Brevet FR2906617A1 — publié le 20080404

B07-3093FR Société dite : GENERAL ELECTRIC COMPANY Détecteurs numériques de rayons X Invention de : HENNESSY William Andrew AMM Bruce Courtney Campbell CASTLEBERRY Donald Earl TALYA Shashishekara Sitharamarao GAIKWAD Virendra Vilas JOSHI Shailendra Promod VAFI Habib UTSCHIG Michael John Priorité d'une demande de brevet déposée au Etats-Unis d'Amérique le 3 Octobre 2006 sous le n 11/542.430 2906617 2 DETECTEURS NUMERIQUES DE RAYONS X L'invention concerne d'une façon générale les détecteurs de rayons X et, plus particulièrement, le matériau et la structure d'organes de détecteurs numériques 5 portatifs de rayons X. Des systèmes d'imagerie sont utilisés pour diverses applications dans des domaines médicaux et non médicaux. Par exemple, les systèmes d'imagerie médicaux comprennent des systèmes d'imagerie radiologiques générale, de mammographie, de bras en C de radiographie, de tomosynthèse et de 10 tomodensitométrie. Ces divers systèmes d'imagerie, avec leurs différentes topologies respectives, servent à créer des images ou des vues d'un patient pour un diagnostic clinique reposant sur l'atténuation d'un rayonnement (par exemple, des rayons X) traversant le patient. Selon une autre possibilité, des systèmes d'imagerie peuvent également être employés dans des applications non médicales, notamment dans 15 l'industrie pour la gestion de la qualité ou, dans le domaine sécuritaire, pour l'examen de bagages de passagers, de colis et/ou de cargaisons. Dans de telles applications, les données acquises et/ou les images générées représentant des volumes ou des parties de volumes (par exemple, des tranches) peuvent servir à détecter des objets, des formes ou des irrégularités qui, autrement, échappent à un examen visuel et qui 20 intéressent le contrôleur. Ordinairement, les systèmes d'imagerie radiographique médicaux et non médicaux utilisent un tube radiogène pour générer les rayons X utilisés dans le processus d'imagerie. Les rayons X générés traversent l'objet radiographié, dans lequel ils sont absorbés ou atténués en fonction de la structure interne et de la 25 composition de l'objet, en créant une matrice ou un profil de faisceaux de rayons X de différentes puissances. Les rayons X atténués frappent un détecteur de rayons X conçu pour convertir l'énergie des rayons X incidents sous une forme permettant une reconstruction d'image. Ainsi, le profil des rayons X atténués est détecté et enregistré par le détecteur de rayons X. Ordinairement, les détecteurs de rayons X sont conçus 30 dans le cadre de technologies de radiographie film-écran, de radiographie assistée par ordinateur ou de radiographie numérique. Dans les détecteurs film-écran, l'image radiographique est générée par développement chimique du film photosensible après exposition aux rayons X. Dans les détecteurs pour radiographie assistée par ordinateur, une plaque d'imagerie à luminophores à mémoire prend l'image 35 radiographique. La plaque est ensuite transférée dans un lecteur d'image à laser pour 2906617 3 "dégager" l'image latente des luminophores et créer une image numérisée. Dans les détecteurs pour radiographie numérique, une couche scintillante absorbe les rayons X, puis produit de la lumière qui est ensuite détectée par une matrice de photodétecteurs en silicium d'un écran plat en deux dimensions (2D). L'absorption de lumière dans les photodétecteurs en silicium crée une charge électrique. Un système de commande extrait par voie électronique la charge électrique stockée dans le détecteur de rayons X et s'en sert pour produire une image radiographique numérisée visualisable. Des détecteurs numériques de rayons X constituent ordinairement la matrice de photodétecteurs en silicium de l'écran plat en 2D sur un substrat en verre (écran d'imagerie). Comme l'écran d'imagerie est fragile, il doit donc bénéficier d'un soutien mécanique assuré par des supports d'écran d'un type quelconque, pendant sont utilisation. Le support d'écran assure également la rigidité de tout l'ensemble de détecteurs. De plus, un boîtier ou une enceinte extérieur peut être prévu pour protéger l'écran d'imagerie. Une partie de cette enceinte extérieure est généralement constituée d'une matière à caractéristiques de faible atténuation des rayons X pour permettre au rayonnement incident de rayons X d'atteindre facilement l'écran d'imagerie. Ordinairement, les supports d'écrans et les enceintes protectrices extérieures sont en métal usiné lourd, tel que du magnésium, de manière à assurer une forte protection mécanique pour le substrat de l'écran plat et les composants électroniques de lecture correspondants situés dans le boîtier extérieur. En outre, les détecteurs de rayons X actuellement disponibles sont principalement constitués par des ensembles d'enceintes extérieures métalliques en plusieurs parties présentant de nombreux joints d'assemblage mécanique faibles et des pièces de fixation filetées, les uns et les autres étant susceptibles de se briser si le détecteur tombe ou est heurté par un objet rigide. Ainsi, la structure classique de détecteurs de rayons X aboutit à un détecteur de rayons X relativement lourd et épais qui a tendance à se casser si le détecteur tombe sur une surface dure (c'est-à-dire que le boîtier peut s'ébrécher ou éclater). Il s'agit d'un problème particulièrement grave pour les types portatifs de détecteurs de rayons X qui doivent, dans l'idéal, être légers tout en résistant aux effets de multiples chocs accidentels. Cependant, le support d'écran relativement épais et lourd et l'enceinte extérieure doivent protéger les organes d'imagerie et les composants électroniques de lecture délicats et fragiles, puisque ces détecteurs portatifs sont ordinairement employés dans des environnements où ils risquent de tomber, d'être heurtés par un objet rigide ou de subir une charge exercée par un patient, par 2906617 4 exemple en étant placés