FR2472372A1

FR2472372A1 - Procede et dispositif pour definir le contour d'un corps a l'aide de rayonnement disperse sur ce corps

Info

Publication number: FR2472372A1
Application number: FR8014535A
Authority: FR
Inventors: Wolfgang Wagner; Geoffrey Harding
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-06-30
Filing date: 1980-06-30
Publication date: 1981-07-03
Also published as: DE2926456A1; US4384209A; JPS5611039A; GB2054319A; GB2054319B; NL8003636A

Abstract

DANS LE CAS OU, PAR VOIE DE TOMOGRAPHIE EN COMBINAISON AVEC UN ORDINATEUR, UN FAISCEAU DE RAYONNEMENT DIVERGENT N'IRRADIE, DANS UNE REGION CORPORELLE A EXAMINER, QU'UNE PARTIE DE CETTE REGION, LA RECONSTRUCTION DE L'IMAGE AFFERENTE EXIGE LA CONNAISSANCE DU CONTOUR DU CORPS. CE CONTOUR PEUT ETRE DEFINI A L'AIDE D'UN RAYONNEMENT DE DISPERSION SE PRODUISANT DANS LE CORPS. DES MESURES SONT EFFECTUEES SUR CE RAYONNEMENT DE DISPERSION LE LONG DE VOIES DE RAYONNEMENT DANS UNE DIRECTION QUI DIFFERE DE CELLE DANS LAQUELLE S'ETEND LE RAYONNEMENT DE RONTGEN DIVERGENT. SUR LA BASE DES RESULTATS DE MESURE, ON SELECTIONNE LA VOIE DE RAYONNEMENT DE DISPERSION LA PLUS ELOIGNEE DU CENTRE DE LA REGION D'EXAMEN, APRES QUOI EST ENREGISTREE LA POSITION DE CETTE VOIE DANS LE RAYONNEMENT CONVERGENT, ET DONT DANS LA REGION DE POSITIONNEMENT DU CORPS. APRES L'ENREGISTREMENT DE TOUTES LES VOIES POUR LES DIFFERENTES DIRECTIONS DU RAYONNEMENT, LE CONTOUR DE LA REGION EST DEFINI A PARTIR DES POSITIONS ENREGISTREES DESDITES VOIES. APPLICATION: TOMOGRAPHES ASSOCIES A UN ORDINATEUR.

Description

"Procédé et dispositif pour définir le contour d'un corps à l'aide de

rayonnement dispersé sur ce corps"

L'invention concerne un procédé permet-

tant la définition du contour d'un corps en vue de re-

construire l'image de répartition d'absorption de rayon-

nement dans une région d'examen plane du corps, procé-

dé suivant lequel cette région d'examen se trouve dans une région de positionnement entourant ladite région d'examen et contenant donc le corps à examiner, et est, suivant plusieurs directions différentes situées dans ledit plan d'examen, soumise entièrement à l'influence d'un faisceau de rayonnement divergent pour définir de la sorte des résultats de mesure, tandis qu'en outre,

pour chaque direction de rayonnement dudit faisceau di-

vergent, des mesures sont effectuées sur un faisceau de

rayonnement auxiliaire influencé par le corps et s'éten-

dant à l'extérieur du faisceau de rayonnement et éven-

tuellement dans le plan d'examen en vue de définir de la sorte des points de contour du corps, alors que sur la base de ces points de contour et des résultats de mesure précités est reconstruite l'image d'absorption

de rayonnement dans la région d'examen.

L'invention concerne également un dispo-

sitif permettant la mise en oeuvre de ce procédé.

Au cours d'une mesure pour l'enregistre-

ment de résultats de mesure de transmission de rayon-

nement à l'aide de tomographes utilisés en combinaison avec un ordinateur, l'ensemble que forment la source de rayonnement et le dispositif de détection est amené à tourner axitr d'un am qui est perpendiculaire au plan d'examen, et à cette occasion, la région d'examen est la région circulaire qui est donc concentrique audit axe et qui dans une position quelconque de l'ensemble source de rayonnement dispositif de détection est soumise à linflîoee d'un faisceau de rayonnement divergent émis

par la source de rayonnement.

De ce fait, un plan de corps dont il y a lieu de reconstruire l'image de répartition d'absorption

de rayonnement, est positionné entièrement dans la ré-

gion d'examen, étant donné que le plan de corps ne doit pas comporter de partie dont il n'est pas possible d'obtenir des résultats de mesure dans l'une ou l'autre direction quelconque, puisque cette partie se trouve à l'extérieur de la région d'examen. Dans le cas opposé, des erreurs importantes se produisent à l'occasion de la reconstruction subséquente de l'image de la répartition

d&absorption de rayonnement dans la région d'examen.

Généralement, cette région d'examen doit être grande au point de pouvoir contenir entièrement aussi des corps

dont les dimensions sont très grandes.

Pour faire un diagnostic, il suffit géné-

ralement de disposer d'une région d'image limitée, par exemple la région d'un organe à l'intérieur du corps humain. C'est pourquoi il serait souhaitable de limiter à ladite région restreinte l'obtention des résultats de mesure, puisque dans ce cas la quantité de rayonnement à

laquelle est soumise le patient est limitée.

Déjà la demande de brevet fran-

çais no 2.415.310 fait mention d'un procédé per-

mettant la définition de la répartition de l'absorption

de rayonnement dans un espace et autorisat la reconstruc-

tion i l'image de répartition d'absorption de rayonne-

ment dans la région d'examen, et cela également dans le

cas o le contour du corps se trouve entièrement à l'ex-

térieur du plan d'examen.

Le procédé est basé sur la définition du

contour d'un corps comme l'enveloppe de rayons de lu-

mière qui sont tangents au corps et s'étendent dans le

plan d'examen, un système dexploration optique explo-

rant le contour de corps situé à l'extérieur de la ré-

gion d'examen. Toutefois, à l'aide d'enveloppes, il n'est possible de définir qu'un contour convexe du corps, de sorte que des erreurs surviennent lorsque le contour du corps présente par exemple des parties concaves. À cela s'ajoute encore que pour la mise en oeuvre de ce

procédé on doit disposer, en plus de la source habituel-

le de rayonnement de RUntgen, d'une source supplémentaire de rayonnement auxiliaire devant émettre lesdits rayons

de lumière.

