel 4-D échappe, comme nous le verrons, complètement à cette démarche. 2.4. 3. Formalisme mathématique en projection conique hélicoïdale 2. 4. 3. 1. Algorithmes approchés ou imperfection absolue de l'ancien art L. A. Feldkamp et coll. (L. A. Feldkamp, L. C. Davis and J. W. Kress : Practical cone- beam algorithm. J Opt Soc Am A 6 ; 1984 : 612-619. H. Hu : Multi-slice helical CT : Scan and reconstruction. Med Phys 26 ; 1999 : 5-18) ont adapté de façon heuristique l'algorithme du faisceau en éventail pour approximer la reconstruction du faisceau conique dans le cas d'une orbite circulaire. L'algorithme de L. A. Feldkamp a ensuite été généralisé pour le scanner spiralé/hélicoïdal (G. Wang et al, 1991 ; G. Wang et al, IEEE Trans Med Imag 1993 ; G. Wang et al, J Scanning Microscopy, 1993 ; X. H. Yan and R. M. Leahy, 1992) à faisceau conique (CBCT) pour permettre, à partir des orbites 3-D flexibles, d'inclure dans une hélice soit les données d'un balayage complet soit ceux d'un demi-balayage. En plus de ces algorithmes de Feldkamp, d'autres algorithmes ont été récemment développés dans l'ossature de la rétroprojection-filtrée (H. Bruder et al, 2000 ; P. E. Danielsson et al, 1999, M. Grass et al, 2000 ; J. Hsieh, 2000 ; M. KalcherieB et al, 2000 ; G. L. Larson et al US Patent, 1998 ; R. Proksa et al, 2000 ; S. Schaller et al, 2000 ; M. D. Silver, 2000 ; S. Zhao and G. Wang, 2000) ; et plus récemment encore X. Tang et R. Ning ( : A cone-beam filtered backprojection (CB-FBP) reconstruction algorithm for a circle-plus-two-arc orbit, Med Phys 28 (6) ; 2001 : 1042-1055). En dépit des résultats élégants sur la reconstruction exacte du faisceau conique, les algorithmes approchés de faisceau conique restent pratiquement et théoriquement valables, dans l'art antérieur. Sinon dans le cas idéal d'une acquisition quadri-directionnelle 4-D, où les données de projection sont complètes, conformes, exemptes du bruit, et manipulées dans le domaine continu du référentiel {x, y, z, t'}, l'approche exacte est la méthode de choix. Cependant, le bruit de la mesure, les données manquantes, la synthèse informatique des données par interpolation des données brutes, le mouvement du patient, la digitalisation, et l'utilisation de la dose spécifique au scanner monophasé hélicoïdal 3-D de l'ancien art devaient, en pratique jusqu'à l'avènement du scanner 4-D, être pris en compte, ceci dans la mesure où ils ont des impacts significatifs essentiellement, fonctions du temps d'exploration t et de la qualité d'échantillonnage de l'objet, sur la qualité de l'image. 2.4. 3.2. Algorithmes itératifs ou l'évolution irréversible de l'art antérieur vers la pseudo-perfection de l'acquisition hélicoïdale 3-D 1 ) Les algorithmes approximatifs de l'ancien art, destinés aux scanners spiralés mo- nophasés à faisceau conique (CBCT) sont basés sur l'inversion de la forme approchée des données de projection, là où les algorithmes itératifs peuvent, quant à eux devenir, en raison de leur aptitude au maniement de la fluctuation des photons et de la technologie de computing ever-improving, importants en CT 3-D aux rayons X de l'art antérieur. Une faiblesse majeure commune des algorithmes non-itératifs, soit exacts soit approchés, est, pense-t-on dans l'ancien art, que leurs données de projection sont de façon implicite supposées être exemptes du bruit. Le bruit est cependant un aspect inhérent des données de projection de l'ancien art, spécialement pour les balayages à faible dose et en acquisition hélicoïdale monophasée 3-D. Puisque le CT 3-D peut être visualisé comme un problème d'estimation de paramètres dans le cas des données de projection à faible comptage, l'approche statique aura de toute évidence un rôle central dans la reconstruction d'image (J. A. Fessler). C'est pourquoi l'algorithme de maximisation de l'attente (EM = Expectation Maxlmization) du CT par émission a été, selon l'interprétation de la minimisation de divergence-1 (D. L. Snyder et al, 1992 ; G. Wang et al, 1996), adapté au CT à rayons X. Il a été démontré que l'algorithme EM du CT d'émission, également désigné sous le nom d'algorithme itératif de débrouillage, promet la suppression du bruit de l'image et la réduction d'artefact métallique en CT aux rayons X. Outre cela, l'algorithme EM du CT d'émission peut être grandement accéléré en utilisant le sous-ensemble ordonné ou le schéma de l'action barrette (J. Browne and A. R. De Pierro, 1996) et peut être adapté au CT à rayons X, spécialement en cas de CT-fluoroscopie (scanoscopie) (G. Wang et al, 1998). C'est justement le cas du procédé de reconstruction de GE Medical Systems SA (Régis Vaillant, Yves Trousset, Jean Lienard, et Francisco Sureda : Procédé de reconstruction d'une image tridimensionnelle d'un objet en mouvement, en particulier une image tridimensionnelle de vaisseaux du coeur humain. 2 799 029/99 11959 du 24.09. 1999 [Bulletin 2001/13 du 30.03. 2001]), destiné à reconstruire une image tridimensionnelle d'un objet animé d'un mouvement sensiblement cyclique, on effectue pendant une durée d'acquisition s'étendant sur plusieurs cycles du mouvement de l'objet, une acquisition d'une pluralité d'images radiographiques numériques initiales à partir d'un appareillage de prise de vues en rotation autour de l'objet. On sélectionne respectivement des images initiales ayant, dans des cycles successifs, la même occurrence temporelle au cours de chaque cycle de façon à former un groupe d'images associé à cette même occurrence temporelle. On forme plusieurs groupes différents d'images initiales correspondant respectivement à plusieurs occurrences temporelles différentes. On reconstruit à partir de chaque groupe d'images initiales et d'un algorithme itératif de reconstruction d'images, une représentation tridimensionnelle intermédiaire de l'objet. On élabore à partir de i deux occurrences temporelles successives une loi de déformation spatiale entre les deux représentations tridimensionnelles intermédiaires, et on reconstruit une représentation tridimensionnelle finale de l'objet à partir des images initiales successivement acquises, à partir des lois de déformation spatiales successivement élaborées et à partir d'un algorithme itératif de reconstruction d'image. 2 ) Les algorithmes itératifs semblent, pense-t-on dans l'art antérieur, avoir par ail- leurs le potentiel d'un développement supplémentaire pour surpasser les algorithmes exacts ou approchés dans les applications importantes comprenant la débruitage de l'image, la réduction de l'artefact métallique, la reconstruction locale d'une région, et la scano-fluoroscopie ou la Ciné-angioscanographie. Les algorithmes itératifs peuvent être soit exacts soit approchés (dans le sens de limiter le cas), selon la pléni- tude de balayage monophasé et la géométrie de détection. Les techniques de traitement parallèle/réseau sont particulièrement valables pour la mise en oeuvre dans l'ancien art des algorithmes itératifs (G. Wang et al, 2000) ; mais, elles n'apportent aucune richesse d'information contenue dans les données d'images ni aucune amélioration intrinsèque du signal par rapport au bruit. Notre invention ne s'est pas contentée, comme dans ces différents algorithmes, d'améliorer ici et là le système mais de repenser entièrement la question. Le 4-D apporte une solution radicalement nouvelle à un problème majeur de la résolution en densité de la scanographie : la surmultiplication du signal au détriment du bruit et surtout une maîtrise du facteur temporel de l'image au point d'atteindre l'instantanéité. 2. 5. La rapidité d'acquisition tri-directionnelle (3-D) des données d'image Les appareils TDM à faisceau d'électrons (Ciné-100 ultra-fast Fastrac Imatron) ont été, du point de vue de la rapidité d'exécution, les premiers en Radioscanographie à permettre des acquisitions subsecondes. La géométrie du tube à vide est dans cette technologie intermédiaire entre les modes 3-D et 4-D, ceci dans la mesure où celle- ci ouvre, sous réserve de collimation des différents faisceaux, pour la toute première fois le champ de vue d'exploration en direction de z. Ceci confère forcément un potentiel technologique capable de supprimer effectivement le phénomène de bornage propre à générer par exemple la troncature de vue (truncated view artifact) liés à la collimation fine du faisceau. Les nouveaux Radioscanners hélicoïdaux mono-barrettes permettent depuis quelques années d'atteindre sur 360 des temps d'acquisition de 0,8 ou de 0,75 s, voire même tout récemment 0,5 s. Avec pour enjeu de réduire encore plus les temps d'acquisition. L'avantage principal du radioscanner subseconde est de réduire les artefacts de mouvements, de diminuer les temps d'acquisition ainsi que celui d'exposition et d'accéder à l'imagerie fonctionnelle, notamment l'imagerie cardiaque et celle de perfusion (cérébrale, myocardique, rénale, etc.). Cependant, l'imagerie subseconde obéit à des contraintes physiques (force centrifuge) importantes. Une rotation du tube sur 360 de 0,5 secondes, déjà effecti- ve sur certains appareils multi-mais aussi mono-barrettes, est responsable de contraintes gravitationnelles élevées (force centrifuge de l'ordre de 13 g). Comme la technologie par courroie n'est pas possible, afin d'éviter, aux dépens d'une technologie qui limite les forces de frottement (entraînement linéaire), les résistances délétères, dans la mesure où ce dernier type d'entraînement limite de sur- croît les vibrations au niveau du statif. D'autre part, la rapidité de transfert des données est énormément pénalisée par des nombreux calculs de synthèse des données manquantes et de correction d'obliquité de la projection conique, ceci même lorsque le transfert se fait par fibres optiques. Si le temps d'acquisition est de l'ordre de 0,5 s/image, les temps de reconstruction vont, quant à eux, être de l'ordre de 0,5 à 2 s par image pour les seules reconstructions en coupes transversales : d'où le problème de la faisabilité de la radioscanoscopie. Mais, des telles reconstructions rapides sont dans ce contexte critiques, dans la mesure où d'énorme quantité des données et d'images peuvent être générées. Et lorsqu'on utilise un tant soit peu le chevauchement des coupes pour affiner encore plus la résolution de l'image, le temps imparti à l'exploration augmente dans la même proportion. L'idéal serait de concrétiser, comme en Radiostéréoscanographie, le chevauchement de coupes sans chevauchement de balayage, tout en diminuant ce faisant le temps d'exploration aux dépens de la synthèse des données d'interpolation, en réalisant comme en Radiostéréoscanographie une interpolation optique. 2.6. Stéréoscanographie hélicoïdale X et Imagerie volumétrique en quatre dimensions (4-D) De fait en matière d'événements majeurs en ce début du siècle, rien en Radioscanographie ne peut rivaliser avec le lancement de cette nouvelle méthode qui inaugure l'entrée dans le référentiel 4-D {x, y, z, t'} de la technologie appliquée à la Radioscanographie hélicoïdale. Il est clair que l'on trouve ici réunies, d'une façon sans doute plus explicite que jamais auparavant les préoccupations empiriques et les préoccupations théoriques, dont la conjonction est indispensable à toute science. Si l'on accepte que l'isotropie consiste à ne pas faire subir aux mesures tomodensitométriques une quelconque distorsion, telle que cela se produit dans l'art ancien sous l'influence des aberrations du sous-échantillonnage chronique, de celles des trous d'échantillonnage ou d'une plus grande discrétisation de l'objet, comme c'est la règle dans le référentiel {x, y, t} de l'acquisition tri-directionnelle hélicoïdale 3-D de l'art antérieur, dans un sens des trois dimensions de l'espace et du temps plutôt que dans un autre. Ces restrictions directionnelles de la structure distributionnelle spatiotemporelle des données brutes entraînent nécessairement dans le domaine fréquentiel une falsification des distributions et finalement une résolution spatiale différente, dans un sens plutôt que dans l'autre. C'est à la résolution de cette question que l'approche technologique plutôt que l'ap- proche mathématique a été mise en oeuvre en Radioscanographie multi-coupes, spécifiquement qualifiée par nous de volumétrique. L'acquisition quadridirectionnelle (4-D) isotropique rétablit en effet l'équilibre et harmonise la précision des mesures volumétriques dans les quatre dimensions (x, y, z, t') de l'espace-temps. Elle élargit un peu plus la fenêtre d'échantillonnage dans z aux dépens de celle nuisible dans t exprimé en secondes qui devient t'exprimé en ms par degré de rotation. C'est pour cette raison qu'elle mérite d'être différenciée de l'acquisition tridimensionnelle (3D) du référentiel {x, y, t} de l'art antérieur, plus spécifiquement qualifiée de volumique, génératrice du fait des données manquantes d'un niveau très élevé du bruit d'image. Partant des deux sources d'un même tube à rayons X, les rayons X se croisent de façon stéréotaxique (cf fig. 7), dans un cadre gravitationnel complètement isotropique, au niveau des différents voxels de l'objet exploré et leur apport respectif à la fluence est, dans le référentiel {x, y, z, t'}, fonction de la distance en direction de z qui sépare chaque voxel éclairé des deux sources respectives, origines desdits rayons. La diffusion du rayonnement en projection conique s'effectue ici en diffusion stéréotaxique isotropique (cf. fig. 7), dont les angles faibles de diffusion sont encore utiles au signal plutôt qu'au bruit de l'image et les grands angles éliminés par le Bucky numérique du réseau à lignes infra-millimétriques de détection des rayons X. La direction z peut ainsi être explorée en même temps que x, y et t. Dans ce dispositif, ces sources ne sont pas modulées dans l'espace au moyen de la collimation des faisceaux et pas besoin non plus de bascule de la table pour effectuer les coupes obliques. 