FR2482444A1 - X-RAY CALCULATED TOMOGRAPHY APPARATUS USING A FLOATING SPOT MECHANICAL MECHANISM - Google Patents
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Abstract
A.APPAREIL DE FORMATION D'IMAGES PAR RAYONNEMENT D'ENERGIE A TRAVERS UN CORPS A EXAMINER. B.APPAREIL CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND DES MOYENS DE SUPPORT 10 DU CORPS A EXAMINER; UN SYSTEME A RAYONS X TOURNANT D'UN SEUL BLOC PAR RAPPORT AU CORPS ET COMPRENANT UNE SOURCE 11, UN DETECTEUR ALLONGE UNIQUE 18 ET UN DISPOSITIF DE BALAYAGE MECANIQUE 12 ET 14 MONTE ENTRE LA SOURCE 11 ET LES MOYENS DE SUPPORT 10 POUR FORMER UN PINCEAU UNIQUE DE RAYONS X 17 ET POUR BALAYER CE PINCEAU 17 SUIVANT LA LONGUEUR DU DETECTEUR UNIQUE 18; ET DES MOYENS DESTINES A FAIRE TOURNER D'UN SEUL BLOC LE SYSTEME A RAYONS X. C.L'INVENTION S'APPLIQUE AUX TOMOGRAPHIES CALCULEES EN RAYONS X.A. APPARATUS FOR FORMING IMAGES BY RADIATION OF ENERGY THROUGH A BODY TO BE EXAMINED. B. APPARATUS CHARACTERIZED IN THAT IT INCLUDES MEANS OF SUPPORT 10 OF THE BODY TO BE EXAMINED; AN X-RAY SYSTEM ROTATING A SINGLE BLOCK IN RELATION TO THE BODY AND INCLUDING A SOURCE 11, A SINGLE EXTENDED DETECTOR 18 AND A MECHANICAL SCAN DEVICE 12 AND 14 MOUNTED BETWEEN SOURCE 11 AND THE SUPPORT MEANS 10 TO FORM A BRUSH SINGLE X-RAY 17 AND TO SWEEP THIS BRUSH 17 ACCORDING TO THE LENGTH OF THE SINGLE DETECTOR 18; AND MEANS INTENDED TO ROTATE THE X-RAY SYSTEM WITH A SINGLE BLOCK. C. THE INVENTION APPLIES TO TOMOGRAPHS CALCULATED IN X-RAYS.
Description
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L'invention concerne un appareil de tomo- The invention relates to a tomography apparatus
graphie calculée9 à rayons X, utilisant un mécanismede balayage Calculated X-ray, using a scanning mechanism
mécanique à spot flottant.mechanical floating spot.
On a proposé jusqu'ici un certain nombre de systèmes permettant d'obtenir une tomographie calculée So far, a number of systems have been proposed for obtaining computed tomography
(appelée TC en abréviation) destinée à des applications médi- (abbreviated as TC) for medical applications.
cales ou autres. En général ces systèmes connus sont de struc- shims or others. In general, these known systems are structurally
ture relativement complexe, de plus ils sont très chers et conduisent à soumettre le patient à des doses de rayonnement relativement importantes si l'on veut obtenir des images en relatively complex, and they are very expensive and lead to the patient being subjected to relatively large doses of radiation if we want to obtain images
rayons X de qualité suffisante pour permettre un bon diagnostic. X-rays of sufficient quality to allow a good diagnosis.
L'invention a pour but de pallier ces inconvénients de l'art antérieur en. créant un appareil capable, lorsqu'on M'utilise en système de balayage de TC, de fournir des images en rayons X comparables et même dans certains cas The invention aims to overcome these disadvantages of the prior art in. creating a device capable, when used in a CT scanning system, of providing comparable X-ray images and even in some cases
meilleures que celles foiVrnies par les appareils de TC actuel- better than those shown by the current CT devices.
lement commercialisés, cet appareil selon l'invention permettant d'atteindre les résultats ci-dessus à des coûts beaucoup moins élevés et en soumettant le patient à des doses de rayonnement beaucoup moins importantes que dans le cas des appareils actuels classiques. Ces avantages sont obtenus grâce à un équipement utilisant un système de balayage mécanique du type général de celui décrit dans le brevet U.S.A. n0 RE 28.544 de Stein et Cie (Brevet U.S.A. initial n0 3.780.291) permettant This apparatus according to the invention makes it possible to achieve the above results at much lower costs and by subjecting the patient to much lower radiation doses than in the case of the present conventional apparatus. These advantages are achieved by equipment using a mechanical scanning system of the general type described in U.S.A. Patent No. RE 28,544 to Stein and Co. (U.S.A. Initial Patent No. 3,780,291) allowing
d'obtenir un pinceau de rayons X balayant un détecteur unique. to get an X-ray brush sweeping a single detector.
