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Appareil de radiographie.
Divers appareils ont été proposés pour exécuter des radiographies "en coupe" par des déplacements simultanés et de sens inverses du film et de l'ampoule à rayons X autour d'un axe situé dans le plan de coupe, de manière à faire ap- paraître sur les radiographies l'image nette des organes ou autres éléments situés dans le plan de coupe et à rendre floue ou effacée l'image de ceux qui se trouvent en déçà'pu au-delà de ce plan.
On peut considérer que dans les appareils connus, les trajectoires du film et de l'ampoule à rayons X sont, par construction, soit uniquement linéaires, soit uniquement circulaires ou analogues. Chacune de ces trajectoires offre des avantages et des inconvénients. En effet, si l'on doit reprocher à l'emploi des trajectoires linéaires des inconvé-
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nients tels que : traînéesd'effacement susceptibles de masquer certains détails, persistance de lignes parallèles à la direction des -mouvements, épaisseur plus grande de la coupe pour une même amplitude de mouvement, ces inconvénients deviennent des avantages pour la radiographie de certains organes et pour l'obtention de clichés fortement contrastés.
Par exemple, pour les radiographies du sternum et des couches superficielles des poumons, l'effacement des lignes perpendiculaires à la direction des mouvements est précieux pour effacer l'image des côtes et des clavicules. Au contraire, pour les couches profondes, l'emploi des trajectoires circulaires est à préférer. L'invention a notamment pour but de fournir un appareil de radiographie en coupe qui réunisse tous les avantages, en permettant d'exécuter aussi bien des trajectoires linéaires que des trajectoires circulaires, ou encore des trajectoires combinées à volonté. En outre, l'invention vise à simplifier à l'extrême les manipulations de mise au point de l'appareil pour différentes hauteurs de coupe et à rendre aisée la prise simultanée de multiples coupes radiographiques étagées.
Dans les appareils de radiographie en coupe existants, la liaison mécanique entre l'ampoule à rayons X et le porte-film, au moyen de laquelle sont obtenus les déplacements simultanés et de sens inverse de ces deux éléments, est réalisée au moyen de leviers pendulaires, de bielles, etc. qui oscillent autour d'axes réels ou sont guidés de telle façon que des trajectoires déterminées une fois pour toute soient seules permises. La nécessité de dégager entièrement l'espace entre l'ampoule et le porte-film pour pouvoir y pla- cer le corps à radiographier, écarte toute possibilité de disposer dans cet espace une articulation à rotule, à cardan ou analogue qui permettrait un mouvement universel.
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Suivant la présente invention,, on tourne la diffi- culté en reliant l'ampoule à rayons X au porte-film au moyen d'une pièce en arc de cercle qui peut tourner, dans un support, autour de deux axes perpendiculaires, l'un réel et s'étendant radialement par rapport au cercle,, l'autre virtuel et coupant le prolongement de l'axé réel au centre du cercle. Ainsi, l'espace inscrit dans l'arc de cercle reste libre pour y placer le corps à radiographier, la table qui le supporte et le porte-film, tandis que tous les mouvements voulus, linéai- res, circulaires ou composés, peuvent être imprimés à l'am- poule et au porte-film autour des deux axes perpendiculaires.
On a déjà proposé d'employer, dans un appareil de radiographie ordinaire, un porte-ampoule en arc de cercle capa- ble de tourner autour de deux axes perpendiculaires. Toutefois ce porte-ampoule en arc de,cercle ne servait pas de liaison entre l'ampoule et le porte-film, ce dernier restant fixe ou pouvant pivoter seulement autour de l'axe réel pour passer d'une position horizontale à une position oblique ou verticale.
Suivant l'invention, au contraire, l'ampoule et le porte-film sont reliés chacun à une extrémité de la pièce de liaison en arc de cercle pour participer à tous les déplacements imprimés à celle-ci autour des deux axes d'articulation, tout déplacement de l'ampoule dans un sens entraînant un déplace- ment proportionnel du porte-film en sens inverse. De plus, le porte-film est guidé de manière à pouvoir se déplacer seule- ment dans son propre plan, parallèlement au plan de coupe, en étant actionné par la pièce de liaison en arc de cercle avec interposition d'une articulation ou liaison flexible qui per- met au porte-film de suivre dans son.plan les mouvements divers de la pièce en arc de cercle.
