Brevet FR2918768A1 — publié le 20090116

B 08-1832 FR Au nom de : GENERAL ELECTRIC COMPANY Détecteurs numériques de rayons X Invention de : HENNESSY William Andrew VAFI Habib CASTLEBERRY Donald Earl UTSCHIG Michael John BALASUBRAMANIAM Mahadevan JIANG Jie GAIKWAD Virendra Vilas ACHUTHAN Ajit YAN Le Priorité d'une demande de brevet déposée aux États-Unis d'Amérique le 10 juillet 2007 sous le n 11/775.454 -2-Détecteurs numériques de rayons X La présente invention concerne de façon générale des détecteurs numériques de rayons X et plus particulièrement, des panneaux de détecteurs de rayons X comportant un support de panneau intégré destiné à être utilisé dans des détecteurs numériques de rayons X. On utilise des systèmes d'imagerie pour diverses applications, à la fois dans les domaines médicaux et non médicaux. Les systèmes d'imagerie médicale comportent par exemple des systèmes d'imagerie radiologiques généraux, de mammographie, à arceaux de rayons X, de tomosynthèse et de tomographie assistée par ordinateur (CT). On utilise ces divers systèmes d'imagerie, avec leurs topologies respectives différentes, pour créer des images ou des vues d'un patient en vue d'un diagnostic clinique basé sur l'atténuation d'un rayonnement (par exemple, des rayons X) traversant le patient. À titre de variante, on peut également utiliser des systèmes d'imagerie dans des applications non médicales, telles que le contrôle de la qualité industrielle ou le contrôle de sécurité de bagages de passagers, paquets, et/ou cargaisons. Dans de telles applications, on peut utiliser des données acquises et/ou des images générées représentant des volumes ou des parties de volume (par exemple, des tranches) pour détecter des objets, des formes ou des irrégularités qui, dans le cas contraire, sont cachées de l'inspection visuelle et qui sont d'intérêt pour le contrôleur. Les systèmes d'imagerie par rayons X, à la fois médicaux et non médicaux, utilisent typiquement un tube à rayons X pour générer les rayons X utilisés dans le processus d'imagerie. Les rayons X générés traversent l'objet dont l'image est formée, où ils sont absorbés ou atténués sur la base de la structure et de la composition internes de l'objet, créant une matrice ou un profil de faisceaux de rayons X de puissances différentes. Les rayons X atténués frappent un détecteur de rayons X conçu pour convertir l'énergie des rayons X incidents en une forme utilisable dans la reconstruction de l'image. Ainsi, le détecteur de rayons X détecte et enregistre le profil de rayons X des rayons X atténués. Les détecteurs de rayons X sont typiquement basés sur des technologies de radiographie informatisée sur film avec écran (CR) ou de radiographie numérique (DR). Dans les détecteurs sur film avec écran, l'image des rayons X est générée par l'intermédiaire du développement chimique du film photosensible après exposition aux rayons X. Dans les détecteurs CR, une plaque d'imagerie de luminophores de stockage capture l'image radiographique. La plaque est ensuite transférée à un lecteur d'image laser pour -3- libérer l'image latente du luminophore et créer une image numérisée. Dans les détecteurs DR, une couche scintillante absorbe les rayons X et génère par la suite de la lumière qui est ensuite détectée par une matrice de photodétecteurs au silicium d'un panneau plat bidimensionnel (2D). L'absorption de la lumière dans les photodétecteurs au silicium crée une charge électrique. Un système de contrôle lit électroniquement la charge électrique stockée dans le détecteur de rayons X et l'utilise pour générer une image numérisée de rayons X observable. La matrice de photodétecteurs au silicium de panneau plat 2D est typiquement fabriquée sur un substrat fragile en verre mince. Ce composant est connu en tant que panneau de détecteurs de rayons X ou panneau d'imagerie. Puisque le panneau d'imagerie est fragile, il doit en conséquence être mécaniquement supporté par un certain type de support de panneau durant l'utilisation. Ce support de panneau empêche le substrat en verre de subir une flexion excessive durant des événements de charge dynamique ou statique qui dans le cas contraire peuvent fracturer le panneau en verre. Le support de panneau assure également la solidité et la rigidité de l'ensemble détecteur complet. De plus, un boîtier ou enceinte externe peut être prévu pour protéger le panneau d'imagerie. Une partie de cette enceinte externe est généralement constituée d'un matériau avec des caractéristiques de faible atténuation des rayons X pour permettre au rayonnement incident de rayons X d'atteindre facilement le panneau d'imagerie. Les supports de panneau et les enceintes protectrices externes sont typiquement constitués d'un métal usiné lourd tel que du magnésium, de façon à assurer un haut niveau de protection mécanique au substrat du panneau plat et aux composants électroniques de lecture associés situés à l'intérieur du boîtier externe. Ainsi, la construction classique de détecteurs de rayons X produit un détecteur de rayons X relativement lourd et épais. Ceci est particulièrement problématique pour des conceptions de détecteurs portables de rayons X où l'on souhaite un assemblage mince et léger. Toutefois, le support de panneau relativement épais et lourd et l'enceinte externe sont nécessaires pour protéger les composants d'imagerie sensibles et fragiles et les circuits électroniques de lecture, car ces détecteurs portables sont typiquement utilisés dans des environnements où ils peuvent tomber, recevoir l'impact d'un objet rigide ou être soumis à la charge d'un patient, par exemple placés juste au-dessous d'un patient dont on forme l'image. L'enceinte externe rigide empêche par exemple les circuits électroniques de lecture d'être appuyés sur les composants d'imagerie lorsqu'ils sont soumis à une lourde charge. -4- Il est en conséquence souhaitable de prévoir un détecteur de rayons X léger et cependant durable, mécaniquement rigide et robuste pour supporter les charges statiques et dynamiques que l'on rencontre durant le fonctionnement normal. Il est également souhaitable de prévoir un support mécaniquement rigide et robuste et cependant léger pour le panneau d'imagerie de façon à le protéger des dégâts dus à un impact important ou aux charges des patients. Brièvement, selon un aspect de la présente technique, il est proposé un détecteur de rayons X. Le détecteur de rayons X comporte un sous-système détecteur