Or, le but de l'invention est d'une part d'indiquer un procédé pour définir le contour d'un corps en vue de la reconstruction de l'image d'absorption de rayonnement dans un plan du corps, et d'autre pai de

procurer un dispositif pour la mise en oeuvre de ce pro-

Cédé, dispositif à l'aide duquel il est possible de défi-

nir aussi bien des parties de bord convexes que de par-

ties de bord concaves sans nécessiter l'emploi de sources

de rayonnement auxiliaires.

Un premier mode de mise en oeuvre du pro-

cédé conforme à l'invention est remarquable en ce que, le

long de voies de rayonnement de dispersion qui ne se che-

vauchent pas dans la région de positionnement du corps et

qui couvrent au moins approximativement au moins une moi-

tié de cette région de positionnement à côté d'un centre situé dans celleci, des mesures sont effectuées sur un rayonnement de Rbntgen servant de rayonnement auxiliaire dispersé par le corps et s'étendant dans une direction

qui diffère de celle du rayonnement du faisceau diver-

gent, qu'ensuite parmi lesdites voies de rayonnement de

dispersion est sélectionnée celle qui est la plus éloi-

gnée du centre de la région d'examen et le long de la-

quelle a été mesuré le rayonnement de dispersion, alors

que d'un tronçon de voie de la voie sélectionnée de rayon-

nement de dispersion, situé dans le faisceau de rayon-

nement divergent, est enregistrée sa position dans la

région de positionnement de corps, tandis qu'après l'en-

registrement des positions de tous les tronçons & voie pour les différentes directiomsdu faisceau de rayonnement divergent sont définis des points d'intersection des tronçons de voie avec des lignes droites passant par le centre, ces lignes enfermant unpetit angle et divergent

ensemble sur un angle de 180 , alors que les points d'in-

tersection qui sont les plus çroehes du centre sont enre-

gistrés comme étant des points de contour.

Un deuxième mode de la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention est remarquable en ce. que

des mesures sont effectuées sur un rayonnement de Rrnt-

gen servant de rayonnement auxiliaire dispersé par le corps dans un plan de mesure comportant une voie de

rayonnement du faisceau de rayonnement divergent et for-

mant un certain angle avec le plan d'examen, alors que le rayonnement de dispersion émanant de points situés sur ladite voie de rayonnement, est diaphragmé de façon à fournir une relation univoque entre d'une part les points adjacents sur la voie de rayonnement et d'autre part des voies adjacentes de rayonnement de dispersion adjacentes passant par lesdits points,- alors que la définition d'un point de contour a lieu par comparaison des signaux de

- sortie obtenus par la détection de rayonnement de disper-

sion le long des voies adjacentes de rayonnement de dis-

persion. L'invention est basée sur l'idée que la

définition de la répartition de l'absorption de rayon-

nement dans la région d'examen est possible de façon

satisfaisante lorsqu'en guise de rOmplacement des résul-

tats de mesure inconnus à l'égard des voies de rayonne-

ment s'étendant à l'extérieur du plan d'examen, l'on utilise des valeurs de longueur géométrique pouvant Stre multipliées par une valeur moyenne du degré d'absorption de rayonnement du corps. À cet effet, le contour du corps doit ttre connu au moins approximativement. Puis, les

3 valeurs de longueur géométrique sont calculées comme dis-

tance des points d'intersection des lignes droites à l'extérieur de la région d'examen avec le contour du

corps. La définition d'une part de l'absorption de rayon-

nement dans la région d'examen à l'aide de résultats de

mesure obtenus lors de l'irradiation de la région d'exa-

men, et d'autre part des valeurs de longueur géométrique multipliées par l'absorption de rayonnement moyenne du corps a été expérimentée avec succès. (voir l'article paru dans la publication "Medita", édition spéciale

I/78, Bâle 1978).

L'invention est-basée également sur l'i-

dée qu'a direction latérale par rapport au faisceau de rayonnement divergent, une partie du rayonnement de RO-ntgen traversant le corps est dispersée par effet de Compton et détectée par un dispositif de détection auxiliaire qui est immobile par rapport au faisceau de rayonnement divergent et participe donc à la rotation de

l'ensemble formé par la source de rayonnement et le dis-

positif de détection (principal). Lorsque le rayonnement de dispersion est détecté le long de voies de rayonnement de dispersion choisies de façon adéquate, par exemple le long de voies qui sont parallèles dans le plan d'examen

et qui couvrent quasi entièrement la région de position-

nement du corps, il est détecté le rayonnement de dis-

persion le long des voies de rayonnement de dispersion

qui passent par le corps. Comparativement à ce rayon-

nement de dispersion, le rayonnement de dispersion qui se produit le long de voies situées à l'extérieur du

corps est très faible. Du fait d'échantillonner les si-

gnaux de sortie obtenus par détection, il est défini

maintenant la voie de rayonnement de dispersion sur la-

quelle a été mesurée clairement la présence nette de rayonnement de dispersion et qui est la plus éloignée

du centre de la région d'examen. À cette voie de rayon-

nement de dispersion appartient alors un tronçon de voie qui en ce qui concerne sa position et sa grandeur correspond à la partie de la voie de rayonnement située dans le faisceau de rayonnement divergent qui émane du corps ou est tangent au contour de celui-ci. De tels troiçons de voie en grand nombre sont alors utilisés pour définir les points de contour du corps du fait de définir les points dans lesquels des vecteurs (lignes

droites) qui, dans plusieurs directions différentes po-

laires partent du centre de la région d'examen, coupent les tronçons de voie de rayonnement. À chaque direction du faisceau de rayonnement divergent, il appartient donc

un tronçon de voie. Sur chaque vecteur, le point d'in-

tersection qui est le plus proche du centre est alors 5 indiqué comme étant un point de contour du corps. En

plus de la définition de points appartenant à des par-

ties de contour convexes du corps, la mise en oeuvre de

ce procédépermet également la définitiond points appar-

tenant à une partie concave du contour du corps. La pré-

cision du résultat obtenu par le procédé en question augmente à mesure que l'angle d'ouverture du faisceau de rayonnement divergent est plus petit. De plus, il est fait usage exclusif du rayonnement de R8ntgen dispersé

sur le corps, de sorte que l'emploi de sources de rayon-

nement auxiliaires supplémentaires n'est pas nécessaire.