Des équipements de TC utilisant des techni- TC equipment using techniques
ques de balayage par spot flottant ont-été largement proposés jusqu'ici. L'un de ces dispositif est décrit par exemple dans un article intitulé "Système d'imagerie en rayons X à faible dosage utilisant un micropinceau de rayons X à spot flottant (Scanner Dynamique)", de Tateno et Tanàka, Radiologie 121 s Floating spot scanning has been widely proposed so far. One of these devices is described, for example, in an article entitled "Low dose X-ray imaging system using a floating spot X-ray micro-brush (Dynamic Scanner)", by Tateno and Tanaka, Radiology 121s.
octobre 1976 pages 189-195.October 1976 pages 189-195.
Le système de Tateno et Cie, bien quîil soit décrit comme étant capable de donner des images en rayons X The Tateno et Cie system, although it is described as capable of giving X-ray images
de bonne qualité pour des dosages plus faibles que ceux couram- of good quality for dosages lower than those
ment utilisés dans les équipements de TC classiques, utilise cependant un tube à rayons X spécial qu'on ne trouve pas dans used in conventional CT equipment, however, uses a special X-ray tube that is not found in
le commerce, ce tube étant caractérisé par une optique électro- this tube being characterized by an electronic optic
nique très sophistiquée analogue à celle utilisée dans les very sophisticated analogue similar to that used in
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microscopes électroniques à haute tension et dans les équipements d'usinage à pinceau d'électrons. De plus le système de Tateno repose sur une technique de balayge électronique et suppose high voltage electron microscopes and in electron brush machining equipment. In addition, the Tateno system is based on an electronic scanning technique and assumes
l'utilisation d'un détecteur en deux dimensions. the use of a two-dimensional detector.
Ces caractéristiques du système selon l'art antérieur décrit ci-dessus le rendent beaucoup plus coûteux que These characteristics of the system according to the prior art described above make it much more expensive than
le système selon l'invention qui utilise un dispositif de bala- the system according to the invention which uses a balancing device
yage mécanique extrèmement simple. De plus, comme le système de Tateno et Cie utilise un détecteur en deux dimensions, ce système ne permet pas d'éliminer le rayonnement diffusé, à l'inverse du système selon l'invention dans lequel l'utilisation d'un Extremely simple mechanical work. In addition, since the Tateno et Cie system uses a two-dimensional detector, this system does not make it possible to eliminate the scattered radiation, unlike the system according to the invention in which the use of a
détecteur-unique à une seule dimension permet d'obtenir automa- single-dimensional detector-allows for automatic
tiquement cette élimination du rayonnement diffusé. this elimination of scattered radiation.
L'invention présente encore d'autres avan- The invention has further advantages
tages par rapport à la technique de balayage de Tateno et Cie qui utilise un dispositif produisant un pinceau de rayons X à spot flottant.par projection à travers un "trou d'aiguille" d'un spot focalisé à balayage. électronique dans le tube à rayons X. Pour obtenir un champ de rayons X suffisamment grand pour couvrir toute la section d'un patient dans un balayage de TC, il faut que le pinceau diverge sur une distance considérable à partir du collimateur à trou d'aiguille. La distance requise correspond à une position du trou d'aiguille à l'endroit du sppt focal (source de rayons X) dans le cas de l'invention. Comme la section transversale du pinceau représente en chaque point unec image Compared with the Tateno et al. scanning technique, which employs a device producing a floating spot X-ray brush by projection through a "pinhole" of a scanning focused spot. In order to obtain an X-ray field large enough to cover the entire section of a patient in a CT scan, the brush must diverge a considerable distance from the collimator with a hole in the X-ray tube. needle. The required distance corresponds to a position of the needle hole at the point of the focal point (X-ray source) in the case of the invention. As the cross section of the brush represents in each point a picture
du spot focal à travers le trou d'aiguille, la distance relati- from the focal spot through the needle hole, the relative distance
vement grande comprise entre le collimateur à trou d'aiguille et le patient, conduit à une section de pinceau relativement grande dégradant la résolution de l'appareil. La grande proximité entre le système de collimation et le patient constitue un avantage très important de l'invention car la taille du pinceau consiste essentiellement en une projection de la petite ouverture A large gap between the needle-hole collimator and the patient leads to a relatively large brush section degrading the resolution of the device. The close proximity between the collimation system and the patient is a very important advantage of the invention because the size of the brush essentially consists of a projection of the small aperture
du collimateur à partir de la source distante de celle-ci. collimator from the remote source thereof.
Un autre système proposé jusqu'ici pour produire des images de TC par une technique de spot flottant, est décrit eans le brevet USA no 3.866.047 de Hounsdfeld, intitulé "Appareil d'examen par pénétration de rayonnement utilisant un collimateur de balayage". L'appareil de Hounsfield utilise un dispositif de balayage mécanique comprenant une paire de volets Another system heretofore proposed for producing CT images by a floating spot technique is described in U.S. Patent No. 3,866,047 to Hounsdfeld, entitled "Radiation Penetration Examination Apparatus Using a Scanning Collimator". Hounsfield's apparatus uses a mechanical sweeping device comprising a pair of flaps
allongés montés de manière à aller et venir en synchronisme. lengthened so as to come and go in synchronism.