configuré pour délivrer en sortie des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X. Le sous-système détecteur comporte un panneau d'imagerie, une couche support et un noyau de faible densité disposé entre le panneau d'imagerie et la couche support. Selon un autre aspect de la présente technique, un détecteur de rayons X est proposé, qui comporte un sous-système détecteur configuré pour délivrer en sortie des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X. Le sous-système détecteur comporte un panneau d'imagerie comprenant un substrat de panneau plat bidimensionnel. Le sous-système détecteur comporte en outre un noyau de faible densité disposé au-dessus d'une couche support et lié au substrat de panneau plat bidimensionnel de sorte que le noyau de faible densité est intercalé en sandwich entre le substrat de panneau plat bidimensionnel et la couche support. Selon un autre aspect de la présente technique, un détecteur de rayons X est proposé, qui comporte un sous-système détecteur configuré pour délivrer en sortie des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X. Le sous-système détecteur comporte un panneau d'imagerie intégré et un support de panneau comportant un substrat de panneau plat bidimensionnel lié à un noyau de faible densité disposé au-dessus d'une couche support de sorte que le noyau de faible densité est intercalé en sandwich entre le substrat de panneau plat bidimensionnel et la couche support. Selon un aspect supplémentaire de la présente technique, il est proposé un procédé pour fabriquer un détecteur de rayons X. Le procédé prévoit la fabrication d'un panneau d'imagerie avec un support de panneau intégré en liant le panneau d'imagerie sur un noyau de faible densité disposé au-dessus d'une couche support et en assemblant un sous-système détecteur configuré pour délivrer en sortie des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X. Le sous-système détecteur comporte un panneau d'imagerie et des circuits électroniques associés. Le procédé -5- prévoit également la disposition du sous-système détecteur à l'intérieur d'une enceinte. Ces caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention ainsi que d'autres seront mieux compris en lisant la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés sur lesquels des caractères analogues représentent des parties analogues dans l'ensemble des dessins, dans lesquels : la figure 1 représente un exemple de système mobile d'imagerie par rayons X utilisant un détecteur numérique portable de rayons X selon un aspect de la présente technique ; la figure 2 est un dessin schématique par blocs de l'exemple de système d'imagerie par rayons X de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en perspective d'un détecteur numérique de rayons X de panneau plat portable selon un aspect de la présente technique ; la figure 4 représente un sous-système détecteur numérique disposé à l'intérieur d'une enceinte protectrice à travers une ouverture dans le détecteur numérique de rayons X de panneau plat portable de la figure 3 ; la figure 5 est une vue en section transversale d'un panneau d'imagerie comportant un support de panneau intégré destiné à être utilisé dans le sous-système détecteur numérique selon un aspect de la présente technique ; et la figure 6 est une vue en section transversale du détecteur numérique de rayons X de panneau plat portable des figures 3 et 4. La présente technique concerne de façon générale des détecteurs numériques portables de rayons X. On peut généralement utiliser ces détecteurs dans une diversité de systèmes d'imagerie, par exemple pour l'imagerie médicale, l'imagerie industrielle et le contrôle de bagages ou de paquets. Bien que la présente explication fournisse des exemples dans le contexte de l'imagerie médicale, un homme de l'art comprendra facilement que l'application de ces détecteurs dans d'autres contextes, par exemple pour l'imagerie industrielle, le contrôle de sécurité et/ou l'inspection de bagages ou de paquets, appartient bien à la portée de la présente technique. La présente invention va être décrite en ce qui concerne un détecteur numérique portable de rayons X à l'état solide à détection indirecte d'un panneau plat, destiné à être utilisé avec un système mobile d'imagerie par rayons X. Toutefois, la présente invention peut s'appliquer de manière équivalente à d'autres types de détecteurs de rayons X incluant des détecteurs numériques à détection directe. De plus, on peut utiliser la présente invention avec des systèmes d'imagerie par rayons X de salle, immobiles ou fixes. En outre, la présente application fait référence à un -6- sujet d'imagerie ainsi qu'à un objet d'imagerie. Ces termes ne sont pas mutuellement exclusifs et ainsi, l'utilisation des termes est interchangeable et elle n'est pas destinée à limiter la portée des revendications annexées. En se référant maintenant à la figure 1, un exemple de système mobile d'imagerie par rayons X 10 utilisant un détecteur portable de rayons X est illustré. Dans le mode de réalisation illustré, le système mobile d'imagerie par rayons X 10 comporte une source de rayonnement 12, telle qu'une source de rayons X 12 montée ou sinon fixée à l'extrémité d'un bras horizontal 14. Le bras 14 permet de positionner de façon variable la source de rayons X 12 au-dessus d'un sujet 16, reposant sur une table ou un lit de patient 17, de telle manière à optimiser l'irradiation d'une région d'intérêt particulière. La source de rayons X 12 est typiquement montée par l'intermédiaire d'un agencement du type à cardan (non représenté) dans une colonne 18. À cet égard, on peut faire tourner verticalement la source de rayons X 12 depuis une position de repos ou de rangement sur la base de l'unité mobile de rayons X 20 jusqu'à une position appropriée au-dessus du sujet 16 pour saisir une exposition aux rayons X du sujet 16. Le mouvement de rotation de la colonne 18 est typiquement limité à une valeur de 360 degrés ou moins pour éviter l'enchevêtrement de câbles à haute tension (non représentés) utilisés pour fournir de l'énergie électrique à la source de rayons X 12. Les câbles peuvent être connectés à une source électrique d'alimentation secteur (non représentée) ou à une batterie (non représentée) située dans la base 20 pour alimenter la source de rayons X 12 ainsi que d'autres composants électroniques du système 10. La source de rayons X 12 projette un faisceau de