Brevet FR2928010A1 — publié le 20090828

B09-0243FR Société dite : GE Medical Systems Global Technology Company, LLC Panneau détecteur et appareil d'imagerie aux rayons X Invention de : WU Zhu UTSCHIG Michael John Priorité d'une demande de brevet déposée en République Populaire de Chine le 13 février 2008 sous le n° 200810074226.0 PANNEAU DETECTEUR ET APPAREIL D'IMAGERIE AUX RAYONS X La présente invention concerne un panneau détecteur et un appareil d'imagerie aux rayons X, et porte en particulier sur un panneau détecteur portable ayant un ensemble détecteur de rayons X logé dans un boîtier, et sur un appareil d'imagerie aux rayons X utilisant un tel panneau détecteur. Comme type d'appareils d'imagerie aux rayons X, il existe des appareils d'imagerie aux rayons X mobiles. L'appareil d'imagerie aux rayons X de ce type est composé d'une console système mobile et d'un panneau détecteur portable. La console système comprend un émetteur de rayons X et un circuit de commande, tandis que le panneau détecteur est composé d'un ensemble détecteur de rayons X et d'un boîtier plat transmettant les rayons X. L'appareil d'imagerie aux rayons X est transporté jusqu'à une chambre d'hôpital d'un patient pour effectuer une radiographie. La radiographie est effectuée dans la chambre d'hôpital de manière telle que le panneau détecteur est placé sur une partie du patient devant être examinée, et des rayons X sont émis depuis le côté opposé. Le signal de rayons X détecté par le panneau détecteur est transmis à la console système par un câble ou sans fil (voir par exemple la demande de brevet japonais n° 2002-336227 (paragraphes 0017 à 0020, figure 1)). L'ensemble détecteur de rayons X comprend un détecteur de rayons X incluant un groupement bidimensionnel d'éléments détectant les rayons X qui convertissent les rayons X incidents en un signal électrique, un substrat de support, un circuit d'interface et une carte de circuit souple qui connecte le détecteur de rayons X et le circuit d'interface. Le groupement bidimensionnel d'éléments détectant les rayons X est monté sur la surface du substrat de support, le circuit d'interface est monté sur la surface arrière du substrat de support, et le circuit souple est monté de la surface du substrat de support à la surface arrière. Le détecteur de rayons X décrit plus haut est fixé de façon rigide à la paroi inférieure interne du boîtier par l'intermédiaire d'une pièce d'écartement faite d'un matériau dur approprié, ou fixé par l'intermédiaire d'un rembourrage qui est fait d'un matériau mou et agencé sous la pièce d'écartement pour absorber des chocs (voir par exemple le brevet des Etats-Unis n° 6 700 126 (colonnes 3 à 5, figure 4). Quand l'ensemble détecteur de rayons X est fixé dans le boîtier par la pièce d'écartement faite d'un matériau dur, un choc produit lorsque le panneau détecteur tombe sur le sol et heurte quelque chose est directement transmis, ce qui peut provoquer une panne de l'ensemble détecteur de rayons X. Quand le rembourrage est agencé sous la pièce d'écartement, le choc subi par l'ensemble détecteur de rayons X est amorti, mais il existe un problème de fiabilité du matériau de rembourrage. Lorsque le rembourrage est intercalé, le positionnement précis de l'ensemble détecteur de rayons X devient difficile, ce qui entraîne une faible productivité. En outre, la stabilité de l'ensemble détecteur de rayons X à l'environnement extérieur est faible en raison de la caractéristique de température du rembourrage ou de l'effet de vibrations extérieures. En considération de ce qui précède, l'objectif de la présente invention est de réaliser un panneau détecteur ayant une résistance aux chocs et une excellente stabilité à l'environnement extérieur, et un appareil d'imagerie aux rayons X qui utilise le panneau détecteur. Dans un premier aspect, l'invention est un panneau détecteur portable comprenant: un ensemble détecteur de rayons X ayant une surface de détection des rayons X sur sa surface; un boîtier parallélépipédique qui loge l'ensemble détecteur de rayons X en son sein et dont au moins une partie supérieure qui est en regard de la surface de détection des rayons