Brevet FR2885509A1 — publié le 20061117

PROCEDE ET SYSTEME PERMETTANT UN MOUVEMENT SêR POUR UN DISPOSITIF D'IMAGERIE MEDICALE La présente invention concerne d'une façon générale des séquences permettant des mouvements sûrs et, plus particulièrement, une séquence et un système permettant un mouvement sûr pour un positionneur dans un dispositif d'imagerie médicale. Généralement, on utilise un positionneur dans un dispositif d'imagerie médicale pour l'installation d'un patient avant la prise d'une image médicale. Un premier exemple de positionneur est constitué par un portique vasculaire comprenant un bras en C et un pivot. On peut citer comme exemples de dispositif d'imagerie médicale un appareil radiographique et un appareil d'imagerie vasculaire. Le positionneur comprend des mécanismes de levage et de pivotement dans un portique vasculaire et d'inclinaison longitudinale et latérale dans une table de support de patient. Ordinairement, ces mécanismes comprennent un ou plusieurs moteurs d'entraînement servant à entraîner le positionneur sur divers axes, par exemple un axe longitudinal, un axe de levage et un axe d'inclinaison, ainsi qu'un frein pour retenir le positionneur dans une configuration voulue pour l'installation du patient. Un système de commande de mouvement est prévu pour mettre en marche le moteur d'entraînement en réponse à un signal d'instruction émanant d'un processeur central. Cependant, le mouvement sur les axes tels que, par exemple, l'axe de levage dans un portique vasculaire, l'axe longitudinal (en position inclinée) dans une table de support de patient sont susceptibles d'être influencés par la pesanteur et donc de nécessiter une séquence d'entraînement appropriée pour le moteur d'entraînement afin de permettre un mouvement maîtrisé du positionneur et ainsi une installation sûre du patient dont d'une image médicale va être prise. Les systèmes de séquence de commande de moteur d'entraînement selon la technique antérieure comprennent un relâchement du frein après avoir permis le fonctionnement du moteur d'entraînement pour l'axe susceptible d'être influencé par la pesanteur. Cependant, bien que ces systèmes selon la technique antérieure assurent un mouvement sensiblement maîtrisé du positionneur, ces systèmes ne permettent pas une installation suffisamment sûre du patient pendant des circonstances telles qu'un défaut de fonctionnement du moteur d'entraînement, une panne d'accessoires tels que l'amplificateur de puissance, un faisceau de câblage, etc. Il existe donc un besoin de séquence de commande de moteur d'entraînement qui permette une installation suffisamment sûre d'un patient dans des circonstances telles qu'un mauvais fonctionnement du moteur d'entraînement, une défaillance des accessoires tels que l'amplificateur de puissance, un faisceau de câblages, etc. Les insuffisances, inconvénients et problèmes évoqués ci-dessus sont résolus ici, comme on le comprendra à la lecture de la description ci-après. Dans une première forme de réalisation, une séquence permettant un mouvement sûr pour un positionneur, par exemple vasculaire dans un appareil d'imagerie médicale, comprend les actions consistant à (i) retenir le positionneur dans une position fixe prédéterminée pour parer à l'influence de la pesanteur, (ii) faire fonctionner un moteur d'entraînement pour le positionneur à une petite vitesse prédéterminée; (iii) mesurer le courant prélevé par le moteur d'entraînement et (iv) libérer le positionneur en réponse à la quantité de courant prélevée par le moteur d'entraînement. Le positionneur peut être un positionneur vasculaire et/ou un table de support de patient ayant un axe. Le moteur d'entraînement est couplé à un dispositif de commande de mouvement conçu avec une boucle de servocommande, l'action (ii) consistant à faire fonctionner le moteur d'entraînement à une vitesse sensiblement nulle et à régler la boucle de servocommande à un gain faible prédéterminé. L'action (iv) peut consister à libérer le positionneur lorsque le courant mesuré est supérieur au courant en l'absence de charge. Le positionneur peut être couplé à un frein, ledit frein étant actionné pour retenir le positionneur afin de le soustraire à l'effet de la pesanteur