rayonnement en éventail 22 vers le sujet 16 dont on doit former l'image. Un homme de l'art comprendra que l'on peut inspecter de manière non invasive des sujets anatomiques ainsi que des bagages, des paquets et analogue, en utilisant l'exemple de système d'imagerie par rayons X 10. Un détecteur portable de rayons X 24 placé au-dessous du sujet 16 effectue l'acquisition du rayonnement atténué et génère un signal de sortie de détecteur. Le signal de sortie de détecteur peut ensuite être transmis au système d'imagerie mobile 10 sur une liaison câblée ou sans fil 26. Un homme de l'art comprendra que le système 10 peut être équipé d'une unité d'affichage (non représentée) ou peut y être connecté, pour afficher les images capturées provenant du sujet d'imagerie 16. Un schéma du système d'imagerie par rayons X 10 de la figure 1 est représenté sur la figure 2. Comme décrit ci-dessus, le système 10 comporte la source de rayons X 12 conçue pour projeter le faisceau de rayonnement en éventail 22 -7- depuis un foyer 28 le long d'un axe 30 vers le sujet 16 dont on doit former l'image. Le rayonnement 22 traverse le sujet 16, qui fournit l'atténuation, et la partie atténuée résultante du rayonnement frappe la matrice de détecteurs 24. On notera que des parties du faisceau de rayons X 22 peuvent se prolonger au-delà de la limite du patient 16 et peuvent frapper la matrice de détecteurs 24 sans être atténuées par le patient 16. Dans les modes de réalisation ici présentés, on peut utiliser un détecteur numérique de panneau plat pour détecter l'intensité du rayonnement 22 transmis à travers le sujet 16 ou autour de celui-ci et pour générer un signal de sortie de détecteur en réponse au rayonnement détecté. Un collimateur 32 peut être positionné de façon adjacente à la source de rayons X 12. Le collimateur définit typiquement la taille et la forme du faisceau de rayons X en éventail 22 qui est transmis dans une région dans laquelle est positionné un sujet 16, tel qu'un patient humain, et il peut en conséquence contrôler la portée de l'irradiation. Le détecteur numérique 24 est généralement formé par une pluralité d'éléments détecteurs, qui détectent les rayons X 22 qui traversent le sujet 16 ou qui le contournent. Le détecteur 24 peut inclure par exemple des rangées et/ou colonnes multiples d'éléments détecteurs agencés dans une matrice bidimensionnelle. Lorsqu'il reçoit l'impact d'un flux de rayons X, chaque élément détecteur produit un signal électrique proportionnel au flux de rayons X absorbé dans la position de l'élément détecteur individuel du détecteur 24. Ces signaux sont acquis et traités pour reconstruire une image des caractéristiques de l'intérieur du sujet, comme décrit ci-dessous. La source de rayonnement 12 est contrôlée par un contrôleur de système 34, qui fournit de l'énergie, l'emplacement du foyer, des signaux de contrôle et ainsi de suite, pour les séquences d'imagerie. De plus, le détecteur 24 est couplé au contrôleur de système 34, qui contrôle l'acquisition des signaux générés dans le détecteur 24. Le contrôleur de système 34 peut également exécuter diverses fonctions de traitement et de filtrage de signal, par exemple pour le réglage initial des plages dynamiques, l'entrelacement de données numériques d'images et ainsi de suite. En général, le contrôleur de système 34 commande le fonctionnement du système d'imagerie 10 pour exécuter des protocoles d'examen pour traiter des données acquises. Dans le présent contexte, le contrôleur de système 34 peut également inclure des circuits de traitement de signal, basés typiquement sur un ordinateur numérique à usage général ou spécifique à l'application et des circuits mémoire associés. Les circuits mémoire associés peuvent contenir des programmes et des sous-programmes exécutés par l'ordinateur, des paramètres de configuration, des données d'images et ainsi de suite. -8- Les circuits mémoire associés peuvent contenir par exemple des programmes ou des sous-programmes pour reconstruire une image à partir du signal de sortie du détecteur. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, le contrôleur de système 34 peut contrôler le mouvement d'un sous-système de mouvement 36 par l'intermédiaire d'un contrôleur de moteur 38. Dans le système d'imagerie représenté 10, le sous-système de mouvement 36 peut déplacer la source de rayons X 12, le collimateur 32 et/ou le détecteur 24 dans une ou plusieurs directions dans l'espace par rapport au patient 16. On notera que le sous-système de mouvement 36 peut inclure une structure support, telle qu'un arceau ou un autre bras mobile, sur laquelle on peut disposer la source 12 et/ou le détecteur 24. Le sous-système de mouvement 36 peut permettre en outre de déplacer le patient 16 ou de façon plus spécifique la table de patient 17, par rapport à la source 12 et au détecteur 24, pour générer des images de régions particulières du patient 16. Comme le comprendront les hommes de l'art, un contrôleur de rayonnement 40 disposé dans le contrôleur de système 34 peut contrôler la source de rayonnement 12. Le contrôleur de rayonnement 40 peut être configuré pour fournir une alimentation et des signaux de synchronisation à la source de rayonnement 12. De plus, le contrôleur de rayonnement 40 peut être configuré pour fournir un emplacement de foyer, par exemple, l'activation d'un point d'émission, si la source 12 est une source répartie comprenant des émetteurs d'électrons discrets. En outre, le contrôleur de système 34 peut comprendre des circuits d'acquisition de données 42. Dans cet exemple de mode de réalisation, le détecteur 24 est couplé au contrôleur de système 34 et plus particulièrement, aux circuits d'acquisition de données 42. Les circuits d'acquisition de données 42 reçoivent les données recueillies par les circuits électroniques de lecture du détecteur 24. En particulier, les circuits d'acquisition de données 42 reçoivent typiquement des signaux analogiques échantillonnés provenant du détecteur 24 et convertissent les données en signaux numériques destinés à être traités par la suite par un dispositif de reconstruction d'image 44 et/ou un ordinateur 46. L'ordinateur ou le processeur 46 est typiquement couplé au contrôleur de système 34 et peut inclure un microprocesseur, un processeur de signaux numériques, un microcontrôleur, ainsi que d'autres dispositifs conçus pour exécuter des opérations logiques et de traitement. Les données recueillies