FR2480591A1 - Medical X=ray appts. with TV camera - uses camera fitted with low level light analysing tube scanning fluorescent screen covering anti diffusion grid - Google Patents

Medical X=ray appts. with TV camera - uses camera fitted with low level light analysing tube scanning fluorescent screen covering anti diffusion grid Download PDF

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    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08—Electrical details
    • H05G1/64—Circuit arrangements for X-ray apparatus incorporating image intensifiers

Abstract

The appts. uses a conventional X-ray tube to send X-rays through the patient onto an anti-diffusion grid (2). The fluorescent screen (3) is placed on the anti-diffusion grid (2) and scanned by a television camera (4) fitted with a low level light analysing tube (5) (e.g. silicon intensification target type). In order to reduce the light diffusion and the fluorescent scintillation, the upper fluorescent face of the screen is covered by an anti-diffusion lamellar grid; its lower face is covered by optical surfaces (micro-lens, micro-prismatic surface or Fresnel lenses). The anti-diffusion grid, fluorescent screen and camera are mounted inside a lead screened light-tight protective casing (6). The appts. is much cheaper than the classical X-ray appts. using large diameter brightness amplifier, and provides a similar images quality on a larger field of vision.

Description

La présente invention a pour objet un appareil de radiologie médicale ne nécessitant pas l'amplificateur de brillance de grand diamètre (18, 23 ou 32 cm)re-résentant, dans les appareils actuels de radiologie médicale, le seul recours technique utilisé en ampli TV, ampli cinéma ou amplivphotograv phie. The subject of the present invention is a medical radiology apparatus which does not require the large-diameter (18, 23 or 32 cm) re-resenting image intensifier, in the current medical radiology apparatus, the only technical remedy used in a TV amplifier. , cinema amp or amplivphotograv phie.

L'appareil suivant l'invention comprend le tube - rayons X d'un type courant, une grille anti-diffusante perfectionnée, un écran fluorescent et une caméra Tu avec tube analyseur à bas niveau de lumière. The apparatus according to the invention comprises the X-ray tube of a standard type, an improved anti-scattering screen, a fluorescent screen and a Tu camera with low light level scanning tube.

La caméra TV, d'un format d'utilisation de 16 mm par exemple, avec un diamètre maximum d'image de 25 mm et un diamètre de champ optique de 30 cm est pourvue d'un tube analyseur à cible intensificatrice au silicium, connu en soi, d'un diamètre de 25 mm avec balayage en "overscanning". The TV camera, with a usage format of 16 mm, for example, with a maximum image diameter of 25 mm and a field of view diameter of 30 cm, is provided with a silicon intensifying target analyzer tube, known from in itself, with a diameter of 25 mm with scanning in "overscanning".

Les essais comparatifs effectués sur un appareil de radiologie avec amplificateur de brillance à l'ICs:Na accouplé à une caméra TV à tube vidicon et sur un appareil avec caméra à bas niveau de lumière, pour des doses d'irradiation comparables ont conduit aux résultats suivants

Figure img00020001
Comparative tests performed on a fluoroscopic X-ray image intensifier at the ICs: Na coupled to a vidicon tube camera and a camera with a low light level for comparable irradiation doses led to the results. following
Figure img00020001

