FR2464694A1 - Appareil de tomographie du type a assistance par calculateur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE BALAYAGE TOMOGRAPHIQUE A ASSISTANCE PAR CALCULATEUR PERMETTANT DE TRANSFERER L'ENERGIE ELECTRIQUE ENTRE UNE CONSOLE DE SUPPORT FIXE ET UN ENSEMBLE ROTATIF. L'ENSEMBLE ROTATIF 42 POSSEDE UNE OUVERTURE DEFINISSANT UNE PARTIE VIDE DESTINEE A RECEVOIR UNE PARTIE DU CORPS D'UN PATIENT. UN PREMIER AXE, SUR LEQUEL L'ENSEMBLE TOURNE, PASSE PAR L'OUVERTURE. L'APPAREIL COMPREND UN CERTAIN NOMBRE DE BAGUES COLLECTRICES 56, 58, QUI SONT IMMERGEES DANS UN FLUIDE DIELECTRIQUE ISOLANT ET QUI SERVENT A ASSURER LE TRANSFERT DE L'ENERGIE ELECTRIQUE. LES PARTIES RESPECTIVES DE LA CONSOLE DE SUPPORT 40 ET DE L'ENSEMBLE ROTATIF 42 DEFINISSENT UNE CAVITE 112 QUI CONTIENT LES BAGUES COLLECTRICES DE MANIERE A MAINTENIR LE FLUIDE ISOLANT AUTOUR DES BAGUES COLLECTRICES. L'APPAREIL EST COMPACT ET IL EST EN OUTRE POSSIBLE D'INCLINER L'ENSEMBLE ROTATIF SUR UN DEUXIEME AXE COUPANT LE PREMIER.

Description

La présente invention concerne un appareil perfec-

tionné permettant d'assurer la délivrance d'une puissance électrique à un dispositif en rotation, comme par exemple la source de rayons X d'un appareil de balayage tomographique du type à assistance par calculateur. La technique du balayage tomographique à assistance par calculateur a fortement accru les possibilités médicales d'exaniner avec précision la structure interne du corps humain. Le processus du balayage topographique assisté par calculateur consiste à faire passer des rayons X dans un patient depuis un ensemble de points différents et à déterminer, au moyen d'un ou plusieurs détecteurs de rayons X, l'intensité du rayonnement qui ressort du corps du patient. Les données d'intensité ainsi obtenues sont envoyées à des dispositifs électroniques de formation d'image qui permettent la reconstitution d'une image. Dans de nombreux types d'examens, l'image ainsi fournie au médecin présente plus de détails que cela ne peut ttre obtenu à l'aide des techniques classiques de rayons X, si bien que le médecin peut effectuer un meilleur diagnostic sur l'état du patient. Selon une configuration typique de l'appareil de balayage tomographique à assistance par calculateur, on fait tourner une source de rayons X autour du patient tout en l'irradiant. Le ou les détecteurs tournent en même temps que la source ou bien forment un ensemble non rotatif d'unités détectrices. Dans l'un ou l'autre des

cas, une partie importante de l'appareillage d'émission et de confor-

mation des rayons X tourne avec la source de rayons X. Cet appareil-

lage, de même que la source de rayons X, doit être alimenté en éner-

gie électrique à partir d'une source électrique extérieure à l'ap-

pareillage tomographique en rotation.

Un exemple particulier d'unité de balayage tomogra-

phique à assitance par calculateur comporte une source rotative de

rayons X qui émet un faisceau de rayons X à configuration étalée.

Toutes les unités détectrices, à l'exception d'un détecteur d'étalon-

nage, sont fixes par rapport à la source de rayons X et forment un groupe annulaire de détecteurs entourant le patient. La source de rayons X est disposée de façon à faire passer des rayons X dans le

patient suivant une série de trajets de faisceaux pendant sa rota-

tion. Puisqu'un grand nombre de fonctions diverses de traitement des faisceaux, telles que production, conformation et émission,

doivent être effectuées sur l'appareil en rotation pendant la rota-

tion même, il faut qu'un certain nombre de signaux électriques puis-

sent être délivrés à cet appareil.