Le porte-film comporte un moyen de régler la dis- tance entre le film et le centre de l'arc de cercle; par ce @
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moyen, en admettant que la distance entre l'ampule et le centre de l'arc de cercle soit constante, on peut varier sans autre manipulation le niveau du plan de coupe dans le corps à radiographier, par le seul réglage de la distance film-centre de l'arc. Avantageusement, le moyen de réglage employé consiste à munir le porte-film de plusieurs étages et à placer le film à l'étage convenable pour le nivaau désiré du plan de coupe, ce qui supprime tout tâtonnement dans la recherche du réglage approprié à chaque cas.
Pour la prise simultanée de plusieurs radiographies dans des plans de coupe différents, il est prévu dans le portefilm un support ou cassette permettant de superposer le nombre voulu de films avec intercalation de blocs d'espacement en matière transparente, destinés à assurer entre les films un écartement correspondant à celui des plans de coupe désirés et en même temps à presser en étroit contact avec chaque film des écrans renforçateurs dont l'efficacité dépend de l'intimité de leur contact avec le film.
L'appareil conforme à l'invention peut être actionné à la main ou par force motrice. Dans le second cas, il est avantageusement muni d'un mécanisme de commande à cames, comportant au moins deux cames susceptibles d'être actionnées indépendamment l'une de l'autre, par exemple par des moteurs électriques distincts, pour commander les mouvements de l'arc de cercle autour des deux axes d'articulation réel et virtuel, respectivement. Par un choix approprié du tracé des cames, et par l'action séparée ou combinée de celles-ci, on peut produire tous les mouvements désirés.
Afin que l'invention soit bien comprise, on en décrira ci-après une forme d'exécution représentée schématiquement, à titre d'exemple, sur le dessin annexé. Dans ce dessin:
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Fig. 1 est une vue en élévation de l'ensemble d'un appareil de radiographie en coupe, conforme à l'invention,
Fig. 2 montre en perspective un porte-film ou porte-cassette à étages,
Fig. 3 en est une vue en plan, montrant la pince de serrage dans laquelle se place la cassette,
Fig. 4 est une coupe verticale, à plus grande échelle, d'une cassette à films multiples superposés, et
Fig. 5 représente isolément, en perspective, un bloc d'espacement.
1 désigne l'ampoule à Rayons X, 2 le porte-film, 3 la pièce de liaison ou arc en demi-cercle, 4 l'axe réel autour duquel l'arc 3 peut osciller d'avant en arrière en tournant dans un palier 5, et 6 le support à guides courbes 7 dans lequel l'arc 3 peut coulisser pour osciller de droite à gauche autour de l'axe virtuel 8 qui coupe le prolongement de l'axe 4 au centre c de l'arc.
L'arc 3 porte à l'extrémité inférieure un éontrepoids 9 équilibrant l'ampoule 1 et une tige radiale 10 qui est d'une part fixée rigidement à l'arc et d'autre part articulée au porte-film 2 par une rotule 11.
Le porte-film 2 est supporté et guidé dans un système de coulisses, indiqué de façon générale par 12, de façon à pouvoir se déplacer en tous sens dans son propre plan, parallèlement à la table 43 destinée à supporter le corps à radiographier.
Il se comprend que tout déplacement imprimé à l'ampoule 1 autour de l'axe 4 et/ou de l'axe 8 sera transmis par l'arc 3 et la tige 10 au porte-film 2 qui exécutera dans son propre plan un déplacement correspondant, mais de sens inverse puisqu'il se trouve en dessous du centre d'articulation c, ,et d'amplitude proportionnelle au rapport des distances
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ampoule-centre et centre-film. Il est clair aussi que les trajectoires ainsi imprimées à l'ampoule et au porte-film peuvent être soit linéaires si l'on fait osciller l'arc 3 seulement autour de l'axe 4 ou de l'axe 8, soit circulaires ou de courbure. quelconque, à volonté, si l'on fait osciller l'arc à la fois autour de l'axe 4 et de l'axe 8.
La manoeuvre de l'arc 3 en tous sens s'opère aisément à la main. Il peut être avantageux cependant de commander la manoeuvre mécaniquement, soit pour en décharger l'opérateur, soit pour assurer l'observance et la répétition de trajectoires déterminées.
Deux cames 13, 14 sont prévues pour commander l'oscillation de l'arc 3 autour des axes 4 et 8, respectivement. La came 13, actionnée par un moteur 15 et un réducteur de vitesse 16, attaque une manivelle 17 calée sur l'axe 4.