juste sous un patient à radiographier. Par exemple, l'enceinte extérieure rigide empêche les composants électroniques de lecture d'être comprimés contre les composants d'imagerie lorsqu'ils subissent une forte charge. Par conséquent, il est souhaitable de disposer d'un détecteur de rayons X qui 5 soit léger tout en ayant une rigidité et une robustesse mécaniques lui permettant de résister à un choc violent ou de supporter des charges de patients placées sur la surface du détecteur. Il est également souhaitable de disposer d'une plaque de support rigide sur laquelle l'écran d'imagerie est fixé, afin de protéger les éléments internes du détecteur contre les dommages résultant d'un choc violent ou de charges de 10 patient. En outre, il est souhaitable de disposer d'une enceinte extérieure rigide et robuste tout en limitant le plus possible ou en supprimant les points de fixation mécanique et la visserie nécessités par un ensemble d'enceintes extérieures en plusieurs parties. En bref, selon un premier aspect de la présente technique, il est proposé un 15 détecteur de rayons X, le détecteur de rayons X comprend un sous-système de détecteur agencé pour délivrer des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X, et une enceinte protectrice monobloc ayant au moins une ouverture pour recevoir le sous-système de détecteur. L'enceinte protectrice monobloc comprend au moins un matériau parmi un 20 métal, un alliage de métaux, une matière plastique, un matériau composite ou une combinaison de ceux-ci. Selon un autre aspect de la présente technique, il est proposé un détecteur portatif de rayons X. Le détecteur portatif de rayons X comprend un sous-système de détecteur agencé de façon à délivrer des signaux électriques en réponse à la réception 25 de rayons X. Le sous-système de détecteur comprend un écran d'imagerie et des composants électroniques correspondants disposés sur un support d'écran en matière plastique renforcée par des fibres de carbone. Le détecteur portatif de rayons X comprend également une enceinte protectrice monobloc en matière plastique renforcée par des fibres de carbone et ayant au moins une ouverture afin de recevoir 30 le sous-système de détecteur. Le support d'écran est comprend au moins un matériau parmi un métal, un alliage de métaux, une matière plastique, un matériau composite, un matériau composite en combinaison avec des éléments centraux en matière expansée, ou une combinaison de ceux-ci. 2906617 5 Le détecteur de rayons X peut comprendre en outre un ou plusieurs capots d'angles ou de bords disposés dans des angles, sur des bords respectifs ou sur une partie de bords respectifs de l'enceinte monobloc. Le détecteur de rayons X peut comprendre en outre une poignée montée 5 mécaniquement sur l'enceinte protectrice monobloc. Le détecteur de rayons X peut comprendre en outre une ou plusieurs couches de matière compressible disposées sur une ou plusieurs parties de la surface intérieure de l'enceinte protectrice monobloc afin de supporter le sous-système de détecteur. 10 Le détecteur de rayons X peut comprendre en outre une ou plusieurs couches de matériau amortissant les chocs, disposées entre différents organes du détecteur de rayons X. Selon un autre aspect de la présente technique, il est proposé un procédé pour fabriquer un détecteur de rayons X. Le procédé permet de fabriquer une 15 enceinte protectrice monobloc ayant au moins une ouverture et d'assembler un sous-système de détecteur agencé pour délivrer des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X. Le sous-système de détecteur comprend un écran d'imagerie, un support d'écran et des composants électroniques correspondants. Le procédé permet également de disposer le sous-système de détecteur dans l'enceinte protectrice 20 monobloc en passant par la/les ouvertures. 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 un exemple de système d'imagerie radiographique 25 mobile utilisant un détecteur numérique portatif de rayons X selon un aspect de la présente technique ; la Fig. 2 représente un schéma de principe de l'exemple de système d'imagerie radiographique de la Fig. 1 ; la Fig. 3 représente une vue en perspective d'un détecteur numérique portatif 30 de rayons X, à écran plat, selon un aspect de la présente technique ; la Fig. 4 représente un sous-système de détecteur numérique disposé dans l'enceinte protectrice monobloc via une ouverture du détecteur numérique portatif de rayons X, à écran plat, de la Fig. 3 ; et la Fig. 5 représente une vue en coupe transversale du détecteur numérique 35 portatif de rayons X, à écran plat, de la Fig. 3. 2906617 6 La présente technique porte globalement sur des détecteurs numériques portatifs de rayons X. Globalement, ces détecteurs peuvent être utilisés dans divers systèmes d'imagerie, notamment pour l'imagerie médicale, l'imagerie industrielle et 5 le contrôle de bagages ou de colis. Bien que la présente description propose des exemples dans un contexte d'imagerie médicale, un spécialiste ordinaire de la technique comprendra aisément que l'application de ces détecteurs dans d'autres contextes tels que l'imagerie industrielle, les contrôles de sécurité et/ou l'examen de bagages ou de colis entrent parfaitement dans le cadre de la présente technique. 10 La présente invention sera décrite en référence à un détecteur numérique portatif de rayons X, à écran plat, à semiconducteur, à détection indirecte, destiné à servir dans un système d'imagerie radiographique mobile. Cependant, la présente invention s'applique tout aussi bien à d'autres types de détecteurs de rayons X, dont des détecteurs numériques à détection directe. De plus, la présente invention peut 15 être utilisée avec des systèmes d'imagerie radiographique en salle installés à demeure ou fixes. En outre, la présente demande fait référence à un "sujet" d'imagerie ainsi qu'à un "objet" d'imagerie. Ces termes ne s'excluent pas l'un l'autre et, de la sorte, l'utilisation des termes est interchangeable et n'est pas destinée à limiter le cadre des revendications annexées. 