Il est possible également de détecter le rayonnement de Rgntgen dispersé le long des voies de rayonnement de dispersion situées dans un plan de mesure comportant une seule voie de rayonnement du faisceau divergent et formant un certain angle avec le plan

d'examen. Ladite seule voie de rayonnement est par exem-

ple la ligne de symétrie ou un seul des rayons limites

du faisceau de rayonnement divergent. Une voie de rayon-

nement passe à cette occasion par le foyer de la source

de rayonnement et par un détecteur distinct du disposi-

tif de détection. Lorsque par exemple à l'aide de diaph-

ragmes l'on reproduit alors une voie de rayonnement ain-

si sélectionnée sur un dispositif de détection situé dans ledit plan de mesure, en d'autres termes lorsqu'à chaque point sur la voie de rayonnement l'on attribue de façon univoque une partie déterminée du dispositif de détection, on peut, par comparaison du rayonnement de dispersion le long de voies voisines de rayonnement de dispersion et par comparaison des signaux de sortie correspondants du dispositif de détection, définir un seul point de contour de corps pour chaque direction du

faisceau divergent et de la voie de rayonnement choisie.

Un point de contour est dans ce cas un point dans le-

quel ladite voie de rayonnement de dispersion coupe la voie de rayonnement du faisceau divergent, point sur lequel est mesurée une intensité de rayonnement de dispersion suffisante et qui est le point le plus éloigné du centre de la région d'examen. De cette

façon., il est possible de définir avec une plus gran-

de précision des points de parties concaves du con-

tour de corps, alors que dans ce cas également l'em-

ploi de sources de rayonnement auxiliaire n'est pas nécessaire. Un mode de réalisation d'un dispositif réalisé conformément à l'invention et permettant un

des modes de mise en oeuvre décrits dans ce qui pré-

cède en ce qui concerne le procédé conforme à l'inven-

tion, ce dispositif étant muni d'une source de rayon-

nement placée sur un support rotatif et émettant un faisceau de rayonnement divergent devant irradier une

région d'examen plane du corps, alors que pour posi-

tionner le corps comporte une région qui est plus -

grande que la région d'examen ainsi entourée par la-

dite région de positionnement, un dispositif de dé-

tection placé en face de la source de rayonnement et servant à définir des résultats de mesure, ainsi

qu'un dispositif de détection auxiliaire qui est for-

mé par des éléments de détection distincts adjacents placés dans le plan d'examen et qui, pour définir des points de contour du corps, effectue des mesures sur un rayonnement auxiliaire s'étendant à l'extérieur du faisceau de rayonnement divergent, passent par le

plan d'examen et étant influencé par le corps à exa-

miner, alors que sur la basede ces points de mesure et des résultats de mesure précités, il est possible

de reconstruire, à lgaide d'une première unité élec-

ronique, l'image d'une répartition bidimensionnelle

l'absorption de rayonnement du corps, est remarqua-

ble en ce que le dispositif auxiliaire servant à dé-

tecter le rayonnement de Rdntgen dispersé sur le corps comporte, pour chaque élément de détection sur le support rotatif, un collimateur des voies de rayx, nement de dispersion dont la direction diffère de

celle du rayonnement de RUntgen dans le faisceau di-

vergent, alors qu'au moins ue moitié de la région de positionnement de corps à c8té d'un centre situé dans celle-ci est couverte par de-s voies adjacentes de

rayonnement de dispersion, et que les éléments de dé-

tection distincts sont raccordés à une unité électro-

nique pour définir les points de contour du corps sur

la base des signaux de sortie desdits éléments de dé-

tection. À l'aide dudit dispositif de détection auxiliaire dont les éléments de détection distincts

sont munis de collimateurs, il est défini et collima-

té de façon simple des voies de rayonnement de dis-

persion s'étendant dans le plan d'examen et couvrant la région de positionnement de corps entièrement ou du moins pour la moitié. Au cours de la définition des résultats de mesure, du fait de faire tourner le

support sur lequel est monté le dispositif de détec-

tion auxiliaire, les voies-de rayonnement de disper-

- sion couvrant la région de positionnement de corps sont amenées dans toutes les positions angulaires nécessaires pour définir différentspoints de contour

du corps.

Un autre dispositif avantageux répondant

à l'invention et permettant la mise en oeuvre du pro-

cédé conforme à l'invention, comporte une source de rayonnement montée sur un support rotatif et émettant un faisceau de rayonnement divergent pour irradier une région d'examen plane du corps, alors que pour la pose d'un corps, le dispositif comporte une région de positionnement qui est plus grande que la région

- d'examen entourée de la sorte, un dispositif de dé-

tection placé en face de la source de rayonnement et servant à définir des résultats de mesure, ainsi qu'un dispositif de détection auxiliaire qui, pour définir des points de contour du corps, effectue des mesures sur un rayonnement auxiliaire s'étendant à l'extérieur du faisceau de rayonnement divergent et étant à influencer par le corps à examiner, alors que sur la base de ces points de contour et des résultats de mesure précités, il est possible de recofiruire,

à l'aide d'une unité électronique, l'image d'une ré-

partition bidimensionnelle d'absorption du corps, est

remarquable en ce que devant le dispositif de détec-

tion auxiliaire est placé un premier diaphragme de sorte que ledit dtpositif auxiliaire ne reçoit que du rayonnement de dispersion s'étendant dans le plan de mesure formant un certain angle avec le plan d'examen, une seule voie de rayonnement étant située dans le plan de mesure, que le dispositif comporte un second diaphragme pour permettre à une partie désirée du rayonnement de dispersion s'étendant dans le plan

de mesure d'accéder au dispositif de détection auxi-

liaire, et que celui-ci est raccordé à une unité élec-

tronique pour définir les points de contour du corps sur la base des signaux de sortie de ce dispositif

de détection auxiliaire.