par les circuits d'acquisition de données 42 peuvent être transmises au dispositif de reconstruction d'image 44 et/ou à l'ordinateur 46 pour traitement et reconstruction ultérieurs. Les données recueillies -9- par le détecteur 24 peuvent par exemple faire l'objet d'un prétraitement et d'un étalonnage dans les circuits d'acquisition de données 42, le dispositif de reconstruction d'image 44 et/ou l'ordinateur 46 pour transformer les données de manière à représenter les intégrales linéaires des coefficients d'atténuation des objets balayés. Les données traitées peuvent ensuite être réordonnées, filtrées et rétroprojetées de manière à construire une image de la région balayée. Bien qu'un algorithme typique de reconstruction de rétroprojection filtrée soit décrit dans le présent aspect, on notera que l'on peut utiliser un quelconque algorithme convenable de reconstruction, incluant des approches de reconstruction statistique. Une fois reconstruite, l'image produite par le système d'imagerie 10 fait apparaître une région interne d'intérêt du patient 16 qui peut être utilisée pour un diagnostic, une évaluation et ainsi de suite. L'ordinateur 46 peut comprendre une mémoire 48 ou communiquer avec celle-ci, pouvant contenir des données traitées par l'ordinateur 46 ou des données destinées à être traitées par l'ordinateur 46. On comprendra qu'un tel exemple de système 10 peut utiliser un quelconque type de dispositif mémoire accessible par un ordinateur capable d'enregistrer la quantité désirée de données et/ou de code. De plus, la mémoire 48 peut comprendre un ou plusieurs dispositifs mémoire, tels que des disques magnétiques ou optiques, de types similaires ou différents, qui peuvent être locaux au système 10 et/ou éloignés de celui-ci. La mémoire 48 peut contenir des données, des paramètres de traitement et/ou des programmes informatiques comprenant un ou plusieurs sous-programmes pour exécuter les processus de reconstruction. De plus, la mémoire 48 peut être directement couplée au contrôleur de système 34 pour faciliter l'enregistrement des données acquises. L'ordinateur 46 peut également être adapté à contrôler des caractéristiques demandées par le contrôleur de système 34, à savoir des opérations de balayage et une acquisition de données. De plus, l'ordinateur 46 peut être configuré pour recevoir des commandes et des paramètres de balayage provenant d'un utilisateur par l'intermédiaire d'un poste de travail d'utilisateur 50 qui peut être équipé d'un clavier et/ou d'autres dispositifs d'entrée. Ainsi, un utilisateur peut contrôler le système 10 par l'intermédiaire du poste de travail d'utilisateur 50. À partir du poste de travail de l'utilisateur 50, l'utilisateur peut ainsi observer l'image reconstruite et d'autres données concernant le système, initialiser une imagerie et ainsi de suite. On peut utiliser un dispositif d'affichage 52 couplé au poste de travail de l'utilisateur 50 pour observer l'image reconstruite. De plus, une imprimante 54 couplée au poste de travail de l'utilisateur 50 peut imprimer l'image balayée. Le -dispositif d'affichage 52 et l'imprimante 54 peuvent également être connectés à l'ordinateur 46, soit directement, soit par l'intermédiaire du poste de travail de l'utilisateur 50. En outre, le poste de travail de l'utilisateur 50 peut également être couplé à un système d'archivage d'images et de communication (PACS) 56. On notera que le PACS 56 peut être couplé à un système distant 58, tel que le système d'information d'un service de radiologie (RIS), un système d'information hospitalier (HIS) ou à un réseau interne ou externe, de sorte que d'autres personnes à des emplacements différents peuvent avoir accès aux données d'images. Un ou plusieurs postes de travail d'utilisateur 50 peuvent être liés au système pour délivrer en sortie des paramètres du système, demander des examens, observer des images et ainsi de suite. En général, les dispositifs d'affichage, les imprimantes, les postes de travail et les dispositifs similaires fournis dans le système peuvent être locaux aux composants d'acquisition de données ou peuvent être distants de ces composants, par exemple à un autre emplacement dans une institution ou un hôpital ou à un emplacement complètement différent, liés au système d'acquisition d'images par l'intermédiaire d'un ou plusieurs réseaux configurables, tels qu'Internet, des réseaux virtuels privés et ainsi de suite. L'exemple de système d'imagerie 10, ainsi que d'autres systèmes d'imagerie basés sur la détection d'un rayonnement, utilise un détecteur 24, tel qu'un détecteur numérique de rayons X de panneau plat. Une vue en perspective d'un tel exemple de détecteur numérique de rayons X de panneau plat 60 est fournie sur la figure 3. L'exemple de détecteur numérique de rayons X de panneau plat 60 comporte un sous-système détecteur (non représenté) pour générer des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X incidents. Selon des aspects de la présente technique, un boîtier protecteur 62 constitue une enceinte externe au sous-système détecteur, destinée à protéger les composants fragiles du détecteur des dommages lorsqu'ils sont exposés à une charge externe ou à un impact. Dans un mode de réalisation, l'enceinte protectrice 62 peut être une structure continue en une seule pièce et peut être sensiblement dépourvue de quelconques discontinuités. L'enceinte protectrice en une seule pièce peut être par exemple une structure de 4 à 5 faces d'une configuration en forme de manchon ayant au moins une ouverture pour permettre l'insertion du sous-système détecteur. On notera qu'il n'est pas nécessaire que les côtés ou bords individuels du manchon en une seule pièce soient plats mais ils peuvent être arrondis, incurvés, profilés ou conformés de manière à améliorer la robustesse et la facilité d'utilisation du détecteur. À titre de variante, l'enceinte protectrice 62 peut être un assemblage en plusieurs pièces. Par exemple, dans un mode de réalisation, l'enceinte -11- protectrice 62 peut être un recouvrement externe en forme de coque en 2 à 3 pièces. L'enceinte protectrice 62 peut être formée de matériaux tels qu'un métal, un alliage de métaux, une matière plastique, un matériau composite, un matériau composite en combinaison avec des noyaux de faible densité ou une combinaison de ce qui précède. Par exemple, dans un mode de réalisation, l'enceinte protectrice 62 peut être formée d'un cadre en ABS (acrylonitrile-butadiène-styrène) lié à des feuilles composites au-dessus et au-dessous. Dans un mode de réalisation, l'enceinte protectrice 62 peut être formée d'un matériau composite durable léger tel qu'une matière plastique renforcée par des fibres de carbone ou une matière plastique renforcée par des fibres de carbone en combinaison avec des noyaux de mousse. De plus, comme le comprendront les hommes de l'art, l'enceinte protectrice 62 peut être conçue de manière à être sensiblement rigide avec une déviation minimale lorsqu'elle est soumise à une charge externe. Dans certains modes de réalisation, une ou plusieurs pièces de recouvrement de coin ou de bord 64 peuvent être prévues sur des coins, bords respectifs ou sur une partie de bords respectifs de l'enceinte protectrice 62. On notera que la ou les pièces de recouvrement de coin ou de bord 64 peuvent être formées d'un matériau absorbant l'énergie résistant aux impacts, tel que du nylon, du polyéthylène, du polyéthylène de poids moléculaire très élevé (UHMW-PE), du delrin ou du polycarbonate. Le polyéthylène UHMW est un polymère linéaire avec un poids moléculaire situé généralement dans la plage allant d'environ 3 100 000 à environ 6 000 000. En outre, une poignée 66 peut être couplée mécaniquement à l'enceinte protectrice 62 pour assurer la portabilité du détecteur 60. Cette poignée peut être un composant séparé qui est fixé à l'enceinte protectrice 62. On notera de nouveau que la poignée 66 peut être formée d'un matériau absorbant l'énergie résistant aux impacts, tel qu'un polyéthylène de poids moléculaire élevé. À titre de variante, comme le comprendront les hommes de l'art, dans certains modes de réalisation, la poignée 66 peut être une prolongation continue de l'enceinte protectrice 62. En d'autres termes, la poignée 66 peut être formée d'un seul tenant avec l'enceinte protectrice,éliminant ou minimisant ainsi les points de fixation mécanique entre la poignée 66 et l'enceinte protectrice 62. Une pièce de recouvrement de bord amovible peut être prévue dans de tels modes de réalisation pour permettre l'insertion du sous-système détecteur dans l'enceinte protectrice 62. Comme représenté, le détecteur 24 peut être construit sans attache fixe. À titre de variante, le détecteur peut être relié à une attache (non représentée) qui est utilisée pour relier les circuits électroniques de lecture de détecteur au système - 12 - d'acquisition de données du dispositif de balayage durant l'utilisation. Lorsqu'il n'est pas utilisé, le détecteur peut être facilement retiré de l'attache et rangé à distance du système d'imagerie. Ainsi, on peut transporter le détecteur vers et depuis des postes de balayage multiples distants les uns des autres. Ceci est particulièrement avantageux pour des salles d'urgence et d'autres installations de triage. Comme le comprendront les hommes de l'art, la portabilité et le caractère amovible du détecteur améliorent encore la mobilité d'un système mobile d'imagerie par rayons X, tels que celui qui est représenté sur la figure 1. La figure 4 illustre le sous-système détecteur 68 du détecteur numérique portable de rayons X de panneau plat 60 disposé à l'intérieur de l'enceinte protectrice 62 à travers une ouverture 70. Le sous-système détecteur 68 comporte un panneau d'imagerie 72 ayant un support de panneau intégré conformément aux aspects de la présente technique. Comme le comprendront les hommes de l'art, le sous-système détecteur 68 comporte en outre des circuits électroniques de lecture associés 74. Le panneau d'imagerie 72 comporte généralement une couche de scintillateur pour convertir les rayons X incidents en lumière visible. La couche de scintillateur, qui peut être fabriquée à partir d'iodure de césium (CsI) ou d'autres matériaux scintillants, est conçue pour émettre une lumière proportionnelle à l'énergie et à la quantité de rayons X absorbés. Les émissions de lumière sont ainsi supérieures dans les régions de la couche de scintillateur où, soit davantage de rayons X ont été reçus, soit le niveau d'énergie des rayons X reçus était supérieur. Puisque la composition du sujet atténue à des degrés variables les rayons X projetés par la source de rayons X, le niveau d'énergie et la quantité de rayons X frappant la couche de scintillateur ne sont pas uniformes d'un bout à l'autre de la couche de scintillateur. On utilise cette variation d'émission de lumière pour générer un contraste dans l'image reconstruite. Une couche photosensible sur le substrat de panneau plat 2D détecte la lumière émise par la couche de scintillateur. Comme le comprendront les hommes de l'art, dans un mode de réalisation, le substrat de panneau plat 2D peut être un substrat en verre. La couche photosensible comporte une matrice d'éléments photosensibles ou éléments détecteurs pour stocker une charge électrique proportionnelle à la quantité de lumière incidente absorbée par chaque élément détecteur. Chaque élément détecteur comporte généralement une région sensible à la lumière et une région constituée de circuits électroniques destinés à contrôler le stockage et la sortie d'une charge électrique provenant de cet élément détecteur. La région sensible à la lumière est typiquement constituée d'une photodiode, qui absorbe la lumière et crée et stocke par la suite une charge électronique. Après exposition, on lit la charge électrique de - 13 -chaque élément détecteur en utilisant des circuits électroniques contrôlés par une logique 76. Chaque élément détecteur est généralement contrôlé en utilisant un commutateur à transistor. À cet égard, la source du transistor est connectée à la photodiode, le drain du transistor est connecté à une ligne de lecture et la grille du transistor est connectée à une interface de contrôle de balayage disposée sur les circuits électroniques 76 dans le détecteur 60. Lorsqu'on applique une tension négative à la grille, le commutateur est mis dans l'état BLOQUÉ, empêchant ainsi la conduction entre la source et le drain. Inversement, lorsqu'on applique une tension positive à la grille, le transistor devient PASSANT, permettant ainsi à la charge stockée dans la photodiode d'être transmise de la source au drain et sur la ligne de lecture. Chaque élément détecteur de la matrice de détecteurs est construit avec un transistor respectif et il est contrôlé d'une manière cohérente avec ce qui est décrit ci-dessous. De façon spécifique, durant une exposition à des rayons