et pour le libérer. Dans une autre forme de réalisation, un système permettant un mouvement sûr pour un positionneur, par exemple un positionneur vasculaire pour un appareil d'imagerie médicale, comprend (i) un système de commande de mouvement couplé à un moteur d'entraînement; (ii) un détecteur de courant couplé au système de commande de mouvement et au moteur d'entraînement: ; (iii) un processeur couplé au détecteur de courant et au système de commande de mouvement et (iv) un frein couplé au système de commande de mouvement, le système de commande de mouvement étant conçu pour faire fonctionner le frein en réponse à un signal délivré par le détecteur de courant. Dans encore une autre forme de réalisation, un système permettant un mouvement sûr, pour un positionneur tel qu'un positionneur vasculaire dans un appareil d'imagerie médicale, comprend (i) un premier dispositif conçu pour retenir le positionneur afin de contrer l'influence de la pesanteur, (ii) un second dispositif conçu pour faire fonctionner un moteur d'entraînement pour le positionneur à une petite vitesse prédéterminée, (iii) un détecteur de courant conçu pour mesurer le courant prélevé par le moteur d'entraînement, et (iv) un processeur conçu pour libérer le positionneur en réponse au courant prélevé par le moteur d'entraînement. Le sytème peut comprendre en outre un processeur numérique de signaux pourvu de la boucle de servocommande. Le dispositif de commande de mouvement peut comporter une boucle de servocommande, ladite boucle étant conçue pour avoir un gain faible prédéterminé. 15 Un appareil, des systèmes et des procédés ayant diverses fonctions sont décrits ici. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 représente une vue en perspective d'un lit de patient constituant un exemple de positionneur selon une forme de réalisation de la présente invention; la Fig. 2 représente une vue de dessous en perspective d'un lit de patient de la Fig. 1; la Fig. 3 représente un exemple de circuit de commande d'entraînement selon la présente invention; la Fig. 4 représente un exemple de boucle de servocommande selon la présente invention; la Fig 5 représente un organigramme du procédé de commande d'entraînement selon une forme de réalisation de la présente invention; et la Fig. 6 représente un exemple de chronogramme pour la séquence permettant un mouvement sûr selon la présente invention. Diverses formes de réalisation de la présente invention présentent une séquence et un système permettant un mouvement sûr pour un positionneur tel qu'un positionneur vasculaire dans un appareil d'imagerie médicale comme, par exemple, un appareil de radiographie, un tomodensitomètre, un appareil d'imagerie vasculaire, etc. Dans diverses formes de réalisation, le système permettant un mouvement sûr pour un positionneur tel qu'un positionneur vasculaire entraîné par un moteur d'entraînement, comprend un premier dispositif conçu pour retenir le positionneur dans une position fixe prédéterminée afin de le soustraire à l'influence de la pesanteur, un deuxième dispositif servant à faire fonctionner le moteur d'entraînement à une petite vitesse prédéterminée, un détecteur de courant conçu pour mesurer le courant prélevé par le moteur d'entraînement, et un processeur conçu pour libérer le positionneur en réponse au courant prélevé par le moteur d'entraînement. Dans une forme de réalisation, le positionneur comprend un positionneur vasculaire comportant un portique vasculaire et/ou une table de support de patient. Par exemple, le portique vasculaire comporte au moins un axe de levage sujet à l'influence de la pesanteur. Dans une forme de réalisation, la table de support de patient comporte au moins un axe longitudinal sujet à l'influence de la pesanteur. Par exemple, en position inclinée, l'axe longitudinal de la table de support de patient est sujet à l'influence de la pesanteur. La Fig. 1 et la Fig. 2 représentent une forme de réalisation de table de support de patient comprenant un lit 100 de patient, le lit 100 de patient comportant au moins une surface de support 10 de patient servant à supporter un patient à examiner. La surface de support 10 de patient fait corps avec une plaque longitudinale 11 depuis