20 Considérant maintenant la Fig. 1, il y est illustré un exemple de système d'imagerie radiographique mobile 10 employant un détecteur portatif de rayons X. Dans la forme de réalisation illustrée, le système d'imagerie radiographique mobile 10 comprend une source 12 de rayonnement, telle qu'une source 12 de rayons X montée ou autrement fixée à une extrémité d'un bras horizontal 14. Le bras 14 25 permet de modifier la position de la source 12 de rayons X au-dessus d'un sujet 16, reposant sur une table ou un lit 17 pour patient, de manière à optimiser l'irradiation d'une zone intéressante particulière. La source 12 de rayons X est ordinairement montée à l'aide d'un système du type à la Cardan (non représenté) dans une colonne 18. A cet égard, la source 12 de rayons X peut être amenée à tourner verticalement 30 depuis une position de repos ou de rangement sur l'embase 20 du système d'imagerie radiographique mobile jusqu'à la position adéquate au-dessus du sujet 16 afin de réaliser une exposition du sujet 16 aux rayons X. Le mouvement de rotation de la colonne 18 est ordinairement limité à une valeur de 360 ou moins pour empêcher que ne s'entremêlent les câbles à haute tension (non représentés) qui servent à fournir 35 de l'électricité à la source 12 de rayons X. les câbles peuvent être connectés à une 2906617 7 source d'électricité (non représentée) du réseau public ou à une batterie (non représentée) présente dans l'embase 20 pour mettre sous tension la source 12 de rayons X ainsi que d'autres composants électroniques du système 10. La source12 de rayons X projette vers le sujet 16 à radiographier un faisceau 5 d'irradiation en éventail 22. Un spécialiste de la technique comprendra que des patients, tout comme des bagages, des colis et autres, peuvent subir un examen non invasif à l'aide de l'exemple de système d'imagerie radiographique 10. Un détecteur portatif 24 de rayons X placé sous le sujet 16 acquiert le rayonnement atténué et génère un signal de sortie de détecteur. Le signal de sortie de détecteur peut ensuite 10 être transmis au système d'imagerie mobile 10 via une liaison câblée ou radioélectrique 26. Un spécialiste de la technique comprendra que le système 10 peut être équipé d'un dispositif d'affichage (non représenté) ou peut être connecté à un dispositif d'affichage pour afficher des images prises sur le sujet à radiographier 16. La Fig. 2 représente schématiquement le système d'imagerie radiographique 15 10 de la Fig. 1. Comme décrit plus haut, le système 10 comprend la source 12 de rayons X conçue pour projeter vers le sujet 16 à radiographier le faisceau de rayonnement en éventail 22 depuis un foyer 28 sur un axe 30. Le rayonnement 22 traverse le sujet 16, ce qui crée l'atténuation, et la partie atténuée du rayonnement qui en résulte frappe la matrice 24 de détecteur. Il faut souligner que des parties du 20 faisceau 22 de rayons X peuvent s'étendre au-delà de la limite du patient 16 et peuvent frapper la matrice 24 de détecteur sans être atténuées par le patient 16. Dans les formes de réalisation évoquées ici, un détecteur numérique à écran plat peut être employé pour détecter l'intensité du rayonnement 22 émis à travers le sujet 16 ou autour de celui-ci et pour générer un signal de sortie de détecteur en réponse au 25 rayonnement détecté. Un collimateur 32 peut être placé au voisinage immédiat de la source 12 de rayons X. Le collimateur définit ordinairement les dimensions et la forme du faisceau de rayons X en éventail 22 qui atteint un endroit où est placé un sujet tel qu'un patient humain, et peut par conséquent commander le champ d'irradiation. 30 Le détecteur numérique 24 est globalement constitué d'une pluralité d'éléments de détection, lesquels détectent les rayons X 22 qui traversent le sujet 16 ou passent autour de celui-ci. Par exemple, le détecteur 24 peut comporter de multiples rangées et/ou colonnes d'éléments de détection organisées sous la forme d'une matrice en deux dimensions. Chaque élément de détection, lorsqu'il est frappé 35 par un flux de rayons X, produit un signal électrique proportionnel au flux de rayons 2906617 8 X absorbé à l'emplacement de l'élément de détection individuel présent dans le détecteur 24. Ces signaux sont acquis et traités pour reconstruire une image présentant les détails internes du sujet, comme décrit ci-après. La source de rayonnement 12 est commandée par un dispositif de 5 commande 34 de système, qui fournit de l'électricité, l'emplacement du foyer, les signaux de commande, et autres pour des séances d'imagerie. De plus, le détecteur 24 est couplé au dispositif de commande 34 de système, qui commande l'acquisition des signaux générés dans le détecteur 24. Le dispositif de commande 34 de système peut également exécuter diverses fonctions de traitement et de filtrage de signaux, 10 notamment pour le réglage initial de gammes dynamiques, l'entrelacement de données numériques d'image, etc. De façon générale, le dispositif de commande 34 de système commande le fonctionnement du système d'imagerie 10 pour exécuter des protocoles d'examen et traiter des données acquises. Dans le présent contexte, le dispositif de commande 34 de système peut également comprendre des circuits de 15 traitement de signaux, ordinairement liés à un ordinateur polyvalent ou à application spécifique, et des circuits de mémoire correspondants. Les circuits de mémoire correspondants peuvent stocker des programmes et des routines exécutés par l'ordinateur, des paramètres de configuration, des données d'image et autres. Par exemple, les circuits de mémoire correspondants peuvent stocker des programmes ou 20 des routines pour reconstruire une image à partir du signal de sortie de détecteur. Dans la forme de réalisation illustrée sur la Fig. 2, le dispositif de