Brevet FR2888006A1 — publié le 20070105

SYSTEME RADIOGRAPHIQUE La présente invention est relative à un système radiographique ou, plus particulièrement, à un système de radiographie qui est braqué sur un sujet à l'aide de lumière avant une irradiation par rayons X. Les systèmes de radiographie sont braqués sur un sujet à l'aide de lumière avant une irradiation par rayons X. Après un braquage du système de radiographie, des rayons X sont irradiés. Par conséquent, un emplacement irradié vers lequel sont irradiés des rayons X qui sont un rayonnement invisible peut être contrôlé à l'avance 1 o à l'aide d'un rayonnement visible (cf., par exemple, publication non examinée de brevet de demande japonaise n 55-115 001 (pp.l, Fig. 1) ) Afin de vérifier à l'avance un champ de visée (CDV) dans un champ radiographique, de la lumière est irradiée à l'aide d'un collimateur pour rayons X. Dans ce cas, une source de lumière doit être placée avec précision par rapport à un foyer de rayons X. Cependant, la source de lumière risque de se décaler sous l'effet de tolérances de pièces. Dans ce cas, un CDV dans un champ lumineux ne concorde pas avec un CDV dans un champ de rayons X. Un système de radiographie ne peut pas être braqué avec précision. La présente invention vise à réaliser un système de radiographie dans lequel un CDV d'un champ lumineux concorde avec un CDV dans un champ de rayons X malgré un décalage d'une source de lumière. Pour atteindre l'objectif ci-dessus, la présente invention propose un système de radiographie comprenant: un tube radiogène; un collimateur qui forme un faisceau de rayons X destinés à être irradiés depuis le tube radiogène vers un objet à radiographier; et une source de lumière qui irradie de la lumière, laquelle sert au braquage, vers l'objet à radiographier par l'intermédiaire du collimateur. Le système de radiographie comprend en outre un moyen formant mémoire dans lequel est enregistrée l'ampleur d'un décalage de la source de lumière calculée à l'avance, et un moyen de commande qui commande l'ouverture du collimateur d'après la position de la source de lumière, laquelle est corrigée en fonction de l'ampleur d'un décalage extraite du moyen formant mémoire, de façon qu'un CDV de lumière à utiliser pour le braquage concorde avec une valeur visée. De préférence, l'ampleur d'un décalage est l'ampleur d'un décalage d'un axe de rayon dans la source de lumière, de façon qu'un champ de lumière puisse être amené à concorder avec un champ de rayons X indépendamment du décalage de l'axe de rayon. De préférence, l'ampleur d'un déplacement est l'ampleur d'un déplacement de la source de lumière sur un axe de rayon, de façon qu'un champ de lumière puisse être amené à concorder avec un champ de rayons X indépendamment du décalage de la source de lumière sur l'axe de rayon. De préférence, l'ampleur d'un déplacement est calculée en résolvant une équation dont l'inconnue est l'ampleur d'un déplacement d'une source de lumière et dont les grandeurs connues sont les autres éléments de la géométrie d'un système 1 o d'irradiation lumineuse et d'un système d'irradiation radiographique, afin que l'ampleur du déplacement puisse être correctement calculée. De préférence, parmi les grandeurs connues, les dimensions de l'ouverture du collimateur constituent une valeur de consigne, et les dimensions d'un CDV sont une valeur mesurée d'un CDV dans un champ de lumière défini par le collimateur, de façon que la solution puisse être facilement calculée. Selon la présente invention, un système de radiographie comprend un tube radiogène, un collimateur qui forme un faisceau de rayons X à irradier depuis le tube radiogène vers un objet à radiographier, une source de lumière qui irradie de la lumière, laquelle sert au braquage, vers l'objet à radiographier par l'intermédiaire du collimateur. Le système de radiographie comprend en outre un moyen formant mémoire dans