X, on applique une tension négative à toutes les lignes de grille, amenant ou mettant tous les commutateurs à transistors dans l'état BLOQUÉ. En conséquence, toutes les charges accumulées durant l'exposition sont stockées dans la photodiode de chaque élément détecteur. Durant la lecture, on applique une tension positive en séquence à chaque ligne de grilles, une ligne de grilles à la fois. C'est-à-dire que le détecteur est une matrice X-Y d'éléments détecteurs et toutes les grilles des transistors d'une ligne sont connectées ensemble, de sorte qu'en activant une ligne de grilles on lit simultanément tous les éléments détecteurs de cette ligne. À cet égard, on lit une seule ligne de détecteurs à la fois. On peut également utiliser un multiplexeur (non représenté) pour prendre en charge la lecture des éléments détecteurs d'une façon tramée. Un avantage de la lecture séquentielle de chaque élément détecteur individuellement est que la charge d'un élément détecteur ne traverse aucun autre élément détecteur. On applique ensuite la sortie de chaque élément détecteur à un circuit de sortie (par exemple, un dispositif de numérisation) 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 élément détecteur unique de la matrice de détecteurs. La figure 5 est une vue en section transversale du panneau d'imagerie comportant un support de panneau intégré. Dans le mode de réalisation illustré, le panneau d'imagerie 72 est relié à un noyau de faible densité 76 (par exemple, en mousse) disposé au-dessus d'une couche support 78 ou lié à celle-ci. En particulier, le substrat de panneau plat 2D du panneau d'imagerie 72 est lié au noyau de faible - 14 - densité 76 en utilisant une colle 80. Ainsi, on utilise également le substrat de panneau plat 2D du panneau d'imagerie pour former une partie de l'assemblage de support de panneau. La couche support 78 peut être généralement formée d'un métal, d'une matière plastique, d'un matériau composite ou d'une combinaison des matériaux ci-dessus. Dans un mode de réalisation, la couche support 78 peut être sensiblement formée d'une matière plastique renforcée par des fibres de carbone. Ainsi, dans un mode de réalisation, le panneau d'imagerie 72 comportant un support de panneau intégré peut être sensiblement formé d'un panneau d'imagerie et d'un matériau composite en combinaison avec un noyau en mousse dans une construction stratifiée en sandwich, de façon à fournir un assemblage léger mais cependant rigide. La construction du panneau d'imagerie intégré et du support de panneau 72 à partir des matériaux composites en combinaison avec des noyaux en mousse réduit le poids tout en procurant une plus grande rigidité mécanique et une capacité d'absorption d'énergie améliorée. Comme le comprendront les hommes de l'art, les matériaux composites sont typiquement des combinaisons d'un matériau de renfort et d'un matériau de matrice. Le matériau de matrice, typiquement une résine ou époxy, entoure et supporte le matériau de renfort. Les matériaux de renfort, typiquement des fibres ou des particules organiques ou inorganiques, sont liés ensemble par la matrice composite. Pour les renforts de fibres, on peut orienter le sens de chacune des fibres de manière à contrôler la rigidité et la solidité du composite. En outre, le composite peut être formé de plusieurs couches individuelles, l'orientation ou l'alignement des couches de renfort variant à travers l'épaisseur du composite. Les résines utilisées peuvent être des thermodurcissables ou des thermoplastiques. La construction peut être une construction du type stratifié (contenant des couches de renfort seulement) ou une construction de type sandwich (où un noyau de faible densité est inséré entre deux ensembles de couches de renfort). Le noyau de faible densité peut procurer une réduction de poids supplémentaire et peut comporter des aiguilles métalliques ou non métalliques pour renforcer la capacité d'absorption d'énergie. D'autre part, les couches du composite peuvent utiliser des matériaux multiples (carbone, kevlar, feuille d'aluminium, etc.) sous des formes différentes (particules, fibres, tissus, feuilles minces, etc.). Dans un mode de réalisation, le matériau composite pour le détecteur portable de rayons X 60 peut être configuré à partir de fibres de carbone ou de résines époxy en une construction stratifiée avec un noyau en mousse. - 15 - Comme le comprendront les hommes de l'art, un composite structuré en sandwich est une catégorie spéciale de matériaux composites qui est fabriquée en fixant deux couches de renfort minces mais rigides (peaux) sur un noyau léger mais épais (noyau de faible densité). Le matériau du noyau est normalement un matériau de faible solidité, mais son épaisseur plus importante dote le composite en sandwich d'une rigidité en flexion importante avec une faible densité globale. On peut contrôler les propriétés mécaniques du composite structuré en sandwich en modifiant l'épaisseur et la composition du noyau et des couches de renfort externes. Le noyau de faible densité est d'une densité massique extrêmement faible et en conséquence, il contribue peu au poids global de l'ensemble. Par opposition, les couches de renfort en matière plastique renforcée de fibres de carbone, tout en assurant la rigidité, ajoutent du poids à la structure du support de panneau. Le noyau de faible densité peut comprendre une mousse rigide de faible densité, une feuille rigide de faible densité et/ou une feuille semi-rigide de faible densité. On notera que la feuille rigide/semi- rigide de faible densité peut être formée à partir d'une feuille continue de matériau dans laquelle on obtient une faible densité en enlevant de grandes parties de la feuille. Comme le comprendront les hommes de l'art, le matériau de noyau de faible densité peut inclure un quelconque matériau rigide/semi-rigide ayant une densité située dans la plage allant d'environ 0,01 gramme/centimètre cube à environ 0,1 gramme/centimètre cube. Les matériaux de noyau typiques sont des mousses dures rigides de faible densité telles que ROHACELL ou des matériaux en nid d'abeille de faible densité tels que HEXCELL . De plus, le noyau de faible densité peut comporter des structures de support rigide solide intégrées de manière à améliorer la rigidité et la solidité sans compromettre de façon significative l'avantage de poids léger. Dans certains modes de réalisation par exemple, on peut disposer des