commande 34 de système peut commander le mouvement d'un sous-système de mouvement 36 à l'aide d'un dispositif de commande 38 de moteur. Dans le système d'imagerie illustré 10, le sous-système de mouvement 36 peut déplacer la source 12 25 de rayons X, le collimateur 32 et/ou le détecteur 24 dans une ou plusieurs directions dans l'espace par rapport au patient 16. Il faut souligner que le sous-système de mouvement 36 pourrait comporter une structure de support, telle qu'un bras en C ou autre bras mobile, sur lequel la source 12 et/ou le détecteur 24 peuvent être disposés. Le sous-système de mouvement 36 peut en outre permettre au patient 16, ou plus 30 particulièrement à la table 17 pour patient, d'être déplacée par rapport à la source 12 et au détecteur 24 afin de produire des images de zones particulières du patient 16. Comme le comprendront les spécialistes de la technique, la source 12 de rayonnement peut être commandée par un dispositif de commande 40 de rayonnement disposé dans le dispositif de commande 34 de système. Le dispositif de 35 commande 40 de rayonnement peut être conçu pour fournir de l'électricité et des 2906617 9 signaux de cadencement à la source de rayonnement 12. De plus, le dispositif de commande 40 de rayonnement peut être conçu pour fournir l'emplacement du foyer, par exemple assurer l'activation du point d'émission si la source 12 est une source répartie comportant différents émetteurs d'électrons. 5 En outre, le dispositif de commande 34 de système peut comporter des circuits 42 d'acquisition de données. Dans le présent exemple de forme de réalisation, le détecteur 24 est couplé au dispositif de commande 34 de système et, plus particulièrement, aux circuits 42 d'acquisition de données. Les circuits 42 d'acquisition de données reçoivent des données recueillies par les composants 10 électroniques de lecture du détecteur 24. En particulier, les circuits 42 d'acquisition de données reçoivent ordinairement du détecteur 24 des signaux analogiques échantillonnés et convertissent les données en signaux numériques destinés à être ensuite traités par un reconstructeur 44 d'image et/ou un ordinateur 46. L'ordinateur ou processeur 46 est ordinairement couplé au dispositif de 15 commande 34 de système et peut comprendre un microprocesseur, un processeur de signaux numériques, un microcontrôleur ainsi que d'autres dispositifs conçus pour réaliser des opérations logiques et de traitement. Les données recueillies par les circuits 42 d'acquisition de données peuvent être transmises au reconstructeur 44 d'image et/ou à l'ordinateur 46 en vue d'un traitement et d'une reconstruction 20 ultérieurs. Par exemple, les données recueillies à partir du détecteur 24 peuvent subir un prétraitement et un étalonnage dans les circuits 42 d'acquisition de données, le reconstructeur 44 d'image et/ou l'ordinateur 46 pour conditionner les données afin de représenter les intégrales curvilignes des coefficients d'atténuation des objets examinés. Les données traitées peuvent être réordonnées, filtrées et rétroprojetées 25 afin de formuler une image de la zone radiographiée. Bien qu'un algorithme classique de reconstruction par rétroprojection à filtrage soit décrit dans le présent aspect, il faut souligner que n'importe quel algorithme de reconstruction approprié peut être employé, dont des procédures statistiques de reconstruction. Une fois reconstruite, l'image produite par le système d'imagerie 10 révèle une région interne 30 intéressante du patient 16 et peut être employée pour un diagnostic, une évaluation et autres. L'ordinateur 46 peut comporter ou communiquer avec une mémoire 48 capable de stocker des données traitées par l'ordinateur 46 ou des données à traiter par l'ordinateur 46. Il doit être entendu que n'importe quel type de dispositif de 35 mémoire accessible par un ordinateur, apte à stocker la quantité voulue de données 2906617 10 et/ou le code voulu peut être utilisé par un tel exemple de système 10. De plus, la mémoire 48 peut comporter un ou plusieurs dispositifs de mémorisation, tels que des dispositifs magnétiques ou optiques, de types semblables ou différents, qui peuvent être dans le système et/ou à l'écart du système 10. La mémoire 48 peut stocker des 5 données, des paramètres de traitement ou des programmes informatiques comportant une ou plusieurs routines servant à exécuter les processus de reconstruction. En outre, la mémoire 48 peut être couplée directement au dispositif de commande 34 de système afin de faciliter le stockage des données acquises. L'ordinateur 46 peut également être conçu pour commander des dispositifs 10 activés par le dispositif de commande 34 de système, à savoir des opérations d'exploration et des acquisitions de données. En outre, l'ordinateur 46 peut être conçu pour recevoir des instructions et des paramètres d'exploration émanant d'un opérateur par l'intermédiaire d'un poste de travail 50 d'opérateur qui peut être équipé d'un clavier et/ou autre dispositif de saisie. Un opérateur peut de la sorte commander le 15 système 10 à l'aide du poste de travail 50 d'opérateur. Ainsi, l'opérateur peut observer l'image reconstruite et d'autres données concernant le système à partir du poste de travail 50 d'opérateur, lancer une prise d'image, etc. Un écran d'affichage 52 couplé au poste de travail 50 d'opérateur peut être utilisé pour observer l'image reconstruite. De plus, l'image scannée peut être 20 imprimée par une imprimante 54 couplée au poste de travail 50 d'opérateur. L'écran d'affichage 52 et l'imprimante 54 peuvent également être connectés à l'ordinateur 46, directement ou par l'intermédiaire du poste de travail 50 d'opérateur. En outre, le poste de travail 50 d'opérateur peut également être couplé à un système d'archivage et de communication d'image (PACS) 56. Il faut souligner que le PACS 56 pourrait 25 être couplé à un système distant 58, tel qu'un système d'information de service de