2.6. 1. Acquisition stéréotaxique croisée en CT spiralée : solution à l'aberration d'interpolation en optique hélicoïdale On peut alors ici mesurer, dans la perspective technologique du 21ème siècle, l'évo- lution sous l'impulsion de l'Ecole de Radiologie de Strasbourg (Dr Christophe Mwanza Chabunda) de la pensée radiostéréoscanographique quadri-directionnelle (4-D), dite volumétrique dans le référentiel {x, y, z, t'}, qui, au lieu d'obvier au moyen d'artifices mathématiques-comme c'est la règle dans l'ancien art-à l'amputation du référentiel {x, y, z, t'} normal, effectue plutôt la pondération en aval par simple croisement optique des rayons obliques à hauteur de chaque voxel supprimant du même coup la faiblesse de comptage photonique lié à l'obliquité d'incidence des rayons X. Ce dernier voxel se situe non seulement à l'intersection d'un plan du référentiel {x, y, z, t'} passant par l'une des sources mais plutôt de façon simultanée aux plans respectifs passant par les deux sources. Ce qui, en vue de réaliser l'imagerie volumétrique [v (x, y, z, t')], va largement au-delà de ce qu'on pouvait escompter pour atteindre les conditions d'isotropie spatio-temporelle du nouveau référentiel {x, y, z, t'} et non pas quelque représentation volumique [v (x, y, t)] vague amputée de la dimension z. Partant des deux sources d'un même tube, les rayons se croisent au niveau des différents voxels et leur apport respectif à la fluence élémentaire est fonction de la distance qui sépare le voxel dans l'objet aux deux sources origines des rayons X, grâce à un recoupement redondant d'information, qui supprime toute éventualité nuisible des données manquantes. Le double échantillonnage amène une dynamique d'image radiologique numérisée avec un seuil d'intensité du signal de loin très bas (sans aucun système algébrique de compensation) dans la mesure où le bruit est très faible sinon inexistant, pendant que la dimension t dorénavant liée à la phase de balayage intervient ici pleinement dans le sens de gravitation du système, qui en fait une dimension curvilinéaire plutôt que de la réduire en 3-D comme dans l'art antérieur à une distance d linéaire, en direction de z. L'espace-temps se courbe ainsi de façon distincte autour de l'axe de rotation z et ne se confond plus avec ce dernier au niveau de la mesure. L'intensité spectrale de ces derniers rayons étant, en cours d'échantillonnage de l'objet, fonction de la distance et de l'angle de vue du voxel de chacune des sources en particulier, de sorte qu'il existe une pondération angulaire stéréotaxique des apports respectifs des deux sources à la fluence spécifique au niveau de chacun des voxels ; tandis qu'au niveau de la transmission vers les pixels du récepteur une information croisée et redondante participe au signal final avec une diffusion isotropique de l'énergie radiante. L'intensité spectrale des rayons X étant, comme exposé ci-dessus, fonction des distances aux deux sources, il existe une pondération optique des apports respectifs des flux des deux sources à la fluence spécifique au niveau du voxel proportionnellement aux angles qu'ils font par rapport aux axes optiques respectifs des ces deux sources. Ceci en tenant compte voxel par voxel de la géométrie angulaire de projection conique là où le calcul de la proportionnalité linéaire d'interpolation de l'art ancien s'effectue sur une mesure des distances le long du pas de vis (z), en lui affectant une valeur de temps, le temps de re-échantil- lonnage. Ceci en tenant également compte, voxel par voxel, de la géométrie de projection conique intégrale, là où les formalismes mathématiques d'algorithmes d'interpolation tridimensionnelle (3D) mettent en jeu une pondération inappropriée par des distances linéaires, fonctions de la distance db situées dans une direction parallèle au plan du récepteur, qui sépare le point d'acquisition du point d'interpola- tion, ou projection sur z des incréments proportionnels de la table. Rien alors ne s'oppose à l'acquisition simultanée en 4-D d'autant des coupes que l'on veut et surtout d'aligner sur la largeur que l'on veut un réseau de détection inframillimétrique. Plus que jamais aussi, la réflexion ci-dessus sur l'acquisition tétradirectionnelle 4-D répondra en même temps à l'une des aspirations les plus fonda- mentales du Radiodiagnostic du 216 siècle : la conjugaison jusque-là utopique de l'instantanéité et de l'isotropie, parfaitement intégrées à un système gravitationnel où c'est l'élément curvilinéaire qui est rendu infinitésimal au point que sa géométrie finit par jouer un rôle négligeable, en résultant en une résolution temporelle de loin la meilleure pour un tel système. Il faut revenir un peu sur l'origine historique des concepts de stéréoscopie et de l'espace-temps pour en saisir la profondeur théorique. 2.6. 2. Stéréoscopie et vision binoculaire La stéréoscopie est une méthode pour produire une paire des deux images bidimensionnelles, qui peuvent être perçues comme une seule image tridimensionnelle. A l'époque de la découverte des rayons X, la technique pour produire des photographies stéréoscopiques et le développement final de la théorie de la vision binoculaire fut stimulé par l'invention en 1838 du stéréoscope par Sir Charles Wheatstone (C. Wheatstone : Contributions of the physiology of vision : Part first. On some remarkable, and hitherto unobserved, phenomena of binocular vision. Philosoph Trans Royal Soc London. Part 1371-394 ; 1838). C'est ainsi que Sir David Brewster inventa, cinq ans plus tard (1843), le stéréoscope lenticulaire ou réfractant (D. Brewster : Stereoscopy : Its history, theory and construction. John Murray Publishers, London, 1864). Mais, c'est surtout le stéréoscope à poing de Brewster qui fut utilisé plus tard de façon intensive dans la visualisation stéréoscopique des photographies et des radiographies (T. E. Keats : Origin of stereoscopy in diagnostic roentgenology. In A. J. Bruwer (ed) : Classic descriptions in diagnostic roentgenology. Springfield, Ill, Charles C. Thomas, 1964). Pour produire une photographie stéréoscopique, le photographe prenait simplement une image, bougeait sa caméra d'un pouce vers le côté, et prenait une seconde image. Lorsque les deux images étaient visionnées dans une visionneuse stéréoscopique, de telle sorte qu'un oeil voyait une image et l'autre uniquement l'autre, l'illusion de profondeur et de solidité était volontiers réalisée. La première publication suggérant l'application de la stéréoscopie à la radiographie a été rédigée par Elihu Thomson et apparaissait le Il mars 1896 (E. Thomson : Stereoscopic roentgen pictures. Electrical Engineer 21 ; 256 ; 1896) et la Radiostéréoscanographie en est une seconde. Aucun implicite, dans la description distributionnelle, au sens de la perspective d'image, de la profondeur de l'image et du contenu formel quant à son information [C. Mwanza Chabunda : demande de brevet n 00/17333] ne subsiste avec la Radiostéréoscanographie. Quatre problèmes permettent de cerner le champ gravita- tionnel de ces propos : Quel type de rapport distributionnel y'a-t-il entre échantillonnage de l'objet et reconstruction tri-dimensionnelle (3D) d'image ? ; Quel type de rapport y'a-t-il entre discrétisation hélicoïdale de l'objet et la résolution longitudinale de sa représentation ? ; Y'a-t-il enfin quelque chose, un lien, entre la troisième dimension de l'espace z et isotropie ? Entre instantanéité et réalisme de l'image figée à un instant t, comme il y en a eu naguère en Radiographie conventionnelle entre flou cinétique et durée d'exposition ? Entre le Contenu formel ou information et la narrativité iconique de l'image ? Entre perspective et profondeur de l'image et référentiel 4-D ? A partir de ces questions, la science fait apparaître les limites actuelles de l'art antérieur dans l'espace-temps dans lesquelles s'est, depuis le début, enfermée le ratio scanographique et combien de distorsions encore, tant qu'il subsistera un bornage du champ de vue en z, jugées tout à fait tolérables par l'ancien art, dans la mesure où se développe un formalisme mathématique d'à point ? 2. 6.3. Espace-temps et référentiel {x, y, z, t} Guidé par les expériences des Américains Michelson et Morley (1887), Einstein a émis, en 1905, l'hypothèse de l'invariance de la vitesse de la lumière. Alliée au principe de la relativité, cette hypothèse eut dans les mains d'Einstein des conséquences révolutionnaires. Il montra par exemple que le temps mesuré par différents observateurs en mouvement relatif s'écoule de façon différente. Qu'en est-il aujourd'hui en Radiostéréoscanographie hélicoïdale du temps qui s'écoule pendant que l'ensemble tube-détecteur tourne autour du support patient ? 2.6. 3.1. Le premier domaine clé d'application de la géométrie de l'espace-temps est celui de la stéréoscopie du tube où se déroule les différents processus de la Radioscanographie hélicoïdale, à savoir : échantillonnage de l'objet et qualité des rayons transmis. L'espace-temps est par définition le cadre géométrique dans lequel surviennent les événements de la nature. Il possède quatre dimensions : les trois dimensions habituelles de l'espace : largeur (x), hauteur (y) et profondeur (z), plus une dimension supplémentaire, celle du temps relatif (t,) qui, en mouvement gravitationnel, forment ensemble le référentiel {x, y, z, tr}. Un événement dans l'espace-temps de référentiel {x, y, z, tr} est donc la donnée du lieu et de l'instant où survient l'événement. Pourquoi l'espace et le temps, qui apparaissent à première vue de nature très différente, sont-ils associés en une même entité : l'espace-temps ? C'est parce que celui-ci permet d'interpréter, de façon très fructueuse, les théories de la relativité. En 1907 en effet, soit deux années après la publication par Albert Einstein de la relativité restreinte, Hermann Minkowski-qui avait été le professeur d'Einstein au Polytechnicum de Zurich-démontra que dans la théorie de son ancien élève existait une quantité mathématique que l'on pouvait interpréter comme la distance entre les événements survenant dans l'espace et le temps. Dans les mains de Minkowski, la relativité restreinte devint, comme ici en Radioscanographie en balayage 3-D du référentiel {x, y, t} de l'art ancien, une théorie géométrique de l'espace et du temps, avec des droites, des plans, de rotations et des distances, comme dans la géométrie habituelle. Mais seulement, on réalisa plus tard que l'espace-temps de Minkowski était plat comme l'espace de la géométrie plane d'Euclide. C'est finalement en 1915 que Einstein montra que les champs gravitationnels ont la propriété de courber l'espace-temps, de sorte que le vrai espace-temps de l'univers a dans le référentiel {x, y, z, tr} une géométrie courbe. D'où la théorie de la relativité générale, dont voici la teneur ci-après. 2.6. 3.1. 