X transmet les rayons X; et un élément tampon qui est agencé entre la paroi latérale interne du boîtier et l'ensemble détecteur de rayons X, est fait d'un matériau dur, et a une forme flexible sous l'effet du mouvement de l'ensemble détecteur de rayons X dans la direction globalement parallèle à la surface de détection des rayons X. Dans un deuxième aspect, l'invention est un appareil d'imagerie aux rayons X qui comprend une console système incluant un émetteur de rayons X et un circuit de commande; et un panneau détecteur portable qui détecte des rayons X générés par l'émetteur de rayons X, le panneau détecteur incluant: un ensemble détecteur de rayons X ayant une surface de détection des rayons X sur sa surface; un boîtier parallélépipédique qui loge l'ensemble détecteur de rayons X en son sein et dont au moins une partie supérieure qui est en regard de la surface de détection des rayons X transmet les rayons X; et un élément tampon qui est agencé entre la paroi latérale interne du boîtier et l'ensemble détecteur de rayons X, est fait d'un matériau dur, et a une forme flexible sous l'effet du mouvement de l'ensemble détecteur de rayons X dans la direction globalement parallèle à la surface de détection des rayons X. Dans un troisième aspect, l'invention est un appareil d'imagerie aux rayons X selon le deuxième aspect, dans lequel l'ensemble détecteur de rayons X comprend: un substrat de support; un détecteur de rayons X supporté sur la surface supérieure du substrat de support; une carte de circuit électrique supportée sur la surface inférieure du substrat de support; et une carte de circuit souple qui connecte électriquement le détecteur de rayons X au circuit électrique. Dans un quatrième aspect, l'invention est un appareil d'imagerie aux rayons X selon le deuxième aspect ou le troisième aspect, dans lequel le panneau détecteur comprend en outre une pièce d'écartement qui supporte l'ensemble détecteur de rayons X logé dans le boîtier de façon écartée de la paroi inférieure interne du boîtier. Dans un cinquième aspect, l'invention est un appareil d'imagerie aux rayons X selon le quatrième aspect, dans lequel la pièce d'écartement est mobile sous l'effet du mouvement de l'ensemble détecteur de rayons X dans la direction globalement parallèle à la surface de détection des rayons X. Dans un sixième aspect, l'invention est un appareil d'imagerie aux rayons X selon l'un quelconque des deuxième à cinquième aspects, dans lequel l'élément tampon comprend une baguette agencée sur la paroi latérale interne du boîtier ou l'ensemble détecteur de rayons X et est flexible sous l'effet de la force de pression sur l'ensemble détecteur de rayons X dans la direction globalement parallèle à la surface de détection des rayons X. Dans un septième aspect, l'invention est un appareil d'imagerie aux rayons X selon le sixième aspect, dans lequel les baguettes sont agencées aux quatre coins de la paroi latérale interne du boîtier ou de l'ensemble détecteur de rayons X. Dans un huitième aspect, l'invention est un appareil d'imagerie aux rayons X selon le sixième aspect ou le septième aspect, dans lequel la baguette est une baguette en porte-à-faux dont une extrémité est supportée sur la paroi latérale interne du boîtier ou l'ensemble détecteur de rayons X. Dans un neuvième aspect, l'invention est un appareil d'imagerie aux rayons X selon le sixième aspect ou le septième aspect, dans lequel la baguette est d'une forme correspondant à la forme d'un coin de l'ensemble détecteur de rayons X. Dans un dixième aspect, l'invention est un appareil d'imagerie aux rayons X selon le neuvième aspect, dans lequel l'élément tampon comprend une baguette qui est agencée entre la paroi latérale interne du boîtier et l'ensemble détecteur de rayons X et est flexible sous l'effet de la force de pression sur l'ensemble détecteur de rayons X dans la direction globalement parallèle à la surface de détection des rayons X. Selon la présente invention, le panneau détecteur comprend un élément tampon qui est agencé entre la paroi latérale interne du boîtier et l'ensemble détecteur de rayons X, est fait d'un matériau dur et a une forme flexible sous l'effet du mouvement de l'ensemble détecteur de rayons X dans la direction globalement parallèle à la surface de détection des rayons X. En conséquence, la présente invention peut réaliser le panneau détecteur ayant de la résistance aux chocs et une excellente stabilité à l'environnement extérieur, et un appareil d'imagerie aux rayons X qui utilise le panneau détecteur. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description suivante de quelques formes de réalisation préférées de l'invention, illustrée par les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue représentant l'apparence d'un appareil d'imagerie aux rayons X selon un exemple du meilleur mode de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est une vue représentant la situation dans laquelle l'appareil d'imagerie aux rayons X selon un exemple du meilleur mode de réalisation de la présente invention est déplacé; - la figure 3 est une vue représentant la situation dans laquelle un patient est examiné par l'appareil d'imagerie aux rayons X selon un exemple du meilleur mode de réalisation de la présente invention; - la figure 4 est une vue représentant une configuration de base d'un panneau détecteur selon un exemple du meilleur mode de réalisation de la présente invention; - la figure 5 est une vue représentant une configuration de base d'un panneau détecteur selon un exemple du meilleur mode de réalisation de la présente invention; - la figure 6 est une vue représentant une configuration de base d'un panneau détecteur selon un exemple du meilleur mode de réalisation de la présente invention; - la figure 7 est une vue représentant une configuration de base d'un panneau détecteur selon un exemple du meilleur mode de réalisation de la présente invention; et - la figure 8 est une vue représentant une configuration de base d'un panneau détecteur selon un exemple du meilleur mode de réalisation de la présente invention. Un exemple de réalisation de la présente invention va être décrit en détail à propos des dessins. La présente invention n'est pas limitée à cet exemple. La figure 1 représente schématiquement l'apparence d'un appareil d'imagerie aux rayons X. Cet appareil est un exemple de réalisation de la présente invention. La configuration de cet appareil représente un exemple de réalisation de la présente invention relatif à l'appareil d'imagerie aux rayons X. Comme représenté sur la figure 1, le présent appareil comprend une console système 100. La console système 100 a une structure parallélépipédique d'un solide sensiblement rectangulaire, et contient en son sein un circuit électrique de commande d'imagerie. La console système 100 a une roulette 102 permettant un déplacement au niveau de sa partie inférieure et une poignée de manoeuvre 104 au niveau de sa partie supérieure. Le présent appareil devient donc un appareil d'imagerie aux rayons X mobile qui peut être librement déplacé comme représenté sur la figure 2. Un pupitre de commande 106 est placé sur la surface supérieure de la console système 100. Le pupitre de commande 106 comprend un dispositif de communication homme-machine, tel que par exemple un dispositif d'affichage graphique ou un clavier. Une colonne verticale 110 se trouve à l'arrière de la console système 100. Un émetteur de rayons X 130 est monté sur l'extrémité avant d'un bras 120 qui s'étend horizontalement depuis la colonne 110. L'émetteur de rayons X 130 génère des rayons X par utilisation d'une haute tension fournie depuis la console système 100 par l'intermédiaire d'un câble 132. La direction de l'émetteur de rayons X 130 peut être changée à l'extrémité avant du bras 120. Le bras 120 peut être déplacé vers le haut et vers le bas le long de la colonne 110. La colonne 110 peut tourner autour de l'axe longitudinal. Le présent appareil a un panneau détecteur 200. Le panneau détecteur 200 a une structure parallélépipédique de forme sensiblement rectangulaire. I1 est prévu séparé de la console système 100, et est portable. Le panneau détecteur 200 est rangé dans un compartiment 108 à l'avant de la console système 100 lorsqu'une radiographie n'est pas effectuée. Lorsque la radiographie