INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De même, il a été confirmé que les sources des radiations des unités existantes de thérapie aux radiations sont malgré les puissances élevées développées moins performantes que les tubes aux rayons X utilisés actuellement dans la plupart des scanners de tomographie calculée qui procurent un débit de dose plus élevé que ni le cobalt ni d'autres sources ne peuvent le faire. Le tube stéréoscopique de la présente invention va au-delà et procure avec trois fois plus d'anodes un débit trois fois plus élevé, dans un mode de réalisation préféré avec un seul tube triconique trianodique, ou quatre fois plus avec un tube quadriconique tétranodique, dont il existe cinq sur l'orbite de la portique rotative à l'intérieur d'un même statif scanographique en mode quinquaphasé, destiné pour l'un à la localisation en cours de traitement de la lésion par scanographie diagnostique et pour les quatre autres à l'irradiation thérapeutique. La localisation scanographique polyconique instantanée plus exacte des effets isotropiques sur la cible des faisceaux simultanés d'énergie radiante, pendant que le niveau d'énergie inférieur d'irradiation des rayons X de kilovoltage standard (80 - 120 kV) autorise le rehaussement par leur interaction dans le tissu
cible de la dose d'iode de la région cible et un RBE plus élevé, par leur passage à des énergies d'orthovoltage. Le patient reposant sur un support généralement fixe.
Une série des coupes diagnostiques 4-D et un repositionnement du patient est exécuté si nécessaire, et en ajustant la position de la table en largeur, en profondeur, en hauteur ainsi que plusieurs degré de liberté en inclinaison crânio-podale et latéro- latérale du plateau de ladite table, pour déplacer ainsi la lésion cible à l'isocentre de rotation, à la distance voulue de l'isocentre telle que déterminée par l'usage conventionnel du logiciel de mesure d'affichage d'image du CT scanner décrit dans ce brevet.
. Le portique et le support patient tournent autour d'un isocentre unique I. La capacité de bascule du statif du CT scanner de la présente invention associée aux degrés de liberté du support patient est géométriquement beaucoup plus flexible que celle disponible avec les accélérateurs linéaires usuels (6 à 15 MeV) utilisés pour la thérapie aux radiations. La présente invention offre finalement un profil amélioré de . dose de radiation par rapport aux unités classiques de radiothérapie du fait d'une rotation continue de cinq sources des faisceaux convergents associés à six sources des faisceaux statiques, réalisant un nombre augmenté des champs fournissant simultanément les faisceaux d'irradiation thérapeutique convergeant sur une même cible. L'art antérieur comprend l'usage des collimateurs variables pour façonner le . faisceau de radiothérapie externe, mais pas en connexion simultanée, comme dans la présente invention, avec les scanners diagnostiques CT, où seule compte la forme du pic de diffusion de l'énergie radiante en interaction dans le milieu diffusant visé.
5. 3.2. - Irradiation avec plusieurs plans de symétrie en miroir En effet une heure d'exposition d'un tube scanographique standard de 120-140 kV . donnerait 360 rads ; il faut 20 minutes de temps si l'on utilise par exemple simul- tanément 3 tubes conventionnels (120-140 kV x 3) sur orbite pour irradier la même cible ; et environ 7-10 minutes avec 3 tubes conventionnels d'orthovoltage (250 kV) + 30 % d'augmentation de la dose du fait de l'effet conjugué des trois, dans le volume cible. Il faut moins de temps encore pour les tubes polyanodiques pour acco- . mplir le même travail par fraction d'irradiation car le dispositif de la présente invention dispose d'un nombre d'odd des tubes à anodes tournantes et sont de capacité thermique élevée et de conception avancée pour produire lesdits faisceaux simultanés de radiation). Des tubes à rayons X angulairement espacés de façon équivalente autour du statif, tel qu'illustré par les figures 4 et 6, procurent une balance de poids. La présente invention est sinon conçue, au niveau de son CPU,
comme un estimateur multifonctions, qui se caractérise en ce qu'il est apte à combiner plusieurs types de symétries en miroir complexes d'irradiation des faisceaux synchrones, allant de la symétrie tétraédrique jusqu'à la symétrie icosaédrique.