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Chaque élément de volet est muni d'un certain nombre de fentes coopérant les unes avec les autres pour produire simultanément Each shutter element is provided with a number of slots cooperating with each other to produce simultaneously
un certain nombre de pinceaux de rayonnement espacés angulaire- a number of radially spaced radiating brushes-
ment, chaque pinceau effectuant son balayage dans un angle rela- each brush performing its scanning in a relative angle.
tivement petit sur un détecteur associé relativement petit égale- ment. Le dispositif à volets de va et vient de small on a relatively small associated detector. The flap device comes and goes from
Hounsfield est beaucoup plus complexe mécaniquement que le colli- Hounsfield is much more mechanically complex than colloid
mateur rotatif relativement simple utilisé dans l'invention. relatively simple rotary array used in the invention.
D'autre part le dispositif de balayage mécanique de Hounsfield nécessite des alignements très critiques des différentes fentes utilisées, De plus, comme l'appareil de Hounsfield prévoit la production simultanée d'un certain nombre de faisceaux de rayons X espacés angulairement, et le balayage simultané de tous ces pinceaux sur un m8me nombre de détecteurs associés, la disposition utilisée risque de poser des problèmes de pertes d'informations aux limites entre détecteurs adjacents. On peut ainsi identifier deux problèmes spécifiques de cet appareils t (1) les limites produisent une perte géométrique de rendement conduisant à des doses de rayonnement qui se perdent dans le! patient, et (2) la perte d'information sur les trajectoires du pinceau à l'endroit des limites peut conduire à des artefacts dans la 3 On the other hand, the Hounsfield mechanical scanning device requires very critical alignments of the different slots used. Moreover, since the Hounsfield apparatus provides for the simultaneous production of a certain number of angularly spaced X-ray beams, and the scanning simultaneous of all these brushes on the same number of associated detectors, the arrangement used may pose problems of loss of information at the boundaries between adjacent detectors. Thus, two specific problems of this apparatus can be identified: (1) the limits produce a geometric loss of yield leading to doses of radiation which are lost in the! patient, and (2) the loss of information about the brush trajectories at the location of the boundaries can lead to artifacts in the 3
reconstitution de l'image de TC.reconstruction of the CT image.
Dtautres problèmes posés par la disposition à pinceaux multiples de Hounsfield, sont liés à la nécessité de prévoir une adaptation ou une normalisation parfaites des Other problems with Hounsfield's multi-brush arrangement are related to the need for perfect adaptation or standardization of
différents détecteurs dans toute la plage d'utilisation dynami- different detectors throughout the range of dynamic use
que du signal, car en l'absence de cette précaution-on obtien- signal, because in the absence of this precaution one obtains
drait des artefacts très gênants dans l'image reconstituée, De plus un certain nombre de phénomènes tels que par exemple des variations de résistivité de cathode et des usures de dynodes peuvent conduire, comme cela est bien connu, à des non linéarités ou à des variations de gain dans les tubes photomultiplicateurs In addition, a certain number of phenomena such as, for example, variations in cathode resistivity and wear of dynodes can lead, as is well known, to nonlinearities or variations. gain in photomultiplier tubes
utilisés par l'appareil de Hounsfield. used by the Hounsfield apparatus.
Des problèmes analogues peuvent se poser avec d'autres détecteurs multiples moins performants que les dispositifs à scintillateurphotomultiplicateur. Pour réduire Similar problems may arise with other, less efficient detectors than the photomultiplier scintillator devices. To reduce
la plage dynamique et alléger ainsi la rigueur de la normali- the dynamic range and thereby reduce the rigor of
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sation, Hounsfield incorpore à l'appareil un "bloc de matière plastique" (référence 26 sur la figure), et propose l'utilisation d'une poche d'eau remplissant l'espace compris entre le bloc de matière plastique et le patient. L'utilisation de ces dispositifs entraîne des dépenses supplémentaires et une plus grande complexi- té mécanique, ce qui conduit à des doses de rayonnement perdues Hounsfield incorporates a "block of plastic material" (reference 26 in the figure) into the apparatus, and proposes the use of a water pocket filling the space between the plastic block and the patient. The use of these devices leads to additional expense and greater mechanical complexity, leading to lost radiation doses
par absorption de photons (et par conséquent à une perte d'infor- by absorption of photons (and consequently to a loss of information
mation) entre le patient et le détecteur. mation) between the patient and the detector.
L'invention permet de pallier tous les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur en utilisant un The invention makes it possible to overcome all the above disadvantages of the prior art by using a
détecteur unique d'excellent rendement et un dispositif de bala- unique detector of excellent performance and a device for
yage mécanique très simple.very simple mechanical age.