<SEP> Amplit-TV <SEP> Camera <SEP> TV <SEP> à <SEP> bas <SEP> niveau <SEP> de <SEP> lumiere
<tb> Jugent <SEP> Global <SEP> 16 <SEP> 14
<tb> <SEP> Contraste <SEP> 16 <SEP> 16
<tb> Définition <SEP> 16 <SEP> 14
<tb> Bruit <SEP> <SEP> 16 <SEP> 14
<tb> <SEP> endu <SEP> des <SEP> Mouvements
<tb> <SEP> ( <SEP> Rémanence) <SEP> 16 <SEP> 16
<tb> <SEP> urillumination
<tb> <SEP> Géne <SEP> due <SEP> à <SEP> la <SEP> saturation <SEP> 12 <SEP> 16
<tb> <SEP> GEne <SEP> due <SEP> a <SEP> la <SEP> saturati <SEP> 12 <SEP> 16
<tb>
On constate que, malgré la légère infériorité de-l'image TV obtenue par la caméra à bas niveau de lumière, celle-ci permet un champ optique plus élevé et une faible importance des surilluminations.<SEP> TV-Amplifier <SEP> Camera <SEP> TV <SEP> at <SEP> low <SEP><SEP> level of <SEP> light
<tb> Decide <SEP> Global <SEP> 16 <SEP> 14
<tb><SEP> Contrast <SEP> 16 <SEP> 16
<tb> Definition <SEP> 16 <SEP> 14
<tb> Noise <SEP><SEP> 16 <SEP> 14
<tb><SEP> endu <SEP> of <SEP> Movements
<tb><SEP>(<SEP> Persistence) <SEP> 16 <SEP> 16
<tb><SEP> urillumination
<tb><SEP> Gen <SEP> Due <SEP> to <SEP><SEP> Saturation <SEP> 12 <SEP> 16
<tb><SEP> GEne <SEP> due <SEP> a <SEP> the <SEP> saturati <SEP> 12 <SEP> 16
<Tb>
It is noted that, despite the slight inferiority of the TV image obtained by the low-level light camera, it allows a higher optical field and a low importance of surilluminations.

L'image radioscopique des appareils à amplificateur de brillance présente , du-fait du rayonnement diffusé des rayons X une image voilée un mauvais rendu des contrastes et l'appareil est bruyant du fait de la nature fluorescente de l'image radioscopique ; en outre, l'image est déformée du fait de la non planéité de I'écran primaire bombé. The radioscopic image of the image intensifier apparatus has, because of the scattered X-ray radiation, a veiled image a poor rendering of the contrasts and the apparatus is noisy due to the fluorescent nature of the x-ray image; in addition, the image is distorted due to the non-flatness of the curved primary screen.

En outre le coût d'un amplificateur de brillance pour appareil radiologique est d'environ 5 fois celui d'un tube analyseur. In addition, the cost of an X-ray image intensifier is about 5 times that of an analyzer tube.

Le seuil de détection d'un type caméra à très bas niveau de lumière est de l'ordre de 10-6 lux et à bas niveau de lumière de l'ordre de 10-5 lux à 10 4 lux.  The detection threshold of a camera type with a very low level of light is of the order of 10-6 lux and at a low level of light of the order of 10-5 lux to 10 4 lux.

L'écran radioscopique amélioré suivant ltinvention porte sur deux points : élévation du rendement lumineux et réduction des défauts de l'image radioscopique. The improved radioscopic screen according to the invention relates to two points: elevation of light output and reduction of defects in the X-ray image.

Les rendements obtenus par les luminophores à base de sels activés aux terres rares sont indiqués dans le tableau suivant :.

Figure img00030001
The yields obtained by phosphors based on rare earth activated salts are given in the following table:
Figure img00030001

LUMINOPHORES <SEP> GRANULOMETRIE <SEP> EPAISSEUR <SEP> DE <SEP> COUCHE <SEP> RENDEMENT <SEP> LUMINEUX
<tb> <SEP> ( <SEP> Test <SEP> sur <SEP> ( <SEP> Comparatif)
<tb> <SEP> poudre)
<tb> <SEP> LaOBr <SEP> : <SEP> Tb <SEP> 20 <SEP> à <SEP> 30 <SEP> um <SEP> 100 <SEP> um <SEP> 18
<tb> <SEP> LaOBr <SEP> : <SEP> Tb <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> um <SEP> 100 <SEP> um <SEP> 9
<tb> <SEP> Y2O2S <SEP> : <SEP> Tb <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> um <SEP> 100 <SEP> um <SEP> 7
<tb> <SEP> Gd2O2S: <SEP> Tb <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> om <SEP> 100 <SEP> um <SEP> 7
<tb> <SEP> S(Zn2Cd) <SEP> : <SEP> Ag <SEP> 50 <SEP> à <SEP> 75 <SEP> um <SEP> 200 <SEP> um <SEP> 6
<tb> LUMINOPHORES <SEP> GRANULOMETRY <SEP> THICKNESS <SEP> OF <SEP> LAYER <SEP> YIELD <SEP> LUMINOUS
<tb><SEP>(<SEP> Test <SEP> on <SEP>(<SEP> Comparative)
<tb><SEP> powder)
<tb><SEP> LaOBr <SEP>: <SEP> Tb <SEP> 20 <SEP> to <SEP> 30 <SEP> um <SEP> 100 <SEP> um <SEP> 18
<tb><SEP> LaOBr <SEP>: <SEP> Tb <SEP> 5 <SEP> to <SEP> 10 <SEP> um <SEP> 100 <SEP> um <SEP> 9
<tb><SEP> Y2O2S <SEP>: <SEP> Tb <SEP> 5 <SEP> to <SEP> 10 <SEP> um <SEP> 100 <SEP> um <SEP> 7
<tb><SEP> Gd2O2S: <SEP> Tb <SEP> 5 <SEP> to <SEP> 10 <SEP> om <SEP> 100 <SEP> um <SEP> 7
<tb><SEP> S (Zn2Cd) <SEP>: <SEP> Ag <SEP> 50 <SEP> to <SEP> 75 <SEP> um <SEP> 200 <SEP> um <SEP> 6
<Tb>