5. 4. - Cyclothérapie d'orthovoltage de symétrie icosaédrique En cyclopolystéréothérapie les effets décuplent et le temps est encore réduit, on peut facilement atteindre 300-400 rads à l'ensemble du volume cible en une séance de 5 à 10 minutes de temps d'irradiation y compris le temps de refroidissement du tube, qui commence pendant les diverses synchronisation physiologique et se prolonge pendant le changement des malades sur la table d'irradiation. La présente invention est basée sur un CT scanner de haut voltage utilisant un tube à rayons X de thérapie d'orthovoltage apte à fonctionner à des kilovoltages plus élevés ou orthovoltage pour la thérapie et réaliser des débits plus élevés de dose et de plus grandes énergies d'électrons à efficience élevée de conversion des rayons X avec un pourcentage plus faible d'échauffement du tube (par exemple, 250 kVP) aussi bien pour un contraste d'image plus optimal à des kilovoltages plus faibles (80 - 140 kVP). Dans le mode de réalisation préféré, les tubes des portiques stationnaires incluent soit des anodes stationnaires multiples dissipant la chaleur et refroidie à l'huile ou des tubes à plusieurs anodes tournantes de capacité thermique élevée et de conception avancée, comme le tube stéréographique (de projection en mode biconique, triconique ou encore tétraconique) embarqués sur la portique rotative, pour produire une interaction des faisceaux de radiation multiples, avec plusieurs tubes à rayons X et réaliser non pas une tomothérapie (séquentielle ou hélicoïdale) mais plutôt une cyclothérapie à phases d'irradiation multiples, lorsque associé à un mouvement simultané, tel qu'en scanographie hélicoïdale, de translation continue de la table, limitée au volume cible.
C'est la cyclothérapie ultra-rapide d'orthovoltage et de haute précision dans le contexte de la polystéréoradiothérapie CT-guidée à symétries en miroir multiples ou à type de symétrie variable au cours du temps qui allie ondes, lorsque le cycle de passage de la symétrie parfaite à la relative dissymétrie est cinq fois plus rapide que le rythme de rotation du statif qui est d'un cycle par 0,5 s, et particules (photons X) d'irradiation thérapeutique dans son mode opératoire où le choix d'une certaine symétrie d'organisation spatiale des sources a une influence sur l'efficacité de ce
mode d'allocation d'énergies radiantes diffusant dans la cible de même que l'organisation fonctionnelle du dispositif est adaptée aux problèmes internes d'allocation conformationnelle de dose et d'estimation interactive per-opératoire des conditions exactes de délivrance de ladite dose, apte à réduire l'erreur tant humaine qu'instrumentale par des méthodes statistiques. La revue de la littérature n'indique-telle pas des niveaux élevés d'erreur au sein de la technique de Radiothérapie, dont l'étiologie est certes multifactorielle. Mais, l'effort de résolution est surtout porté sur l'amélioration de performance humaine par une culture de sécurité et d'intervention sous forme de protocoles.
5.4.1. - Principe générale d'un scanner CT estimateur image-guidée dyna- mique, à des fins de Radiothérapie, de la présente invention basée sur les méthodes statistiques ou radioscanométrie.
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour obtenir par radioscanométrie une série de données d'images tridimensionnelles d'un organe généralement en mouvement volontaire et/ou involontaire se déplaçant périodiquement dans l'organisme d'un patient 34, grâce à une source des rayons X 4 et à un dispositif à rayons X comportant un détecteur multicouches de rayons X 14 ou radiocinéscanographie ou encore radiocinéscanoscopie, et des moyens pour diriger les faisceaux photoniques produits par les différentes sources synchrones. Grâce à ce dispositif on obtient en même temps que les séries des données de projection, un signal de mouvement qui se trouvent en relation avec le mouvement périodique de l'organe corporel ou radiocinéscanométrie. L'imagerie en section transversale de la région entière peut être répétée périodiquement pour vérifier le mouvement du patient et le mauvais positionnement du patient et des incidences des différents faisceaux d'irradiation.