Pour créer un rayonnement X, il faut fournir une

importante différence de potentiel, de l'ordre de 150 kV. Ce poten-

tiel sert à accélérer les électrons de la cathode à l'anode d'un

tube à rayons X afin de produire le rayonnement X. De façon clas-

sique, il existe nécessairement une commande de tension de chauf-

fage et une commande de focalisation des rayons X, si bien qu'un

certain nombre d'entrées de haute tension doivent être présentes.

Le fait de fournir à la source de rayons X en rotation ces diffé-

rences de potentiel de haute tension crée des problèmes conceptuels qui ont nécessité, dans la technique antérieure, des techniques de

couplage sophistiquées.

Un certain nombre de signaux de commande et d'exci-

tation de basse tension doivent également être transmis à l'appareil en rotation. Par exemple, une certaine puissance électrique (à basse tension par rapport à la tension appliquée au tube à rayons X) est délivrée à un moteur qui fait tourner l'anode du tube à rayons X. Les unités de balayage tomographique à assistance

par ordinateur de la technique antérieure utilisent des bagues col-

lectrices pour coupler une source externe de puissance électrique à la source de rayons X en rotation e t à l' a pp a r ei 1 a g e de commande et de production de signaux, ainsi que d'autres sources d'énergie électrique aux autres parties constitutives qui tournent avec la source de rayons X. Unsemblable agencement est décrit dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique n0 4 093 589. Ce brevet présente un élément fixe couplé à un ensemble portant une source de rayons X et tournant sur un axe unique par rapport à l'élément fixe sur deux ensembles de paliers écartés l'un de l'autre suivant la longueur de cet axe. Le brevet cité présente également des bagues collectrices disposées en un certain point de l'axe qui est éloigné du plan de la trajectoire suivie par la source de rayons X.

Si, dans le but de réduire la possibilité de forma-

tion d'arcs électriques au niveau des bagues collectrices, celles-ci doivent être immergées dans un fluide isolant, la structure présentée dans le brevet cité ne peut être adaptée à un appareillage compact et approprié permettant de maintenir le fluide à l'intérieur du bot- tier, qui doit alors entourer les bagues collectrices. Pour surmonter

cet inconvénient, ainsi que d'autres, des agencements de bagues col-

lectrices des appareils tomographiques assistés par calculateur de la technique antérieure, l'invention propose un ensemble de bagues

collectrices compact unifié permettant de transmettre l'énergie élec-

trique à des éléments en rotation dans une unité de balayage tomogra-

phique à assistance par ordinateur, l'ensemble de bagues collectrices

étant conçu de façon à pouvoir être immergé dans un fluide isolant.

Selon l'invention, les parties respectives de la

console, ou ensemble de support, et de l'ensemble en rotation défi-

nissent une cavité contenant les bagues collectrices, cette cavité

maintenant également un fluide isolant autour des bagues collectrices.

Selon une forme préférée de l'invention, des moyens sont prévus pour incliner la trajectoire suivie par la source de rayons X, ainsi que par la cavité, par rapport à la console, afin

d'offrir un certain choix de coupes de balayage dans le patient.

La description suivante, conçue à titre d'illustra-

tion de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 montre schématiquement les éléments constituant un dispositif de balayage tomographique à assistance par calculateur; - la figure 2 montre schématiquement une source de rayons X disposée de façon à irradier un patient suivant une certaine coupe;

- la figure 3A présente une élévation de face d'élé-

ments d'un dispositif de balayage tomographique à assistance par calculateur; - la figure 3B présente une vue partiellement en coupe du dispositif de balayage de la figure 3A;

- la figure 4 est une vue en coupe agrandie du dis-

positif de balayage de la figure 3B; - la figure 4A présente une autre partie agrandie de la vue en coupe de la figure 4; et - les figures 5A à 5C présentent des schémas de câblage permettant d'alimenter un tube à rayons X de tomographie

à assistance par calculateur sous une tension élevée.