radiologie (RIS), un système d'information hospitalier (HIS) ou un réseau interne ou externe, de façon que d'autres personnes situées ailleurs puissent accéder aux données des images. Un ou plusieurs postes de travail 50 d'opérateurs peuvent être en liaison 30 dans le système pour délivrer des paramètres du système, demander des examens, visualiser des images, etc. De façon générale, les écrans, imprimantes, postes de travail et autres dispositifs présents dans le système peuvent être groupés avec les organes d'acquisition de données ou peuvent être distants de ces organes, notamment à un autre endroit dans un établissement ou un hôpital, ou à un endroit totalement 2906617 11 différent, en liaison avec le système d'acquisition d'image par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs réseaux configurables tels que l'Internet, des réseaux virtuels privés, etc. L'exemple de système d'imagerie 10, ainsi que d'autres systèmes d'imagerie reposant sur la détection d'un rayonnement, emploient un détecteur 24 tel qu'un 5 détecteur numérique de rayons X, à écran plat. Une vue en perspective d'un exemple d'un tel détecteur numérique 60 de rayons X, à écran plat, est présentée sur la Fig. 3. L'exemple de détecteur numérique 60 de rayons X à écran plat comprend un sous-système de détecteur (non représenté) servant à produire des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X incidents. Selon des aspects de la présente 10 technique, un boîtier protecteur monobloc 62 constitue une enceinte extérieure pour le sous-système de détecteur de manière à protéger les fragiles composants du détecteur contre un endommagement lorsqu'ils subissent une charge extérieure ou un choc. Comme le comprendra un spécialiste de la technique, l'enceinte protectrice monobloc 62 peut être une structure continue et peut être sensiblement dépourvue de 15 toute interruption. Dans une forme de réalisation, l'enceinte protectrice monobloc peut être une structure à quatre ou cinq côtés, à configuration analogue à celle d'un manchon, ayant au moins une ouverture pour permettre l'insertion du sous-système de détecteur. Il faut souligner que les côtés ou bords individuels du manchon monobloc ne sont pas forcément plats, mais peuvent être arrondis, incurvés, profilés 20 ou façonnés afin d'améliorer la robustesse et la facilité d'utilisation du détecteur. L'enceinte protectrice monobloc 62 peut être en matière telle qu'un métal, un alliage de métaux, une matière plastique, un matériau composite ou une combinaison des matières ci-dessus. Il faut souligner que la matière doit avoir des caractéristiques de faible atténuation des rayons X. Dans une forme de réalisation, l'enceinte protectrice 25 62 peut être réalisée en matériau composite léger et durable tel qu'une matière plastique renforcée par des fibres de carbone. De plus, comme le comprendra un spécialiste de la technique, l'enceinte protectrice monobloc 62 peut être conçue de manière à être sensiblement rigide avec un fléchissement minime lorsqu'elle subit une charge extérieure 30 Un ou plusieurs capots 64 d'angles ou de bords peuvent être disposés dans des angles, sur des bords respectifs ou sur une partie de bords respectifs de l'enceinte protectrice monobloc 62. Il faut souligner que le/les capots 64 d'angles ou de bords peuvent être réalisés en matière absorbant l'énergie, résistant aux chocs, telle que le Nylon, le polyéthylène, le polyéthylène à ultra haute masse moléculaire (UHMW- 35 PE), le Delrin ou le polycarbonate. Le polyéthylène UHMW est un polymère linéaire 2906617 12 à masse moléculaire de 3 100 000 à 6 000 000. En outre, une poignée 66 peut être montée mécaniquement sur l'enceinte protectrice monobloc 62 pour assurer la transportabilité du détecteur 60. Cette poignée peut être une pièce séparée, qui est fixée à l'enceinteprotectrice monobloc 62. Là encore, il faut souligner que la poignée 5 66 peut être en matière absorbant l'énergie, résistant aux chocs, telle qu'un polyéthylène à haut poids moléculaire. Selon une autre possibilité, comme le comprendra un spécialiste de la technique, dans certaines formes de réalisation, la poignée 66 peut être un prolongement continu de l'enceinte protectrice monobloc 62. Autrement dit, la poignée 66 peut faire corps avec l'enceinte protectrice monobloc, 10 en supprimant ou limitant fortement les points de fixation mécanique entre la poignée 66 et l'enceinte protectrice 62. Un capot de bord amovible peut être prévu dans de telles formes de réalisation pour permettre l'insertion du soussystème de détecteur dans l'enceinte protectrice monobloc 62. Comme représenté, le détecteur 24 peut être construit sans poignée fixe. 15 Selon une autre possibilité, le détecteur peut être relié à une poignée (non représentée) qui sert, pendant l'utilisation, à relier les composants électroniques de lecture du détecteur au système d'acquisition de données du scanner. En dehors de l'utilisation, le détecteur peut facilement être détaché de la poignée et rangé à l'écart du système d'imagerie. De la sorte, le détecteur peut être transporté vers et depuis de 20 multiples postes d'examen distants les uns des autres. Cela est particulièrement avantageux pour les salles des urgences et autres locaux de triage. Comme le comprendra un spécialiste de la technique, la transportabilité et l'amovibilité du détecteur améliorent encore la mobilité du système d'imagerie radiographique mobile tel que celui représenté sur la Fig. 1. 25 La Fig. 4 représente le sous-système de détecteur 68 du détecteur numérique portatif 60 de rayons X à écran plat, disposé dans l'enceinte protectrice monobloc 62 grâce à une ouverture 70. Comme le comprendra un spécialiste de la technique, le sous-système de détecteur 68 comprend globalement un écran d'imagerie 72, un support 74 d'écran et des composants électroniques de lecture correspondants 76. 