Si une expérience complexe d'exploration physiologique multi-phase résulte de la réalisation dans un certain ordre, d'une première expérience simple pouvant conduire lors de la simulation clinique à no résultats de mesure différents, ensuite à ni résultats de mesure différents, lors de la première séance ou fraction d'irradiation, suivie d'une deuxième expérience simple lors de la seconde séance pouvant conduire à n2 résultats de mesure différents, puis d'une troisième expérience lors de la deuxième séance et ainsi de suite tout au long de la protraction du traitement aux rayons X ; nombre de résultats distincts possibles de l'expérience globale est égal à n = ni x n2 x n3 x ... x nk pour, outre la simulation de planification, k séances d'irradiation thérapeutique. L'enjeu majeur est celui de déterminer exactement
l'amplitude des erreurs faites, en supprimant au préalable toutes nouvelles opportunités d'erreur et toute subjectivité de mesure, dans : a) la mise en place sur le simulateur des patients par rapport à leur mise en place prévisionnelle, eu égard à l'alignement des faisceaux de traitement planifié sur la cible visée ; et b) dans la répétition sur l'unité de traitement de la mise en place à chaque fraction des patients et d'explorer comment les composantes des différentes erreurs systématiques peuvent-elles être réduites non pas avec un protocole de décision généralement horsligne pour les corrections de la mise en place, mais en faisant appel à un estimateur image-guidée tel que celui préconisé dans la présente invention, évaluant par des méthodes statistiques la mobilité externe volontaire et involontaire et la mobilité interne (mouvements d'organes et mouvements transmis à distance) au cours d'un laps de temps suffisant que pour avoir un échantillonnage statistiquement significatif et représentatif des différentes mobilités en cause. Ces données échantillonnées différemment à chaque séance et appartenant de ce fait à des échantillons distincts ne subissent pas l'influence de la censure des intervalles inter-fractions et garantissent l'excellence scientifique des résultats obtenus.
Chaque faisceau est en Radiothérapie de conformation de plus en plus façonné aujourd'hui par un collimateur rotative pour épouser les irrégularités morphologiques des lésions visées. La tomothérapie présente par ailleurs une modalité évolutive qui, semble-t-il, prône la promesse de conformation de la dose aux volumes tumoraux la meilleure avec une réduction concomitante en lésion radio-induite aux structures environnantes. La présente invention façonne quant à elle la géométrie spatio-temporelle du pic de dépôt d'énergies, comme nous l'avons déjà vu dans le volume d'interaction électromagnétique, en jouant sur les incidences respectives des faisceaux simultanés d'irradiation synchrones ainsi que sur le nombre des sources des rayons X simultanément commutées. C'est ainsi qu'une méthode pour utiliser un faisceau d'énergie radiante à des fins de radiothérapie par faisceaux externes dans laquelle les faisceaux d'irradiation en éventail sont latéralement limités par des volets antidiffusants qui délimitent la largeur du faisceau à la région d'intérêt et inclut l'étape de restreindre les faisceaux d'énergie radiante du scanner en dessous du diamètre entier de la lésion cible (marge de sécurité négative). La forme de la section transversale de l'ouverture de champ du tube importe peu, sauf à diaphragmer pour en limiter l'irradiation inutile. La commutation de différents tubes peut, selon le principe de la scanographie hélicoïdale à phases multiples, s'effectuer simultanément ou chaque source s'allumant indépendamment et la résultante de l'in-
Le problème pour créer une coupure non plate en sortie d'un dispositif 1 5 projecteur de type hybride ne peut donc pas être résolu avec les techniques
utilisées pour les dispositifs projecteurs paraboliques.
C'est un objet de l'invention de répondre à ce problème. D'une façon générale, on propose dans l'invention on propose un dispositif projecteur hybride perfectionné, par opposition aux projecteurs hybrides basiques qui 20 viennent d'être décrits, c'est à dire compact en largeur et en profondeur, capable d'engendrer un faisceau lumineux satisfaisant, et présentant un aspect voisin de celui d'un elliptique, ce projecteur de type hybride perfectionné ayant subi quelques modifications pour obtenir une ligne de
coupure non plate du faisceau lumineux.
A cet effet, dans l'invention, on propose un basculement vertical de certaines zones de surface du miroir et/ou de la lentille, de façon à ce que l'inclinaison de ces zones soient modifiées, entraînant ainsi un décalage vers le haut de certaines des images, constituant le faisceau lumineux, de la
L'invention concerne donc essentiellement un dispositif projecteur comprenant notamment une source lumineuse, un miroir présentant une surface réfléchissante pour réfléchir des signaux lumineux produits par la source lumineuse et un élément transparent de déviation optique, présentant une face d'entrée des signaux lumineux réfléchis et une face de sortie des 35 signaux lumineux réfléchis, l'élément transparent de déviation étant placé devant le miroir, le miroir étant apte à coopérer avec la source lumineuse pour engendrer un faisceau délimité par une ligne de coupure, et l'élément de déviation étant apte à assurer un étalement horizontal des signaux lumineux produits par la source lumineuse et réfléchis par le miroir, sans 5 modifier la répartition verticale des signaux lumineux, ledit dispositif projecteur étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins un décrochement ménagé sur au moins une des surfaces rencontrées par les signaux
lumineux pour obtenir une ligne de coupure non plate du faisceau lumineux.