lequel l'ampleur d'un décalage de la source de lumière calculée à l'avance est enregistrée, et un moyen de commande qui commande l'ouverture du collimateur d'après la position de la source de lumière, laquelle est corrigée d'après l'ampleur d'un décalage extraite du moyen formant mémoire, de façon qu'un CDV de lumière destiné à servir au braquage coïncide avec une valeur visée. Par conséquent, le système de radiographie est réalisé sous la forme d'un moyen dans lequel un CDV dans un champ de lumière concorde avec un CDV dans un champ de rayons X indépendamment d'un décalage d'une source de lumière. 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 la configuration d'un système de radiographie qui constitue un exemple du meilleur mode de mise en oeuvre de la présente invention; la Fig. 2 représente la géométrie du système de radiographie qui constitue un exemple du meilleur mode de mise en oeuvre de la présente invention; la Fig. 3 représente la géométrie du système de radiographie qui constitue un exemple du meilleur mode de mise en oeuvre de la présente invention; et la Fig. 4 représente la géométrie du système de radiographie qui constitue un exemple du meilleur mode de mise en oeuvre de la présente invention. La Fig. 1 représente à titre d'illustration la configuration d'un système de radiographie. Le présent système est un exemple du meilleur mode de mise en oeuvre 1 o de la présente invention. La configuration du présent système est un exemple du meilleur mode de mise en oeuvre de la présente invention dans un système de radiographie. Comme représenté sur la Fig. 1, un système de radiographie est tel que des rayons X 13 irradiés depuis un foyer 11 de rayons X dans un tube radiogène 1 sont collimatés (sous la forme d'un faisceau de rayons X) à l'aide d'une paire de lames 31 fixées dans un boîtier 3 de collimateur, et sont irradiés vers un objet à radiographier 7, et qu'un détecteur 9 détecte les rayons X émis. En bref, les rayons X sont collimatés afin de définir un champ de vision (CDV) voulu. Le boîtier 3 du collimateur contient un irradiateur 5 de lumière. L'irradiateur 5 de lumière est intercalé entre le foyer 11 de rayons X et les lames 31. L'irradiateur de lumière comprend une source 51 de lumière et un miroir réfléchissant 53. Le miroir réfléchissant 53 est inséré au milieu d'un trajet sur lequel se propagent les rayons X 13, grâce à quoi la direction d'un rayonnement visible généré par la source 51 de lumière est infléchie pour être irradiée dans la même direction qu'une direction dans laquelle sont irradiés les rayons X 13. Par conséquent, le rayonnement visible peut servir au braquage avant l'irradiation par rayons X. Comme l'espacement entre les lames 31 peut être modifié, un CDV dans un champ de rayons X est réglable. Un signal de détection produit par le détecteur 9 est transmis à un pupitre 30 d'opérateur. Le pupitre 30 d'opérateur comprend un ordinateur 302. L'ordinateur 302 comprend une mémoire 304. Le pupitre 30 d'opérateur reconstruit une image fluoroscopique de l'objet à radiographier 7 d'après un signal d'entrée et affiche l'image fluoroscopique sur un écran 32. Le détecteur 9 peut être en matière photosensible qui est sensible aux rayons X. Dans ce cas, l'image fluoroscopique est visualisée en procédant à un développement. Le pupitre 30 d'opérateur commande le tube radiogène 1 et le boîtier 3 du collimateur grâce à des manipulations effectuées par un opérateur. En ce qui concerne le tube radiogène 1, l'intensité des rayons X et la durée de l'irradiation sont commandées. En ce qui concerne le boîtier 3 de collimateur, l'espacement entre les lames 31 est commandé. Un CDV dans un champ de rayons X sur une surface réceptrice du détecteur 9 est déterminé d'après l'espacement entre les lames 31. Un opérateur saisit une valeur de consigne du CDV sur le pupitre 30 d'opérateur. La Fig. 2 représente la géométrie d'un