30 L'écran d'imagerie 72 comprend globalement une couche de scintillation servant à convertir en lumière visible les rayons X incidents. La couche de scintillation, qui peut être réalisée en iodure de césium (CsI) ou autre matériau de scintillation, est conçue pour émettre une lumière proportionnelle à l'énergie et à la quantité de rayons X absorbés. De la sorte, les émissions de lumière seront plus fortes dans les parties 35 de la couche de scintillation où soit il a été reçu plus de rayons X, soit le niveau 2906617 13 d'énergie des rayons X reçus a été plus élevé. Comme la composition du sujet atténue dans diverses mesures les rayons X projetés par la source de rayons X, le niveau d'énergie et la quantité des rayons X frappant la couche de scintillation n'est pas uniforme sur toute la couche de scintillation. Cette variation d'émission de lumière 5 servira à donner du contraste à l'image reconstruite. La lumière émise par la couche de scintillation est détectée par une couche photosensible présente sur le substrat de l'écran plat en 2D. La couche photosensible comprend une matrice d'éléments photosensible ou éléments de détection servant à stocker une charge électrique en proportion de la quantité de lumière incidente 10 absorbée par chaque élément de détection. Globalement, chaque élément de détection comporte une partie photosensible et une partie constituée de composants électroniques servant à commander le stockage et la délivrance d'une charge électrique à partir de cet élément de détection. La partie photosensible est ordinairement constituée par une photodiode qui absorbe la lumière puis crée et 15 stocke une charge électronique. Après exposition, la charge électrique présente dans chaque élément de détection est lue à l'aide de composants électroniques 76 à commande logique. Chaque élément de détection est globalement commandé à l'aide d'un commutateur à transistor. A cet égard, la source du transistor est connectée à la 20 photodiode, le drain du transistor est connecté à une ligne de lecture et la grille du transistor est connectée à une interface de commande de balayage disposée sur les composants électroniques 76 dans le détecteur 60. Lorsqu'une tension négative est appliquée à la grille, le commutateur est mis dans un état bloquant, ce qui empêche la conduction entre la source et le drain. Inversement, lorsqu'une tension positive est 25 appliquée à la grille, le commutateur devient passant, ce qui permet à une charge emmagasinée dans la photodiode de passer de la source au drain et à la ligne de lecture. Chaque élément de détection de la matrice de détecteur est doté d'un transistor respectif et est commandé d'une manière compatible avec la description ci-après. 30 En particulier, pendant l'exposition aux rayons X, une tension négative est appliquée à toutes les lignes de grilles, ce qui a pour effet que tous les commutateurs à transistors deviennent ou sont mis dans un état bloquant. De la sorte, toute charge accumulée pendant l'exposition est emmagasinée dans la photodiode de chaque élément de détection. Pendant la lecture, une tension positive est successivement 35 appliquée à chaque ligne de grille, une seule ligne de grille à la fois. Ainsi, le 2906617 14 détecteur est une matrice X-Y d'éléments de détection, et toutes les grilles des transistors d'une ligne sont connectées les unes aux autres de façon que la venue d'une ligne de grille dans l'état passant permette de lire simultanément tous les éléments de détection de cette ligne. A cet égard, une seule ligne de détecteurs est lue 5 à la fois. Un multiplexeur (non représenté) peut être utilisé pour faciliter la lecture des éléments de détection à la manière d'une trame. Un avantage de la lecture séquentielle de chaque élément de détection individuellement est que la charge provenant d'un élément de détection ne passe par aucun autre élément de détection. Le signal de sortie de chaque élément de détection est ensuite appliqué à un circuit de 10 sortie (par exemple, un numériseur) qui numérise les signaux acquis en vue d'une reconstruction ultérieure de l'image pixel par pixel. Chaque pixel de l'image reconstruite correspond à un seul élément de détection de la matrice de détecteur. L'écran d'imagerie 72 est supporté par un support mince et léger 74 d'écran. Les composants électroniques de lecture et autres composants électroniques 76 sont 15 disposés sur le support 74 d'écran, sur la face opposée par rapport à l'écran d'imagerie 72. Ainsi, le support 74 d'écran isole mécaniquement les composants d'imagerie de l'écran d'imagerie 72 par rapport aux composants électroniques de lecture 76. Globalement, le support 74 d'écran peut être en métal, en alliage de métaux, en matière plastique, en matériau composite ou sous la forme d'une combinaison des 20 matières ci-dessus. Dans une forme de réalisation, le support 74 d'écran peut être sensiblement formé en matière plastique renforcée par des fibres de carbone. Dans une autre forme de réalisation, le support 74 d'écran peut être sensiblement constitué de matériaux composites associés à des parties centrales en matière expansée formant une structure stratifiée en sandwich de manière à constituer un ensemble léger 25 quoique rigide destiné à servir de support d'écran. La structure du support 74 d'écran constituée des matériaux composites seuls ou de matériaux composites associés à des éléments centraux en matière expansée réduit le poids tout en assurant une plus grande rigidité mécanique et une meilleure capacité d'absorption d'énergie. Comme le comprendra un spécialiste de la technique, les matériaux 30 composites sont ordinairement des combinaisons d'un matériau de renforcement et d'une matrice. La matière formant la matrice, ordinairement une résine ou un époxy, entoure et supporte le matériau de renforcement. Les matériaux de renforcement, ordinairement des fibres ou particules organiques ou inorganiques, sont liés les uns aux autres par la matrice composite. En ce