cadres/éléments de support rigide le long des bords du noyau de faible densité et/ou à l'intérieur du noyau de faible densité. Comme expliqué ci-dessus, dans la présente technique, l'une des peaux rigides de la structure en sandwich est remplacée par le substrat de panneau plat 2D (substrat en verre). Cette approche maintient la rigidité en flexion tout en réduisant le poids du panneau d'imagerie intégré et de la structure support de panneau. En se référant maintenant à la figure 6, une vue en section transversale du détecteur numérique portable de rayons X de panneau plat 60 est illustrée selon des aspects de la présente technique. Comme représenté, on peut disposer une ou plusieurs couches 82 de matériau compressible sur une ou plusieurs parties de la surface interne de l'enceinte protectrice 62, conformément aux aspects de la présente -16- technique, pour maintenir le sous-système détecteur 68 de façon que le sous-système détecteur 68 soit suspendu (flotte librement) à l'intérieur de l'enceinte protectrice 62 et qu'il ne soit pas solidement fixé à l'enceinte protectrice externe 62. Comme le comprendront les hommes de l'art, dans un mode de réalisation, le matériau compressible peut être constitué de matériaux absorbant les impacts tels que du caoutchouc, une mousse, un élastomère, du caoutchouc mousse ou d'autres matériaux élastiques ayant généralement des caractéristiques de faible atténuation des rayons X. De plus, l'enceinte protectrice 62 peut être construite avec des butoirs, des inserts en mousse, des couches de matériau absorbant les impacts et analogue, pour empêcher la fracture des composants du détecteur lorsqu'il tombe ou qu'il est soumis à une charge. Comme décrit ci-dessus, le détecteur de rayons X est conçu pour supporter des impacts d'énergie relativement importante, des contraintes et des tensions telles que les composants relativement sensibles, tels que le panneau d'imagerie et les circuits électroniques associés, ne sont pas endommagés lorsque le détecteur tombe ou qu'il est soumis à une charge externe. Dans un mode de réalisation, le détecteur de rayons X 60 comporte deux couches de matériau absorbant les impacts collés contre ou sinon placés sous les surfaces supérieure et inférieure de l'enceinte protectrice 62. En outre, comme le comprendront les hommes de l'art, le détecteur 60 peut inclure des couches multiples de matériaux absorbant les impacts disposés de manière interstitielle entre les composants du détecteur. On notera que le matériau absorbant les impacts n'est pas conçu pour atténuer le rayonnement afin de ne pas interférer avec l'acquisition des données. Comme le comprendront les hommes de l'art, le matériau absorbant les impacts est un matériau élastique configuré pour absorber le choc et les vibrations communiquées au détecteur lorsqu'il tombe et pour dévier la force appliquée au détecteur lorsqu'il est piétiné ou sinon soumis à une charge, par exemple le poids d'un patient. Le matériau élastique peut être du caoutchouc, une mousse, une mousse de caoutchouc ou une autre matière plastique et il est conçu pour dévier et absorber les contraintes et les déformations sur le détecteur. Ainsi, lorsque le détecteur est piétiné ou qu'il tombe, les composants internes du détecteur ne se fracturent pas ou sinon ne sont pas endommagés. Un homme de l'art comprendra qu'on peut choisir de manière variable l'épaisseur, la densité et la composition du matériau absorbant les impacts afin de définir les limites dans lesquelles le détecteur peut être soumis à une charge ou qu'il peut tomber sans endommager les composants du détecteur. En outre, les deux couches absorbant les impacts peuvent avoir des épaisseurs similaires ou dissemblables et peuvent être constituées d'un ou plusieurs - 17 - matériaux absorbant les impacts, similaires ou dissemblables. Par exemple, la couche supérieure peut être conçue pour être plus absorbante et pour se dévier davantage que la couche inférieure et en conséquence, elle peut être plus épaisse que la couche inférieure ou elle peut être formée d'un matériau avec des caractéristiques améliorées d'absorption et de déviation. Dans un mode de réalisation, la couche supérieure peut être formée de mousse ayant des propriétés élastiques prononcées, tandis que la couche inférieure peut être formée de polyuréthane, de PVC ou d'un autre matériau avec des caractéristiques élastiques moins prononcées. Le détecteur portable de rayons X décrit dans divers modes de réalisation présentés ci-dessus est léger et cependant mécaniquement rigide et robuste et il possède une capacité d'absorption d'énergie améliorée à un moindre coût. Les composants supportant la charge structurelle (l'enceinte protectrice et la couche support) du détecteur portable de rayons X sont constitués d'un matériau composite. Le matériau composite offre une grande rigidité et solidité mécanique, tout en rendant simultanément la construction légère et économique. Comme le comprendront les hommes de l'art, la faible densité du matériau composite utilisé facilite la réduction du poids, tandis que le module et la solidité importantes du composite en fibres de carbone aident à rendre la construction rigide et solide. Comme le comprendront les hommes de l'art, les détecteurs de rayons X actuels comportent un panneau d'imagerie et un support de panneau sous la forme de deux structures séparées qui sont assemblées durant l'assemblage final du détecteur. Bien qu'ils soient mécaniquement solides et rigides, les deux composants ajoutent ensemble un poids significatif au détecteur complet. La présente technique utilise le substrat en verre de panneau plat 2D pour former une partie du support de panneau. Cette conception intégrée du panneau d'imagerie et du support de panneau procure une réduction du poids et du coût globaux du détecteur, tout en maintenant ou en améliorant simultanément la robustesse du détecteur, car la couche de renfort supérieure n'est plus requise pour réaliser un support de panneau séparé. De plus, la conception permet la fabrication soit avec des composites soit des matières plastiques, et en conséquence, réduit le poids et améliore la résistance mécanique. Comme le comprendront les hommes de l'art, l'utilisation d'époxy à base de thermoplastique ou d'époxy trempé de caoutchouc dans une construction composite améliore l'absorption d'énergie. Un avantage supplémentaire de la présente technique réside dans la