système d'irradiation de rayons X et d'un système d'irradiation de lumière qui sont formés dans le présent système de 1 o radiographie. Par ailleurs, le système d'irradiation de lumière est représenté avec un trajet de lumière qui est maintenu sans inflexion par le miroir réfléchissant. La source 51 de lumière est une source de lumière plane dont des faces qui s'étendent dans une direction perpendiculaire à un axe de rayon ont une longueur a. Le foyer 11 de rayons X est un foyer ponctuel dont les dimensions peuvent être négligées. Pour former le même CDV que celui des rayons X, qui sont irradiés depuis le foyer 11 de rayons X, à l'aide de lumière irradiée depuis la source 51 de lumière, la source 51 de lumière est disposée à une certaine distance b du foyer 11 de rayons X dans une direction opposée à une direction dans laquelle se propage la lumière. La distance du foyer 11 de rayons X à la surface réceptrice (plan de CDV) du détecteur 9 est appelée SID. La distance du foyer 11 de rayons X à un plan contenant les lames 31 (plan des lames) est appelée FD. L'espacement entre les lames 31 est désigné par BL. L'espacement BL entre les lames 31 peut être appelé ouverture du collimateur. Un champ de certaines dimensions dans un champ de rayons X défini par l'ouverture BL du collimateur est appelé CDV. Les éléments ci-dessus de la géométrie sont liés par une relation donnée par la formule suivante: CDV+a BL+a (1) SID+b FD+b où CDV désigne une valeur arbitrairement établie par un opérateur, BL désigne une valeur de l'ouverture du collimateur qui détermine le CDV. Les autres éléments prennent des valeurs fixes. Par conséquent, une fois que la valeur du CDV est donnée, l'ouverture BL du collimateur peut être calculée d'après la formule ci-dessous: BL - (CDV + a) (FD + b) a SID+b Lorsque la valeur établie du CDV est saisie, le pupitre 30 d'opérateur utilise la valeur établie et les éléments de la géométrie pour calculer l'ouverture BL du collimateur conformément à la formule (2). Le pupitre 30 d'opérateur commande les lames 31 de façon que l'espacement entre les lames 31 concorde avec la valeur BL. La position de la source 51 de lumière peut s'écarter de la position normale sous l'effet de tolérances de pièces. La Fig. 3 illustre un exemple de décalage de la source 51 de lumière. La Fig. 3 illustre un cas dans lequel un axe d'un rayon dans la 1 o source 51 de lumière s'écarte de l'axe de rayon de rayons X. Dans ce cas, puisque la relation exprimée par la formule (1) n'est pas établie, même si l'ouverture du collimateur est commandée conformément à la formule (2), le CDV de lumière ne concorde pas avec le CDV de rayons X. Dans l'état illustré sur la Fig. 3, les relations exprimées ci-dessous sont 15 établies: FOVL+a/2+4 BLL+a/2+4 SID+b FD+b (3) FOVS+a/2 4 BLS+a/2 4 20 SID+b FD+b où FOVL et FOVS désignent une moitié d'un CDV définie d'un premier côté de l'axe de rayon de rayons X et dont l'autre moitié est formée de l'autre côté de celui-ci. BLL et BLS désignent les valeurs de l'ouverture du collimateur nécessaires pour définir respectivement FOVL et FOVS. A désigne l'ampleur d'un décalage de l'axe de rayon. Les autres éléments prennent des valeurs fixes. Par conséquent, les valeurs BLL et BLS de l'ouverture du collimateur déterminant la valeur du CDV (= FOVL + FOVS) sont données par les formules suivantes: BLL = (FOVL+a/2+A)(FD+b) (a/2+A) SID+b BLS = (FOVS + a/2 A)(FD + b) (a/2 0) SID +b (2) (4) Dans les formules (4), puisque l'ampleur d'un décalage de l'axe de rayon, A, est une inconnue, si l'ampleur d'un décalage A reste inconnue, l'ouverture du collimateur ne peut pas être calculée. L'ampleur d'un décalage de l'axe de rayon, A, est par conséquent spécifiée de la manière décrite ci-après. Pour commencer, l'ouverture du collimateur est commandée de façon que les valeurs de BLL et BLS soient égales l'une à l'autre. Dans cet état, les valeurs de FOVL et FOVS