1. Théorie de la relativité générale et influence du mouvement gravitationnel En 1915, Albert Einstein mit enfin la dernière main à une théorie étonnante et extrêmement difficile à comprendre pour l'époque. Cette théorie montrait comment rendre compatibles les lois de la gravitation de Newton avec les lois de la relativité. La relativité interprète le champ de gravitation non pas comme un champ de forces habituel, mais comme la manifestation de la courbure de l'espace-temps. Par exemple, le soleil courbe l'espace-temps autour de lui et la Terre est ainsi astreinte à se placer autour du soleil le long d'une ligne courbe, qui est approximativement celle d'une ellipse. Aujourd'hui, la relativité générale est une théorie qui a largement fait ses preuves y compris en Radioscanographie spiralée où le temps s'écoule de façon hélicoïdale sur l'orbite de gravitation de l'ensemble tube-détecteur. La géométrie de Minkowski ne peut donc, comme on l'a cru jusque-là, s'appliquer à la gravitation hélicoïdale de la Radioscanographie spiralée dont le référentiel est {x, y, z, tr}. 2.6. 3.1. 2. La stéréoscopie radioscanograph/ !e de s ae référentien {x, y, z, Quatre conséquences découlent de cette mise en place, en Radioscanographie, d'une large ouverture stéréoscopique du champ de vue par un tube unique à double diaphragme en direction de z, permettant grâce à un balayage biconique un échantillonnage non borné dans cet axe du volume exploré : - la mise en place de cette ouverture stéréoscopique du champ de vue de l'angle conique 9 dans l'axe de z résout en premier lieu le problème de troncature de vue (Truncated View Artifact) et celui en deuxième lieu de la vision en fenêtre bornée d'un objet long ou long object problem, voire même celui d'aliasing et de résolution longitudinale, et ainsi règle définitivement la question de l'isotropie (voxel, pixel) en Radioscanographie spiralée. - En tant que tel, la stéréoscopie radioscanographique provoque la disparition irrémédiable de tous les paramètres du référentiel {x, y, t} liés à la collimation primaire en direction de z du faisceau et aux formalismes mathématiques associés au bornage de ce champ de vue. Nous considérons cela comme une condition absolue pour définir la convivialité d'une interface utilisateur sans paramètres et témoigner d'un moment important de rupture historique. La suppression du carcan des différents paramètres confère plus de degrés de liberté à l'opérateur pour décider de l'optimisation et autorise encore un nombre additionnel de degrés de liberté d'un ordre de grandeur encore plus élevée, concernant la durée de l'examen eu égard à la longueur du volume à explorer, l'indépendance par rapport à la capacité thermique du tube, l'indépendance par rapport au temps de re-échantillonnage et à la collimation primaire du tube voire même par rapport à la collimation secondaire et à la finesse de la coupe. Cette augmentation dans le nombre des variables libres explique à suffisance les améliorations auxquelles on est en droit de s'attendre avec les nouvelles technologies proposées dans cette invention et la nouvelle structure distributionnelle de l'énergie radiante aussi bien au sein de l'objet pendant le double échantillonnage que dans la transmission de l'intensité spectrale qui se transforme en signal plus intense au niveau du récepteur. - Le pas de géant escompté dans le passage du référentiel 3-D au référentiel 4-D ne se limite pas à la seule interface machine-utilisateur, mais s'étend au-delà à la maîtrise complète du temps dans le système gravitationnel de l'espace-temps du référentiel {x, y, z, 1r} avec une résolution temporelle bien meilleure. A tel point que les coupes radioscanographiques peuvent une fois l'acquisition terminée, être, grâce à un balayage hélicoïdal en spires jointives préalables ceci sans avoir eu besoin d'incliner au préalable le statif, reconstruites dans n'importe quelle direction de l'espace avec exactement la même résolution spatiale que dans le plan transversal, et s'accommoder indifféremment aussi bien à la reconstruction en mode séquentiel qu'en mode hélicoïdal 4-D. - Le double échantillonnage simultané croisé donne une information redondante qui se recoupe et un signal plus riche qui permet de se passer complètement de tout artifice de synthèse des données factices destinées à remplacer les données manquantes inhérentes à la radioscanographie hélicoïdale à balayage tri-directionnel (3-D) du référentiel {x, y, t} de l'art antérieur. Ce faisant la résolution spatiale 4-D est, en ce qui concerne le contenu formel de l'image, plus qu'améliorée et la résolution longitudinale devient équivalente à la résolution axiale tout comme à la résolution oblique. C'est cela l'isotropie parfaite, qui n'est pas du tout affaire du seul calibre infra-millimétrique des pixels du récepteur de l'art ancien. Mais, doit surtout répondre à l'exigence de la Matrice 3D de Radon et du champ représenté. 2. 6.3. 1.3. Coupes d'emblée simultanées et infra-millimétriques (250 ! lm d'épaisseur) Afin d'obtenir des images volumiques de qualité en acquisition hélicoïdale 3-D (x, y, t), il est nécessaire d'améliorer la résolution longitudinale en réduisant autant que possible l'épaisseur de coupes, c'est-à-dire pour l'art ancien agir sur le pixel de réception. A l'heure actuelle, ces types d'application infra-millimétrique de 0,5 mm ont été réalisés en l'occurrence pour l'examen de l'oreille moyenne ainsi que pour l'imagerie vasculaire 3-D (x, y, t), alors que la Radiostéréoscanographie volumétrique 4-D (x, y, z, tr) utilise d'emblée des coupes de 250 um, dans toutes les applications. Point n'est besoin, en projection stéréoscopique biconique, de sélection électronique ni de sommation des signaux redondants des arcs contigus des détecteurs voisins, dans la mesure où individuellement ces données ont une information spécifique quasi analogique et qui a de surcroît déjà subi une interpolation optique-, sauf à épaissir un peu plus la tranche de coupe,-pour admettre de recouper une fois encore les mêmes informations des coupes infra-millimétriques. Il n'est pas besoin non plus de chevaucher les coupes en vue d'améliorer la résolution longitudinale, compte tenu des conditions stéréotaxiques de leur acquisition (cf. fig. 7). L'évolution vers les détecteurs de taille infra-millimétrique permettrait, selon la théorie qui prévaut dans l'ancien art, de s'approcher du voxel isotropique, alors que l'on sait que la structure distributionnelle isotropique des données dans l'espacetemps n'est nullement fonction de la taille du pixel du détecteur mais de la modalité même d'acquisition volumétrique quadridimensionnelle (4D) du référentiel {x, y, z, tr}. Le oeocaMrJAco/avec son réseau de détection constitué des semi- conducteurs de 25 mm de large ayant un millier de pixels, tel que décrit dans les bre- vets 2.745. 640 (Enreg nat 9 602 548) ainsi que 00/17.333, possède une largeur de coupe égale au pixel qui est dans ce cas d'espèce de 250 um, avec une électrode par point dans le réseau de détection simultanée et un espace mort entre deux pixels pour éviter le court-circuits et les rayonnements diffusés, et on peut mettre autant de largeur qu'il y a de faisceaux de balayage émergeant, tel que dans le brevet n 00/17 335, du tube : deux pour la projection biconique (cf. fig. 5) ; trois pour la projection triconique (cf. fig. 6) ; et quatre pour la projection tétraconique (cf. fig. 8). 2.6. 3.2. Le deuxième domaine clé est celui de la Qualité de l'image (QI) La résolution spatiale ; le système de mesure et la hauteur du signal par rapport au bruit ; le nombre de profils (utilisés pour la rétroprojection) ; la matrice volumique ainsi que le champ représenté ; et enfin l'épaisseur de coupe (voxel) déterminent la qualité d'image d'une coupe axiale reconstruite, qui devrait en principe être la même que l'instrument utilisé soit de mode mono-ou multi-coupes ; mais bon nombre d'obstacles insurmontables s'y opposent dans l'art antérieur. La sensibilité variable selon l'axe de z et le besoin d'harmoniser idéalement le choix du pitch à l'algorithme de reconstruction, a déjà été évoquée pour les différentes coupes, en acquisition tri-directionnelle. Les manufacturiers du système GE offrent, par exemple, un choix entre deux combinaisons pitch/algorithme : un pitch (pitch = 0,75) de 3 pour la qualité optimale d'image (HQ mode) et un pitch' (pitch = 1,5) de 6 pour la vitesse (HS mode). En général un pitch inférieur à 4 (pitch inférieur à 1) est requis pour pouvoir obtenir une équivalence de qualité de coupe spiralée monocoupe (cf. fig. 4b). L'épaisseur de coupe et la dimension de voxel sont par défaut, comme on l'a vu dans l'art antérieur, des éléments d'isotropie plutôt que la forme élémentaire hexaédrique de la fonction peigne d'échantillonnage, de sorte que les artefacts d'in- terpolation spiralée, spécialement dans les tissus accusant une modification en direction de z et chez un patient ou dans un organisme en mouvement, sont un résultat d'importance pour l'ancien art au point que l'on a toujours parié sur la vitesse élevée du système pour minimiser ces effets. Un autre point d'importance considérable dans cet art-là est le fait qu'avec les acquisitions maintenant possibles dites de très haute résolution spatiale, selon l'axe de z comme par exemple 4 x 0,5 mm, la résolution spatiale est, en cette direction, presque équivalent à celle dans le plan axial ; et, comme l'acquisition concerne un volume plutôt que des coupes discrètes, ces ensembles des données sont considérés, en acquisition volumique tridirectionnelle, comme idéaux pour une imagerie dite isotropique , notamment en ce qui concerne divers types des reconstructions tri-dimensionnelles tout comme la bronchoscopie et l'endoscopie virtuelles. Les reconstructions plus conventionnelles des coupes axiales peuvent être faites à une résolution moindre que l'ensemble de celles faites par un choix original d'épaisseur de coupe. Ce qui démontre à suffisance qu'il n'y a pas à proprement parler d'isotropie, dans les différentes directions de l'espace où il ne peut être possible de reconstruire avec la même résolution des coupes frontales, sagittales, parasagittales, obliques, etc. Aussi une acquisition peut-elle être faite en utilisant une sélection de coupes tri-dimensionnelles,-mais des coupes destinées expressément à des reconstructions tri-dimensionnelles,-sinon le résultat n'est pas garanti. Ceci introduit non seulement un certain moyennage du signal utile avec amélioration du rapport signal sur bruit et tend à minimiser autant que faire se peut les effets de volume partiel souvent observés dans les coupes plus épaisses de l'art ancien en Radioscanographie 3-D. 2.6. 4. En quoi alors réside la nouveauté depuis déjà une année du premier brevet déposé sur le Stéréoscanner X hélicoïdal (SSXH) ? La nouveauté réside dans la réunion de toutes ces notions en une sorte de doctrine scanographique et dans l'établissement qu'il y a là les éléments d'une véritable science de la radioscanographie à balayage hélicoïdal monophasé. Pour jauger, en la matière, de la nouveauté effective du Stéréoscanner X héhcoiâal (SSXH) et de sa force de rupture, esquissons brièvement un aperçu de ses différentes possibilités. Un premier constat s'impose : Stéréotaxie des projections des rayons croisés, comme illustré à la figure 7, permet de restituer correctement l'information dans son voxel d'origine sur la matrice 3-D de Radon exactement dans la case correspondant audit voxel de la matrice. On pourrait même dire, en mathématiques, que l'un et l'autre enchaînement tendent à s'équivaloir avec exactitude, dans les bornes-toutes virtuel - les pour les mathématiciens pratiquants-qui assignent les théorèmes de limitation. Dans les sciences empiriques, toutefois, la détermination des concepts objectifs laisse subsister des contenues dont les rapports ne sont que partiellement représentés dans la concaténation des propositions que sont les logiciels informatiques. L'évolution de la Radioscanographie hélicoïdale montre justement l'extension jamais achevée de ces contenus par la multitude des logiciels ad hoc, qui vise à étendre toujours davantage le domaine où s'exerce la démonstration au sens strict, i c'est-à-dire là où l'enchaînement des propositions est l'image adéquate et la représentation fidèle de celle des concepts entre objectivation qui est la finalité première du Radiodiagnostic et abstraction purement théorique du volume exploré. Il y a des moments de rupture, l'acquisition hélicoïdale 4-D témoigne justement d'un tel moment et, juste au moment précis où s'ouvre le 21 èrne siècle, notre dernière invention étend encore les potentialités du 4-D en l'étendant au nombre des phases de balayage hélicoïdal. On ouvre ainsi le champ de vue en z à deux niveaux : au niveau du tube avec au moins deux anodes tournantes et phase unique de balayage hélicoïdal ; ensuite, au niveau du statif où trois tubes montés en triangle ou cinq tubes en pentagone. Ceci débouche sur une réduction très importante du temps d'examen et donc de la durée d'exposition aux rayons X. 2.6. 