Sur la figure 1, est présenté un appareil de tomo-

graphie assisté par calculateur, désigné par la référence 10, qui est destiné à permettre l'examen de la structure interne du corps d'un patient. Cet appareil comprend une unité de balayage 12, un lit 16, un processeur 20 et un dispositif 22 de formation d'image. L'unité de balayage comporte un bottier 13 qui couvre l'appareil générateur de rayons X et donne à l'unité un aspect net. Avant de procéder au balayage tomographique, on fait entrer le lit 16 et un patient couché sur le lit dans une ouverture 14 du boîtier 13. On excite un tube à rayons X se trouvant dans l'unité, et des rayons X sont émis qui

irradient le patient. -

Il est possible d'incliner l'unité de balayage 12 par rapport à un axe 24 parallèle au sol. Un tel déplacement apporte

une certaine souplesse dans les possibilités de balayage et ne néces-

site pas un repositionnement du patient. Deux colonnes de support 23 portent l'unité 12 de façon qu'elle puisse tourner sur l'axe 24. Le

mouvement de rotation est appliqué par un moteur 25 à courant alter-

natif, une transmission à angle droit 26 et un bras d'articulation 27.

Une série de détecteurs de rayons X mesurent l'in-

tensité des rayons X ayant traversé le corps du patient et produisent des signaux électriques en réponse à la mesure. Ces signaux, qui représentent les densités relatives au patient, sont envoyés de

l'unité de balayage au processeur 20 par une connexion électrique 15.

Le processeur reçoit ces signaux et, au moyen de techniques de trai-

tement tomographique connues, produit des signaux représentatifs des variations de densité suivant une coupe du patient. Le processeur envoie alors des signaux à un dispositif 22 de formation d'image,

lequel produit une image du patient.

La figure 2 illustre schématiquement une source 30

de rayons X et un réseau de détecteurs 32 placés autour de l'ouver-

ture 14, ces éléments étant conçus pour permettre le balayage tomo-

graphique à assistance par calculateur. La source 30 émet un faisceau de rayons X qui traverse un collimateur 34 servant à transformer le rayonnement X en un certain nombre de faisceaux distincts. On peut voir un faisceau de rayons X 33 qui passe dans l'ouverture 14 et vient tomber sur un détecteur du réseau 32 de détecteurs. Les détecteurs représentés sont placés du côté de l'ouverture 14 qui est opposée à la source 30 et certains d'entre eux détectent donc l'intensité de rayonnement existant après passage dans le corps du patient. Alors que la figure 2 présente un nombre limité de détecteurs, les modèles d'appareils de tomographie à assistance par calculateur du type dit "à détecteurs fixes" comportent un réseau de détecteurs qui entoure complètement l'ouverture 14 o est placé le patient. Ainsi, il est possible que les détecteurs de rayons X restent fixes tandis que la source de rayons X 30 tourne autour de l'ouverture 14 en irradiant le patient depuis un certain nombre de positions différentes. Les détecteurs sont d'une structure connue et transforment le rayonnement X en signaux électriques qui peuvent être envoyés au processeur 20 en vue de la formation d'une image tomographique.

Tous les algorithmes de reconstitution d'images topo-

graphiques nécessitent que le rayonnement X arrive sur une coupe du corps du patient depuis un certain nombre de positions différentes de façon que soient obtenues des données d'intensité relatives au rayonnement issu de diverses positions. A partir de ces données

d'intensité relatives à plusieurs positions, il est possible de re-

constituer une image des variations de densité à l'intérieur de la

coupe considérée du corps du patient. Pour permettre une telle irra-

diation depuis plusieurs positions, l'appareil de l'invention com-

prend un ensemble rotatif qui porte la source de rayons X 30 et est mobile par rapport au réseau 32 de détecteurs de rayons X. Le déplacement de la source de rayons X suivant une

trajectoire circulaire est la cause de différents problèmes d'excita-

tion électrique, qui sont rendus plus complexes par le fait que les différences de potentiel appliquéesau tube à rayons X sont du domaine

de la haute tension.