le dessous de la surface de support 10 de patient. La plaque longitudinale 11 et la surface de support 10 de patient sont supportées de manière mobile sur une plaque inclinable 12 (cf. Fig. 2) par l'intermédiaire d'un roulement (non représenté) pour mouvement linéaire. Dans un exemple, le roulement pour mouvement linéaire peut comporter un bloc linéaire monté sur la plaque inclinable et un élément de guidage monté sur la plaque longitudinale. Dans une forme de réalisation, la plaque inclinable 12 est montée sur une base 6 par l'intermédiaire d'une articulation 16 (cf Fig. 2). Un mécanisme de commande d'inclinaison 20 est monté sur la plaque longitudinale 11 de façon que, lorsque le mécanisme de commande d'inclinaison 20 est actionné, la plaque inclinable 12 bascule suivant un angle prédéterminé autour de l'articulation 16, ce qui provoque un mouvement de bascule de la surface de support 10 de patient par rapport au sol pour installer commodément le patient à examiner. Dans une forme de réalisation, au moins un mécanisme d'entraînement longitudinal 110 est monté sur la plaque longitudinale 11 pour déplacer la surface de support 10 de patient suivant un axe longitudinal (Y), par exemple la direction longitudinale de la surface de support 10 de patient. Le mécanisme d'entraînement longitudinal 110 comprend un moteur d'entraînement 112 (moteur d'entraînement longitudinal) couplé à la surface de support 10 de patient par l'intermédiaire d'une transmission 115 comportant par exemple un train d'engrenage et un embrayage. Par exemple, le moteur d'entraînement 112 peut être un moteur sans balais à courant continu. Un frein 118, par exemple un frein électromagnétique, est associé au mécanisme d'entraînement longitudinal 110 pour retenir fermement la plaque longitudinale 11 lorsque le moteur d'entraînement 112 est mis à l'arrêt. Il faut souligner que, pendant l'installation du patient, dans la position inclinée du lit 100 de patient, le frein 118 retient la plaque longitudinale 11 dans une position voulue déterminée par l'opérateur, ce qui empêche que le lit 100 de patient ne glisse (sur l'axe longitudinal) sous l'effet de la pesanteur et permet donc une installation sûre du patient. La Fig. 3 représente un exemple de circuit permettant un mouvement sûr selon la présente invention, le circuit comprenant un dispositif de commande 30 de mouvement conçu avec une boucle de servocommande 32. Un moteur d'entraînement 112 est couplé au dispositif de commande 30 de mouvement. Un détecteur 34 de courant est couplé au moteur d'entraînement 112 et au dispositif de commande de mouvement 30. Le dispositif de commande de mouvement 30 est couplé au frein 1118. Dans une forme de réalisation, un processeur central 38 est couplé au dispositif de commande de mouvement 30. Le processeur central 38 est configuré pour délivrer une instruction de mouvement au dispositif de commande de mouvement 30. Par exemple, le moteur d'entraînement 112 est un moteur à courant continu sans balais et le détecteur 34 de courant comporte un convertisseur d'intensité en tension et/ou un détecteur de courant à effet Hall et/ou un détecteur de courant de phase. Dans une forme de réalisation, le dispositif de commande de mouvement 30 comprend un processeur 40 de signaux numériques comportant la boucle de servocommande 32. La Fig. 4 représente une forme de réalisation dans laquelle la boucle de servocommande 32 comporte un dispositif de commande de couple (courant) 42, un dispositif de commande de vitesse 40 et un dispositif de commande de position 46 ayant une configuration de boucle à action proportionnelle et/ou intégrale et/ou dérivée (PID). Par exemple, le détecteur 34 de courant est couplé à la boucle de commande de couple. Dans une forme de réalisation, le système de commande 42 de couple, le système de commande 46 de position et le système de commande 44 de vitesse sont conçus pour fonctionner avec un gain faible prédéterminé. Par exemple, les valeurs des gains des actions proportionnelle, intégrale et dérivée sont établies d'après les paramètres de fonctionnement du moteur d'entraînement et les axes d'entraînement, par exemple l'axe longitudinal, l'axe latéral et l'axe d'inclinaison. Il faut