A cet effet l'invention concerne un appareil de formation d'images par rayonnement d'énergie à travers un corps à examiner, appareil caractérisé' en ce qu'il comprend des moyens de support destinés à supporter le corps à examiner, un système à rayons X capable de tourner d'un seul bloc par rapport au corps à observer, autour d'un axe de rotation formé par les moyens de support, le système à rayons X comprenant une source de rayons X placée d'un c8té des moyens de support, un détecteur allongé unique destiné à détecter l'énergie rayonnante, ce détecteur étant placé du c8té opposé aux moyens de support et se situant dans une direction transversale par rapport à- l'axe de rotation;-et un dispositif de balayage mécanique monté entre la source de rayons X et les moyens de support de manière à mettre en forme le rayonnement émis par la source pour former un faisceau unique de rayons X, et pour balayer ce pinceau unique en formant un certain angle par rapport à la source et-en suivant le sens de la longueur du détecteur unique, la longueur de ce To this end, the invention relates to an apparatus for image formation by radiation of energy through a body to be examined, characterized in that it comprises support means intended to support the body to be examined, a system for X-ray capable of rotating in a single block relative to the body to be observed, about an axis of rotation formed by the support means, the X-ray system comprising an X-ray source placed on one side of the means of support, a single elongated detector for detecting radiant energy, said detector being placed opposite the support means and lying in a direction transverse to the axis of rotation; and a mounted mechanical scanning device between the x-ray source and the support means so as to shape the radiation emitted by the source to form a single beam of X-rays, and to scan this single brush at an angle relative to at the source and-following the direction of the length of the single detector, the length of this
détecteur unique ainsi que les positions de celui-ci et du dis- detector and the positions of the detector and the
positif de balayage mécanique étant choisies de façon que le pinçeau de rayons X sous-tende un angle embrassant une section transversale complète du corps placé sur les moyens de support, lorsque le pinceau de rayons X effectue son balayage le long du détecteur unique; et des moyens d'entraînement destinés à faire mechanical scanning positive being selected so that the X-ray pinch subtends an angle embracing a complete cross section of the body placed on the support means, when the x-ray brush is scanning along the single detector; and training means for doing
tourner la source de rayons X, le dispositif de balayage méca- turn the X-ray source, the mechanical scanner
nique et le détecteur unique d'un seul bloc par rapport au corps and the single detector of a single block in relation to the body
à examiner, la rotation se faisant autour de l'axe de rotation. to examine, the rotation being around the axis of rotation.
Le dispositif de balayage mécanique est The mechanical scanning device is
du type général de celui décrit dans le brevet USA Stein et Cie. of the general type of that described in USA Stein et al.
/1 5 2482444/ 1 5 2482444
n0 RE 280544 redéposé le 2 Septembre 1975; basé sur le principe RE 280544 resubmitted on 2 September 1975; based on the principle
du brevet USA no 3.780.291 déposé le 18 Décembre 1973. Ce dispo- of US Patent No. 3,780,291 filed December 18, 1973. This arrangement
sitif comprend un premier collimateur de mise en forme du rayonnement émis par une source de rayons X, de manière A donner au faisceau de rayons X une forme deéventail, et un second collimateur constitué par une roue de découpage en forme de disque réalisée dans un matériau opaque au rayonnement X et comportant une ou plusieurs fentes transparentes par lesquelles passe un pinceau de rayons X, ce pinceau étant balayé suivant le device comprises a first radiation shaping collimator emitted by an X-ray source, so as to give the X-ray beam a fan shape, and a second collimator constituted by a disc-shaped cutting wheel made of a material X-ray opaque and having one or more transparent slots through which passes an X-ray brush, this brush being scanned according to the
détecteur linéaire unique lorsque le second collimateur tourne. single linear detector when the second collimator rotates.
Le diqque de découpage peut prendre la forme décrite dans le brevet de Stein et Cie ci-dessus, ou, dans une variante de réalisation, se présenter sous la forme d'une structure de tambour du type de celle décrite dans le brevet USA no 4.031.401 de Jacob. Le mandataire de chacun de ces brevets est la Société The cutting die can take the form described in the above-mentioned Stein et al. Patent, or, in an alternative embodiment, be in the form of a drum structure of the type described in US Pat. No. 4,031. .401 of Jacob. The representative of each of these patents is the Company
"Science and Engineering Inc", Cambridge, Massachusetts. "Science and Engineering Inc", Cambridge, Massachusetts.
Le système de rayons X comprenant la source de rayons X, le dispositif de btayage mécanique, et un détecteur allongé unique, est conçu pour pouvoir se déplacer dans plusieurs directions à différentes fins. Ce système peut, par exemple, se déplacer en translation le long d'une ligne parallèle à l'axe des moyens de support, pour donner une projection radiographique classique, de manière analogue à celle obtenue par le système à rayonx X Médical MICRO-DOSE ( fabriqué par Ameridan Science and Engineering, Inc, Cambridge, Massachusetts. Dans ce mode de fonctionnement, comme le système à rayons X peut tourner de n'importe quel angle voulu par rapport à la structure de support du corps, les images peuvent-s'obtenir facilement, dans n'importe quel angle, sous la forme d-images AP, PA latérales ou oblique0 Le mode de fonctionnement décrit ci-dessus peut également s'utiliser pour obtenir des images de localisation préparant l'opération de balayage de TC, c'est-à-dire que le The x-ray system including the x-ray source, the mechanical stripping device, and a single elongate detector is designed to be movable in multiple directions for different purposes. This system may, for example, move in translation along a line parallel to the axis of the support means, to give a conventional radiographic projection, similar to that obtained by the X-ray system Medical X-ray MICRO-DOSE (Manufactured by Ameridan Science and Engineering, Inc., Cambridge, Massachusetts.) In this mode of operation, as the X-ray system can rotate at any desired angle relative to the body support structure, the images can obtain easily, in any angle, in the form of AP, PA side or oblique images. The mode of operation described above can also be used to obtain location images preparing the TC scanning operation. , that is, the
système à rayons X peut se translater d'un seul bloc parallèle- X-ray system can be translated from a single block parallel-
ment à la structure de support du corps, et les images classiques obtenues pendant ce mode de fonctionnement peuvent se surveiller pour localiser le système dans une zone particulière du corps pour laquelle on veut obtenir une tranche de TC, après quoi le système à rayons X prend un mouvement de rotation à vitesse essentiellement constante par rapport à la structure de support 4O du corps, de manière à obtenir un balayage de TC de la tranche choisie. to the body support structure, and conventional images obtained during this mode of operation can be monitored to locate the system in a particular area of the body for which a CT slice is desired, after which the X-ray system takes a rotational movement at substantially constant speed relative to the support structure 40 of the body, so as to obtain a CT scan of the selected slice.