4. 1. Algorithme de Grangeat Tous les types produits d'algorithmes de scanographie à projection conique (CBCT spiral/helical) ont certes des avantages uniques, les algorithmes exactes type Grangeat peuvent produire, quant à eux, des images exactes, lorsque les données brutes sont, comme en acquisition isotropique 4-D (x, y, z, tr), complètes et sans bruit. Les algorithmes approchés peuvent certes dépasser en performance les algorithmes exacts, lorsque les données sont, comme en CT 3-D (x, y, t) et en condition d'anisotropie, très bruyantes ou incomplètes. Mais, les algorithmes de Grangeat et ceux de Fourier et Spline sont les seuls applicables dans les référentiels {x, y, z, tr} de 4-D ; alors que les algorithmes approchés et itératifs peuvent produire des artefacts et augmenter ainsi le niveau du bruit de l'image, lorsque les données sont éparpillées (éparses), comme dans la projection conique franchement ouverte, en direction de z, comme illustré à la figure 3 (cf fig. 3). 2. 6. 4. 2. Les algorithmes exacts et l'estimée isotropique def (x, y, z, tJ Les algorithmes exacts traditionnels de reconstruction en faisceau conique ont été conçus d'après la théorie développée par H. K. Tuy (1983), B. D. Smith (1985), et Grangeat (1987,1991, 1997). Grâce à eux la condition suffisante pour la reconstruction exacte du faisceau conique est que sur chaque plan qui traverse l'objet il [puisse] exister au moins un point de la source du faisceau conique l (H. K. Tuy, 1983). La projection biconique fait mieux : chaque point de l'objet est à l'intersection des deux rayons provenant des deux sources différentes. Or, la limitation principale des algorithmes dérivés des formules de Grangeat est l'exigen- ce que les projections mesurées ne soient pas tronquées, le détecteur devrait en principe être suffisamment large que pour contenir la projection conique du faisceau (CB) de balayage de l'objet. Or, c'est ce qui ne s'est pas encore produit dans les projections coniques tronquées utilisées jusqu'à ce jour. Pendant que cette condition est facilement satisfaite en tomographie 2-D, elle est en effet rarement satisfaite en projection conique du faisceau de balayage (CB) de l'acquisition hélicoïdale, puisque la dimension axiale du détecteur est habituellement en scanographie 3-D trop petite par rapport à la taille de l'objet. C'est pourquoi le développement des algorithmes exacts capables de manipuler les projections coniques (CB) tronquées, acquises avec le détecteur le plus petit possib- le, est d'un intérêt pratique considérable pour la génération de ces scanners 3-D. Lorsque cette condition est appliquée aux scanners 4-D, seule la formule de Grangeat peut, en vue de la reconstruction exacte de l'image, mettre en rapport l'intégrale de la ligne des données du faisceau biconique aux intégrales planaires dans l'espace 3-D de Radon. Cependant, ces algorithmes exacts font en sorte que chaque projection du faisceau conique puisse contenir complètement l'objet devant être reconstruit (c'est la définition même de l'isotropie) ; d'où, ils ne peuvent être utilisés en projection conique hélicoïdale (CBCT spiral/helical), où les données de projection sont dans le sens longitudinal toujours tronquées par la collimation dans cette direction. Si par une généralisation récente de la formule de Grangeat (H. 1 on every plane that intersects the object there exists at least one cone-beam source point Kudo et al, 1998 ; K. C. Tarn, et al, 1998), la reconstruction exacte est devenue possible en scanographie hélicoïdale de projection conique (CBCT spiral/helical) à faisceau unique en éventail avec des données tronquées (G. Wang, and M. W. Vannier, 1994 ; H. Kudo et al, 1998 ; K. C. Tarn et al, 1998 ; M. Defrise et al, 2000 ; H. Kudo et al, 2000),-ce type d'algorithme est désigné sous le sigle CB-FDK (H. Kudo and T. Saito 1994 ; R. Leahy and C. Byrne, 2000 ; Défrise and Clark, 1994 ; K. C. Tarn et al, 1999)-qu'en est-il des données non-tronquées de l'acquisition 4D ? On peut donc dire et affirmer qu'une méthode basée sur les formules de Grangeat, utilisables dans des cas aussi divers et qui ont bien réellement une portée universelle font renaître les équations de Grangeat de l'oubli avec les radioscanners 4-D à faisceau biconique de balayage, mis au point à l'école de Radiologue de Strasbourg (Docteur Christophe Mwanza Chabunda). 2.6. 5. Avantages immédiats attendus par l'art actuel L'apport essentiel du scanner hélicoïdal multi-coupes en scanographie 3-D du réfé- rentiel {x, y, t} est l'amélioration de la résolution temporelle, dont le résultat est illustré par la figure 7 à laquelle l'art actuel aspire par le biais de coupes chevauchantes alors qu'elle est spontanément réalisée par la stéréoscanographie. L'augmentation de la vitesse d'acquisition permet sans doute d'obtenir également, sur un volume important, des coupes fines avec des spires jointives de balayage héli- coïdal, ceci en un temps très court. L'augmentation de la vitesse de rotation du statif, qui est le seul levier sur lequel s'appuie l'art antérieur, permet aujourd'hui d'obtenir certes une résolution temporelle dans la coupe de 250 ms par reconstruction partielle et proche de 100 ms par la méthode multi-sectorielle, dans l'art actuel, à savoir : - Un volume exploré jusqu'à huit fois plus grand qu'en scanner hélicoïdal monocoupe à temps d'acquisition et épaisseur de coupe équivalents. L'ensemble du thorax et de l'abdomen peut être couvert en une seule acquisition, au même titre que l'exploration des membres inférieurs. - Une résolution temporelle accrue puisqu'en rotation partielle 180 des temps d'ac- quisition aussi courts que 0,25 secondes peut être obtenue. La synchronisation cardiaque prospective est possible ; elle permet une imagerie morphologique cardiaque et des coronaires nette car acquise en diastole. Une comparaison préliminaire entre l'appareil TDM à faisceau d'électrons et l'appareil mono-barrette en mode subseconde a montré une excellente corrélation en matière de quantification des calcifications coronariennes (C. R. Becker et coll. : Detection and quantification of coronary artery calcification with electron-beam and conventional CT, Eur Radiol, 1999,9 : 620-624.) Des algorithmes de reconstruction supplémentaires permettent de faire une synchronisation cardiaque rétrospective (retrogating) avec balayages cinématographiques pour un balayeur à multicouche (Mark Woodford, Kishore C. Acharya, Stanley H. Fox, and Tin Su Pan : Synchronisation cardiaque rétrospective avec balayage cinématographique pour un balayage multicoupe. EP 1 072 224 A2, 31.01. 2001 Bulletin 2001/05), dont la résolution temporelle atteint 0,1 seconde. Cette invention de General Electric Company concerne un procédé pour obtenir un jeu de tranches d'images immobiles d'un coeur battant d'un patient, qui utilise un dispositif de tomographie assisté par ordinateur multi-tranches et un dispositif d'enregistrement de données électrocardiogrammes (ECG). Ce procédé comprend des étapes d'enregistrement simultané de données ECG du coeur du patient utilisant un dispositif d'enregistrement de données ECG ainsi que de balayage en mode verti- cal et d'enregistrement d'une pluralité de tranches d'image du coeur du patient utilisant le dispositif de tomographie assistée par ordinateur multi-tranches ; de corrélation des tranches d'image obtenues par balayage en mode vertical, enregistrées, avec les données d'ECG enregistrées, et de sélection d'images segmentées du jeu de tranches d'images enregistrées correspondant à une partie choisie du cycle cardiaque du patient comme indiqué par les données d'électrocardiogramme (ECG) enregistrées, corrélées, les images segmentées, choisies devenant ainsi le jeu de tranches d'image immobiles. - Parallèlement, la fluoroscopie ou scanoscopie continue à évoluer. De 8 images par seconde actuellement possibles, Toshiba est le premier à proposer 3 coupes simulta- nées à une cadence de 12 images par seconde chacune. Cette évolution vers l'imagerie en temps réel ouvre de nouvelles perspectives en activité interventionnelle. - Une réduction de 40 % de la dosimétrie en détection multi-barrettes est en théorie possible grâce au meilleur rendement du faisceau des rayons X, en raison de la disparition du cône d'ombre. - La détection multi-barrettes entraîne en outre moins de charge thermique du tube, ce qui autorise spontanément de spirales multiples, et une meilleure longévité du tube qui est moins sollicité. Mais, la nouvelle invention va bien loin au-delà de toutes ces espérances de l'ancien actuel. 3. Exposé de l'invention La présente invention concerne un tomodensitomètre à rayons X d'acquisition multicoupes instantanée, dont les détecteurs sont disposés en lignes parallèles, tel que les données de projection parallèle en coupes transversales peuvent être mesurées simul - tanément, caractérisé en ce qu'il utilise, selon le mode de réalisation préférée, trois phases distinctes de balayage hélicoïdal espacées de 2n/3 ou encore cinq phases, voire un autre nombre d'odd supérieur de balayage hélicoïdal, espacées pour cinq phases de 2foi5 et à spires jointives destinées à élargir encore plus, en direction de l'axe z, le champ de vue. L'invention se caractérise selon par exemple le (s) mode (s) préféré (s) de réalisation triphasée (ou quinquaphasée) en ce qu'une symétrie parfaite des trois (cinq) sources équidistantes (avec un angle de vue identique), aussi bien dans le plan x, y que y, z, ainsi qu'un parfait alignement sur y dans le plan du statif x, y et un centrage sur l'une quelconque des trois (ou cinq) sources les deux (ou quatre) autres étant, selon le cas, en retard ou en avance de phase de 2ut/3 (ou 21U5). Le temps s'inscrit ainsi dans les différentes phases de balayage et le sens de la simultanéité des coupes transversales n'est plus exactement la même que lorsqu'elle s'évaluait par rapport au temps de re-échantillonnage du référentiel {x, y, t} de l'art antérieur. Le dispositif, appelés Radioscanner hélicoiâal triphasé comprend, quant à lui, trois sources synchrones, qui peuvent être des tubes standards à un seul faisceau de balayage, tel que dans l'art ancien ou mieux des tubes stéréographiques, tel que dans le brevet n 00/17335 ou polystéréographiques à plusieurs faisceaux simultanés de balayage, émanant des plusieurs anodes rotatives installées sur un même axe de rotation, dans un seul et même tube-source, et un procédé d'acquisition 3-D, en projection conique, pour les tubes conventionnels de l'art et 4-D, en projection polyconique, pour les autres, des images simultanées d'un sujet examiné dans un tomodensitomètre disposant à l'intérieur de son statif d'un nombre d'odd des tubes à rayons X destinés à trois, cinq phases, etc. de balayage hélicoïdal. Selon le mode triphasé de réalisation du dispositif d'invention est monté de préférence selon le statif des radioscanners de troisième génération (G-3) et en mode quinquaphasé et plus de préférence selon le statif des radioscanners de quatrième génération (G-4). Cette invention comporte, dans sa configuration triphasée, outre les trois tubes, montés pour tourner ensemble sur une même orbite (rail unique pour le Polystéréoscanner en G-3 et trois rails contigus distincts, supports respectifs des trois ou cinq tubes à rayons X polyconiques alignés pour rester coplanaires, dans tous les autres cas) ; ceci de manière à faire fonctionner séparément ou ensemble les trois ou cinq tubes des rayons X du dispositif, autour d'un axe de rotation, dans le même mouvement circulaire qu'un triple réseau des détecteurs présentant le même nombre de lignes d'éléments détecteurs des rayons X ainsi qu'un lit en translation continue dans les deux sens, au cours de l'examen. Dans la présente invention, les ensembles tube-détecteurs respectifs du dispositif de Radioscanographle hélicoïdale est caractérisée en ce que la translation continue du support patient s'effectue de façon simultanée à la rotation sur leur orbite commune des tubes, à l'intérieur du statif scanographique, ceci dans les deux sens de l'axe z pour réaliser, autant des fois qu'il sera nécessaire en exploration multiphasique, plusieurs vas et viens sur la région d'intérêt. L'objet de cette invention est de procurer les moyens d'utiliser, par exemple, les trois phases de balayage hélicoïdal pour accroître non seulement le champ de vue dans le sens de z mais aussi une diffusion isotropique des faisceaux croisés de balayage hélicoïdal pour rentabiliser les rayonnements secondaires à faibles angles de diffusion et augmenter ainsi le potentiel quadridimensionnel (4-D) de la Radioscanographie hélicoïdale à phases multiples de balayage à tubes à anodes multiples. Ce dernier système est tel que le dispositif d'invention peut fonctionner, en fonction de l'étendue de l'exploration, avec par exemple un tube commuté sur trois pour réaliser le mode monophasé ; avec deux tubes allumés sur trois pour réaliser le mode biphasé ; et avec trois tubes allumés sur trois pour un fonctionnement triphasé plein ; et des vitesses de progression du support patient proportionnelles pour réaliser une exploration en spires jointives. Ceci permet d'alterner les tubes et de permettre un temps de déperdition calorique plus long des ou du tube laissé (s) au repos, sachant que le fonctionnement maximal n'intervient qu'en conditions d'exploration des volumes plus étendus. 