A l'aide dudit dispositif de détection auxiliaire et des premier et second diaphragmes, on obtient que de façon simple le dispositif de d6toction auxiliaire effectue des mesures.sur le rayonnement

de dispersion émanant de la voie de rayonnement choi-

sie dans le rayonnement de dispersion et s'étendant dans le plan de mesure, lesdites mesures ayant lieu le long de voies de rayonnement de dispersion bien définies. A cette occasion, on peut considérer aussi

bien l'entière voie de rayonnement située dans la ré-

gion de positionnent de corps que la moitié de cette voie. Après chaque rotation du support sur lequel sonit montés la dispositif de détection auxiliaire et les diaphragmes, la voie de rayonnement du faisceau divergent coupe le contour du corps toujours en un

autre endroit, de sorte que pour chaque position an-

gulaire, il est possible de définir un point de con-

tour.

La description suivante, en regard des

dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fe-

ra bien comprendre comment l'invention peut 8tre réa-

lisée. La figure I montre un tomographe opérant par rayonnement de Rbntgen et muni d'un dispositif de détection auxiliaire conforme à l'invention, destiné

à effectuer des mesures sur un rayonnement de disper-

sion.

La figure 2 représente une autre disposi-

tif de détection auxiliare.

La figure 5 est un schéma de principe uti-

lisé pour la description du procédé visant la défini-

tion du contour d'un corps.

La figure 4 est un autre schéma de princi-

pe utilisé pour la descritpion dudit procédé.

La figure 5 représente un appareil tomogra-

phique opérant par rayonnement de RZntgen et muni

d'un autre dispositif de détection auxiliaire confor-

me à l'invention.

La figure I représente schématiquement un tomographe opérant par rayonnement de Rbntgen. Dans ce tomographe, une région d'examen I à centre 2 est concentrique à la région de positionnement de corps 3- Un patient 4 est couché sur un plateau d'examen 5, solidaire d'une embase non représentée. Une source 6 émet un faisceau de rayonnement de R6ntgen divergent plan 7 qui s'étend dans un plan représentant le plan

d'examen et qui, à l'aide du diaphragme 10, est disph-

ragmé de façon que les rayons limites 8 et 9 dudit

faisceau 7 soient tangentiels à la région d'examen 1.

Ce faisceau passe par la région d'examen 1 et par le

corps 4 et frappe ensuite une rangée 11 de détec-

teurs distincts 12 dont chacun est muni de collima-

teurs 15 pour diminuer l'influence du rayonnement de dispersion sur les mesures. La largeur d'un détecteur 12 définit à cette occasion une voie de rayonnement (non zprésentée) du faisceau divergent 7, cette voie passant par le foyer de la source 6. Cette source 6,

le diaphragme 10 et le dispositif (rangée) de détec-

teurs 11 à collimateurs 13 sont fixés sur un support 14 qui, dans des paliers 14a placés dans un châssis

14b, est à même de tourner autour d'un axe (non re-

présenté) qui passe par le centre 2 et qui est per-

pendiculaire au plan d'examen, de sorte que le fais-

ceau de rayonnement 7 est à même d'irradier la région

d'examen 1 dans toutes les directions possibles.

Dans le tomographe en question, la valeur

logarithmique des résultats de mesure (de transmis-

sion) que fournissent à l'égard du rayonnement les dé-

tecteurs 12 est formée dans une unité de formation de valeur logarithmique 15, ces valeurs logarithmiques étant ensuite emmagasinées dans une mémoire 16. Dans

un dispositif de classement 17, les résultats de mesu-

re convertis sont classés en groupes de résultats de

mesure obtenus le long de voies de rayonnement paral-

lèles passant par la région d'examen 1, et sont ensui-

te utilisés par une calculatrice 18 pour défini# une

répartition d'absorption bidimensionnelle dans la ré-

gion d'examen 1, l'image de cette répartition d'ab-

sorption de rayonnement pouvant 8tre reproduite sur

un moniteur 19.

A c8té du faisceau de rayonnement 7, le support rotatif 14 porte un dispositif de détection auxiliaire 20 qui est formé par une série d'éléments

de détection distincts (par exemple 30 éléments de dé-

tection) munis de collimateurs 22. Les collimateurs 22 sont conçus de façon à 8tre traversés uniquement par le rayonnement de dispersion qui s'étend suivant des vces parallèles de rayonnement de dispersion

(30a, 30b, voir la figure 5), ledit rayonnement at-

teignant ensuite les éléments de détection 21.

A titre d'exemple, on précise qu'une par-

tie 7a du rayonnement de RUntgen dispersé, à savoir une partie qui est parallèle aux voies de rayonnement

de dispersion collimatées, atteint un élément de dé-

tection 21, tandis qu'une autre partie 7b du rayon-

nement de dispersion, à savoir une partie qui est orientée transversalement aux voies de rayonnement de dispersion, est absorbée par les collimateurs 22. Pour réaliser les collimateurs 22, on utilise par exemple un bloc parallèlépipédique en plomb, placé devant les éléments de détection 21 et muni d'une série d'alésages parallèles entre lesquels les distances correspondent

aux distances entre des éléments de détection voisins.

L'élément en plomb peut affecter évidemment aussi la forme d'un arc de cercle, de façon à pouvoir mieux le fixer sur le support 14. Les éléments de détection 21 sont placés évidemment suivant un arc de cercle ledit

élément en plomb.

La longueur du dispositif de détection auxiliaire 20 est telle que les voies de rayonnement de dispersion appartenant aux éléments de détection

extérieurs 21 sonttangents à la région de positionne-

ment de corps 3 ou passent par le centre de la région d'examen 1. Lorsquti cours de l'enregistrement des résultats de mesure de transmission de rayonnement,

* le support rotatif 14 effectue une révolution complè-

te couvrant donc 3600, ladite rangée d'éléments de dé-

tection 21 suffit pour l'enregistrement de résultats de mesure à l'égard du rayonnement de dispersion en

vue de définir le contour du corps 4. Lorsque la ro-

tation du support 14 ne couvre que 1800, le nombre d'éléments de détection distincts du dispositif de détection auxiliaire 20 doit 8tre égal au double et la longueur du dispositif doit donc être doublée pour que l'entière région de positionnement de corps soit couverte par des voies parallèles de rayonnement de dispersion. Une autre possibilité est de placer un second dispositif de détection auxiliaire du c8té du rayonnement 7 en face du dispositif de détection auxiljire 20, le second dispositif correspondant à ce dispositif de détection 20, de sorte que la mesure (définition) du contour du corps 4 peut avoir lieu de

façon plus précise.