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Cette rotation relative entre le dispositif de balayage et l'objet en cours d'examen peut s'obtenir en faisant tourner soit le mécanisme de balayage, soit l'objet, soit les deux. L'axe de rotation relative peut de plus se choisir pour n'importe quelle application particulière, et se situer soit horizontalement soit verticalement soit en formant un angle This relative rotation between the scanner and the object being examined can be achieved by rotating either the scanning mechanism or the object or both. The relative rotation axis can be further selected for any particular application, and can be located either horizontally or vertically or at an angle
déterminé entre les deux parties.determined between the two parties.
Le système comporte de préférence des moyens de réglage de la taille du champ de 1mayage de TC, ce réglage The system preferably comprises means for adjusting the size of the field of the CT magnet, this setting
se faisant soit en manipulant mécaniquement le système de colli- by mechanically manipulating the collision system.
mation à faisceau en éventail et roue de découpage, soit en fan beam and cutting wheel, either in
déplaçant. la position du bloc de rayons X ou de parties déter- moving. the position of the X-ray block or
minées de celui-ci, par rapport à l'axe de rotation, de manière à faire varier l'espacement entre cet axe de rotation et la source et/ou le détecteur de rayons X. Le système peut également s'utiliser pour produire simultanément plusieurs balayages de TC en utilisant une ou plusieurs fentes de collimation du faisceau en éventail, toutes ces fentes étant traversées simultanément, par exemple of the axis of rotation so as to vary the spacing between this axis of rotation and the source and / or the X-ray detector. The system can also be used to produce simultaneously several CT scans using one or more fan beam collimation slots, all of which slots are traversed simultaneously, e.g.
en prévoyant une fente découpée dans une roue de découpage tour- by providing a slot cut into a cutting wheel
nante, et en dirigeant un certain nombre de pinceaux de spot flottant parallèles, ou un faisceau unique de taille suffisante, nant, and directing a number of parallel floating spot brushes, or a single beam of sufficient size,
sur plusieurs détecteurs linéaires voisins, Les détecteurs multi- on several adjacent linear detectors, the multi-detector
ples-utili;sés dans cette configuration pour laquelle chaque idétecteur allongé sous-tend une zone plus importante que le champ plein de sa section de TC, ne sont pas soumis aux mêmes ples used in this configuration for which each elongated idetector subtends an area larger than the full field of its TC section, are not subject to the same
impératifs de normalisation que dans le cas de plusieurs détec- requirements for standardization only in the case of several
teurs tels que ceux utilisés dans le brevet Hounsfield ci-dessus. such as those used in the Hounsfield patent above.
Cela est dé au fait que: 3o (a) chaque tranche de TC est obtenue au moyen d'un détecteur unique, et que (b) chaque détecteur peut être calibré de nombreuses fois au cours d'un même balayage de TC en utilisant les informations obtenues lorsque le pinceau de spot flottant vient frapper le This is because: (a) each CT slice is obtained by means of a single detector, and (b) each detector can be calibrated many times during a single CT scan using the information obtained when the floating spot brush hits the
détecteur à l'extérieur du cercle de son champ dtimage de TC. detector outside the circle of his TC field.