qui concerne les renforcements par fibres, 35 l'orientation des fibres individuelles peut être établie de manière à maîtriser la rigidité 2906617 15 et la résistance mécanique du composite. En outre, le composite peut être constitué de plusieurs couches individuelles, l'orientation ou l'alignement des couches de renforcement variant dans l'épaisseur du composite. La structure peut être une structure de type stratifié (contenant seulement des couches de renforcement) ou une 5 structure de type sandwich (où une partie centrale tendre est insérée entre deux séries de couches de renforcement). Les résines utilisées pourraient être thermodurcissables ou thermoplastiques. Dans une structure de type sandwich, la partie centrale tendre peut avoir pour effet un plus grand allègement et pourrait comporter des pointes métalliques ou non métalliques afin d'améliorer la capacité d'absorption d'énergie. 10 Par ailleurs, les couches du composite pourraient utiliser de multiples matériaux (carbone, Kevlar, feuille d'aluminium, etc.) sous différentes formes (particules, fibres, tissus, feuilles minces, etc.). Dans une forme de réalisation, le matériau composite pour le détecteur portatif 60 de rayons X peut être constitué à l'aide de fibres de carbone ou de résines époxy sous la forme de couches séparées par une 15 partie centrale en matière expansée. Considérant maintenant la Fig. 5, il y est représenté une vue en coupe transversale du détecteur numérique portatif 60 de rayons X à écran plat selon des aspects de la présente technique. Comme illustré, une ou plusieurs couches 78 de matière compressible peuvent être disposées sur une ou plusieurs parties de la 20 surface interne de l'enceinte protectrice monobloc 62, selon les aspects de la présente technique, afin de soutenir le sous-système de détecteur 68 de façon que le sous-système de détecteur 68 soit suspendu (en flottant librement) à l'intérieur de l'enceinte protectrice monobloc 62 et ne fasse pas corps avec l'enceinte protectrice extérieure 62. Comme le comprendra un spécialiste de la technique, dans une forme 25 de réalisation, la matière compressible peut être une matière absorbant les chocs, par exemple du caoutchouc, de la mousse, un élastomère, de la mousse de caoutchouc ou d'autres matières élastiques De plus, l'enceinte protectrice monobloc 62 peut être dotée d'amortisseurs de chocs, d'éléments rapportés en mousse, de couches de matière absorbant les chocs 30 et autres pour empêcher les pièces du détecteur de se casser en cas de chute ou d'application d'une charge. Comme décrit plus haut, le détecteur de rayons X est conçu pour supporter des chocs, des contraintes et des déformations à niveau d'énergie relativement élevé de façon que les organes relativement délicats tels que l'écran d'imagerie et les composants électroniques correspondants ne soient pas 35 endommagés si le détecteur tombe ou est soumis à une charge extérieure. Dans une 2906617 16 forme de réalisation, le détecteur 60 de rayons X comprend deux couches de matière absorbant les chocs collées contre ou autrement installées sous les surfaces supérieure et inférieure de l'enceinte protectrice monobloc 62. En outre, comme le comprendra un spécialiste de la technique, le détecteur 60 peut comporter de 5 multiples couches de matières amortissant les chocs intercalées dans les interstices entre les organes du détecteur. Il faut souligner que la matière absorbant les chocs est conçue pour ne pas atténuer le rayonnement afin de ne pas gêner l'acquisition de données. Comme le comprendra un spécialiste de la technique, la matière amortissant les chocs est une 10 matière élastique conçue pour amortir le choc et absorber les vibrations subis par le détecteur lorsqu'il tombe et pour dévier la force exercée sur le détecteur lorsqu'on marche sur celui-ci ou qu'on lui fait subir d'une autre manière une charge, par exemple le poids d'un patient. La matière élastique peut être du caoutchouc, de la mousse, de la mousse de caoutchouc, ou autre matière plastique et est conçue pour 15 fléchir et absorber les contraintes et les déformations subies par le détecteur. De la sorte, lorsqu'on marche sur le détecteur ou qu'on le fait tomber, les organes internes du détecteur ne se cassent ni ne subissent d'autres dommages. Un spécialiste de la technique comprendra que l'épaisseur, la densité et la composition de la matière absorbant les chocs peuvent être choisies de façon variable afin de définir les limites 20 auxquelles le détecteur peut subir une charge ou tomber sans dommages pour les organes du détecteur. En outre, les deux couches d'absorption de chocs peuvent avoir la même épaisseur ou des épaisseurs différentes et peuvent être constituées de même matière ou de matières différentes amortissant les chocs. Par exemple, la couche supérieure 25 peut être conçue pour mieux amortir et pour fléchir davantage que la couche inférieure et peut par conséquent être plus épaisse que la couche inférieure ou peut être réalisée en matière à caractéristiques améliorées d'amortissement des chocs et de fléchissement. Dans une forme de réalisation, la couche supérieure peut être réalisée en mousse à propriétés d'élasticité marquée, tandis que la couche inférieure peut être 30 en polyuréthane, en PVC ou autre matière à caractéristiques d'élasticité moins marquées. Le détecteur portatif de rayons X décrit à propos de diverses formes de réalisation évoquées plus haut est léger quoique mécaniquement rigide et robuste et il possède une meilleure capacité d'absorption d'énergie. Les pièces de construction 35 supportant des charges (l'enceinte protectrice et le support d'écran) du détecteur 2906617 17 portatif de rayons X sont réalisées en matériau composite. Le matériau composite présente une grande rigidité et une grande résistance mécaniques tout en rendant simultanément légère la structure. Comme le comprendra un spécialiste de la technique, la basse