Les figures 3A et 3B illustrent un appareil nouveau et perfectionné de tomographie à assistance par calculateur qui facilite la délivrance de différences de potentiel à la source de rayons X en

vue de la production des rayons X. L'appareil tomographique repré-

senté comprend une console, ou ensemble de support, 40 fixe, un en-

semble rotatif 42 et un boîtier 44 de tube à rayons X. En fonction-

nement, une courroie d'entraînement 48 fait tourner l'ensemble rotatif 42 sur un axe 36 à l'intérieur de la console fixe 40, de façon à

irradier, à partir d'un certain nombre de positions, une coupe inté-

ressante d'une partie du corps du patient à l'intérieur de l'ouver-

ture de l'ensemble rotatif 42 pendant le déplacement de la source de rayons X 44 suivant une trajectoire circulaire autour de l'axe 36,

cette trajectoire faisant le tour de l'ouverture de l'ensemble rota-

tif 42. L'ensemble rotatif comprend un bâti 50 fixé à une partie an-

nulaire de l'ensemble par huit éléments de liaison 43 (voir figure 3A) répartis uniformément autour de l'ouverture 14. Le bâti 50 porte le boîtier 44 du tube à rayons X de façon qu'il puisse tourner autour de

l'ouverture 14.

Selon un de ses aspects, l'invention concerne l'appli-

cation de différences de potentiel élevées entre la cathode et l'anode du tube à rayons X. Dans un mode de réalisation de l'invention, cette différence de potentiel est de l'ordre de 150 000 volts. Une telle différence de potentiel est appliquée par des entrées positive et eégative, chacune étant de l'ordre de 75 000 volts par rapport au potentiel de la terre. Pour permettre la transmission de l'énergie électrique au tube à rayons X, la console fixe 40 est dotée de deux prises ou bornes de haut potentiel électrique> l'une positive 46 et l'autre négative 47. La prise 46 de tension positive indiquée sur

la figure 3B reçoit une tension d'entrée de +75 000 volts en prove-

nance d'une source de tension extérieure. La prise de haute tension négative (non représentée sur la figure 3B) reçoit une tension

d'entrée d'environ -75 000 volts.

L'ensemble comprend en outre des parties bagues col-

lectrices respectivement positive 56 et négative 58 qui reçoivent ces hautes tensions d'entrée et les transmettent de la console fixe 40 à l'ensemble rotatif 42 en vue de leur application au tube à rayons X. Chaque bague collectrice comporte un conducteur annu- laire, qui est disposé concentriquement à l'axe 36, et un balai,

qui est élastiquement sollicité à venir en contact avec son conduc-

teur annulaire. Dans le mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures, chaque conducteur annulaire concentrique est porté par l'ensemble rotatif 42, alors que chaque balai est parté par une structure fixée à la console 40. On comprendra que chaque conducteur annulaire peut être porté par la console 40 tandis que chaque balai peut être porté par l'ensemble rotatif 42. Les conducteurs annulaires de ces parties bagues collectrices sont concentriques à l'axe 36 et tournent avec l'ensemble 42. La première partie positive 56 ne capote

qu'une seule bague collectrice, qui est connectée à la prise posi-

tive 46. La deuxième partie négative 58 comporte quatre bagues col-

lectrices et est conçue pour recevoir plus d'une entrée de haute tension négative. Le but visé par une telle configuration multiple de bagues collectrices de haute tension est de permettre une commande de la production de rayonnement X par utilisation de plusieurs entrées de tension correspondant soit à des foyers multiples soit

à l'existence d'un potentiel de grille.

La haute tension qui est appliquée à l'ensemble rota-

tif 42 est également transmise, suivant un câblage (représenté sur la figure 4 par la référence 120), à deux prises de haute tension 60 et 62 montées sur le bâti 50. La première prise 60 reçoit la tension

positive, et la seconde prise 62 reçoit la tension négative. A par-

tir de ces prises, les hautes tensions sont appliquées respective-

ment à l'anode (positive) et à la cathode (négative) du tube à

rayons X en rotation.