souligner que le dispositif de commande de mouvement 30 peut comporter le processeur central 38 (CPU) conçu sous la forme d'un seul module. Il faut souligner que d'autres formes de réalisation, dans lesquelles le processeur central 38 et le dispositif de commande de mouvement 30 sont configurés sous la forme d'un module séparé, sont également possibles. La Fig. 5 et la Fig. 6 représentent respectivement un exemple d'organigramme et de chronogramme pour une séquence de commande de mouvement sûre pour le positionneur (table de support de patient), au cours de laquelle, lors de l'action 102, le procédé consiste à retenir le lit 100 de patient dans une position fixe prédéterminée pour le soustraire à l'influence de la pesanteur. Par exemple, pendant l'installation du patient, le processeur central 38 est conçu pour actionner le dispositif de commande de mouvement 30 afin d'activer le frein pour tenir solidement la plaque longitudinale 11 dans une position (inclinée) voulue. Lors de l'action 202, la séquence consiste à faire fonctionner le moteur d'entraînement 112 à une petite vitesse prédéterminée. Par exemple, le moteur d'entraînement 112 est amené à fonctionner à une vitesse sensiblement nulle et, en outre, la boucle de servocommande est réglée à un gain faible prédéterminé. Par exemple, le gain de la boucle de servocommande est établi à moins de la moitié de la valeur de gain requise. La valeur de gain requise dépend des paramètres du moteur d'entraînement et des axes d'entraînement, par exemple l'axe d'entraînement longitudinal, l'axe d'entraînement latéral et l'axe d'entraînement d'inclinaison. Les valeurs de gains de boucle de servocommande comprennent le gain proportionnel du dispositif de commande de couple, le gain intégral du dispositif de commande de couple, le gain proportionnel du dispositif de commande de vitesse et le gain intégral du dispositif de commande de vitesse. Les paramètres du moteur sont définis par la résistance des enroulements du moteur, l'inductance des enroulements du moteur, l'inertie de la charge, l'inertie du moteur, etc. Lors de l'action 302, la séquence consiste à mesurer le courant prélevé par le moteur d'entraînement 112 pendant que le moteur d'entraînement 112 fonctionne à une petite vitesse prédéterminée. Par exemple, la mesure du courant peut être effectuée à l'aide du détecteur 34 de courant. Lors de l'action 402, le frein 118 est activé pour relâcher le lit 100 de patient si le courant mesuré est supérieur au courant du moteur d'entraînement 112 en l'absence de charge. Par exemple, le dispositif de commande de mouvement 30 est conçu pour vérifier si, oui ou non, le courant prélevé par le moteur d'entraînement 112 est supérieur au courant du moteur d'entraînement 112 en l'absence de charge. Si le courant prélevé par le moteur d'entraînement 112 est supérieur au courant en l'absence de charge, le dispositif de commande de mouvement 30 est alors configuré pour relâcher le frein 118 et donc permettre au moteur d'entraînement 112 de faire venir le lit 100 de patient dans une position voulue. Il faut souligner que s'il existe un défaut de fonctionnement du moteur d'entraînement 112 ou un défaut dans un faisceau de câblages 120 (cf. Fig. 3) entre la boucle de servocommande 32 et le moteur d'entraînement 112, la boucle de servocommande 32 ne peut alors pas commander le moteur d'entraînement 112 et ne peut donc pas permettre un mouvement maîtrisé du lit 100 de patient pour l'installation d'un patient. Il faut également souligner que si le courant prélevé par le moteur d'entraînement 112 est supérieur au courant en l'absence de charge, on dit alors que le moteur d'entraînement 112 fonctionne contre la force de freinage appliquée au lit de patient. Cette mesure de courant sert de rétroaction pour vérifier que le faisceau de câblage 100 entre la boucle de servocommande 32 et le moteur d'entraînement 112 est intact. Par ailleurs, la mesure de courant indique tout défaut de fonctionnement du moteur d'entraînement 112 et d'accessoire tel qu'un amplificateur de puissance 48 connecté au moteur d'entraînement 112. Si le courant prélevé par le moteur d'entraînement 112 est inférieur ou égal au courant en l'absence de charge, le dispositif