sont réellement mesurées et une différence entre elles est calculée. La différence entre les valeurs FOVL et FOVS est donnée par la formule ci-dessous: FOVL FOUS 2A(SID+b)+(BLL BLS)(SID+b) 2A FD+b 2A(SID+b) -2A FD+b La formule (5) est une équation dont l'inconnue est l'ampleur d'un décalage, A seule. En résolvant l'équation, l'ampleur d'un décalage de l'axe de rayon, A, est trouvée de la manière suivante: A (FOVL FOVS)(FD + b) (6) 2(SID FD) Le calcul ci-dessus est effectué par un ordinateur 302. L'ampleur d'un décalage de l'axe de rayon est calculée en résolvant une équation dont l'inconnue est l'ampleur d'un décalage de l'axe de rayon et dont les grandeurs connues sont les autres éléments de la géométrie d'un système d'irradiation de lumière et d'un système d'irradiation de rayons X. Par conséquent, l'ampleur d'un décalage peut être correctement calculée. De plus, parmi les grandeurs connues, les dimensions de l'ouverture du collimateur constituent une valeur de consigne et les dimensions d'un CDV sont une valeur mesurée du CDV dans un champ de lumière défini par le collimateur. Par conséquent, la solution de l'équation peut être facilement trouvée. Le résultat du calcul est enregistré dans la mémoire 304 comme un des éléments de la géométrie. La valeur de l'ampleur du décalage de l'axe de rayon, A, est spécifiée, par exemple, au moment de l'installation du système de radiographie sur un site d'intervention ou pendant un entretien effectué périodiquement ou à n'importe quel moment. (5) Lorsque le système de radiographie est en marche, la valeur ainsi spécifiée de l'ampleur d'un décalage de l'axe de rayons X, A, sert à calculer les valeurs BLL et BLS de l'ouverture du collimateur correspondant aux valeurs de consigne FOVL et FOVS du CDV. L'ouverture du collimateur est commandée d'après les valeurs calculées, grâce à quoi le CDV dans un champs de lumière est amené à concorder avec le CDV dans un champ de rayons X indépendamment d'un décalage d'un axe de rayon. Une valeur de consigne du CDV est donnée comme somme des valeurs FOVL et FOVS, et les valeurs FOVL et FOVS sont égales l'une à l'autre. La Fig. 4 illustre un autre exemple de décalage de la source 51 de lumière. La Fig. 4 illustre un cas dans lequel la source 51 de lumière est décalée sur un axe de rayons X. L'ampleur du décalage est désignée par Ab. Dans cet état, la relation exprimée par la formule (1) n'est pas établie. Par conséquent, même si l'ouverture du collimateur est commandée conformément à la formule (2), le CDV de lumière ne concorde pas avec le CDV de rayons X. Dans l'état représenté sur la Fig. 4, la relation exprimée par la formule ci- dessous est établie: CDV +a BL+a SID+b+zlb FD+b+Ab où Ab désigne l'ampleur d'un décalage de la source de lumière et les autres éléments prennent des valeurs fixes. Par conséquent, l'ouverture BL du collimateur correspondant au CDV est donnée par la formule suivante: BL (FOVL + a)(FD + b + Ab) -a (8) SID+b+Ab Dans la formule (8), l'ampleur d'un décalage de la source de lumière, Ab, est un inconnue. Tant que Ab reste inconnu, l'ouverture du collimateur ne peut pas être calculée. Par conséquent, l'ampleur d'un décalage de la source de lumière, Ab, est spécifiée de la manière décrite ci-après. Pour commencer, une valeur idéale FOVi du CDV est déterminée, et la valeur de l'ouverture BL du collimateur correspondant à la valeur FOVi est calculée d'après la formule (2). En l'occurrence, BL - (FOVi + a) (FD + b) a (9) L'ouverture Sdu collimateur est ensuite commandée de façon que les 35 dimensions de celle-ci soient égales à la valeur BL. Dans cet état, les dimensions (7) d'un CDV sont mesurées afin d'obtenir une valeur réellement mesurée FOVa. La valeur FOVa est affectée par l'ampleur d'un décalage de la source de lumière, Ab, et est exprimée par la formule suivante: FO Va (SID + b + Ab) (BL +a) a FD+b+db L'équation (10) est une équation dont