Le couplage mécanique entre la console 40 et l'en-

semble rotatif 42 comprend un support 52 radialement écarté de l'ouverture 14 par l'intermédiaire d'un élément de liaison 64

approprié, tel qu'un dispositif à boulon et écrou. Ce moyen de mon-

tage sert à maintenir la console fixe 40 en position par rapport au patient et, comme cela se.'a expliqué ci-après, permet d'incliner le support 52 et l'ensemble rotatif 42 sur un axe 24 perpendiculaire à l'axe 36 de l'unité de balayage tomographique. Si on incline le support 52 en maintenant le patient en position horizontale, le rayonnement X traverse alors l'ouverture 14 o se trouve le patient suivant une direction non verticale, ce qui augmente la souplesse des possibilités de balayage. Si par exemple le support 52 est incliné de 20 sur un axe perpendiculaire à l'axe de balayage 36, la coupe d'irradiation du patient sera également inclinée de 200 par

rapport à la verticale.

La configuration géométrique du bâti 20 et du boîtier 44 du tub e à rayons X est telle que l'ensemble rotatif 42 est bien équilibré sur l'axe de balayage 36. Le bâti 50 est beaucoup plus large du coté 51 qui est opposé au boîtier 44, si bien que ceci équilibre le poids du boîtier 44 et du tube qu'il contient et assure

une répartition symétrique des masses par rapport à l'axe 36.

La console fixe 40 porte l'ensemble rotatif 42 sur une liaison 64 par palier annulaire (voir figure 4), ce qui permet une libre rotation de l'ensemble 42 sur l'axe 36. La compacité de l'appareil comportant le palier 24 et la partie de bagues collectrices annulaires 58 décrite cidessus en positions rapprochées l'un de l'autre suivant l'axe longitudinal de rotation 36 fait qu'un seul palier suffit à soutenir l'ensemble rotatif. Le fait de n'utiliser

qu'un seul palier et la compacité (par rapport à l'axe 46) de l'en-

semble 42 permet alors d'incliner l'ensemble 42 et tout le corps du

palier unique d'un angle relativement grand sur l'axe 24, sans inter-

férence avec le lit 16 ou le patient.

Un dispositif de codage 66, se présentant sous la forme d'une bague annulaire, est fixé à l'ensemble rotatif 42. Ce

dispositif de codage 66 comprend un certain nombre de repères uni-

formément répartis sur la bague et indiquant l'orientation angulaire

du dispositif de codage. Lorsque la bague annulaire se déplace au-

tour de l'axe central, un codeur optique 67 détermine la position de la bague par rapport à la console fixe 40. De cette manière, il est

possible de déterminer à tout instant pendant l'irradiation du pa-

tient la position précise de la source de rayons X. Ces données de position sont mises en corrélation avec les lectures d'intensité faites par le réseau de détecteurs de rayons X et sont utilisées

dans des algorithmes de reconstitution d'image connus dans la tech-

nique. Les figures 5A à 5C illustrent trois configurations différentes d'alimentation de tube à rayons X. Chaque configuration possède une anode 70 et une cathode 72 qui sont connectées à des entrées de haute tension d'excitation. Un certain nombre de ces

entrées sont illustrées.

Dans un tube à rayons X à foyer unique (voir figure

5A), trois potentiels d'entrée à haute tension sont nécessaires.

Une première entrée 76 correspond au potentiel d'entrée positif appliqué à l'anode du tube à rayons X et, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, ce potentiel est appliqué par l'intermédiaire

d'une première partie positive 56 de l'ensemble de bagues collectrices.

Deux entrées nétatives 78 et 80 servent à alimenter la cathode 72 et, dans le mode de réalisation préféré, les potentiels correspondants sont appliqués par la deuxième partie 58 de l'ensemble de bagues collectrices. Un transformateur 82 délivre un courant de chauffage qui provoque l'émission thermoionique des électrons 84 par la cathode en vue de leur accélération en direction de l'anode 70 portée à un

potentiel élevé.