4. Brèves descriptions des Figures La figure 1 illustre schématiquement la représentation sinusoïdale de la fonction hélicoïdale f (x, y, t), ainsi que les formalismes mathématiques qui ont permis la mise en oeuvre de la scanographie hélicoïdale à partir d'une source A d'angle P d'éventail transversal et d'angle y de l'axe optique par rapport à l'axe y, face à une seule ligne réceptrice de n détecteurs du réseau BC, en ayant soin de suppléer aux données manquantes par des formalismes mathématiques d'interpolation, d'extrapolation ou d'autre chose encore. La figure 2 donne la représentation schématique, selon z, de l'angle 0 de la projection conique et du fait du bornage en direction de z, l'acquisition 3-D (x, y, t) étant, dans ces conditions, limitée à seulement 4 coupes simultanées. La figure 3 illustre schématiquement le développement de l'angle 0 de projection conique, selon z, ainsi que ses rapports difficiles avec la surface plane du réseau récepteur, dans le sens de sa largeur. Les figures 4a et 4b montrent schématiquement la projection conique en acquisition simultanée des 4 coupes de l'ancien art ainsi que la technique de coupes chevauchantes destinées à supprimer les trous d'échantillonnage inhérents à cet art. La figure 5 illustre schématiquement l'ouverture du champ de vue dans le sens de z au moyen d'une projection biconique de la source des faisceaux de balayage hélicoïdal du Radiostéréoscanner X, tel que dans les brevets n 00/17 333 et 00/17 335, avec détection multi-barrettes de 100 coupes infra-millimétriques simultanées ou une acquisition quadri-directionnelle 4-D (x, y, z, tr) en une rotation de 0,5 s/cycle. La figure 6 illustre schématiquement la projection triconique : source triple (1,2, et 3) sur des pistes focales (4,4'et 4") des trois anodes distinctes tournant autour de l'axe commun de rotation (11) et donnant lieu à trois faisceaux isospectraux (6, 6'et 6") parallèles (5,5'et 5") qui impressionnent le réseau de détection (19) sur une largeur de 75 mm (3 x 25 mm de semi-conducteurs contigus), selon z, pour réaliser la polystéréoscanographie à double fréquence d'échantillonnage (20), avec détection multi-barrettes de 150 coupes infra-millimétriques simultanées en acquisition 4-D (x, y, z, tr) et une rotation de 0,5 s/cycle, soient 300 coupes par seconde sur 150 mm de balayage hélicoïdal à spires jointives. La figure 7 illustre schématiquement l'acquisition des données d'emblée optimisée par un double échantillonnage stéréotaxique croisé au niveau des différents voxels de l'objet exploré, en projection polyconique croisée. La figure 8 schématise une projection tétraconique à partir d'un tube à rayons X stéréographique, tel que dans le brevet n 00/17335, devant couvrir simultanément avec ses quatre faisceaux synchrones de balayage une largeur du récepteur de 4 x 25 mm de semi-conducteur = 100 mm de largeur couverte en une rotation de 0,5 s et 200 coupes infra-millimétriques par rotation effectuée. Soient 400 coupes par seconde sur une longueur de balayage, en spires jointives, de 200 mm. La figure 9 illustre le dispositif de l'invention, dans le plan (x, y) du statif, ainsi que le développement des trois phases simultanées de balayage hélicoïdal, dans l'espace (x, y, z, tr). Ces phases pouvant embarquer différents types de tubes à rayons X, à nombre d'anodes égal, face au même nombre (trois) des réseaux de détection, à nombre des lignes des détecteurs identique. Ce qui, par exemple, avec trois tubes de projection triconique en balayage hélicoïdal à phases multiples : 450 coupes inframillimétriques simultanées sur une largeur de balayage en spires jointives de 225 mm par rotation de 0,5 s ; soient 900 coupes infra-millimétriques par seconde sur 450 mm de balayage. Les proportions sont tout de suite énormes et le potentiel technologique d'exploration également. La figure 10 illustre le dispositif d'invention, dans le plan (x, y) du statif, ainsi que le développement des cinq phases simultanées de balayage hélicoïdal, dans l'espace (x, y, z, tr). Ces phases pouvant embarquer, comme ci-dessus, différents types de tubes à rayons X, à nombre d'anodes égal, face au même nombre (cinq) des réseaux de détection, à nombre identique des lignes des détecteurs. 5. Description détaillée de l'invention La présente invention concerne un dispositif de scanographie multi-coupes caracté- caractérisé en ce qu'il comprend, à l'intérieur d'un même statif, un nombre d'odd des tubes et un nombre correspondant des réseaux des détecteurs, destinés à produire le même nombre d'odd des phases de balayage hélicoïdal en spires jointives. Plus spécifiquement l'invention concerne un système qui comprend une pluralité d'appareils de génération instantanée des données brutes d'images de radioscanographie multi-coupes, typique de la tomodensitométrie volumétrique isotropique, apte (chacun) à détecter des rayons émis par un nombre d'odd des tubes embarqués sur une même orbite d'un statif et ayant traversé un seul et même objet à l'isocentre, selon un nombre d'odd multiple des phases de balayage hélicoïdal générant des données brutes multicouches d'image, laquelle pluralité inclut, à l'inté- rieur d'un statif, un nombre d'odd correspondant des sources des rayons X solidarisées au même nombre de réseaux des détecteurs aux rayons X, de façon diamétralement opposée et montés pour tourner ensemble, de telle sorte que chaque tube exécute, selon le mode de réalisation, une des phases simultanées conjuguées de balayage hélicoïdal et associées à une translation continue simultanée dans les deux sens de l'axe du support patient, en cours d'examen radioscanographique ou radioscanoscopique instantané, spécifiquement destiné à l'exploration clinique multiphasique, mais aussi à la cyclothérapie isotropique guidée par radioscanographie de haute précision. L'invention est susceptible d'être également utilisée en radioscanographie et radioscanoscopie industrielle. Les nouvelles caractéristiques de construction et de fonctionnement de l'invention seront, au cours de la description ci-après, clairement déterminées et la référence faite aux dessins accompagnant dans lesquels ont été illustrés deux modes de réalisation préférés du dispositif d'invention. La figure 9 illustre un dispositif d'invention ayant un statif à balayage triphasé comprenant trois tubes (22,23, 24) faisant face à trois réseaux de détection des rayons X (28,29, 30) qui donnent un triple tracé sinusoïdal (25,26, 27) représentant les cycles respectifs de gravitation de 41t des tubes, lorsque associé à une translation dans le sens de z du support patient. Plus spécifiquement, les trois tubes (22,23, 24) ayant soit une, deux, trois, soit quatre anodes distinctes sont face à trois réseaux de détection (28,29, 30), qui reçoivent simultanément les faisceaux émis (31,34, 33) par les trois sources des rayonnements coniques, biconiques, triconiques, ou tétraconiques, transmis par l'objet examiné (34). Lorsque associé à un mouvement de translation du support patient, les traces des différents faisceaux coniques en éventails parallèles de balayage peuvent être représentées par trois sinusoïdes harmoniques (25,26, et 27) représentant les différents cycles respectifs de gravitation des sources simultanées qui sont cependant déphasés de 27ri3 mais qui peuvent donner lieu à des spires jointives, si la vitesse du support de la table équivaut exactement à 3 x la largeur du réseau des barrettes par cycle de rotation de 3600 du statif. Ce qui équivaut à multiplier par trois l'ouverture conique du champ de vue selon z ou à sommer l'ensemble des largeurs des réseaux des détecteurs embarqués à l'intérieur du statif. Tandis que la figure 10 illustre l'alternative quinquaphasée du dispositif d'invention. En mode quinquaphasé, tel qu'illustré à la figure 10, cinq tubes (35,36, 37,38, et 39) émettent à partir de cinq sources synchrones à une, deux, trois ou quatre anodes, des faisceaux coniques, biconiques, triconiques ou tétraconiques (45,46, 47,48, et 49) de balayage hélicoïdal à spires jointives déphasés de 21t/5, qui, après avoir traversé à l'isocentre 1 l'objet à explorer (34) impressionnent les réseaux respectifs de détection (50,51, 52,53, et 54), ayant le même nombre de lignes des détecteurs, dans un des modes de réalisation conforme à la 36me génération de radioscanners G- 3 ou mieux un seul anneau fixe des détecteurs typiques des radioscanners G-4 (55). Et plus spécifiquement, dès lors que le statif embarque, selon le mode préféré de réalisation plus de trois tubes à rayons X, afin d'éviter des amputations de champs de vue respectifs des tubes à rayons X. Ce qui revient à multiplier par cinq l'ouverture conique du champ de vue selon z ou à sommer l'ensemble des largeurs des réseaux des détecteurs embarqués à l'intérieur du statif. La présente invention procure, en général, un mécanisme simple à utiliser avec un scanner de tomographie calculée (CT) diagnostique aux rayons X pour concrétiser la simultanéité sur des centaines des rangées multiplexées de détecteurs multi-tranches d'un système d'imagerie dans lequel chaque ligne de détecteurs possède une rangée d'éléments détecteurs et est configurée à la figure 2 pour détecter les rayons X entrecroisés dans différentes tranches, le long d'un axe z, pour réaliser l'interpolation optique de la figure 7. La phase la plus critique du développement de la technologie du scanner CT hélicoïdal monophasé fut sans conteste l'introduction des interfaces des bagues collectrices ou anneaux de glissement ou slip-ring (encore appelé rails de glissement ) dans la construction du statif, puisque antérieurement à ce repère technologique, les CT scanners spiralés incorporaient le câblage pour coupler l'ensemble tube-détecteur des rayons X au processeur de reconstruction et à la fourniture en énergie de haut voltage de façon externe au portique. Il va sans dire qu'un mouvement oscillant de l'ensemble source détecteur exigeait des changements abrupts fréquents en vitesse et en direction, un processus requérant souvent 5 à 10 secondes entre les explorations. Avec la technologie des rails slip-ring de glissement, il n'y a plus de câbles électriques connectant les composantes du statif au sol, et l'ensemble source-détecteur peut sans encombre tourner continuellement (W. A. Kalender et al, 1990). La présente invention incorpore dans son statif des anneaux multiples de rails de glissement ou slip-ring parallèles à celui fournissant la haute tension au tube et au générateur, l'un échangeant les données digitalisées entre l'ordinateur et les ensembles sources-détecteurs, et le troisième fournissant la basse tension pour le systèmes de contrôle, tel que dans le système plus récent de bague collectrice slip- ring breveté (EP 1 086 653 Al 528.03. 