est effectuée, le panneau détecteur 200 est sorti du compartiment 108 pour être utilisé. Le panneau détecteur 200 est un exemple d'un meilleur mode de réalisation de la présente invention. La configuration du panneau détecteur 200 illustre un exemple du meilleur mode de réalisation de la présente invention relatif au panneau détecteur. La figure 3 représente la situation lorsque le présent appareil est utilisé. Comme représenté sur la figure 3, le présent appareil est utilisé dans une chambre d'hôpital. Une radiographie est effectuée de telle manière que le panneau détecteur 200 est placé sur le dos d'un patient, et des rayons X sont émis depuis le côté avant par l'émetteur de rayons X 130 de la console système 100. Le signal de rayons X détecté par le panneau détecteur 200 est transmis sans fil ou par un câble (non représenté) à la console système 100. La figure 4 représente une configuration de base du panneau détecteur 200. Comme représenté sur la figure 4, le panneau détecteur 200 comprend un boîtier parallélépipédique 55 et un ensemble détecteur de rayons X 51 en forme de plaque rectangulaire logé dans le boîtier 55. La partie supérieure du boîtier 55 qui est en regard d'une surface de détection des rayons X 52a' de l'ensemble détecteur de rayons X 51 est faite d'un matériau transmettant les rayons X. Le boîtier 55 a une poignée 552 à son extrémité. La figure 5 représente un exemple d'une configuration interne du panneau détecteur 200. La figure 5 est une vue en coupe verticale du panneau détecteur 200. Comme représenté sur la figure 5, l'ensemble détecteur de rayons X 51 est composé d'un détecteur de rayons X 52, d'un substrat de support 53 et d'une carte de circuit électronique 54. Le détecteur de rayons X 52 est monté sur la surface du substrat de support 53, et la carte de circuit électronique 54 est montée sur la surface arrière du substrat de support 53, les deux étant électriquement connectés par une carte de circuit souple 56. Le détecteur de rayons X 52 est construit par stratification d'une couche de scintillateur 52a et d'une couche de conversion photoélectrique 52b sur un substrat en verre 52c. La couche de scintillateur 52a convertit les rayons X en lumière, et la couche de conversion photoélectrique 52b convertit cette lumière en un signal électrique. La couche de conversion photoélectrique 52b est constituée d'un groupement bidimensionnel d'éléments de conversion photoélectrique tels que des photodiodes. Le signal électrique obtenu en résultat de la conversion est appliqué à la carte de circuit électrique 54 par l'intermédiaire de la carte de circuit souple 56. Un circuit électrique est monté sur la carte de circuit électrique 54. Le circuit électrique est une interface vers la console système 100. I1 convertit le signal d'entrée en données numériques et transmet le résultat à la console système 100 sans fil ou par un câble (non représenté). La face arrière de l'élément de support 53 comporte une pluralité de pièces d'écartement 57. L'élément de support 53 est maintenu à une certaine distance de la paroi inférieure interne du boîtier 55 par les pièces d'écartement 57. Les faces d'extrémité 58 des pièces d'écartement 57 ne sont pas fixées à la paroi inférieure interne du boîtier 55. A savoir, les faces d'extrémité 58 des pièces d'écartement 57 sont des extrémités mobiles. Les pièces d'écartement 57 peuvent être prévues côté boîtier 55. Dans ce cas, les faces d'extrémité côté élément de support 53 sont des extrémités mobiles. La figure 6 représente un exemple de la configuration interne du panneau détecteur 200 sous la forme d'une vue en coupe horizontale. Comme représenté sur la figure 6, le boîtier 55 a un élément tampon 59 au niveau de chacun des quatre coins de sa surface périphérique interne. Les éléments tampons 59 sont constitués chacun d'une paire de baguettes en porte-à-faux ayant une structure flexible dans la direction de flexion. Chaque paire de baguettes en porte-à-faux a un angle d'ouverture de 90 degrés au niveau d'une partie en porte-à-faux. La forme flexible signifie, dans la présente, que la forme se comporte comme un corps rigide relativement à un