La figure 5B illustre un tube à rayons X à double

foyer. Trois entrées 86 à 88 de potentiel négatif élevé sont connec-

tées à la cathode 72 du tube. Par une commande des tensions apparais-

sant sur le primaire du transformateur 82, il e*st possible de com-

mander les entrées 86 à 88 de haute tension, de sorte que l'on dis-

pose d'un moyen de commander le rayonnement X qui ne se trouve pas

disponible sur le tube à un seul foyer.

Un tube à rayons X comportant une commande de grille est illustré sur la figure 5C. Ce tube comporte une entrée 76 de

potentiel positif élevé et trois entrées 90 à 92 de potentiel néga-

tif élevé. Deux entrées, soit 90 et 91, appliquent la tension appa-

raissant aux bornes du secondaire du transformateur 82. La troisième entrée 92 sert à maintenir une tension de commande sur une grille-94 se trouvant dans le tube à rayons X. L'ajustement du potentiel de

grille offre un moyen de commander l'émission des électrons en direc-

tion de la cathode, ce qui n'est pas possible dans le tube à foyer unique. Sur la base des illustrations présentées par les figures 5A à 5C, on voit que plusieurs entrées de potentiel négatif élevé doivent exister pour permettre la commande d'un tube à rayons X à foyer unique, à double foyer ou à commande de grille. La deuxième partie négative 58 de l'ensemble de bagues collectrices (voir fi- gure 3B) comporte, à cet effet, plusieurs bagues collectrices. Dans

le mode de réalisation préféré, quatre bagues collectrices sont pré-

vues pour permettre une certaine souplesse d'utilisation de l'appa-

reil de balayage tomographique. Les tensions appliquées à ces bagues collectrices se trouvent à plusieurs milliers de volts au-dessous du

potentiel de la terre, mais elles présentent des valeurs qui diffè-

rent de quantités relativement petites. Par exemple, dans un tube à rayons X à foyer unique, la différence des tensions appliquées aux entrées 78 et 80 doit simplement 'tre assez grande pour assurer le passage d'un courant de chauffage dans la cathode du tube à rayons X. La figure 4 est une vue en coupe plus détaillée de l'ensemble de bagues collectrices présenté sur la figure 3B. Cette figure montrele boîtier 44 du tube à rayons X, ainsi que l'ensemble rotatif 42 monté par l'intermédiaire du palier 64 à l'intérieur de la console fixe 40. La vue en coupe de la figure 4 présente des

détails supplémentaires.

Cômme on peut le voir sur la figure 4, le premier

ensemble collecteur 56 transporte une haute tension positive à desti-

nation du tube à rayons X, tandis que le deuxième ensemble collec-

teur 58 comporte quatre bagues collectrices distinctes qui trans-

portent des hautes tensions négatives à destination du tube, ainsi que cela a été discuté ci-dessus. Les deux ensembles collecteurs 56,

58 sont immergés dans un bain d'huile à l'intérieur d'une cavité 112.

L'huile empêche la formation d'arcs électriques entre les parties de haute -tension de l'ensemble collecteur et d'autres parties de l'appareil tomographique, de tels arcs électriques étant susceptibles d'endommager à la fois le circuit de commande et le tube à rayons X. La partie de la console fixe 40 qui entoure la cavité 112 est de préférence en aluminium, et la partie de l'ensemble rotatif qui entoure cette cavité 112 est en matière plastique. Le choix de tels matériaux légers permet d'incliner facilement l'appareil

et le fait que les parties rotatives soient en matière plastique per-

met de faire plus facilement tourner l'appareil au moyen de la cour-

roie d'entraînement.

Quatre joints d'étanchéité 114 et 117 en matériau élastomère empêchent que le fluide diélectrique, par exemple de l'huile; ne fuit hors de la cavité. Ces joints sont montés sur la console 40 ne tournant pas et sont sollicités à venir en appui contre l'ensemble rotatif par des éléments élastiques à ressorts 118. Lorsque l'ensemble

rotatif tourne par rapport à la console fixe, ces ressorts maintien-

nent les joints en contact avec les parties rotatives.