On peut utiliser les signaux de sortie de plusieurs détecteurs pour produire simultanément plusieurs images de TC indépendantes, ce qui permet de réduire le temps qui serait autrement nécessaire pour produire une série d'images de TC d'un patient. Cette possibilité peut être particulièrement utile pour obtenir des The output signals of multiple detectors can be used to simultaneously produce multiple independent CT images, thereby reducing the time that would otherwise be required to produce a series of CT images of a patient. This possibility can be particularly useful for obtaining
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reconstitutions dites sagittales et coronales à partir d'infor sagittal and coronal reconstitutions from infor
mations de tranches multiples9 car le fait d'obtenir les infor- multiple tranches9 because obtaining the information
mations simultanément élimine les problèmes liés aux mouvements du patient entre balayages successifs0 Dans une variante de réalisation du mode de fonctionnement, les signaux de sortie de deux ou plusieurs détecteurs de groupes contigus peuvent se combiner pour permettre un réglage effectif de la largeur d'une même tranche en cours d'examen., D'autres caractéristiques et avantages de At the same time, the problems associated with the patient's movements between successive scans are eliminated. In an alternative embodiment of the operating mode, the output signals of two or more contiguous group detectors can be combined to allow an effective adjustment of the width of the same. slice under review., Other features and benefits of
construction et de fonctionnement de l'appareil selon l'inven- construction and operation of the apparatus according to the
tion apparaîtront plus clairement à la lecture de la description will appear more clearly on reading the description
détaillée qui suit et qui se réfère aux dessins ci-joints dans lesquels: following which refers to the attached drawings in which:
- la figure 1 est une illustration schéma- FIG. 1 is a schematic illustration
tique d'un système à rayons X Médical MICRODOSE Oselon l'art antérieur, of a medical X-ray system MICRODOSE According to the prior art,
- la figure 2 est une illustration schéma- FIG. 2 is a schematic illustration
tique de l'appareil de formation d'images en énergie rayonnante, construit selon l'invention9 - la figure 3 représente le système de la fig.ie.2 utilisé en dispositif de balayage de TC9 et FIG. 3 illustrates the system of FIG. 2 used in the scanning device of TC9 and FIG.
- la figure 4 est une illustration schéma- FIG. 4 is a schematic illustration
tique d'une variante de disposition de détecteurs pouvant s'utiliser dans la forme de réalisation de la figure 2,pour' of an alternative detector arrangement that can be used in the embodiment of FIG.
obtenir des balayages à tranches multiples. obtain multi-slice scans.
Comme décrit ci-dessus9 l'invention concerne un appareil de formation d'images en énergie rayonnante permettant d'obtenir des balayages de TC et autres types de balayages pour applications médicales et autres. Cet appareil est basé sur le mécanisme de balayage et le détecteur unique utilisés dans le système Medical MICRODOSE à rayons X9 fabriqué par American Science and Engineering, Inc9 Cambridge, Massachusetts. Ce As described above, the invention relates to a radiant energy imaging apparatus for obtaining CT scans and other types of scans for medical and other applications. This apparatus is based on the unique scanning mechanism and detector used in the Medical X-ray MICRODOSE system manufactured by American Science and Engineering, Inc., Cambridge, Massachusetts. This
système selon l'art antérieur est ILlustré sur la figure 1 des. The system according to the prior art is illustrated in FIG.
dessins. L'appareil de la figure 1 comprend une table ou structure de support 10 destinée à supporter le corps d'un patient à examiner au moyen d'un rayonnement pénétrant, et un système à rayons X associé, destiné à produire un pinceau de rayons X balayant le corps du patient. Le système à rayons X correspond en général au système décrit dans le brevet USA drawings. The apparatus of FIG. 1 comprises a support table or structure 10 for supporting the body of a patient to be examined by means of penetrating radiation, and an associated X-ray system for producing an X-ray brush. sweeping the patient's body. The X-ray system generally corresponds to the system described in the US patent
.,8 2482444., 2482444
no RE 28.544 de Stein donné ici à titre de référence, et comprend un tube à rayons X à anode rotative classique 11 dont la sortie est collimatée souis la forme d'un mince faisceau en éventail par un collimateur en forme de coin 12, constitué par exemple par un alliage de plomb et de tungstène, comportant une ouver- No. RE 28,544 to Stein, incorporated herein by reference, and comprising a conventional rotary anode X-ray tube 11 whose output is collimated into a thin fan-shaped beam by a wedge-shaped collimator 12 formed by example, an alloy of lead and tungsten, with an opening
ture allongée relativement étroite 13 à son extrémité supérieure. relatively elongated elongated form 13 at its upper end.
Le faisceau en éventail est de plus collima- The fan beam is also collimated
té par une roue de découpage 14 opaque aux rayonx X, fabriquée par exemple dans un alliage d'aluminium chargé de plomb et muni de mâchoires de tungstène, cette roue étant munie d'un by an X-ray opaque cutting wheel 14 made of, for example, a lead-loaded aluminum alloy provided with tungsten jaws, this wheel being provided with a
certain nombre de fentes 15 disposées radialement vers l'inté- number of slots 15 arranged radially inwardly
rieur à par-tir du bord extérieur de la roue 14. La roue de découpage 14 est montée en rotation sur un axe central, comme indiqué par la flèche 169 et se place de façon que l'un de ses bords recouvre complètement la fente 13 du collimateur 12, sauf dans la zone de recouvrement des fentes 13, 15. Dans un but d'illustration, c'est-à-dire pour mieux voir la fente 13 sur les figures 1 et 2, la relation de recouvrement complet n'a pas été représentée sur les figures ét l'on se référera donc, à ce sujet, The cutting wheel 14 is rotatably mounted on a central axis as indicated by the arrow 169 and is positioned so that one of its edges completely covers the slot 13. collimator 12, except in the overlap area of the slots 13, 15. For purposes of illustration, that is to say to better see the slot 13 in Figures 1 and 2, the complete overlap relationship n ' has not been shown in the figures and so reference will be made to this
aux dessins du brevet USA n0 RE 28.544 de Stein et Cie. to the drawings of US Patent No. RE 28,544 to Stein et al.