de commande de mouvement 32 est alors configuré pour maintenir le frein 118 en position de retenue, si bien que le lit 100 de patient est retenu en position fixe. Il faut souligner que si le courant prélevé par le moteur d'entraînement 112 est inférieur ou égal au courant en l'absence de charge, on dit alors que le moteur d'entraînement 112 fonctionne sans commande par la boucle de servocommande 32 et donc qu'il y a une probabilité de mouvement non maîtrisé du lit 100 de patient sous l'effet de la pesanteur, ce qui fait courir un risque de blessure au patient. Diverses formes spécifiques de réalisation de la présente invention constituent un procédé et un système de commande d'entraînement pour un positionneur tel qu'un positionneur vasculaire dans un appareil d'imagerie médicale. 25 30 LISTE DES REPERES 6 Base Surface de support de patient 11 Plaque longitudinale 12 Plaque inclinable 16 Articulation Mécanisme de commande d'inclinaison Y Axe longitudinal Dispositif de commande de mouvement 32 Boucle de servocommande 34 Détecteur de courant 38 Processeur central Processeur de signaux numériques 42 Dispositif de commande de couple 44 Dispositif de commande de vitesse 46 Dispositif de commande de position Lit de patient 102 Action de retenue du positionneur 202 Action de fonctionnement du moteur d'entraînement à une vitesse prédéterminée 302 Action de mesure du courant prélevé par le moteur d'entraînement 402 Action de libération du positionneur Mécanisme d'entraînement longitudinal 112 Moteur d'entraînement Transmission 118 Frein Faisceau de câblage REVENDICATIONS 1. Procédé permettant un mouvement sûr pour un positionneur, comprenant les actions consistant à : (i) retenir (102) le positionneur dans une position fixe prédéterminée pour le soustraire à l'influence de la pesanteur; (ii) faire fonctionner (202) un moteur d'entraînement pour ledit positionneur à une petite vitesse prédéterminée; (iii) mesurer (302) le courant prélevé par ledit moteur d'entraînement; (iv) libérer (402) le positionneur en réponse au courant prélevé par le moteur d'entraînement. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le positionneur est constitué par un positionneur vasculaire ayant un axe de positionneur. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le positionneur vasculaire est constitué par un portique vasculaire et/ou une table de support de patient. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le moteur d'entraînement est couplé à un dispositif de commande de mouvement conçu avec une boucle de servocommande, l'action (ii) consistant à faire fonctionner le moteur d'entraînement à une vitesse sensiblement nulle et à régler la boucle de servocommande à un gain faible prédéterminé. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'action (iv) consiste à libérer (302) le positionneur lorsque le courant mesuré est supérieur au courant en l'absence de charge. 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le positionneur est couplé à un frein, ledit frein étant actionné pour retenir le positionneur afin de le soustraire à l'effet de la pesanteur et pour le libérer. 7. Système permettant un mouvement sûr pour un positionneur, comprenant: (i) un dispositif de commande de mouvement (30) conçu avec une boucle de servocommande (32) ; (ii) un moteur d'entraînement (112) couplé audit dispositif de commande de mouvement (30) : (iii) un détecteur (34) de courant couplé au dispositif de commande de mouvement (30) et au moteur d'entraînement (112), et (iv) un frein (118) couplé au dispositif de commande de mouvement (30), le dispositif de commande de mouvement (30) étant conçu pour activer le frein (118) en réponse à un signal de sortie du détecteur (34) de courant. 8. Système selon la revendication 7, comprenant en outre un processeur numérique (40) de signaux pourvu de la boucle de servocommande (20). 9. Système selon la revendication 8, dans lequel le positionneur est constitué par un portique vasculaire et/ou une table (100) de support de patient. 10. Système selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de commande (30) de mouvement comporte une boucle de servocommande, ladite boucle étant conçue pour avoir un gain faible prédéterminé.