choc ou des vibrations produits lors d'une utilisation normale, et se comporte comme un corps élastique de façon à absorber de l'énergie relativement à un choc ou des vibrations extrêmes subis lors d'une chute sur le sol ou d'un heurt contre quelque chose. Les éléments tampons décrits plus haut peuvent être réalisés par conception appropriée du matériau, de la forme et des dimensions. Les éléments tampons 59 sont construits d'un seul tenant avec le boîtier 55. Ces éléments tampons 59 sont construits, par exemple, par moulage du boîtier 55 d'un seul tenant avec les éléments tampons 59. L'élément de support 53 a une partie saillante 53a au niveau de chacun de ses quatre coins en correspondance avec ces éléments tampons 59. Les quatre parties saillantes 53a sont respectivement appuyées contre les quatre éléments tampons 59. Chaque partie constituée d'un élément tampon 59 et d'une partie saillante 53a est un exemple d'un mécanisme de support de l'invention. Lorsqu'un choc ou des vibrations excessifs sont appliqués horizontalement, les éléments tampons 59 exercent un effet d'amortissement par flexion de leurs baguettes. Un choc ou des vibrations sont appliqués horizontalement lorsqu'un coin ou un bord du panneau détecteur 200 heurte le sol ou un objet étranger ou à toute autre occasion similaire. Un choc ou analogue sur l'ensemble détecteur de rayons X 51 est amoindri par les éléments tampons, et l'ensemble détecteur de rayons X 51 devient moins sujet à une défaillance. De plus, aucun matériau de rembourrage ou analogue n'est utilisé pour l'effet d'amortissement, et une fiabilité élevée est obtenue. La figure 7 représente un autre exemple de la configuration interne du panneau détecteur 200 sous la forme d'une vue en coupe horizontale. Comme représenté sur la figure 7, le boîtier 55 a quatre parties saillantes 60 sur sa surface périphérique interne sur quatre côtés. L'élément de support 53 a un élément tampon 61 sur chacun de ses quatre côtés en correspondance avec ces parties saillantes 60. Les quatre éléments tampons 61 sont appuyés contre les quatre parties saillantes 60 respectives. Les éléments tampons 61 sont construits chacun d'une baguette montée à cheval, flexible lorsqu'elle est poussée horizontalement par l'ensemble détecteur de rayons X 51. Les éléments tampons 61 sont construits d'un seul tenant avec l'élément de support 53. Ces éléments tampons 61 sont construits, par exemple, par moulage de l'élément de support 53 d'un seul tenant avec les éléments tampons 61. Lorsqu'un choc ou des vibrations excessifs sont appliqués horizontalement, les éléments tampons 61 exercent un effet d'amortissement par flexion de leurs baguettes. Cela amoindrit le choc ou analogue sur l'ensemble détecteur de rayons X 51, et l'ensemble détecteur de rayons X 51 devient moins sujet à une défaillance. De plus, aucun matériau de rembourrage ou analogue n'est utilisé pour l'effet d'amortissement, et une fiabilité élevée est obtenue. La figure 8 représente un autre exemple de la configuration interne du panneau détecteur 200 sous la forme d'une vue en coupe horizontale. Comme représenté sur la figure 8, l'élément de support 53 a des éléments tampons 62 respectivement formés au niveau de ses quatre coins. Les éléments tampons 62 s'étendent en diagonale depuis les quatre coins. Leurs extrémités sont constituées chacune d'une baguette appuyée contre celui correspondant des quatre coins sur la périphérie interne du boîtier 55. Les baguettes ont une forme telle qu'elles sont flexibles sous une force de pression appliquée horizontalement sur l'ensemble détecteur de rayons X 51. Les éléments tampons 62 sont construits d'un seul tenant avec l'élément de support 53. Ces éléments tampons 62 sont construits, par exemple, par moulage de l'élément de support 53 d'un seul tenant avec les éléments tampons 62. Lorsqu'un choc ou des vibrations excessifs sont appliqués horizontalement, les éléments tampons 62 exercent un effet d'amortissement par flexion de leurs baguettes. Cela amoindrit le choc ou analogue sur l'ensemble détecteur de rayons X 51, et l'ensemble détecteur de rayons X 51 devient moins sujet à une défaillance. De