Chacun des éléments de détection distincts 21 est par exemple un scintillateur à iodure de sodhmi

utilisé en combinaison avec une photodiode, étant don-

né qu'à la précision du signal de mesure à engendrer, l'on impose des exigences beaucoup moins sévères que celles imposées au signaux de mesure engendrés par

les détecteurs 12.

Au lieu du tomographe que montre la figu-

re 1 et qui Et un appareil de ce qu'on appelle la troi-

sième génération, il est possible également d'utiliser un tomographe de la-quatrième génération. Dans ce cas, les détecteurs 12 sont remplacés par des détecteurs immobiles placés équidistamment à l'intérieur de la région circulaire du châssis 14b. En concordance avec cette situation, les éléments de détection 21 peuvent

9tre formés par des groupes de détecteurs immobiles.

Les collimateurs 22 toutefois restent indispensables pour les voies parallèles de rayonnement de dispersion

qui couvrent la région de positionnement de corps 3.

Sur la figure 2, on a illustré un autre mode de réalisation d'un dispositif de détection auxiliaire. Sur la surface d'un cylindre creux 23, on a placé de nombreuses lamelles 24 faisant office de collimateurs et réalisées par exemple en plomb, chaque lamelle étant placée dans un plan comportant l'axe de cylindre 25. Lesdites lamelles collimatent de façon convergente le rayonnement par rapport à des voies de rayonnement de dispersion qui ne sont pas parallèles et dont le point de convergence se trouve sur l'axe

de cylindre 25, lesdites voies de rayonnement cou-

vrant l'entière région de positionnement de corps 3.

Sur l'axe de cylindre 25 qui est perpendiculaire au plan d'examen, on a placé un cristal scintillateur

26 auquel est couplé un photomultiplicateur non re-

5 présenté. Un diaphragme à fente 27 pouvant tourner autour dudit cristal 26 et ne laissant passer du rayonnement de dispersion que suivant une voie de rayonnement distincte, tourne à raison d'environ

3000 tours à la minute. Le pouvoir de résolution lo-

cal du dispositif de détection auxiliaire et, partant, la précision avec laquelle est définie la position du rayonnement de RUntgen dispersé 29, sont donc définis

par la distance entre les lamelles 24 etrar la lar-

geur de la fente du diaphragme 27.

En référence aux figures 3 et 4, on ex-

plique ci-après la façon dont a lieu la définition du contour du corps 4 sur la base de résultats de mesure

obtenus à l'égard du rayonnement de dispersion. L'ex-

plication a lieu en référence à un exemple à voies

parallèles de rayonnement de dispersion, mais toute-

fois, une explication du même genre peut être donnée pour des voies de rayonnement de dispersion conver-

gentes selon la figure 2. De nombreuses voies paral-

les de rayonnement de dispersion 30, 3Lb, etc. qui

sont collimatées sur la base des éléments de détec-

tion 21, 21b... et de leurs collimateurs 22, sont

pratiquement transversales au rayon limite 9 du fais-

ceau de rayonnement divergent 7. Le long de ces voies

de rayonnement de dispersion, il est possible de cons-

tater la présence de rayonnement de dispersion à

l'aide des éléments de détection 21i.Puisque le rayon-

nement de Rbntgen est dispersé dans une forte mesure à l'intérieur du corps, chacun des détecteurs 21a à 21k ne mesure au maximum qu'une faible quantité de

rayonnement de dispersion dont l'intensité est infé-

rieure à un seuil à arrgter d'avance. C'est seulement à partir de l'élément de détection 211 qu'à lieu la mesure d'une quantité de rayonnement de dispersion essentille. Comme décrit dans ce qui suit, à ladite

voie de rayonnement 301 sur laquelle a lieu la mesu-

re du rayonnement de dispersion et qui est la plus

o5 éloignée du centre 2 de la région d'examen 1, il ap-

partient un tronçon de voie S dont la position cor-

respond à celle de la voie de rayonnement de disper-

sion 301. La longueur du tronçon de voie S est limi-

tée par les rayons périphériques 8 et 9 du faisceau

divergent 7. De cette façon, on définit consécutive-

ment des trajets de voie pour toutes les directions du faisceau de rayonnement 7 passant par la région

d'examen 1.

Lorsqu'à l'égard de tous les tronçons de voie S obtenus de la sorte, l'on dbermine la position

dans la région d'examen dans un diagramme bidimension-

nel comme le montre la figure 4, on voie qu'une par-

tie de tronçons de voie S se termine au contour du corps et une autre partie des tronçons est tangente à ce contour. Les points de contour du corps 4 sont déterminés parcÈs points dans lesquels les tronçons de voie S coupent les vecteurs (lignes droites) 31 qui dans différentes directions quittent le centre 2 de la région d'examen 1 et qui forment entre eux

un petit angle. Sur un vecteur 31 se forme alors au-

dit endroit un point de contour du corps 4 o la dis-

tance d'un point d'intersection jusqu'au centre 2 est

la plus petite. Les poiis de coupe 32 et 33 par exer-

ple sont alors des points de contour du corps 4.

La figure 1 est un schéma synoptique pour

définir les contours de corps par voie électronique.

Dans une unité de comparaison 34, les résultats de me-

sure de rayonnement de dispersion engendrés par les éléments de détection 21 sont comparés à une valeur de

seuil choisie grande au point que-des faibles inten-

sités de rayonnement de dispersion qui par exemple

ont pour origine des éléments de construction du dis-

positif, ne soient pas interprétées comme iésultats de

mesure obrenus à l'égard du rayonnement de dispersion.