l'inconnue est la seule ampleur d'un décalage Ab. En résolvant l'équation, on calcule de la manière suivante l'ampleur d'un décalage de la source de lumière, Ab: db = SID(BL +a) FD(FOVa + a) b FO Va BL Ce calcul est effectué par l'ordinateur 502. Comme l'ampleur d'un décalage de la source de lumière est calculée en résolvant une équation dont l'inconnue est l'ampleur d'un décalage de la source de lumière et dont les grandeurs connues sont les autres éléments de la géométrie d'un système d'irradiation de lumière et d'un système d'irradiation de rayons X, l'ampleur d'un décalage peut par conséquent être calculée avec précision. De plus, parmi les grandeurs connues, les dimensions de l'ouverture du collimateur sont une valeur de consigne et les dimensions d'un CDV sont une valeur mesurée du CDV dans un champ de lumière défini par le collimateur. La solution peut être facilement calculée. Le résultat du calcul est enregistré dans la mémoire 304 en tant qu'un des éléments de la géométrie. La valeur de l'ampleur d'un décalage de la source de lumière, Ab, est spécifiée, au moment de l'installation du système de radiographie sur un site d'intervention ou pendant un entretien régulier ou à tout moment. Lorsque le système de radiographie est en marche, la valeur ainsi spécifiée de l'ampleur d'un décalage de la source de lumière, Ab, sert à calculer la valeur de l'ouverture BL du collimateur associée à une valeur de consigne d'un CDV d'après la formule (8). L'ouverture du collimateur est commandée d'après la valeur calculée. Par conséquent, un CDV dans un champ de lumière peut être amené à concorder avec un CDV dans un champ de rayons X indépendamment d'un décalage de la source de lumière. (10) LEGENDES DES FIGURES FIG. 1 11: FOYER DE RAYONS X 53: MIROIR REFLECHISSANT 3: BOÎTIER DE COLLIMATEUR 31: LAME 9: DETECTEUR 30: PUPITRE D'OPERATEUR 304: MEMOIRE TUBE RADIOGENE FIG. 2 PLAN DE LAMES PLAN DE CDV FIG. 3 PLAN DE LAMES PLAN DE CDV FIG. 4 PLAN DE LAMES 30 PLAN DE CDV 13: RAYONS X 51: SOURCE DE LUMIERE 5: IRRADIATEUR DE LUMIERE 7: OBJET A RADIOGRAPHIER 32: ECRAN D'AFFICHAGE 302: ORDINATEUR REVENDICATIONS 1. Système radiographique comprenant un tube radiogène, un collimateur (3) qui forme un faisceau de rayons X à irradier depuis le tube radiogène vers un objet à radiographier (7), et une source (51) de lumière qui irradie de la lumière, laquelle est destinée à être braquée vers l'objet à radiographier (7) par l'intermédiaire du collimateur (3), comprenant: un dispositif (le mémoire (304) dans lequel est enregistrée l'ampleur d'un décalage de la source de lumière (51) calculée à l'avance; et un dispositif de commande (30) qui commande l'ouverture du collimateur (3) d'après la position de la source (51) de lumière, laquelle est corrigée d'après l'ampleur d'un décalage extraite du dispositif de mémoire (304), de façon qu'un CDV de lumière à utiliser pour le braquage coïncide avec une valeur visée. 2. Système radiographique selon la revendication 1, dans lequel l'ampleur d'un décalage est l'ampleur d'un décalage d'un axe de rayon dans la source (51) de lumière. 3. Système radiographique selon la revendication 1, dans lequel l'ampleur d'un décalage est l'ampleur d'un décalage de la source (51) de lumière sur un axe de rayon. 4. Système radiographique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'ampleur d'un décalage est calculée en résolvant une équation dont l'inconnue est l'ampleur d'un décalage de la source (51) de lumière et dont les grandeurs connues sont les autres éléments de la géométrie d'un système d'irradiation de lumière et d'un système d'irradiation de rayons X. 5. Système radiographique selon la revendication 4, dans lequel, parmi les grandeurs connues, les dimensions de l'ouverture du collimateur (3) sont une valeur de consigne et les dimensions d'un CDV sont une valeur mesurée du CDV dans un champ de lumière défini par le collimateur (3).