Le procédé selon l'invention peut en outre présenter une ou plusieurs 10 des caractéristiques suivantes: - au moins un décrochement consiste en au moins un prisme disposé sur l'élément transparent de déviation optique; parmi les prismes disposés sur l'élément optique de déviation, on trouve au moins un prisme latéral disposé sur une bande verticale latérale 15 de l'élément optique de déviation; - parmi les prismes disposés sur l'élément optique de déviation, on trouve un prisme central disposé sur une bande verticale centrale, un des bords de cette bande verticale centrale étant confondu avec un axe central vertical de l'élément optique de déviation; une base de chaque prisme est disposée vers le haut de chaque bande verticale sur laquelle il est disposé, un sommet de chaque prisme étant disposé vers le bas de chaque bande verticale sur laquelle il est disposé; - chaque prisme est disposé sur la face d'entrée des signaux lumineux 25 réfléchis de l'élément optique de déviation; - au moins un décrochement consiste en un basculement d'une bande verticale constituant la surface réfléchissante du miroir par rapport à une bande verticale adjacente du miroir; - parmi les basculements effectués sur la surface du miroir, on trouve 30 au moins un basculement latéral d'une bande verticale latérale du miroir; - parmi les basculements effectués sur la surface du miroir, on trouve un basculement central disposé sur une bande verticale centrale du miroir, un des bords de cette bande verticale centrale étant confondu avec un axe central vertical du miroir; - chaque basculement d'une bande verticale du miroir est effectuée il de telle sorte que des surfaces de raccord, apparaissant entre les bandes verticales basculées et les bandes verticales adjacentes, soient exposées au minimum aux signaux lumineux produits par la source de lumière; - au moins un décrochement consiste en un remplacement d'une 5 section particulière de la surface réfléchissante du miroir, ladite section particulière correspondant aux extrémités latérales d'un morceau de surface du miroir résultant de l'intersection de la surface réfléchissante du miroir et de l'espace défini entre un premier plan horizontal central du miroir et un deuxième plan, incliné par rapport au premier plan, par une surface de type 10 parabolode; - au moins un décrochement consiste en un remplacement d'une section particulière la face d'entrée des signaux lumineux réfléchis de l'élément transparent de déviation optique, ladite section particulière correspondant aux extrémités latérales d'un morceau de surface de ladite 15 face d'entrée résultant de l'intersection de ladite face d'entrée et de l'espace défini entre un premier plan horizontal central du miroir et un deuxième plan, incliné par rapport au premier plan, par une surface plane; - l'inclinaison entre le premier plan et le deuxième plan est de l'ordre
de 15 degrés.
Un autre objet de l'invention est un véhicule automobile équipé d'au moins un dispositif projecteur présentant l'une au moins des caractéristiques
qui viennent d'être décrites.
L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la
lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui 25 l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement
- à la figure 1, déjà décrite, illustre schématiquement par une coupe horizontale axiale le principe de construction d'un projecteur hybride basique; - aux figures 2a et 2b, également déjà décrites, illustrent respectivement deux courbes de comportement montrant un exemple particulier de conception d'un miroir et d'un élément optique de déviation utilisés dans un projecteur hybride basique; - à la figure 3, également déjà décrite, une vue schématique en coupe 35 horizontale axiale d'un exemple de projecteur hybride basique construit selon ce principe; - à la figure 4, également déjà décrite, une vue schématique en coupe verticale axiale de l'exemple de projecteur de la figure 3; - à la figure 5, également déjà décrite, une vue de face de l'élément optique de l'exemple de projecteur des figures 3 et 4; - à la figure 6, également déjà décrite, une vue en perspective avec lignes de trace du miroir et de la lentille du projecteur des figures 3 à 5; - aux figures 7a et 7b, des exemples de représentation schématique de lignes de coupure que l'on cherche à obtenir avec le dispositif projecteur 1 0 selon l'invention; - aux figures 8a à 8c, différentes vues d'un exemple de réalisation de la surface du miroir intervenant dans le dispositif projecteur selon l'invention; - aux figures 9a et 9b, différentes vues d'un autre exemple de réalisation de la surface du miroir intervenant dans le dispositif projecteur 15 selon l'invention; - aux figures 10a et 1Ob, différentes vues d'un exemple de réalisation de la surface de la lentille intervenant dans le dispositif projecteur selon l'invention.