Pour réduire les défauts de l'image radioscopique on s'efforcera de réduire au maximum le rayonnement diffusé X en utilisant au maximum le pouvoir anti-diffusant de 'la grille. To reduce the defects of the radioscopic image, efforts will be made to minimize the scattered radiation X by maximizing the anti-scattering power of the grating.

Pour réduire la diffusion lumineuse et le scintillement de la fluorescencej on a recours, suivant l'-invention, une grille anti-diffusante lamellaire, comprenant par exemple 40 à 50 lames focalisées par centimètre, posée sur l'écran, a vanta geusement garni sur sa face inférieure de surfaces optiques du type micro-lenticulaire, micro-prismatique ou lentilles de
Fresnel.In order to reduce the light diffusion and the flicker of the fluorescence, a lamellar anti-scattering grid is used according to the invention, comprising, for example, 40 to 50 focussed blades per centimeter, placed on the screen, and is advantageously covered with its underside of micro-lenticular, micro-prismatic or lens-like optical surfaces
Fresnel.

Le flux photonique (plotons).est concentré par réflexion sur les lames de la grille anti-diffusante et la focalisation est obtenue par les surfaces optiques. The photon flux (plotons) is concentrated by reflection on the blades of the anti-scattering grid and the focusing is obtained by the optical surfaces.

On a représenté à la figure 1 du dessin annexé le schéma de l'appareil de radiologie suivant l'invention et à la figure 2. FIG. 1 of the appended drawing shows the diagram of the radiology apparatus according to the invention and in FIG.

une coupe de l'écran de radioscopie.a section of the X-ray screen.

Le tube 1 à rayons X irradie à travers le patient sur lequel est posée la grille anti-diffusante 2 recevant l'écran fluorescent 3 ; la caméra 4 à bas niveau de lumière équipée de tube analyseur 5 est montée sur une gaine de protection plombée 6 étanche à la lumière. The X-ray tube 1 irradiates through the patient on which the anti-scattering grid 2 receiving the fluorescent screen 3 is placed; the camera 4 at low level of light equipped with the analyzer tube 5 is mounted on a lead-sealed protective sheath 6 light-tight.

L'écran de radioscopie 7 au verre -Pb reçoit sur sa face fluorescente une grille anti-diffusante 8 constituée par des lames 9 et sur son autre face des surfaces optiques 10 du type micro-lenticulaire ou microprismatique
Des exemples de composition des écrans 3 sont donnés dans le tableau suivant

Figure img00040001
The X-ray radioscopy screen 7-glass receives on its fluorescent face an anti-scattering grid 8 constituted by blades 9 and on its other side optical surfaces 10 of the micro-lenticular or microprismatic type
Examples of composition of screens 3 are given in the following table
Figure img00040001