modulation de la contrainte qui se crée dans le substrat de panneau plat 2D durant la flexion. Des niveaux importants de contrainte dans le substrat en verre finissent par - 18 - provoquer la fracture du substrat en verre. Il est ainsi important de minimiser la contrainte dans le substrat en verre. Durant la flexion du substrat en verre, une contrainte de traction se crée sur la face inférieure et une contrainte de compression se crée sur la face supérieure. La contrainte de compression maximale se trouve sur le bord le plus haut du faisceau tandis que la contrainte de tension maximale est située sur le bord inférieur du faisceau. Puisque les contraintes entre ces deux maximums opposés varient linéairement, il existe en conséquence un point sur le chemin linéaire qui les relie où il n'y a pas de contrainte de flexion. Le lieu de ce point est l'axe neutre. En intégrant le support de panneau avec le panneau d'imagerie, les neutres se décalent vers le support de panneau, réduisant ainsi la contrainte de tension maximale sur le substrat en verre et augmentant ainsi la rigidité mécanique de l'ensemble. De plus, la densité de conditionnement pour le détecteur portable de rayons X décrit dans divers modes de réalisation présentés ci-dessus, isole le sous-système fragile du détecteur (panneau d'imagerie et circuits électroniques de lecture) de l'enceinte protectrice externe en utilisant des éléments en mousse élastomère absorbant les chocs sur toutes les faces. Comme le comprendront les hommes de l'art, l'isolation du sous-système détecteur par rapport à l'enceinte protectrice externe protège le sous-système détecteur des chocs et des contraintes externes se produisant en conséquence de sa chute ou d'un impact contre des objets durs. Bien que certaines caractéristiques de l'invention seulement aient été illustrées et ici décrites, un grand nombre de modifications et de variantes apparaîtront aux hommes de l'art. On doit en conséquence comprendre que les revendications annexées sont destinées à couvrir toutes ces modifications et variantes. LISTE DES ÉLÉMENTS 10 Système d'imagerie mobile 12 Source de rayonnement 14 Bras horizontal 16 Sujet/objet 17 Table ou support de patient 18 Colonne 20 Base mobile d'unité de rayons X 22 Faisceau de rayons X 24 Détecteur 26 Liaison câblée/sans fil 28 Foyer - 19 - 30 Axe 32 Collimateur 34 Contrôleur de système 36 Sous-système de mouvement 38 Contrôleur de moteur 40 Contrôleur de rayonnement 42 Circuits d'acquisition de données 44 Dispositif de reconstruction d'image 46 Ordinateur 48 Mémoire 50 Poste de travail de l'utilisateur 52 Dispositif d'affichage 54 Imprimante 56 PACS 58 Client distant 60 Détecteur numérique de rayons X de panneau plat 62 Enceinte protectrice en une seule pièce 64 Pièces de recouvrement de bord/coin 66 Poignée 68 Sous-système détecteur 70 Ouverture 72 Panneau d'imagerie 74 Circuits électroniques de lecture 76 Noyau (mousse) de faible densité 78 Couche support 80 Couche adhésive 82 Matériau compressible prévu sur la surface interne de l'enceinte externe REVENDICATIONS 1. Détecteur de rayons X (60), comprenant : un sous-système détecteur (68) configuré pour délivrer en sortie des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X, le sous-système détecteur comprenant un panneau d'imagerie (72), une couche support (78) et un noyau de faible densité (76) disposé entre le panneau d'imagerie (72) et la couche support (78). 2. Détecteur de rayons X (60) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sous-système détecteur (68) est disposé à l'intérieur d'une enceinte (62). 3. Détecteur de rayons X (60) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche support (78) comprend au moins un élément parmi un métal, une matière plastique, un matériau composite ou une combinaison de ceux-ci. 4. Détecteur de rayons X (60) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau de faible densité (76) comprend au moins un élément parmi une mousse rigide de faible densité, une feuille rigide de faible densité, une feuille semi-rigide de faible densité ou une combinaison de celles-ci. 5. Détecteur de rayons X (60) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau d'imagerie (72) comprend un substrat de panneau plat bidimensionnel et le noyau de faible densité (78) est lié au substrat de panneau plat bidimensionnel en utilisant une colle (80). 6. Détecteur de rayons X (60) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le panneau plat bidimensionnel comprend un substrat en verre. 7. Détecteur de rayons X (60) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau de faible densité (76) est intercalé en sandwich entre le panneau d'imagerie (72) et la couche support (78). 8. Détecteur de rayons X (60), comprenant : un sous-système détecteur (68) configuré pour délivrer en sortie des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X, le sous-système détecteur (68) comprenant : un panneau d'imagerie (72) comprenant un substrat de panneau plat bidimensionnel ; un noyau de faible densité (76) disposé au-dessus d'une couche support (78) et lié au substrat de panneau plat bidimensionnel de sorte que le noyau de faibledensité (76) est intercalé en sandwich entre le substrat de panneau plat bidimensionnel et la couche support (78). 9. Détecteur de rayons X (60), comprenant : un sous-système détecteur (68) configuré pour délivrer en sortie des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X, le sous-système détecteur (68) comprenant un panneau d'imagerie intégré et un support de panneau comportant un support de panneau plat bidimensionnel lié à un noyau de faible densité (76) disposé au-dessus d'une couche support (78) de sorte que le noyau de faible densité (76) est intercalé en sandwich entre le substrat de panneau plat bidimensionnel et la couche support (78). 10. Procédé de fabrication d'un détecteur de rayons X (60), le procédé comprenant : la fabrication d'un panneau d'imagerie (72) avec un support de panneau intégré (78) en liant le panneau d'imagerie (72) sur un noyau de faible densité (76) disposé au-dessus d'une couche support (78) ; l'assemblage d'un sous-système détecteur (68) configuré pour délivrer en sortie des signaux électriques en réponse à la réception de rayons X, le sous-système détecteur (68) comprenant le panneau d'imagerie (72) et des circuits électroniques associés (74) ; et la disposition du sous-système détecteur (68) à l'intérieur d'une enceinte (62).