Quant à la came 14, actionnée par un moteur 18 et un réducteur de vitesse 19 au moyen d'un arbre 20 logé concentriquement dans l'axe tubulaire 4, elle attaque une tringle 21 articulée sur une traverse 22 de l'arc 3. Le tracé des cames 13 et 14 sera approprié aux trajectoires à commander et l'on disposera d'autant de jeux de cames qu'il y aura de trajectoires différentes de façon à pouvoir remplacer chaque fois un jeu par un autre, selon les trajectoires désirées.
Les moteurs 15 et 18 peuvent être mis en marche et arrêtés indépendamment ou simultanément au moyen de contacteurs appropriés, qui peuvent commander aussi l'allumage et l'extinction de l'ampoule. Les réducteurs 16 et 19 peuvent être à vitesse variable.
-Dans l'exemple représenté, le palier 5 qui supporte l'arc 3 est monté sur un manchon 23 que l'on peut faire coulisser le long d'une colonne 24 pour modifier en hauteur la position de l'appareil, équilibré par un contrepoids logé dans
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la colonne. Pour tenir compte de cette mobilité en hauteur, on a monté le moteur 15 et le réducteur 16 sur une-console 25 portée par le manchon 24, tandis que le moteur 18 et le réducteur 19 sont montés sur une console 26 solidaire de l'axe 4 pour que les mouvements de celui-ci n'affectent pas la commande de la came 14.
Revenant au porte-film 2, on voit sur la fig. 1 qu'en plus du système de coulisses 12 il est prévu un second système de coulisses 27, perpendiculaire au premier, qui permet de régler la distance entre le porte-film 8 et le centre d'articulation c, la longueur de la tige 10 étant réglable de façon correspondante. Par ce réglage, on modifie le rapport des distances ampoule-centre et centre-film, et on arrive ainsi à régler le niveau du plan de coupe ainsi que l'amplitude des déplacements du film relativement à l'amplitude des déplacements de l'ampoule.
Ce réglage peut.être encore simplifié en employant le porte-film ou porte-cassette 2a représenté sur les figs. 2 et 3, qui a la forme d'un tiroir ouvert à l'avant et pourvu d'étages, sous la forme de glissières 28 étagées sur ses parois latérales intérieures. Dans ces glissières on peut introduire un châssis-pince 44'comportant des tringles 29, 30 et 31, 32 sur lesquelles peuvent coulisser d'autres tringles 33, 34 et 35, 36 délimitant entre elles un espace rectangulaire adaptable à différents formats de cassette à film. La cassette étant serrée dans le châssis-pince, on place celui-ci à l'étage correspondant à la hauteur désirée pour le plan de coupe.
Pour exécuter des radiographies en coupe multiples, on emploie la cassette 45 représentée sur la fig. 4, dans laquelle les films 37 sont placés en sandwich chacun entre deux écrans renforçateurs 38, 39, avec intercalation de blocs
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d'espacement 40. Le tout est serré au moyen du couvercle 41 et, grâce aux blocs 40, on obtient à la fois l'espacement correct,des films correspondant à l'espacement désiré des plans de coupe, et le contact intime des écrans avec les deux faces du film serré entre eux.
Chaque bloc 40 est avantageusement constitué d'un cadre en cellophane ou autre matière appropriée trans- parente aux rayons X, fermé sur ses deux faces par des feuil- les 42 également en cellophane.
En calculant judicieusement l'écartement des éta- ges 37 du porte-cassette et l'épaisseur des blocs 40, par rapport à la distance ampoule-centre, on peut choisir d'a- vance la hauteur des plans de coupe et l'écartement entre ces plans, et réduire le réglage de l'appareil à un simple choix de l'étage approprié du porte-cassette.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux détails d'exécution décrits et représentés à titre d'exem- ple, auxquels des modifications pourront être apportées sans sortir de son cadre.
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X-ray machine.
Various apparatuses have been proposed for performing "sectional" radiographs by simultaneous and reverse movements of the film and of the X-ray bulb about an axis located in the section plane, so as to show on the radiographs the clear image of the organs or other elements situated in the section plane and to blur or erase the image of those who are below this plane.
It can be considered that in the known apparatuses, the trajectories of the film and of the X-ray bulb are, by construction, either only linear, or only circular or the like. Each of these trajectories offers advantages and disadvantages. Indeed, if one must reproach the use of linear trajectories for the disadvantages
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Considerations such as: erasure trails liable to mask certain details, persistence of lines parallel to the direction of movement, greater thickness of the section for the same amplitude of movement, these drawbacks become advantages for the radiography of certain organs and for obtaining highly contrasted images.