Le plomb et le tungstène utilisés dans les collimateurs 12, 14 atténuent complètement les rayons X sauf dans la zone de recouvrement des fentes, et le mouvement de la roue 14 provoque le mouvement régulier et répétitif des fentes 15 dans le faisceau en éventail en donnant ainsi un pinceau unique de balayage de rayons X 17 dont la taille de la section sont déterminées par les formes des fentes 13 et 15 dans leur zone de recouvrement. Ce pinceau de rayons X est en particulier atténué par le sujet placé sur la table 10, et les rayonx X atténués sont captés par le détecteur de photons allongé 18 constitué par le détecteur unique du type décrit ci-dessus dans le brevet Stein et Cie, lorsque le pinceau 17 effectue son The lead and tungsten used in the collimators 12, 14 completely attenuate the X-rays except in the slot overlap area, and the movement of the wheel 14 causes the smooth and repetitive movement of the slits 15 in the fan beam thereby giving a single X-ray scanning brush 17 whose section size is determined by the shapes of the slits 13 and 15 in their overlap area. This X-ray brush is attenuated in particular by the subject placed on the table 10, and the attenuated x-ray X is picked up by the elongate photon detector 18 constituted by the single detector of the type described above in the Stein et Cie patent. when the brush 17 performs its
balayage d'une extrémité à l'autre du détecteur 18. scanning from one end to the other of the detector 18.
Pendant cette opération de balayage l'ensem- During this sweep operation the whole
ble du système de rayons X comprenant la source de rayons X, la roue de découpage, et le détecteur se déplace d'un seul bloc dans la direction indiquée par les flèches 19, c'est-à-dire dans une direction transversale par rapport à la longueur du détecteur 18, pour parcourir toute la longueur du patient qui reste en position fixe sur la table 10, de manière à produire X-ray system including the X-ray source, the cutting wheel, and the detector moves in a single block in the direction indicated by the arrows 19, i.e. in a transverse direction relative to to the length of the detector 18, to travel the entire length of the patient who remains in a fixed position on the table 10, so as to produce
9 24824449 2482444
ainsi une multitude de rangées de données analogues à celles thus a multitude of rows of data similar to those
d'un balayage de télévision, ces données étant tirées du détec- of a television scan, these data being taken from the
teur 18 comme indiqué en 20.18 as indicated in 20.
Ces signaux de sortie fournissent une radiographie sur l'écran de télévision (non représentés, par exemple par modulation deintensité du faisceau délectrons du tube à rayons cathodiques d'un oscilloscope à mémoire, ou d'un tube à mémoire convetisseur de balayage de type classique. Dans une variante de réalisation, les signaux de sortie peuvent être numérisés et stockés dans une mémoire de calculateur, puis These output signals provide a radiograph on the television screen (not shown, for example, by intensity modulation of the electron beam of the CRT of a memory oscilloscope, or conventional scan-type convective-heat storage tube In an alternative embodiment, the output signals can be digitized and stored in a computer memory, then
traités par ce calculateur pour donner une radiographie numéri- treated by this calculator to give a digital X-ray
que sur un écran de télévision ou tout autre dispositif deaffi= chage. Le détecteur unique 18 est un cristal à scintillation couplé à un ou plusieurs photomultiplicateurs à sorties combinées, et pratiquement 100 %/ des rayons X non atténués par le patient sont ainsi détectéso Les signaux électriques obtenus à la sortie des photomultiplicateurs sont des impulsions, l'amplitude de chacune de ces impulsions étant proportionnelle à lténergie d'un seul photon X détecté. Comme le débit des photons X arrivant sur le détecteur est très grand, ces impulsions s'additionnent pour donner un signal global représentant à chaque instant une valeur proportionnelle au flux de rayons X incident du pinceau only on a television screen or any other device deaffi = chage. The single detector 18 is a scintillation crystal coupled to one or more combined output photomultipliers, and substantially 100% of the patient's unmitigated X-rays are thus detected. The electrical signals obtained at the photomultiplier output are pulses. amplitude of each of these pulses being proportional to the energy of a single X-ray photon detected. Since the flow rate of the photons X arriving at the detector is very large, these pulses add up to give an overall signal representing at each instant a value proportional to the incident X-ray flow of the brush.
de rayons X atténué.attenuated X-ray.