2001 Bulletin 2001/13-US 406448, 27.09. 1999) en vue de la transmission de données par Marconi Medical Systems, Inc, lors d'une tomographie assistée par ordinateur qui comprend une section stationnaire et une section rotative, liées électriquement par au moins un anneau de glissement qui est configuré sous forme d'une série de segments électriquement conducteurs séparés par des interfaces non-conductrices. Et de l'autre côté, le même nombre d'émetteur se trouve, en fonction de la position du châssis rotatif, en contact sélectif avec les segments conducteurs. Il est également inclus un démultiplexeur par réseau de détection qui prélève des données d'image à partir d'une pluralité des récepteurs et réarrange les données brutes d'image en une séquence prédéterminée. Il est également prévu un encodeur angulaire par tube-source pour fournir des signaux de déplacement angulaire au démultiplexeur à des fins d'assistance à la reconstruction, dans une séquence prédéterminée, des canaux d'image. Il est un fait que les tubes à projections coniques multiples des rayons X peuvent être, en exploration en phases multiples, sujets à double voire triple emploi, etc. et, excepté pour couvrir des volumes tout de suite très étendus, mis ainsi inutilement à rude épreuve. C'est pourquoi le dispositif d'invention décrit ci-dessus a été conçu avec pour entre autres objectifs celui de réduire un tant soit peu la charge de travail d'un tube radioscanographique par rapport à l'ensemble des tubes embarqués en mettant de temps en temps au moins un tube au repos pendant l'acquisition d'un volume moins important, de telle sorte que le dispositif d'invention peut par exemple fonctionner en balayage hélicoïdal monophasé à spires jointives avec un seul tube à faisceaux triconiques commuté sur trois (mode décomplété), soit encore en balayage hélicoïdal biphasé à spires jointives avec deux tubes allumés sur trois (mode décomplété), soit enfin en balayage hélicoïdal triphasé à spires jointives complet 5.1. Sollicitation des tubes à rayons X dans le système hélicoïdal monophasé Les systèmes de tomodensitométrie spiralée mono-coupe de l'art ancien ont fait que les demandes en tubes à rayons X soient déjà plus grandes, en scanographie hélicoïdale, que dans les machines incrémentales antérieures. On peut à juste titre craindre aujourd'hui que ces systèmes spiralés puissants de tomodensitométrie multi-coupes poussent dans les mêmes proportions sur les demandes en tubes toujours plus puissants. Les conclusions dans ce sens sont, en vue d'examens radioscanographiques complexes, tel que dans l'art actuel les demandes des tubes sont, au jour d'aujourd'hui, fonction des plusieurs choix des paramètres entre lesquels il n'existe pas d'option pratique tranchée. Cependant, en termes simples, la production totale requise du tube est, pour une acquisition d'un volume donné, la même. Selon que le volume est acquis plus lentement (spiral mono-coupe) ou plus vite (spiral multi-coupes), la sollicitation du tube équivaut dans tous les cas à son exposition multipliée par le temps d'exposition écoulé. Avec un choix de pitch inférieur à 1 destiné à optimiser la qualité d'image, il y a, comme indiqué précédemment, chevauchement des données avec expositions répétées des voxels de la même région. Ceci signifie que les mAs par rotation peuvent être réduits sans perte de qualité d'image mais avec une demande réduite du tube et de la dose des radiations si, comme déjà discuté, l'on parvenait dans l'art actuel à augmenter encore plus la vitesse de rotation de l'ensemble tube-détecteurs. Or, les limites technologiques de l'art antérieur s'y opposent ! Cependant, la tentation de faire encore plus et de réaliser des examens multiples d'un même bloc des tissus, dans des phases différentes de rehaussement de contraste plutôt qu'une couverture unique à des périodes de temps chronologiquement très différentes, aura ses propres effets sur la durée de vie du tube, tout comme il l'aura sur la dose par examen. C'est pourquoi il est indispensable de travailler quasiinstantanément, en réduisant ce faisant à la fois la dose et la sollicitation du tube, dont on sait que la construction devant respecter toute cette charge de travail supplémentaire le rend hors de prix. C'est pourquoi nous apportons par rapport à notre premier brevet n 00/17335 une inflexion par rapport à l'exigence d'un système SGB MRC 150. Un roulement à billes pour réduire le coût et le prix de revient du tube à rayons X est d'un bon aloi dans le tube stéréographique décrit dans le brevet sus-mentionné. 5. 2.-Palier pour tomographe et affichage tri-dimensionnel Spécifiquement, la présente invention existe en combinaison avec un scanner de tomographie calculée diagnostique qui utilise un faisceau d'énergie radiante à des fins d'imagerie, et incorpore un palier et un système d'affichage tri-dimensionnel. Outre les tubes multiples, cette nouvelle invention intègre utilement dans sa structure un palier pour tomographe , d'une part, mise au point par Marconi Medical Systems, Inc., à Cleveland, dans l'Ohio (Ronald Bryan Sharpless and William Charles Brunnett : Palier pour tomographe. EP 1 095 620 Al (US Patent 428431,27. 10.1999), dans laquelle un dispositif de balayage apte à permettre l'obtention d'image de diagnostic médical, constitué d'un palier hydraulique interposé entre le portique stationnaire et le portique rotatif du statif scanographique. Ce palier hydraulique fournit une barrière hydraulique qui sépare le portique rotatif du portique stationnaire. Dans un mode de réalisation préféré, ledit palier hydraulique conduit à une gravitation plus silencieuse à des vitesses de rotation élevées à des fins de tomographie assistée par ordinateur. L'élimination supplémentaire du contact physique entre les portiques minimise l'usure et optimise la longévité de l'ensemble. D'autre part, un dispositif d'affichage d'images tridimensionnelles, associé à un procédé d'affichage et à un programme, tel que dans le brevet WO 01/03065 du 11 janvier 2001 (Han-Joon Kim : PCT/JPOO/04233 du 28 juin 2000), pour afficher par un système informatique médical non sans référence à un point de repère anatomique pour ensuite comparer les unes aux autres, par rapport à une même surface de référence et à un même axe de référence. Une image tridimensionnelle est, dans ce système, structurée et affichée en fonction de données d'images de tomographie multi-coupes. Un point de repère anatomique de l'image tridimensionnelle affichée est spécifié, et une surface de référence est créée en fonction de ce point de repère. Lors de la création de cette surface de référence, une correction de position est effectuée et l'image tridimensionnelle est affichée par rapport à cette surface de référence. Ainsi, l'image tridimensionnelle affichée est une image qui est fonction de la surface de référence anatomique et de ce fait, l'image est à la fois tridimensionnelle et anatomique, et constitue de ce fait une image d'une bonne reproductibilité. 5. 3.-Diverses applications de la présente invention L'invention décrite ci-dessus possède aussi des applications industrielles pour l'exploration spécifique d'un matériau ou assemblage des matériaux donné par une machinerie qui n'est pas de façon primaire présentement construite à des fins d'irradiation de contrôle desdits matériaux, voire même de stérilisation aux rayons X et en irradiation en chimie industrielle, etc. L'invention décrite ci-dessus est, bien entendu, susceptible de nombreuses variations, modifications et changements, dont tous sont compatibles avec l'art. C'est pourquoi il nous a fallu à ce stade de notre description, intervenir selon plusieurs démarches simultanées et non exhaustives, en faisant notamment évoluer le potentiel actuel des appareils existant dans le commerce à 3 ou 5 phases au moins de balayage hélicoïdal : 5.3. 1.-Dispositifs à tubes à faisceau unique de projection conique multicouches - C'est une avancée énorme par rapport à l'état actuel de l'art : Amener la scanogra- phie hélicoïdale 3-D monophasé à un niveau polyphasé (3 ou 5 phases) qui autorise de ce fait plus de 4 coupes simultanées. Il s'agit là d'une méthode plus fiable qui pourrait être, dans cette scanographie spiralée du 21 ème siècle, considéré comme une entrée de gamme . L'invention peut en effet s'appliquer aux radioscanners, disponibles dans le commerce, en vue d'améliorer leur performance en intervenant plus spécifiquement sur le facteur temps, qui est réduit d'un facteur de trois, pendant que la largeur des réseaux de détection simultanée, tout comme la longévité des tubes, est multipliée par trois. Ainsi, selon le mode d'adaptation du dispositif d'invention aux scanners du commerce, cette invention apporte une solution technologique à toutes les limites posées ci-dessus dans l'art antérieur, en agençant en triangle équilatérale trois ensembles tube-détecteurs multi-barrettes, disposés tous les 1200 d'angle sur les 360 de la même orbite de rotation des tubes ayant les réseaux respectifs de détection intercalés à chaque fois entre deux tubes. Ceci a pour objectif de faire passer par exemple la scanographie hélicoïdale de balayage mono- phasé à un balayage à trois phases simultanées, destinée à donner plus de perspective et de profondeur à l'image devenue instantanée. L'ensemble tubesdétecteurs résultants étant exactement co-planaires, à tel point que les tubes sont rigoureusement alignés sur Y tout comme les différents réseaux de détection embarqués, barrette par barrette. Ce qui permet de passer des quatre coupes simultanées de l'ancien art à 12 coupes simultanées, en balayage hélicoïdal tri-directionnel (3-D) en trois phases ; et de 50 à 150 coupes infra-millimétriques simultanées, en balayage hélicoïdal monophasé quadri-directionnel (4-D), tout en divisant par trois le temps d'exploration et améliore d'autant la résolution temporelle. Par exemple, (4 x 1,25) x 3 = 15 mm/0,5 s de balayage ; soit 30 mm/s ou 12 coupes simultanées par rotation du statif sur un scanner de type Ligthspeed de General Electric (GE) ; si l'on tient compte d'un montage de trois tubes Performix (GE) sur un tel appareil, et si leur temps de vie actuel n'est pas modifié, un tel appareil restera en service pendant au moins trois fois plus de temps, sans interruption par panne dans le fonctionnement du dispositif pour penser à changer de tube, comme cela se fait régulièrement sur un CT spiralé conventionnel. Dans ce contexte de relativité, le temps relatif (tr) devient incurvé et se compte désormais en phases, lesquelles phases sont, selon le cas, en avance ou en retard de 2n/3 ou 21t/5 et non en termes de temps de re-échantillonnage projeté sur l'axe z. Les projections coniques successives des données se différencient de degré de rotation en degré de rotation sur 21t. Le temps relatif unitaire est dans ce conditions compté en temps de rotation complète sur 360 = 0,5 s/21t = 250 mS/1t = 1, 3 ms/degré de rotation. A chaque degré d'angle de rotation les données acquises sont vues différemment par la source. La même relativité et la construction restent valables pour cinq phases simultanées espacées de 2n/5 et le potentiel scanographique est alors multiplié par cinq. Ce qui minimise l'importance des trous d'échantillonnage et de discrétisation de l'objet exploré, sans pour autant résoudre la question du sous- échantillonnage spatial, notamment sur le bornage du champ de vue dans l'axe de z. Et si le fait de ne pas pousser le tube jusque dans ses derniers retranchements, en l'allumant en moins de temps à la fois, l'économise un tant soit peu de l'usure, il est fort probable que la durée de vie ne soit pas seulement multipliée par trois, dès lors qu'il y a trois tubes se partageant la même charge de travail. D'où la possibilité exploratoire, au cours d'une même apnée, d'une translation continue sans recul de table en cours d'examen plutôt qu'un aller et retour sur la longueur totale de la région d'intérêt à explorer, imposé par le mode multi-phase d'exploration. Sur chaque projection orthogonale sur z il y a au moins trois valeurs simultanées mesurées inscrites, en scanner mono-coupe, dans la matrice de Radon trois valeurs identifiées sur les trois phases (et cinq valeurs identifiées dans la matrice de Radon sur cinq phases) ; tandis qu'en multi-coupes à 4 acquisitions simultanées il y en a 12 et donc plus d'information recueillie par coupe transaxiale en moins de temps d'exposition, quand on connaît l'importance du contenu formel, l'exploration gagne en définition et particulièrement en résolution temporelle. Les logiciels de reconstruction quasiexacts de l'état de l'art peuvent continuer à être utilisés ici. Sachant que pour développer la radioscanofluoroscopie volumique du micro-CT en vue de l'imagerie du petit animal, Ying Liu et coll. (2001) ont appliqué le schéma pondérant le demi-balayage d'une source unique à un système de faisceau conique ayant un nombre d'odd des sources multiples distribuées de façon équiangulaire, et l'on appliqué avec succès, quant à la résolution temporelle, en simulation numérique avec le fantôme de Shepp-Logan à la reconstruction de demi-balayage de type Feldkamp dans cette géométrie singulière. Les algorithmes actuels s'adaptent donc assez bien à un balayage en phases multiples, tel que défini dans cette nouvelle invention. 