Caracteristique <SEP> 1 <SEP> Ecran <SEP> de <SEP> Radioscopie <SEP> 2 <SEP> Ecran <SEP> Renforçateurs <SEP> aux
<tb> <SEP> Terres <SEP> Rares
<tb> Composition <SEP> Chimique <SEP> S(Zn2Cd)Ag <SEP> Y2Gd2O2S <SEP> : <SEP> Tb
<tb> <SEP> Epaisseur <SEP> de <SEP> la <SEP> 200 <SEP> um <SEP> 100 <SEP> um
<tb> <SEP> couche <SEP> fluorescente
<tb> <SEP> Granulométrie <SEP> 50 <SEP> à <SEP> 75 <SEP> um <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> um
<tb> <SEP> Rendement <SEP> lumineux <SEP> Identique <SEP> :
<tb> <SEP> 0,012 <SEP> cd/m2 <SEP> par <SEP> mR/s.
<tb> Characteristic <SEP> 1 <SEP> Screen <SEP> of <SEP> Radioscopy <SEP> 2 <SEP> Screen <SEP> Enhancers <SEP> to
<tb><SEP> Land <SEP> Rare
<tb> Composition <SEP> Chemical <SEP> S (Zn2Cd) Ag <SEP> Y2Gd2O2S <SEP>: <SEP> Tb
<tb><SEP> Thickness <SEP> of <SEP><SEP> 200 <SEP> um <SEP> 100 <SEP> um
<tb><SEP> Fluorescent <SEP> Layer
<tb><SEP> Granulometry <SEP> 50 <SEP> to <SEP> 75 <SEP> um <SEP> 5 <SEP> to <SEP> 10 <SEP> um
<tb><SEP> Yield <SEP> Bright <SEP> Same as <SEP>:
<tb><SEP> 0.012 <SEP> cd / m2 <SEP> by <SEP> mR / s.
<Tb>

En résumé, la suppression de l'amplificateur de brillance de grand diamètre dans un appareil de radiologie et son remplacement par un amplificateur miniature sur la caméra permet d'étendre le champ d'examen, son utilisation avec des radiations de haute énergie, comme le monitorage des traitements radiotherapiques,et la mémorisation post-radiative de l'image radioscopique
Un tel appareil est beaucoup moins coûteux pour une obtention d'images de qualité comparable à celle des appareils utilisant des aimplificateurs de brillance de grand diamètre. In summary, the removal of the large diameter image intensifier in a radiology machine and its replacement with a miniature amplifier on the camera allows the field of examination to be extended, its use with high energy radiation, such as the monitoring of radiotherapic treatments, and post-radiative storage of the radioscopic image
Such a device is much less expensive for obtaining images of quality comparable to that of devices using large diameter magnifying magnifiers.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Appareil de radiologie médicale caractérisé en ce qu'il conpend une caméra de télévision équipée d'un tube analyseur à bas niveau de lumière explorant l'écran fluorescent recouvrant la grille anti-diffusante recevant directement les rayons X du tube dirigés S travers le patient. 1. A medical radiology apparatus characterized in that it conpend a television camera equipped with a low light level scanning tube exploring the fluorescent screen covering the anti-scattering gate directly receiving X-ray tube directed through the patient. 2. Appareil de radiologie suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le tube analyseur de la caméra est du type à cible intensificatrice au silicium. 2. radiology apparatus according to claim 1 characterized in that the analyzer tube of the camera is of the intensifying target type silicon. 3. Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'écran de radioscopie est recouvert sur une face sans jeu d'une grille anti-diffusante du type lamellaire et sur l'autre face d'une surface optique du type micro-lenticulaire ou micro-prismatique. 3. Apparatus according to claim 1 characterized in that the radioscopy screen is covered on one side without play of a lamellar type anti-scattering grid and on the other side of an optical surface of the micro-lenticular type or micro-prismatic. 4. Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la caméra de télévision et l'écran fluorescent-sont logés dans une gaine de protection plombée étanche à la lumière. 4. Apparatus according to claim 1 characterized in that the television camera and the fluorescent screen-are housed in a light-proof leaded protective sheath. 5. Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la caméra est équipée d'un amplificateur de brillance miniature à bas niveau de lumière du type en cascade ou à microcanaux.  5. Apparatus according to claim 1 characterized in that the camera is equipped with a low-level miniature illuminance amplifier of the cascade type or microchannel type.
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