For example, for x-rays of the breastbone and outer layers of the lungs, erasing lines perpendicular to the direction of movement is valuable for erasing the image of the ribs and collarbones. On the contrary, for deep layers, the use of circular paths is to be preferred. The object of the invention is in particular to provide a sectional radiography apparatus which combines all the advantages, by making it possible to execute both linear trajectories and circular trajectories, or alternatively combined trajectories at will. Furthermore, the invention aims to simplify to the extreme the manipulations of focusing the apparatus for different cutting heights and to make it easy to take multiple staged radiographic sections simultaneously.
In existing sectional radiography devices, the mechanical connection between the X-ray bulb and the film holder, by means of which the simultaneous and reverse movements of these two elements are obtained, is achieved by means of pendular levers , connecting rods, etc. which oscillate around real axes or are guided in such a way that only trajectories determined once and for all are permitted. The need to completely clear the space between the ampoule and the film holder in order to be able to place the body to be radiographed there, precludes any possibility of placing in this space a ball joint, cardan joint or the like which would allow universal movement. .
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According to the present invention, the difficulty is overcome by connecting the x-ray bulb to the film holder by means of a part in the form of an arc of a circle which can rotate, in a support, about two perpendicular axes. one real and extending radially with respect to the circle, the other virtual and cutting the extension of the real axis at the center of the circle. Thus, the space inscribed in the arc of a circle remains free to place the body to be radiographed, the table which supports it and the film holder, while all the desired movements, linear, circular or compound, can be printed with the bulb and the film holder around the two perpendicular axes.
It has already been proposed to use, in an ordinary X-ray machine, an arcuate bulb holder capable of rotating about two perpendicular axes. However, this circular arc bulb holder did not serve as a link between the bulb and the film holder, the latter remaining fixed or being able to pivot only around the real axis to pass from a horizontal position to an oblique position. or vertical.
According to the invention, on the contrary, the bulb and the film holder are each connected to one end of the connecting piece in the form of an arc of a circle to participate in all the movements imparted to it around the two articulation axes, any displacement of the bulb in one direction causing a proportional displacement of the film holder in the opposite direction. In addition, the film holder is guided so as to be able to move only in its own plane, parallel to the cutting plane, by being actuated by the connecting piece in an arc of a circle with the interposition of an articulation or flexible connection. which allows the film holder to follow in its plan the various movements of the part in an arc.
The film holder has a means of adjusting the distance between the film and the center of the arc of a circle; by @
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medium, assuming that the distance between the ampule and the center of the arc of a circle is constant, the level of the cutting plane in the body to be radiographed can be varied without further manipulation, by simply adjusting the film distance - center of the arc. Advantageously, the adjustment means employed consists in providing the film holder with several stages and in placing the film in the appropriate stage for the desired level of the cutting plane, which eliminates any trial and error in the search for the appropriate setting in each case. .
For the simultaneous taking of several radiographs in different cutting planes, a support or cassette is provided in the film holder for superimposing the desired number of films with the interposition of spacing blocks made of transparent material, intended to ensure between the films a spacing corresponding to that of the desired cutting planes and at the same time to press in close contact with each film of the intensifying screens whose effectiveness depends on the intimacy of their contact with the film.
The apparatus according to the invention can be operated by hand or by motive power. In the second case, it is advantageously provided with a cam control mechanism, comprising at least two cams capable of being actuated independently of one another, for example by separate electric motors, to control the movements of the arc of a circle around the two real and virtual articulation axes, respectively. By an appropriate choice of the path of the cams, and by the separate or combined action thereof, all the desired movements can be produced.
In order for the invention to be fully understood, an embodiment thereof shown schematically, by way of example, in the accompanying drawing will be described below. In this drawing:
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Fig. 1 is an elevational view of the assembly of an X-ray apparatus in section, according to the invention,
Fig. 2 shows in perspective a film holder or cassette holder with stages,
Fig. 3 is a plan view, showing the collet in which the cassette is placed,
Fig. 4 is a vertical section, on a larger scale, of a cassette with multiple superimposed films, and
Fig. 5 shows in isolation, in perspective, a spacer block.
1 designates the X-ray bulb, 2 the film holder, 3 the connecting piece or semi-circular arc, 4 the real axis around which the arc 3 can oscillate back and forth by rotating in a bearing 5, and 6 the curved guide support 7 in which the arc 3 can slide to oscillate from right to left around the virtual axis 8 which intersects the extension of the axis 4 at the center c of the arc.