Dans ce cas, la sortie de l'unité de comparaison 34 est le siège d'une valeur logique "1" ou d'une valeur

logique "O", la valeur logique "1" étant obtenue lors-

que l'intensité du rayonnement de dispersion est suf-

fisante, tandis que la valeur logique "0" est obtenue lorsque ladite intensité ne suffit pas. ies signaux de sortie de détection (niveau logique "1" ou "0")

sont alors emmagasinés dans une mémoire 35 dont le nom-

bre d'emplacements correspond au nombre de voies de

rayonnement de dispersion distinctes créées par le dis-

positif de détection auxiliaire 20. Dans une autre

unité de comparaison 36, il est procédé alors à la com-

paraison du contenu d'emplacement de mémoire voisins à l'aide d'un élément OU-EXCLUSIF. Lorsque les signaux

de sortie passent du niveau logique "0" au niveau lo-

gique '"1" ce qui par exemple a lieu pour les éléments de détection 21k et 211 sur la figure 3, l'élément OU.-EXOTLUSIF fournit un niveau logique "'", ce niveau caractérisant la position des voies de rayonnement de dispersion, sur lesquelles le rayonnement de dispers se propage, par exemple la voie 301 sur la figure 3, voie qui. est la plus éloignée du centre 2 de la région d'examen 1. Dans une autre mémoire 37 sont enregistrées d'une part ladite position et en m8me temps d'autre part la position angulaire qui à l'égard du support 14

est donnée par rapport au chassis 14b par un enregis-

teur 140. De la façon décrite, une calculatrice 38 dé-

finit alors les points de contour du corps 4 à l'aide des tronçons de voies de rayonnement S et des vecteurs (par exemple le vecteur 31 sur la figure 4) qui dans

différentes directions passent par le centre 2. Ensui-

te a lieu avec la m9me calculatrice 38 le calcul des longueurs géométriques qui doivent être multipliées par un coefficient d'absorption moyen du corps, par exemple le coefficient d'absorption de l'eau, alors que sur la base de ces produits et des résultats de mesure de transmission de rayonnement le long de voies de rayonnement passant par la région d'examen 1, a lieu la reconstruction de la répartiton d'absorption de rayonnement dans la région d'examen 1 à l'aide de

la calculatrice 18.

La figure 5 représente un autre dispositif permettant la définition du contour d'un corps. Dans ce cas, le dispositif de détection auxiliaire 39 se trouve dans un plan de mesure comportant la ligne de

symétrie 40 du faisceau divergent 7 et formant un an-

gle d'environ 300 avec le plan d'examen (plan du des-

sin). Dans ce cas, la ligne de symétrie 40 du faisceau divergent 4 est la ligne qui passe par le centre 2 du

plan d'examen 1 ainsi que par le foyer de la source 6.

Directement au-dessus et au-dessous du plan de mesure

et parallèlement à celui-ci, on a placé deux diaphrag-

mes 41 qui se font face et à l'aide desquels le dis-

positif de détection auxiliaire 49 n'est frappé que par le rayonnement de dispersion s'étendant dans le plan de mesure et partant donc de la ligne de symétaie 40. Le dispositif auxiliaire 39 comporte pr exemple un

cristal scintillateur 42 dont chaque extrémité est mu-

nie d'un photomultiplicateur 43. Pour former l'image

du rayonnement de dispersion sur le cristal scintil-

lateur 42, on a placé en outre un diaphragme à fente

44, la direction longitudinale de la fente étant per-

pendiculaire au plan de mesure. à l'aide du dispositif

auxiliaire 39 et des diaphragmes 41, 44, on peut main-

iDent reproduire de façon univoque sur le cristal scintillateur 42 chaque point de la ligne de symétrie 40 dans la région de positionnement de corps 3 ou par exemple seulement la moitié des points sur la ligne de

symétire 40 comme le montre la figure 5. Le rayon-

nement de dispersion en provenance de points qui ne

sont pas situés sur la ligne de symétrie 40 est ab-

sorbé par les diaphragmes 41 par exemple en plomb et

n'est donc pas détecté.

A chaque point situé sur la ligne de sy-

métrie 40, il appartient donc de façon univoque un

endroit déterminé sur la surface du cristal scintil-

lateur 42, de sorte que du fait de comparer les sigoex de sortie du dispositif de détection auxiliaire 39,

on peut donc, à l'aide du circuit synoptique que mon-

tre la figure 1 (les éléments 34 à 38), définir la voie de rayonnement de dispersion 45 sur laquelle

l'intensité du rayonnement de dispersion est suffi-

sante et qui est la plus éloignée du centre 2 de la région d'examen 1. Un point de contour 46 du corps 4 est alors un point ou cette voie 45 de la ligne de symétrie 40. Lorsqu'on fait tourner le support 14 sur

lequel sont fixés la source 6 et le dispositif de dé-

tection auxiliaire 39 et les diaphragmes 41, 44 la li-

gne de symétrie 40 peut couvrir un point quelconque du bord du corps 4, de sorte que tous les points de contour indispensables peuvent 8tre définis suivant

le procédé décrit ci-dessus.

Dans le cas du dispositif de détection auxiliaire répondant à la figure 5 et comportant le cristal scintillateur 42, il est compté le nombre de photons qui frappent un endroit de mare déterminé sur la surface de cristal scintillateur. Pour cela, on dispose d'une calculatrice 47 à l'aide de laquelle sont définis les endroits de mesure distincts sur la base des signaux de sortie des photomultiplicateurs

43. La calculatrice 47 est raccordée aussi à une mé-

moire 48 qui, pour chaque endroit de mesure, comporte un canal de mémoire et dans laquelle est emmagasiné

le nombre de photons arrivant par endroit de mesure.

La mémoire 48 est alors raccordée aux éléments 34 à

38 de la figure 1, réalisés de façon numérique. Com-

me le pouvoir de résolution du dispositif de détec-

tion auxiliaire 39 est limité dans le temps, on doit avoir la garantie que les quantités du comptage des

nombres de photons arrivant en totalité sur le cris-

tal cintillateur 42 sont limitées à environ 10 /S. Ce-

la eh possible lorsque la largeur de la fente du dia-

phragme 44 est suffisamment petite.

Dans le cas du dispositif selon la figu-

re 5, le comparateur de valeur de seuil 34 (figure 1)

peut en outre 9tre remplacé par un organe différen-

tiateur. Toutefois, on peut directement se rendre compte que par la formation de quotients différentiels, la définition de la voie de rayonnement de dispersion 45 est possible également. Toutefois, on est dans ce cas confronté avec le problème de devoir définir une valeur de seuil correcte pour supprimer l'influence de rayonnement de dispersion engendré à l'extérieur du corps. Toutefois, l'avantage le plus important est que par différentiation des résultats de mesure de rayonnement de dispersion appartenant aux différentes voies de rayonnement de dispersion, l'on trouve encore des différences d'absorption plus prononcées le long de ligne de symétrie 40, par exemple les différences

qui proviennent d'inclusions d'air dans le corps 4.