Le trajet suivi par le signal de haute tension posi-

tive est clairement montré sur la figure 4. La haute tension (qui est typiquement de l'ordre de 75 000 V) délivrée à la prise 46 de haute tension est transmise à la première partie collectrice 56, puis, via le câblage 120, à la deuxième prise de haute tension 60 qui est reliée à l'ensemble rotatif en vue de son application à la partie anode du tube à rayons X. Cette haute tension passe dans un balai qui est élastiquement sollicité en direction de la bague collectrice par un ressort de manière qu'un bon contact existe entre le balai et la bague collectrice en rotation. Le type de câblage qui peut être utilisé pour transmettre les tensions élevées entre la bague collectrice et le tube à rayons X est bien connu dans la technique

des appareils de balayage tomographique à assistance par calculateur.

Le câblage 120 passe dans un trou usiné dans la partie en matière

plastique de l'ensemble rotatif.

La deuxième partie 58 de l'ensemble collecteur

comprend quatre bagues collectrices rotatives 122 à 125 qui trans-

mettent au tube à rayons X quatre hautes tensions négatives. Une

représentation plus détaillée de cette deuxième partie 58 de l'en-

semble collecteur est donnée sur la figure 4A, Comme on peut le voir sur cette figure un balai 127 est appliqué élastiquement contre chaque bague collectrice rotative, ce balai étant lui-même relié à un contact électrique à l'intérieur d'un boîtier 126. Dans le mode de réalisation illustré, il est décrit un tube à un seul foyer et,

par conséquent, seules deux bornes d'entrée de haute tension néga-

tive 128 et 129 sont utilisées, les deux bornes restantes étant

disponibles pour le cas d'ut'lisation d'autres types de tubes.

En un emplacement éloigné de l'ensemble collecteur de haute tension, se trouvent un certain nombre de bagues collectrices

de basse tension 130 à 135 servant à transmettre des signaux élec-

triques de basse tension entre la console fixe et l'ensemble rotatif.

Puisque ces bagues collectrices transmettent des basses tensions, il n'est pas nécessaire qu'elles soient immergées dans un bain d'huile pour que l'isolation électrique soit assurée. Alors que, à simple titre d'illustration, six bagues collectrices ont été représentées,

on comprendra que, dans un mode de réalisation préféré de l'unité tomo-

graphique réelle, un plus grand nombre de bagues soit utilisé, par exemple seize. Trois des entrées de basse tension servent à fournir la puissance électrique à un moteur placé dans l'ensemble rotatif 42

pour refroidir l'anode du tube à rayons X en la faisant tourner.

Trois autres bagues collectrices de basse tension sont utilisées pour le neutre ou le potentiel de la terre. Quatre autres bagues collectrices de basse tension servent d'entrées générales au courant alternatif. Ces entrées sont utilisées pour faire fonctionner un certain nombre de solénoïdes montés sur l'ensemble 42 et devant

être alimentés en courant alternatif.

Cinq bagues collectrices restantes servent au con-

tr8le et à la commande de l'état de trois commutateurs montés sur l'ensemble rotatif et servant respectivement à faire fonctionner un obturateur, un filtre et le commutateur. Le fonctionnement de ces trois éléments doit être coordonné avec la production des rayons X dans le processus de formation d'image tomographique assisté par calculateur. Une des cinq entrées restantes transmet une fréquence proportionnelle à une valeur de référence entre l'ensemble rotatif 42 et le dispositif électronique fixe de formation d'image. Deux des quatre autres en trées servent à fournir des signaux de synchroni-

sation et des signaux d'horloge. Les deux bagues collectrices res-

tantes ont pour fonction la délivrance et la réception de données numériques provenant d'un pupitre de multiplexage assurant à la fois

la commande et lecontrôle de l'état des trois commutateurs.

Puisqu'il existe seize bagues collectrices rotatives et que seules quinze fonctions ont été décrites, l'une des seize bagues collectrices n'a pas de fonction dans la structure présentée, mais elle reste disponible prur une modification future de l'appareil

Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'ima-

giner, à partir de l'appareil dont la description vient d'être donnée

à titre simplement illustratif mais nullement limitatif, diverses

variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.