La performance d'une imagerie tomographique est quantifiée, en comparaison de chacun avec la performance mesurée sur un CT scanner conventionnel (qui est en soi au jour d'aujourd'hui une mauvaise référence), en termes d'uniformité de réponse, de linéarité de réponse, du bruit du voxel, du spectre bruit-énergie (NPS = Noise-power spectrum), et de fonction de transfert de modulation (MTF). La réponse est jugée, pour la géométrie employée et les objets considérés, uniforme à 2 % près et linéaire à 1 % près. Le bruit du voxel est, au niveau de 20 HU, comparable au CT scanner conventionnel. Les résultats du NPS et du FTM de Jaffray et coll. mettent en lumière les caractéristiques dépendant de la fréquence de transfert, confirmant ainsi que le système CBCT peut fournir, dans ces conditions, une haute résolution spatiale et ne peut souffrir grandement des niveaux des bruits additionnels. Pour des objets plus grands et/ou de faibles expositions, les niveaux du bruit additionnel doivent être réduits pour maintenir une performance élevée. Des études d'imagerie d'un fantôme de faible contraste et d'un petit animal (un rat euthanasie) démontrent qualitativement une excellente visibilité des tissus mous et une haute résolution spatiale (Or cette dernière est fonction, comme nous le savons, de l'échantillonnage de l'objet au moment de l'acquisition des données et de la discrétisation par conséquent dudit objet). La qualité de l'image semble être, pour ces auteurs, comparable ou supérieure à celle d'un scanner conventionnel. Ces résultats quantitatifs et qualitatifs démontrent clairement le potentiel des systèmes CBCT à faisceau conique de balayage, des imageurs à panel plat. Des progrès en technologie FPI (des convertisseurs améliorés des rayons X et des électroniques rehaussées, par exemple) sont anticipés pour permettre de haute performance au CBCT, destiné à l'imagerie médicale basée sur le FPI.
Pourtant, pour répondre aux besoins autrement plus précis de la Radiothérapie, la recherche d'une technique d'irradiation optimale n'est pourtant pas une idée
nouvelle et constitue depuis le début de cette discipline l'objectif premier du radiothérapeute, du physicien et du technicien ayant en charge l'élaboration du plan de traitement. Les performances actuelles des systèmes d'imagerie et d'informatique associées au développement de logiciels spécifiques, permettent tout simplement de concevoir et d'aborder de manière différente et surtout rapide l'acte de simulation . Faire mieux, moins cher et plus vite, c'est là que se situe le n#ud épistémologique du problème, concernant entre autres la détermination des volumes cibles (GTV, CTV, PTV) abordée à la résolution de laquelle s'attache par la présente invention ; les simulations cliniques ou virtuelles, 2-D ou 3-D ; la justesse de la visée balistique surtout ; et enfin la distribution de la dose, ses hétérogénéités tout comme son gradient de dose entre tissus sains et tumeur, eu égard aux hétérogénéités non-maîtrisées, ainsi qu'à l'outil mathématique devant faire passer beaucoup de temps à tout calculer, voire même à intégrer dans ce calcul toutes les incertitudes et paramètres divers, cumulant inexorablement en des sommes considérables des calculs déjà très fastidieux avec leurs erreurs additionnelles respectives sur toutes les évaluations respectives différées et exécutées séparément sur des outils différents avec des instruments différents.
Dans l'art antérieur, le système est fait de manière à définir la cible dans un nuage de densité volumique large et imprécise capable à tout hasard de contenir la lésion, à l'instar du principe d'incertitude de Heisenberg, en Mécanique quantique, par rapport au temps d'observation et à la position exacte à un instant donné de l'objet.
Seul un contrôle d'excellence scientifique, comme celui proposé par cette nouvelle invention, peut permettre une vérification objective de la visée, démarche en dehors de laquelle il n'existe pas de science à proprement parler. Cet élément perturbateur vient briser la symétrie de transformation permettant de rechercher un équilibre d'une autre nature. Ceci dans la mesure où plus d'incertitude est égale à plus d'irradiation inutile aux tissus normaux, et surtout plus de tissu tumoral loupé par la visée imparfaite. Concession faite au fondement philosophique voir au travers qui préside aux destinées du Radiodiagnostic, dont le refus de subir ces incertitudes a pour corollaire la diminution du niveau d'irradiation inutile des tissus sains. Il faut donc être à tout moment capable, en sciences radiologiques, de voir à travers et de contrôler exactement l'excellence scientifique et la qualité de ce que l'on fait.
L'art actuel est en cela une fiction où la coïncidence des éléments du volume cible ayant existé ou existant est, dans la mesure où les choses évoluent constamment, tout à fait fortuite et échappe à tout contrôle voire même à toute prévision précise. Dans