Lorsque le système de mesure couvre par exemple une rotation de 360 , on trouve donc toutes les inclusions

d'air, donc également celles qui sont situées à l'ex-

térieur de la région d'examen et avec lesquelles il n'était jusqu'à présent pas possible de tenir compte lors de la définition de la répartition d'absorption de rayonnement. C'est pourquoi la calculatrice 38 a été complétée de façon qu'elle multiplie par exemple

des longueurs partielles de la ligne de symétrie 40-

pouvant 8tre supposée comme passant par l'eau - par exemple par le coefficient d'absorption de l'eau, tandis que de la valeur obtenue de la sorte, ladite calculatrice soustrait les valeurs qui se forment du fait de multiplier des longueurs partielles de la ligne de symétrie 40 par des inclusions d'air, par le

coefficient d'absorption de l'air. Les valeurs cor-

rigées obtenues de la sorte sont très importantes lorsque le plan d'examen passe par exemple par la région pulmonaire d'un corps, et conduisent à une plus

grande précision de la répartition d'absorption re-

construite dans la région d'examen 1. Lors de ce mode de réalisation, on peut omettre l'emploi de l'élément

compoeateur 37.

Le dispositif de détection auxiliaire 39

avec le cristal scintillateur 42 et les photomulti-

plicateurs 43peut être remplacé aussi par un grand nombre d'éléments de détection distincts.-Dans ce

cas, on peut omettre l'emploi des éléments 47 et 48.

Par ailleurs, le diaphragme à fente 44 et le dispo-

sitif de détection auxiliaire 39 pazrentgire rEplacés par un dispositif de détection auxiliaire 20 selon la figure 1, muni des collimateurs nécessaires 22 pour

collimater des voies parallèles de rayonnement de dis-

persion lorsque ces collimateurs sont verrouillés avec

les diaphragmes 41.

Dans le cas o le contour du corps n'est

défini qu'en partie par la mise en oeuvre de ce pro-

cédé, la partie de contour du corps située en face de ladite partie définie peut 9tre définie de façon que sur des voies de rayonnement qui passent par la

partie de contour de corps déjà définie et par la ré-

gion d'examen, l'on définit chaque fois un nouveau point de contour de corps dont la distance jusqu'au

point de contour de corps déjà défini est mesurée com-

me une valeur qui correspond au quotient de la valeur

d'absorption appartenant à la voie de rayonnement aff&-

rente mesurée par la mesure de l'absorption de corps,

et un coefficient d'absorption moyen choisi d'avan-

ce. De cette façon, il est possible de définir au moins approximativement d'autres parties du contour de corps, (voir par exemple la demande de brevet

français no 2.415.310.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé permettant la définition du con-

tour d'un corps en vue de reconstruire l'image de ré-

partition d'absorption de rayonnement dans une région d'examen plane du corps, procédé suivant lequel cette

0.5 région d'examen se trouve dans une région de position-

nement entourant ladite région d'examen et contenant donc le corps à examiner, et est, suivant plusieurs

directions différentes situées dans ledit plan d'exa-

men, soumise entièrement à l'influence d'un faisceau de rayonnement divergent pour définir de la sorte des résultats de mesure, tandis qu'en outre, pour chaque direction de rayonnement dudit faisceau divergent, des mesures sont effectuées sur un faisceaude rayonnement

auxiliaire influencé par le corps et s'étendant à l'ex-

térieur du faisceau de rayonnement et éventuellement dans le plan d'examen en vue de définir de la sorte des points de contour du corps, alors que sur la base de

ces points de contour et des résultats de mesure pré-

cités est reconstruite l'image d'absorption de rayon-

nement dans la région d'examen, caractérisé en ce que le long de voies de rayonnement de dispersion (30a, e...a) qui ne se chevauchent pas dans la région de positionnement de corps (3) et qui couvrent au moins approximativement au moins une moitié de cette région

de positionnement à ctté d'un centre situé dans celle-

ci, des mesures sont effectuées sur un rayonnement de Rantgen (7a) servant de rayonnement auxiliaire dispersé par le corps (4) et s'étendant dans une direction qui diffère de celle du rayonnement de faisceau divergent (7), qu'ensuite parmi lesdites voies de rayonnement de dispersion est sélectionnée celle (301) qui est la plus éloignée du centre (2) de la région d'examen (1),

alors que d'un tronçon de voie (S) de la voie sélec-

tionnée de rayonnement de dispersion, situé dans le faisceau de rayonnement divergent, est enregistrée sa position dans la région de positionnement de corps, tandis qu'après l'enregistrement des positions de tous les tronçons de voie (S) pour les différentes directions du faisceau de rayonnement divergent sont définis des 5 points d'intersection des tronçons de voie avec des

lignes droites passant par le centre, ces lignes en-

fermant un petit angle et divergeant ensemble sur un angle de 1800, alors que les points d'intersection les plus proches- du centre sont enregistres comme étant

des points de contour.

Procédé permettant la définition du contour d'un corps en vue de reconstruire l'image de

répartition d'absorption de rayonnement dans une ré-

gion d'examen plan du corps, procédé suivant lequel

cette région d'examen se trouve dans une région de po-

sitionnement entourant ladite région d'examen et con-

tenant donc le corps à examiner, et est, suivant plu-

sieurs directions différentes situées dans ledit plan

d'examen, soumise entièrement à l'influence d'un fais-

ceau de rayonnement divergent pour définir de la sorte

des résultats de mesure, tandis qu'en outre, pour cha-

que direction de rayonnement dudit faisceau divergent,

des mesures sont effectuées sur un faisceau de rayon-

nement auxiliaire influencé par le corps et s'étendant

à l'extérieur du faisceau de rayonnement et éventuelle-

ment dans le plan d'examen en vue de définir de la sor-

te des points de contour du corps, alors que sur la ba-

se de ces points de contour et des résultats de mesure

précités est reconstruite l'image d'absorption de ra-

yonnement dans la région d'examen, caractérisé en ce que des mesures sont effectuées sur un rayonnement de RUntgen servant de rayonnement auxiliaire dispersé par le corps dans un plan de mesure comportant une voie de

rayonnement du faisceau de rayonnement divergent et for-

mant un certain angle avec le plan d'examen, alors que le rayonnement de dispersion émanant de points situés

sur ladite voie de rayonnement, est diaphragmé de fa-

çon à fournir une relation univoque entre d'une part - 24 les points adjacents sur la voie de rayonnement et d'autre part des voies adjacentes de rayonnement de dispersion adjacentes passant par lesdits points,-alors

que la définition d'un point de contour a lieu par com-

paraison des signaux de sortie obtenus par la détection

de rayonnement de dispersion le long des voies adjacen-

tes de ra;ronnementÈe dispersion.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,

caractérisé en ce que les voies de rayonnement de dis-

persion sont parallèles.