5.3. 2.-Dispositifs à tubes à deux ou trois faisceaux de projection i-et triconique multi-couches Ensuite, avec le potentiel déjà énorme du 4-D du tube stéréographlque, exposé en détail dans notre brevet n 00/17333, en Radiostéréoscanographie, envisager plus d'une phase de balayage hélicoïdal en projection polyconique selon z : - 5. 3. 2. 1. - Projection biconique à phases multiples de balayage hélicoïdal une gamme moyenne combinant au moins trois (ou cinq) tubes stéréographiques à l'intérieur d'un seul et même statif, le Stéréoscanner X hélicoïdal triphasé 4-D ou Polystéréoscanner X hélicoïdal 4-D (pSSXH4-D), qui utilise ainsi trois ou cinq tubes stéréographiques de façon simultanée disposés en triangle équilatéral (ou en pentagone) selon le mode de réalisation préféré du dispositif d'invention pour exécuter un balayage triphasé (ou quinquaphasé) à spires jointives, en projection biconique, tel que dans le brevet n 00/17333. Le temps de balayage est ainsi divisé par trois (ou cinq) et la largeur du réseau de détection est, quant à lui, multiplié par trois (ou cinq). Ce qui donne 50 mm (de largeur de semi-conducteurs) x 3 (5) = 150 mm (250 mm) /0, 5 s de balayage ; soit 300 mm par seconde ou 300 coupes inframillimétriques simultanées et 600 coupes infra-millimétriques par seconde de rotation de 211 :. Translation continue de la table avec possibilité d'avance et de recul de table pendant une ou plusieurs phases exploratoires d'un volume donné, au cours de la même apnée. Sur chaque projection orthogonale sur z se trouvent 150 valeurs informatives brutes effectivement mesurées inscrites par coupe transversale par les trois phases dans la matrice volumétrique de Radon et non synthétisées, comme dans l'état de l'art, à partir des données brutes les plus voisines. C'est là que la matrice volumique de l'art antérieur devient, grâce à ces données brutes supplémentaires, volumétrique. Ce qui est 150 fois mieux qu'une mono-coupe déterminée par une seule valeur propre en balayage hélicoïdal monophasé mais et assez proche de la coupe transaxiale séquentielle, ceci dans n'importe quelle direction de l'espace, tout en réduisant substantiellement le temps d'exposition qui est l'élément essentiel du calcul d'exposition à la dose du patient. Les logiciels exacts sont ici, compte tenu de la richesse du signal et du niveau peu élevé du bruit de l'image, de rigueur et l'épaisseur de coupe ne subit ici aucun élargissement et reste constante. 5.3. 2. 2. -Projection triconique à phases multiples de balayage hélicoïdal - Plus que jamais, cette nouvelle invention dénommée (7'ani-X s'étend également à la concrétisation d'un haut de gamme radioscanographique qui incarne le summum de cette technologie appliquée à la Radioscanographie hélicoïdale clinique. Et, plus que jamais, la Radioscanographie hélicoïdale devra ici répondre en même temps à l'une des aspirations les plus fondamentales du Radiodiagnostic du 21 ème siècle : la conjonction jusque-là utopique de l'instantanéité et de l'isotropie. Concrétisation au plan radioscanographique de cette aspiration majeure de science diagnostique, en combinant à l'intérieur d'un même statif trois tubes à rayons X munis chacun de trois anodes rotatives. Ces contrats ne peuvent donc s'élaborer sans envisager dans le cadre de cette invention un tube à rayons X à trois anodes, basé exactement sur le même principe du brevet 00/17335 mais, solidaires à un réseau à d'arcs multiples des détecteurs contigus, disposés face aux trois tubes, pour réaliser, à partir d'un tube-source à trois faisceaux coniques simultanés entrecroisés à axes optiques rigoureusement parallèles, espacés de 20 mm l'un de l'autre, en un mouvement gravitationnel hélicoïdal triphasé continu d'ensemble, une projection triconique dans l'axe de z à spires jointives. La largeur de la surface de détection étant de 75 mm (3 x 25 mm de semi-conducteurs = 3 x 50 coupes inframillimétriques = 3 x 1000 pixels). Soient 150 coupes simultanées inframillimétriques par rotation de l'ensemble tube-détecteurs (150 coupes/0,5 s = 300 coupes/s avec des systèmes d'acquisition des données (DAS) respectifs multiplexés). 5.3. 3.-Dispositifs d'invention à tubes à quatre faisceaux de projection tétraconique multi-couches En une combinaison d'au moins trois (ou cinq) tubes à quatre anodes synchrones à l'intérieur d'un même statif, le Tri-Quatri-X, qui réalise une scanographie à usage thérapeutique ou industrielle, disposant de trois (selon un mode alternatif, cinq = quinquaphasé, cinq phases (ou plus) de balayage et quatre sources focales d'anodes sur chaque tube) tubes à quatre anodes (tournantes ou non) balayant en projection tétraconique hélicoïdale à spires jointives en trois (cinq ou plus) phases sur une largeur de réseau de 100 mm x 3 (x 5)/0, 5 s et une vitesse de translation de table de 60 cm/s (100 cm/s). Ce qui donne, en trois phases de balayage et en coupes inframillimétriques, 36 m/minutes, sans compter les coupes millimétriques, ou encore des coupes de 5-10 mm qui allongent d'autant l'étendue du volume exploré, etc. La puissance est multipliée par deux quand on passe de trois phases à cinq phases de balayage hélicoïdal avec ici dans la configuration de la quatrième génération qui, dans ce dernier cas, est plus adaptée et capable d'une exploration radioscanographique millimétrique de 100-150 mètres de haut en une minute et en moins de temps encore pour des coupes plus épaisses (5 mm, 10 mm). Les logiciels de reconstructions exacts sont ici de rigueur. * 5. 4. Perspectives cliniques ouvertes par le dispositif, en science diagnostique La détection multi-barrettes à phases multiples de balayage est indiscutablement un progrès dans lesquels l'art antérieur n'a pas su faire évoluer l'imagerie volumique 3D au-delà de 4 coupes simultanées, et l'imagerie volumétrique 4D doit être considérée dès à présent comme une perspective isotropique nouvelle en clinique radiologique. En outre, la détection instantanée subseconde qui est simultanément proposée pour un nombre très grand de coupes infra-millimétriques semble être une évolution tout aussi intéressante par les fonctionnalités qu'elle suggère dans les différentes applications nouvelles, tout en augurant d'une importante diminution de la dose d'exposition du patient. Les nombreuses fonctionnalités proposées seront au-delà de toute espérance maintenant validées, qu'il s'agisse : de l'imagerie instantanée d'urgence ; de l'imagerie cardiaque dite multi-phase (plusieurs explorations étalées dans le temps de la même région ou organe), au cours d'une même apnée voire même sans avoir du tout besoin d'une apnée, utilisation de la synchronisation prospective (en diastole ou en systole) ou rétrospective ; imagerie cardiaque diastolique + systolique multi-phase et donc fonctionnelle avec images de perfusion myocardique multi-phasique éventuelles ; coronarographie diastolique et systolique multi-phasique ; qu'il s'agisse encore de l'étude de la perfusion tissulaire multi-phasique, notamment au niveau cérébral ; de l'angiographie multiphasique et des mesures de volume et de débit sanguin ; de la fluoroscopie aux rayons X ou radioscanoscopie et de l'imagerie en temps réel, en activité interventionnelle ; qu'il s'agisse enfin de l'imagerie véritablement isotropique avec possibilité de reconstruction dans tous les plans de l'espace sans avoir besoin, au moment de l'acquisition, de la moindre inclinaison du statif ; et le potentiel triphasé ou quinquaphasé polystéréoscanographique qui apporte surtout une solution radicalement nouvelle à un problème majeur en scanographie moderne, ladite imagerie multi-phase et plusieurs explorations d'une région d'intérêt ou d'un organe en une seule et même apnée avec possibilité de plusieurs allers et retours du support patient, en cours de rotation des ensembles tubes-détecteurs sur leur orbite unique ou triple, selon le mode de réalisation des bagues de glissement. L'on peut parier à la lumière de ce qui précède que dorénavant la pratique scanographique ainsi que les indications et protocoles dévolus à la scanographie X ne seront plus jamais les mêmes. A ce propos, trois exemples pratiques. 5.4. 1. Perfusion tissulaire Commencées avant celles effectuées en IRM, mais longtemps restées embryonnaires du fait de la faible résolution temporelle des radioscanners conventionnels, l'IRM a su tirer profit des études sur la perfusion tissulaire et elle a favorisé ensuite l'évolution vers l'imagerie fonctionnelle. L'apparition des scanners hélicoïdaux puis multi-barrettes associée à l'utilisation des stations de travail permet maintenant, bien que de façon très balbutiante, l'étude de la perfusion tissulaire en routine. L'acquisition continue, sans mobilisation de la table lors de l'injection de produit de contraste iodé en bolus, permet déjà d'analyser la cinétique des rehaussements vasculaires et tissulaires exprimés en Unité Hounsfield (UH). La relation directe entre rehaussement et concentration permet, grâce à un modèle mathématique mis en oeuvre dans un logiciel dédié de l'art, d'extraire instantanément les paramètres de perfusion et de volume sanguin tissulaire, voire même de la perméabilité capillaire. Les résultats sont aujourd'hui exprimés soit pour des régions d'intérêt, soit sous forme d'images paramétriques en couleur. Le domaine de prédilection de l'imagerie de perfusion est aujourd'hui celui des accidents vasculaires cérébraux, permettant de confirmer ainsi le diagnostic précoce d'accident ischémique et d'en évaluer la gravité. D'autres domaines se développent, telle que l'étude de la perfusion rénale, cardiaque ou hépatique. L'étude fonctionnelle des tumeurs est également prometteuse pour aider au diagnostic, ceci en vue de la détermination précise du volume cible et au suivi de la réponse précoce au traitement. L'exploration multi-phase instantanée mettra à la disposition du Radiologue le moyen qui lui manquait pour concrétiser parfaitement ce type d'exploration, tel qu'avec les Systèmes de cartographie cardiaque de L. Murphy Pickard, James J. Esterban, John E. Rouquette (Systèmes de cartographie cardiaque. WO 01/34026PCT/USOO/30316, 5 nov. 1999-Dépôt international 03.11. 2000) (Zynergy Cardiovascular (ZVC) Inc.), basé sur un appareil qui utilise des techniques médicales standards de fluoroscopie aux rayons X pour obtenir des images de cavité, de vaisseau, ou de l'espace en question, un dispositif doté de repères de contraste étant inséré dans la cavité et d'une certaine façon épousant mécaniquement les parois de la cavité. En prenant deux ou plusieurs vues radiofluoroscopiques de l'espace sous des angles différents, on peut déterminer l'emplacement exact des repères et, après traitement, obtenir l'emplacement tridimensionnel de chaque repère. En raison du contact intime entre les repères et les parois entourant l'espace, on détermine une forme tridimensionnelle de l'espace. Il est possible d'utiliser des techniques graphiques standards afin d'afficher un modèle virtuel de l'espace. La précision du modèle résultant s'améliore avec le nombre de vues prises depuis des angles radiofluoroscopiques différents, ainsi que par l'utilisation de repères plus contrastants. Arriver ainsi à visualiser instantanément et en mode dit multi-phase la perfusion tissulaire cardiaque. 5.4. 