plus, aucun matériau de rembourrage ou analogue n'est utilisé pour l'effet d'amortissement, et une fiabilité élevée est obtenue. REVENDICATIONS 1. Panneau détecteur (200), qui est portable, comprenant : un ensemble détecteur de rayons X (51) ayant une surface de détection des rayons X sur sa surface; un boîtier parallélépipédique (55) qui loge l'ensemble détecteur de rayons X (51) en son sein et dont au moins une partie supérieure qui est en regard de la surface de détection des rayons X transmet les rayons X; et un élément tampon (59, 61, 62) qui est agencé entre la paroi latérale interne du boîtier et l'ensemble détecteur de rayons X (51), est fait d'un matériau dur, et a une forme flexible sous l'effet du mouvement de l'ensemble détecteur de rayons X dans la direction globalement parallèle à la surface de détection des rayons X. 2. Appareil d'imagerie aux rayons X, comprenant : une console système (100) incluant un émetteur de rayons X (130) et un circuit de commande; et un panneau détecteur portable (200) qui détecte des rayons X générés par l'émetteur de rayons X (130), le panneau détecteur (200) incluant: un ensemble détecteur de rayons X (51) ayant une surface de détection des rayons X sur sa surface; un boîtier parallélépipédique (55) qui loge l'ensemble détecteur de rayons X (51) en son sein et dont au moins une partie supérieure qui est en regard de la surface de détection des rayons X transmet les rayons X; et un élément tampon (59, 61, 62) qui est agencé entre la paroi latérale interne du boîtier et l'ensemble détecteur de rayons X (51), est fait d'un matériau dur, et a une forme flexible sous l'effet du mouvement de l'ensemble détecteur de rayons X (51) dans la direction globalement parallèle à la surface de détection des rayons X. 3. Appareil d'imagerie aux rayons X selon la revendication 2, dans lequel : l'ensemble détecteur de rayons X (51) comprend :un substrat de support (53); un détecteur de rayons X (51) supporté sur la surface supérieure du substrat de support; une carte de circuit électrique (54) supportée sur la surface inférieure du substrat de support; et une carte de circuit souple (56) qui connecte électriquement le détecteur de rayons X au circuit électrique. 4. Appareil d'imagerie aux rayons X selon la revendication 2 ou 3, dans lequel : le panneau détecteur (200) comprend en outre une pièce d'écartement (57) qui supporte l'ensemble détecteur de rayons X (51) logé dans le boîtier de façon écartée de la paroi inférieure interne du boîtier. 5. Appareil d'imagerie aux rayons X selon la revendication 4, dans lequel la pièce d'écartement (57) est mobile sous l'effet du mouvement de l'ensemble détecteur de rayons X (51) dans la direction globalement parallèle à la surface de détection des rayons X. 6. Appareil d'imagerie aux rayons X selon la revendication 2, dans lequel l'élément tampon (59, 61, 62) comprend une baguette agencée sur la paroi latérale interne du boîtier ou l'ensemble détecteur de rayons X (51) et est flexible sous l'effet de la force de pression sur l'ensemble détecteur de rayons X (51) dans la direction globalement parallèle à la surface de détection des rayons X. 7. Appareil d'imagerie aux rayons X selon la revendication 6, dans lequel les baguettes sont agencées aux quatre coins de la paroi latérale interne du boîtier ou de l'ensemble détecteur de rayons X. 8. Appareil d'imagerie aux rayons X selon la revendication 6, dans lequel la baguette est une baguette en porte-à-faux dont une extrémité est supportée sur la paroi latérale interne du boîtier ou l'ensemble détecteur de rayons X. 9. Appareil d'imagerie aux rayons X selon la revendication 6, dans lequel : la baguette est d'une forme correspondant à la forme d'un coin de l'ensemble détecteur de rayons X. 10. Appareil d'imagerie aux rayons X selon la revendication 9, dans lequel : les éléments tampons (59, 61, 62) comprennent une baguette qui est agencée entre la paroi latérale interne du boîtier et l'ensemble détecteur de rayons X et est flexible sous l'effet de la force de pression sur l'ensemble détecteur de rayons X dans la direction globalement parallèle à la surface de détection des rayons X.