4e Procédé selon la revendication 1 ou 2,

caractérisé en ce que les voies de rayonnement de dis-

persion convergent, le point de convergence étant situé à l'extérieur de la région de positionnement de corps

(

5. Procédé selon la revendication 1, 3 ou 4,

caractérisé en ce que les voies de rayonnement de dis-

persion couvrent au moins approximativement l'entière

région de positionnement de corps (3).

6. Procédé selon la revendication 2, carac-

térisé en ce qu'il est mesuré uniquement le rayonnement de dispersion de points qui se forme d'un seul côté du

centre de la région d'examen (1).

7. Procédé selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que le plan de mesure et le plan d'examen

forment un angle de préférence égal à 300.

8. Dispositif permettant la mise en oeuvre

du procédé selon la revendication 1, 3, 4 ou 5, ce dis-

positif étant muni d'une source de rayonnement placée

sur un support rotatif et émettant un faisceau de rayon-

nement divergent devant irradier une région d'examen plane du corps, alors que, pour positionner le corps, il comporte une région qui est plus grande que la région

d'examen ainsi entourée par ladite région de positionne-

ment, un dispositif de détection placé en face de la sour-

ce de rayonnement et servant à définir des résultats de mesure, ainsi qu'un dispositif de-détection auxiliaire qui est formé par des éléments de détection distincts adjacents placés dans le plan d'examen et qui, pour

définir des points de contour du corps, effectue des me-

sures sur un rayonnement auxiliaire s'étendant à l'ex-

térieur du faisceau de rayonnement divergent, passent par le plan d'examen et étant influencé par le corps

à examiner, alors que sur la brase de ces points de mesu-

re et des résultats de mesure précités, il est possible

de reconstruire, à l'aide d'une première unité électro-

nique, l'image d'une répartition bidimensionnelle d'absorption de rayonnement du corps, caractérisé en ce que le dispositif auxiliaire (20) servant à détecter le

rayonnement de Rfntgen dispersé sur le corps (4) com-

porte, pour chaque élément de détection (21) sur le sup-

port rotatif (14), un collimateur (22) pour collimater les voies de rayonnement de dispersion dont la direction

diffère de celle du rayonnement dans le faisceau diver-

gent, alors qu'au moins une moitié de la région de posi-

tionnement de corps (3) à coté d'un centre (2) situé dans celle-ci est traversée par des voies adjacentes de

rayonnement de dispersion, et que les éléments de détec-

tion distincts (21) sont raccordés à une unité électro-

nique (34-38) pour définir les points de-contour du corps (4) sur la base des signaux de sortie desdits éléments de

détection (21).

9. Procédé selon la revendication 8, carac-

térisé en ce que les collimateurs sont placés de façon qu'il en résulte des voies de rayonnement de dispersion parallèles. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les collimateurs sont positionnés de façon qu'il en résulte des voies de rayonnement de

dispersion convergente.

11. Dispsoitif selon la revendication 10, ca-

ractérisé en ce que de nombreuses lamelles (24) faisant office de collimateurs sont placées sur la surface d'un

cylindre creux (23) dans un plan comportant l'axe de cy-

lindre (25) qui est paeimdiculaire au plan d'examen, alors

que dans le cylindre creux se trouve un élément de détec-

tion (26) qui est sensible au rayonnement et est entouré 5 d'un diaphragme à fente rotatif (27) qui est concentrique - à l'axe de cylindre et à l'aide duquel le rayonnement de

dispersion est chaque fois guidé vers l'élément de détec-

tion le long d'une voie de rayonnement de dispersion (28).

12. Dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, ce dispositif étant muni d'une source de rayonnement montée sur un support rotatif

et émettant un faisceau de rayonnement divergent pour ir-

radier une région d'examen plane du corps, alors que pour la pose d'un corps, le dispositif comporte une région de positionnement qui est plus grande que la région d'examen entourée de la sorte, un dispositif de détection placé en face de la source de rayonnement et servant à définir des résultats de mesure, ainsi qu'un dispositif de détection auxiliaire qui, pour définir des points de contour du corps, effectue des mesures sur un rayonnement auxiliaire

s'étendant à l'extérieur du faisceau de rayonnement di-

vergent et étant à influencer par le corps à examiner,

alors que sur la base de ces points de contour et des ré-

sultats de mesure précités, il est possible de reconstrui-

re, à l'aide d'une unité électronique, l'image d'une ré-

partition bidimensionnelle d'absorption du corps, carac-

térisé en ce que devant le dispositif de détection auxi-

liaire (39) est placé un premier diaphragme de sorte que le dispositif auxiliaire s'étendant dans le plan de mesure formant un certain angle de plan d'examen, une seule voie de rayonnement étant située dans le plan de mesure, que le dispositif comporte un second diaphragme pour permettre

à une partie désirée du rayonnement de dispersion s'éten-

dant dans le plan de mesure d'accéder au dispositif de dé-

tection auxiliaire, et que celui-ci est raccordé à une unité électronique (34, 38, 47, 48) pour définir les

points de contour du corps (4) sur la base des si-

gnaux de sortie de ce dispositif de détection auxiliai-

re0 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le premier diaphragme (41) est formé par deux plaques qui se font face et qui en outre

sont parallèles à la voie de rayonnement.

14. Dispositif selon la revendication 12,

caractérisé en ce que le second diaphragme est un diaph-

ragme à fente (44) dont la direction longitudinale de la

fente est perpendiculaire au plan de mesure.

e. Dispositif selon la revendication 12,

caractérisé en ce que le dispositif de détection auxiliâ-

re (59) est un cristal scintillateur (42) qui à ses deux

extrémités est muni de photomultiplicateurs (43).

16.. Dispositif selon le dispositif 12, ca-

ractérisé en ce que le dispositif de détection auxiliai-

re (39) est formé par des éléments de détection distincts adjacents.