Claims (7)

R E V E N D I C A T I-0 N S

1. Appareil de balayage tomographique à assistance par calculateur, permettant de transférer de l'énergie électrique entre

une console de support (40) et un ensemble rotatif (42) mécanique-

ment couplé à là console, ledit ensemble possédant une ouverture (14) définissant une partie vide destinée à recevoir une partie du corps d'un patient; ledit ensemble (42) pouvant tourner par rapport à ladite

console sur un premier axe (36) passant par ladite ouverture et com-

portant une source de rayons X(4); l'appareil comprenant des bagues collectrices (56, 58) comportant chacune un conducteur annulaire concentrique (122 à 125) audit axe (36) et un balai (127); l'un des deux éléments que constituent le conducteur annulaire et le balai

de chacune des bagues collectrices étant porté par l'ensemble rota-

tif (42) et électriquement connecté à la source de rayons X (44)

tandis que l'autre de ces éléments est porté par la console de sup-

port (40), la source de rayons X étant disposée sur ledit ensemble

rotatif de façon à suivre une trajectoire qui fait le tour de l'ou-

verture lorsque l'ensemble tourne; l'appareil comprenant également des moyens d'entrée (46, 47) montés sur la console afin d'appliquer à ceux des éléments, à savoir conducteurs annulaires ou balais des

bagues conductrices, que porte la console une haute tension élec-

trique d'entrée, de sorte que la haute tension électrique d'entrée est appliquée par l'intermédiaire des bagues collectrices (56, 58) à la source de rayons X (44), et l'appareil comprenant également un moyen (48) permettant de faire tourner ledit ensemble; l'appareil étant caractérisé en ce que des parties respectives de la console

de support (40) et de l'ensemble rotatif (42) définissent une ca-

vité (112) entourant ladite ouverture (14) et contenant lesdites bagues collectrices (56, 58) et en ce qu'il existe dans la cavité

un fluide isolant dans lequel les bagues collectrices sont complète-

ment immergées pendant la rotation dudit ensemble.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couplage entre la console (40) et l'ensemble (42) comprend un palier annulaire (64) disposé au voisinage de ladite trajectoire, l'ensemble et le corps du palier pouvant être inclinés ensemble sur un deuxième axe (24) coupant ledit premier axe (36), et en ce qu'il est également prévu un moyen (23, 25, 26, 27) permettant d'incliner ledit ensemble et ledit corps de palier sur ledit deuxième axe afin de permettre l'inclinaison de ladite trajectoire sur ledit deuxième axe et, par conséquent, un balayage à travers de multiples coupes du corps du patient sans que ceci ne nécessite une modification de la position

du patient par rapport à la direction du premier axe.

3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en

ce que ladite cavité (112) présente une configuration annulaire con-

centrique au premier axe (36) et en ce qu'il est prévu des joints:

d'étanchéité (114, 117) portés par ladite console (40) et élastique-

ment sollicités à venir en contact avec une surface de l'ensemble rotatif afin de maintenir l'étanchéité de la cavité vis-à-vis du fluide.

4. Appareil selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le balai (127) de chacune des bagues collectrices (56, 58) est élastiquement sollicité à venir en contact avec le conducteur

annulaire (122 à 125) d'une bague collectrice respective.

5. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce

que le deuxième axe (24) est perpendiculaire au premier (36).

6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 et

, caractérisé en ce que la connexion électrique existant entre celui desdits éléments que constituent le conducteur annulaire (122 à 125) et le balai (127) de chacune des bagues collectrices (56, 58) qui est connecté à la source de rayons X (44) comprend un câblage (120), celui-ci étant d'une longueur limitée du fait que ledit palier (64) se trouve au voisinage de ladite trajectoire suivie par ladite source de rayons X.

7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à

6, caractérisé en ce que le fluide isolant présent dans ladite cavi-

té (112) est constitué d'huile.