The arch 3 carries at the lower end a counterweight 9 balancing the bulb 1 and a radial rod 10 which is on the one hand rigidly fixed to the arch and on the other hand articulated to the film holder 2 by a ball joint 11 .
The film holder 2 is supported and guided in a system of slides, generally indicated by 12, so as to be able to move in all directions in its own plane, parallel to the table 43 intended to support the body to be radiographed.
It is understood that any displacement imparted to the bulb 1 around the axis 4 and / or the axis 8 will be transmitted by the arc 3 and the rod 10 to the film holder 2 which will execute in its own plane a displacement corresponding, but in the opposite direction since it is located below the center of articulation c,, and of amplitude proportional to the ratio of the distances
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bulb-center and center-film. It is also clear that the trajectories thus imparted to the bulb and to the film holder can be either linear if the arc 3 is made to oscillate only around axis 4 or of axis 8, or circular or of curvature. arbitrary, at will, if the arc is oscillated around both axis 4 and axis 8.
Maneuvering the arc 3 in all directions is easily done by hand. It may be advantageous, however, to control the maneuver mechanically, either to relieve the operator's burden, or to ensure the observance and repetition of determined trajectories.
Two cams 13, 14 are provided to control the oscillation of the arc 3 around the axes 4 and 8, respectively. Cam 13, actuated by a motor 15 and a speed reducer 16, drives a crank 17 wedged on axis 4.
As for the cam 14, actuated by a motor 18 and a speed reducer 19 by means of a shaft 20 housed concentrically in the tubular axis 4, it attacks a rod 21 articulated on a cross member 22 of the arc 3. The The layout of the cams 13 and 14 will be appropriate for the trajectories to be controlled and there will be as many sets of cams as there will be different trajectories so as to be able to replace each time one set by another, according to the desired trajectories.
The motors 15 and 18 can be started and stopped independently or simultaneously by means of suitable switches, which can also control the switching on and off of the bulb. Reducers 16 and 19 can be variable speed.
-In the example shown, the bearing 5 which supports the arc 3 is mounted on a sleeve 23 that can be slid along a column 24 to change the height of the position of the device, balanced by a counterweight housed in
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the column. To take account of this mobility in height, the motor 15 and the reducer 16 were mounted on a console 25 carried by the sleeve 24, while the motor 18 and the reducer 19 are mounted on a bracket 26 secured to the axis 4 so that its movements do not affect the control of cam 14.
Returning to the film holder 2, it can be seen in FIG. 1 that in addition to the slide system 12 there is provided a second slide system 27, perpendicular to the first, which makes it possible to adjust the distance between the film holder 8 and the center of articulation c, the length of the rod 10 being correspondingly adjustable. By this adjustment, the ratio of the bulb-center and center-film distances is modified, and it is thus possible to adjust the level of the cutting plane as well as the amplitude of the displacements of the film relative to the amplitude of the displacements of the bulb. .
This adjustment can be further simplified by using the film holder or cassette holder 2a shown in Figs. 2 and 3, which has the form of a drawer open at the front and provided with stages, in the form of slides 28 stepped on its inner side walls. In these slides we can introduce a frame clamp 44 'comprising rods 29, 30 and 31, 32 on which can slide other rods 33, 34 and 35, 36 defining between them a rectangular space adaptable to different formats of cassette to movie. The cassette being clamped in the frame clamp, it is placed on the floor corresponding to the desired height for the cutting plane.
To perform multiple sectional radiographs, the cassette 45 shown in FIG. 4, in which the films 37 are each sandwiched between two intensifying screens 38, 39, with interposed blocks
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spacing 40. The whole is tightened by means of the cover 41 and, thanks to the blocks 40, one obtains both the correct spacing, films corresponding to the desired spacing of the cutting planes, and the intimate contact of the screens. with the two sides of the film clamped together.
Each block 40 is advantageously constituted by a frame of cellophane or other suitable material transparent to X-rays, closed on both sides by sheets 42 also of cellophane.
By judiciously calculating the spacing of the stages 37 of the cassette holder and the thickness of the blocks 40, in relation to the bulb-center distance, it is possible to choose in advance the height of the cutting planes and the spacing. between these planes, and reduce the adjustment of the apparatus to a simple choice of the appropriate stage of the cassette holder.
Of course, the invention is not limited to the details of execution described and shown by way of example, to which modifications may be made without departing from its scope.
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