2. Applications cardiaques actuelles et perspectives ouvertes par cette invention Développer une nouvelle technique non sanglante d'exploration du coeur et des coronaires et sans pourtant faire appel à des procédés par itération qui occasionnent, comme celui proposé dans le brevet EP1088517A1, une énorme perte de temps. L'acquisition est sinon couplée à une synchronisation (gating) cardiaque et à une injection d'iode et réalisée en coïncidence des phases avec le cycle cardiaque pour distinguer par exemple des images systoliques de celles diastoliques et obtenir une série de données d'images tridimensionnelles d'un organe en mouvement, comme le coeur, se déplaçant périodiquement chez un patient. On obtient en même temps que les séries de données de projection un signal de mouvement se trouvent en relation avec le mouvement périodique de l'organe corporel, de façon instantanée. Les reconstructions en 3D représentent le coeur en diastole comme en systole sans artefact de mouvement. De nouveaux traitements d'image adaptés à l'anatomie des coronaires sont encore nécessaires dans l'art actuel. Comparé à la coronarographie, le scanner cardiaque montre avec cette technique et avec précision les artères coronaires ayant une bonne visualisation de la lumière, des calcifications et des endoprothèses. Les limites actuelles sont la résolution spatiale, temporelle, le volume et temps d'acquisition. Notre invention par son instantanéité règle ces différents obstacles pratiques. Elle n'a pas non plus besoin de gaspiller du temps avec des procédés par itération comme dans les synchronisations proposées ci-après. 5.4. 3. Gestion d'information en TDM spiralée multi-coupes à phases multiples de balayage L'introduction de la TDM spiralée multi-coupes à phases de balayage multiples conduit inévitablement à des changements en profondeur de la pratique scanographi- que. L'informatique étant débarrassée de la corvée des calculs des données manquantes par interpolation et autres artifices pour y obvier peut se consacrer à l'essentiel de sa tâche : le calcul de l'image. L'objectif de cette nouvelle invention est également de mettre l'accent sur la gestion informatique dont les besoins augmentent toujours de façon exponentielle : l'information diagnostique contenue dans les examens réalisés, tant à l'étape de l'interprétation du dossier scanographique qu'à celle du stockage des données va faire exploser les capacités de l'art antérieur. L'interprétation des centaines et des centaines d'images générées par l'examen rend par exemple caduque l'utilisation exclusive du négatoscope comme antérieurement pratiqué. L'intermédiaire de consoles d'interprétation devient donc un impératif à intégrer au cahier des charges de tout équipement scanographique hélicoïdal multi-coupes à phases multiples de balayage servi fort heureusement par une évolution proportionnelle de l'outil informatique. Le radiologue doit par ailleurs explorer les voies alternatives aux coupes transversales dans le but de synthétiser l'information -diagnostique en 3D et dans des plans plus expressifs par des reconstructions vraiment utiles au diagnostic. Cette nouvelle approche n'impose pas heureusement de connaître les avantages, les inconvénients et pièges d'interprétation des techniques de post-traitement inhérent à l'état de l'art antérieur, puisque les performances technologiques de cette invention sont telles que ces pièges qui étaient autant d'artefacts par images artificiellement construites avec les différents artifices qui les généraient disparaissent en laissant la place au seul contenu formel de l'image. La synthèse de l'information utile au clinicien-et non celle de l'image-devient d'actualité, soulevant le délicat problème de compression et du stockage des données d'examen en cas de sélection des images par le radiologue. De manière plus large, l'avalanche d'information utile, que cette nouvelle technologie procure, met l'accent sur l'impérieuse nécessité de revoir impérativement et de façon plus pertinente l'archivage du dossier radiologique. Ayant ainsi décrit plusieurs modes de réalisations illustratives de notre invention, selon les troisième et quatrième générations des (M'ca, il faut comprendre que bien que des termes spécifiques aient été employés, ils sont utilisés dans un sens générique et descriptif et pas à des fins de limitation, la portée de cette invention étant également mise en avant dans les revendications. A ceci s'ajoute le fait que cette invention prend cinq à six fois plus de malades par jour que le CT conventionnel, ceci à condition d'accroître en conséquence la capacité d'accueil des malades du site. Il faut dans l'art antérieur 15 à 30 minutes par malade examiné, il suffira, si la préparation avant, pendant et après s'y prête, de 3 à 5 minutes maximums par malade examiné pour les explorations instantanées, même si ces dernières doivent être multi-phasiques ou même cinéangioscanographiques, incluant de volumes explorés très longs (p. ex. thorax + abdomen + pelvis). Ce qui peut donner un débit d'environ 10 à 12 malades à l'heure pour dix heures environ d'ouverture quotidienne du radios canner = 100 à 120 examens très perfectionnés maximum par journées, sans compter là où elles se pratiquent les ouvertures de nuit en urgence notamment. 5.5. L'invention décrite ci-dessus est, bien entendu susceptibles de nombreuses déclinaisons, modifications et changements dans des domaines aussi large que l'imagerie instantanée associée à la radiothérapie ou encore à l'industrie (stérilisation, radiodétection, étude des matériaux et d'assemblage des matériaux, etc. ). Le dispositif d'invention peut donc exister dans n'importe quelle combinaison compatible avec la Radioscanographie et la Raqpolystéréoscanographie hélicoïdales à phases multiples de balayage. References - G. Wang and M. W. Vannier : Longitudinal resolution in volumetric x-ray computerized tomography-Analytical comparison between conventional and helical computerized tomography. Med Phys 21 ; 1994 : 429-433. - Y Bresler and C. J. Skrabacz : Optimal interpolation in helical scan computed tomography, inProcICASSP 3 ; 1989 : 1472-1475. - C. R. Crawford and K. F. King : Computer tomography scanning with simultaneous patient translation. MedPhys 17 ; 1990 : 967-982. - W. A. Kalender, A. Polacin, and C. Süss : A comparison of conventional and spiral CT : An experimental study on detection of spherical lesions. J Comput Assist Tomogr 18 ; 1994 : 167-176. - G. Wang and M. W. Vannier : Longitudinal resolution in volumetric x-ray CT- Analytical comparison between conventional and helical CT. 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Lesdits faisceaux peuvent eux-mêmes être, comme mentionné ci-dessus, simples, doubles, triples, ou quadruples et parallèles, espacés de 2 k cm de distance entre les rayons centraux (5,5', et 5") par tube, pour réaliser par transmission X à travers l'objet exploré (34) des données brutes d'images isotropiques de radioscanographie quadridimensionnelles (4D) sur le récepteur (19). 2) Dispositif, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la (es) source (s) de rayonnement est un ou plusieurs tubes à disque d'anode unique, double, triple, ou quadruple sur la (es) quelle (s) anode (s) peut être disposée (s) de façon diamétralement opposée un réseau de détection des rayons X (19) disposé de la manière suivante : sources à deux faisceaux (3 et 4), 2 x 25 mm de semi-conducteurs contigus, soient 100 coupes infra-millimétriques simultanées par rotation ; sources à trois faisceaux coniques en éventails parallèles simultanés (1,2 et 3), 3 x 25 mm de semi-conduc- teurs, soient 150 coupes infra-millimétriques simultanées par rotation ; sources à quatre faisceaux coniques en éventails parallèles simultanés, 4 x 75 mm de semiconducteurs, soient 200 coupes infra-millimétriques simultanées par rotation ; gravitant autour d'un seul support de l'objet examiné (34), selon le mode préférentiel de réalisation (triphasé), de façon solidaire avec les sources (22,23, et 24) et centré par rapport au double, triple, quadruple projection conique des faisceaux X de balayage, à l'intérieur d'un statif radioscanographique, pour permettre une vue non tronquée par la collimation primaire de l'objet examiné (34) grâce à un balayage hélicoïdal à phases multiples et spires jointives (25,26 et 27), supprimant toute éventualité de trous d'échantillonnage du volume exploré tout en permettant de donner des valeurs brutes, sur 360 de circonférence, respectives des tranches transversales acquises. 3) Dispositif de Radioscanographie, selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que deux générations distinctes de scanners aux rayons X servent de sous-bassement à l'invention, à savoir : la 36me génération (G-3) surmultipliée pour le balayage hélicoïdal en trois phases avec alternance de tous les 1200 d'angle sur l'orbite gravitationnel d'un réseau de détection et d'un tube ; et la quatrième génération pour le balayage hélicoïdal en cinq phases, dans lequel le réseau de détection est fixe et recouvre totalement les 3600 d'angle sur une orbite distincte mais concentrique. La projection triconique des tubes utilisés dans le cadre de cette nouvelle invention résulte, par exemple en mode de balayage triphasé, en trois de ces tubes (22,23, et 24) embarqués à l'intérieur d'un statif pour réaliser trois phases (25,26, et 27) de balayage hélicoïdal, à spires jointives, en scanographie avec des moyens pour fonctionner, selon l'étendue de la région à couvrir pour l'exploration et en fonction de la demande, soit avec un seul tube de l'ensemble, soit avec deux tubes simultanément, soit encore avec simultanément tous les trois tubes pour réaliser, selon que l'exploration s'effectue sur un volume plus ou moins long, soit un balayage hélicoïdal à une phase simple, soit un balayage à deux phases, soit un balayage complet à trois phases. La vitesse du support patient est respectivement de 75 mm/0,5 s = 150 mm/s avec possibilité de faire l'aller-retour, pendant la translation continue à double sens, en scanographie dite multi-phase (c'est-à-dire vas et viens sur un même volume exploré) ultra-rapide à balayage hélicoïdal à phases multiples. Le temps d'exploration en phase unique de balayage hélicoïdal de la tête (150 mm) et en projection triconique ne dure, par exemple, que 1 s. 4) Dispositif, selon les revendications 1,2 et 3, caractérisé en ce qu'à l'intérieur d'un seul et même statif les faisceaux des radiations peuvent être produits par des tubes à rayons X similaires, construits sur le principe du tube stéréographique, avec des anodes fixes multiples dans un arrangement équivalent aux anodes tournantes sur roulement à billes ou autre, pour exécuter une projection polyconique. 5) Dispositif de Radioscanographie, selon la revendication 2, caractérisée en ce que la translation continue du support patient s'effectue de façon simultanée à la rotation sur leur orbite commune des tubes, à l'intérieur du statif scanographique, ceci dans les deux sens de l'axe z pour réaliser, en exploration dite multi-phasique, autant des fois qu'il sera nécessaire plusieurs vas et viens sur la région d'intérêt. 6) Procédé de mise en oeuvre du dispositif selon l'une quelconque des revendications de 1 à 2, caractérisée en ce qu'à partir d'un balayage hélicoïdal à phases multiples de un, deux, trois, quatre faisceaux coniques en éventails parallèles synchrones des rayons X, continus ou pulsés, par tube des rayons X ayant une densité d'échantillon- nage élevée du fait de l'intensité spectrale et de la statistique de comptage photonique élevés réalise une exploration instantanée du fait des phases multiples de balayage spiralé à axe commun de rotation (isocentre), pour acquérir des données permettant de reconstruction d'images isotropiques avec des algorithmes exacts de type Grangeat. 7) Procédé pour utiliser un scanner de tomographie assistée par ordinateur qui utilise un faisceau d'énergie radiante à des fins d'imagerie pour irradier de façon thérapeutique une région choisie avec le faisceau d'énergie radiante dans lequel l'étape de balayage de la région choisie à travers des cycles multiples inclut les étapes de : obtenir un signal de synchronisation (gating) représentant ces temps lorsque la région choisie est située à l'intérieur d'un faisceau d'énergie radiante ; et irradier la région choisie seulement durant des tels moments que des tels signaux de synchronisation (gating) sélectionne (par ex ECG : systole ou diastole cardiaque).