densité du matériau composite utilisé contribue à réduire le poids 5 cependant que le module d'élasticité élevé et la grande résistance mécanique du matériau composite à fibres de carbone contribue à rendre la structure rigide et résistante. La conception de type manchon (ouvert à au moins une extrémité pour l'insertion du sous-système de détecteur) de l'enceinte protectrice assure une 10 robustesse mécanique puisque des pièces de visseries ne sont plus nécessaires pour assembler les faces et les côtés de l'enceinte extérieure. De plus, la conception permet la fabrication avec des matériaux composites ou des matières plastiques et par conséquent réduit le poids et améliore la ténacité mécanique. Comme le comprendra un spécialiste de la technique, la conception monobloc de l'enceinte extérieure est 15 plus robuste, puisqu'un ensemble composé de plusieurs pièces peut se briser pendant un choc mécanique. De plus, l'utilisation de la résine époxy à bas de matière thermoplastique ou d'époxy renforcée par du caoutchouc dans une structure composite améliore l'absorption d'énergie. En outre, la nouvelle conception d'enveloppement pour le détecteur portatif 20 de rayons X, décrite à propos de diverses formes de réalisation présentées plus haut, isole le fragile sous-système de détecteur (écran d'imagerie et composants électroniques de lecture) par rapport à l'enceinte protectrice extérieure en employant sur tous les côtés des morceaux d'élastomère expansé amortissant les chocs. Comme le comprendra un spécialiste de la technique, l'isolation du sous-système de détecteur 25 par rapport à l'enceinte protectrice extérieure protège le sous-système de détecteur contre les chocs extérieurs et les contraintes survenant accidentellement par suite d'une chute ou d'un choc contre des objets durs. 2906617 LISTE DES REPERES 10 Système d'imagerie mobile 12 Source de rayonnement 14 Bras horizontal 16 Sujet/objet 17 Table ou support pour patient 18 Colonne 20 Embase du système radiographique mobile 22 Faisceau de rayons X 24 Détecteur 26 Liaison câblée / radioélectrique 28 Foyer 30 Axe 32 Collimateur 34 Dispositif de commande de système 36 Sous-système de déplacement 38 Dispositif de commande de moteur Dispositif de commande de rayonnement 42 Circuits d'acquisition de données 44 Reconstructeur d'image 46 Ordinateur 48 Mémoire 50 Poste de travail d'opérateur 52 Ecran 54 Imprimante 56 PACS 58 Client distant 60 Détecteur numérique de rayons X, à écran plat 62 Enceinte protectrice monobloc 64 Capots de bords / d'angles 66 Poignée 68 Sous-système de détecteur 18 2906617 19 70 Ouverture 72 Ecran d'imagerie 74 Support d'écran 76 Composants électroniques de lecture 78 Matériau compressible disposé sur la surface intérieure de l'enceinte extérieure REVENDICATIONS 1. Détecteur (60) de rayons X, comprenant : un sous-système de détecteur (68) conçu pour délivrer des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X (22) ; et une enceinte protectrice monobloc (62) ayant au moins une ouverture (70) destinée à recevoir le sous-système de détecteur (68). 2. Détecteur (60) de rayons X selon la revendication 1, dans lequel l'enceinte protectrice monobloc (62) comprend au moins un matériau parmi un métal, un alliage de métaux, une matière plastique, un matériau composite ou une combinaison de ceux-ci. 3. Détecteur (60) de rayons X selon la revendication 1, dans lequel le sous-système de détecteur (68) comprend en outre un écran d'imagerie (72), un support (74) d'écran et des composants électroniques correspondants (76). 4. Détecteur (60) de rayons X selon la revendication 3, dans lequel le support (74) d'écran comprend au moins un matériau parmi un métal, un alliage de métaux, une matière plastique, un matériau composite, un matériau composite en combinaison avec des éléments centraux en matière expansée, ou une combinaison de ceux-ci. 5. Détecteur (60) de rayons X selon la revendication 1, comprenant en outre un ou plusieurs capots (64) d'angles ou de bords disposés dans des angles, sur des bords respectifs ou sur une partie de bords respectifs de l'enceinte monobloc (62). 6. Détecteur (60) de rayons X selon la revendication 1, comprenant en outre une poignée (66) montée mécaniquement sur l'enceinte protectrice monobloc (62). 7. Détecteur (60) de rayons X selon la revendication 1, comprenant en outre une ou plusieurs couches de matière compressible (78) disposées sur une ou plusieurs parties de la surface intérieure de l'enceinte protectrice monobloc (62) afin de supporter le sous-système de détecteur (68). 8. Détecteur (60) de rayons X selon la revendication 1, comprenant en outre une ou plusieurs couches de matériau amortissant les chocs, disposées entre différents organes du détecteur (60) de rayons X. 9. Détecteur portatif (60) de rayons X, comprenant : un sous-système de détecteur (68) conçu pour délivrer des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X (22), le sous-système de détecteur 2906617 21 (68) comprenant un écran d'imagerie (72) et des composants électroniques correspondants (76) disposés sur un support (74) d'écran en matière plastique renforcée par des fibres de carbone ; une enceinte protectrice monobloc (62) en matière plastique renforcée 5 par des fibres de carbone et ayant au moins une ouverture (70) afin de recevoir le sous-système de détecteur (68). 10. Procédé de fabrication d'un détecteur (60) de rayons X, le procédé comprenant : la fabrication d'une enceinte protectrice monobloc (62) ayant au moins 10 une ouverture (70) ; l'assemblage d'un sous- système de détecteur (68) conçu pour délivrer des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X (22), le sous-système de détecteur (68) comprenant un écran d'imagerie (72), un support (74) d'écran et des composants électroniques correspondants (76) ; et 15 la disposition du sous-système de détecteur (68) dans l'enceinte protectrice monobloc (62) via la/les ouvertures (70). 20 25