Le signal électrique provenant du détecteur, au cours d'un balayage du pinceau deun bout à l'autre de ce détecteur, correspond à une ligne en une dimension de l'image radiographique de l'objet, cette ligne étant analogue à celle d'un balayage de télévision ordinaire. La seconde dimension de The electrical signal from the detector, during a brush scan from one end to the other of this detector, corresponds to a one-dimensional line of the radiographic image of the object, this line being similar to that of an ordinary television scan. The second dimension of
l'image est obtenue par le mouvement du plan source-collimateur- the image is obtained by the movement of the source-collimator plane
détecteur par rapport au patient. La série des lignes de l'image est stockée séquentiellement sous forme numérique puis, lorsque detector relative to the patient. The series of lines in the image is stored sequentially in digital form and, when
l'exposition aux rayons X est terminée, les données radiogra- X-ray exposure is complete, radiographic data
phiques sont lues et restituées ligne par ligne sur l'écran de télévision. La restitution se fait séquentiellement dans le mime ordre que la lecture des données dans la mémoire, de sorte que l'image obtenue sur l'écran de télévision correspond à luimage projetée en rayons X du sujet en cours d'examen, phics are read and played back line by line on the TV screen. The restitution is done sequentially in the same order as the reading of the data in the memory, so that the image obtained on the television screen corresponds to the image projected in X-rays of the subject under examination,
24824442482444
Dans l'appareil selon l'art antérieur de la In the apparatus according to the prior art of
figure 1, le système à rayons X ne peut se déplacer qu'en trans- Figure 1, the X-ray system can only move in trans-
lation seulement, ceest-à-dire dans la direction des flèches 19. tion only, that is, in the direction of the arrows 19.
Au contraire, selon l'invention, le système à rayons X de la figure 1 dont les mêmes parties que celles de la figure 2 sont repérées par les mêmes références, est monté de manière à pouvoir prendre un grand nombre de positions sous la commande de divers moyens d'entrainement connus en soi et qui ne sont donc On the contrary, according to the invention, the X-ray system of FIG. 1, whose same parts as those of FIG. 2 are marked with the same references, is mounted so as to be able to take a large number of positions under the control of various training means known per se and which are therefore not
pas représentés sur la figure 2 dans un but de simplification. not shown in Figure 2 for simplification purposes.
Le mouvement latéral indiqué par la flèche 19 peut être bloqué The lateral movement indicated by the arrow 19 can be blocked
sur la figure 2 lorsqu'on désire que le système selon l'inven- in FIG. 2 when it is desired that the system according to the invention
tion présente les caractéristiques déjà décrites sur la figure 1 tion has the characteristics already described in FIG.
et/ou lorsque le système de la figure 2 doit effectuer des bala- and / or when the system of Figure 2 is to perform
yages de TC précédés par la formation d'images de localisation. TC situations preceded by the formation of location images.
Cependant le système de la figure 2 est essentiellement caractérisé par une disposition dans laquelle le mouvement latéral indiqué par la flèche 19 est remplacé ou complété par un mouvement de rotation du patient par rapport au dispositif de balayage, comme indiqué par les flèches 21, autour d'un axe de rotation 22 constitué par l'axe nominal du patient supporté par la table 10. En pratique on peut faire tourner soit le patient soit le mécanisme de balayage soit les deux. Quand le mécanisme de balayage tourne autour de l'axe 22, ce mécanisme tourne d'un seul bloc c'est-à-dire que le détecteur linéaire 18 situé d'un côté de la table 10 est relié physiquement au However, the system of FIG. 2 is essentially characterized by a provision in which the lateral movement indicated by the arrow 19 is replaced or completed by a rotational movement of the patient relative to the scanning device, as indicated by the arrows 21, around an axis of rotation 22 constituted by the nominal axis of the patient supported by the table 10. In practice it is possible to rotate either the patient or the scanning mechanism or both. When the scanning mechanism rotates about the axis 22, this mechanism rotates in a single block that is to say that the linear detector 18 located on one side of the table 10 is physically connected to the
mécanisme de production de rayons X et à la structure de colli- mechanism of X-ray production and the colliding structure
mateur situés de l'autre côté de la table, la fixation étant assurée par une structure de liaison appropriée]indiquée par la on the other side of the table, the fixing being ensured by an appropriate connecting structure] indicated by the
ligne en pointillés 23.dotted line 23.
Quand I'appareil est utilisé en dispositif de balayage de TC, le balayage de TC réalisé par le système When the device is used in CT scanning device, TC scanning performed by the system
de la figure 2 est essentiellement semblable à celui des dispo- Figure 2 is essentially similar to that of the
sitifs de balayage de TO dits à deux mouvements ou à translation- TO scanning devices with two movements or translational
rotat.ion, mais ne présente pas les inconvénients mécaniques rotat.ion, but does not present the mechanical disadvantages
habituels et la complexité de ces dispositifs connus qui néces- and the complexity of these known devices which require
sitent des translation mécaniques de va et vient de la source de rayons X, du collimateur et du ou des détecteurs, entre les mechanical translation back and forth from the X-ray source, the collimator and the detector (s), between
mouvements de rotation pas à pas de l'ensemble. Selon l'inven- rotational movements step by step of the set. According to the invention
tion, les deux mouvements (de balayage du pinceau et de rotation de l'ensemble de balayage) se font doucement, continument et 1 1 simultanément. Le nombre de passages du pinceau à chaque rotation du dispositif de balayage par rapport au patient, détermine le nombre de "vues" du balayage de TCo Les données lues par le détecteur 18 sont reconstituées par des procédés bien connus de la technique de T09 les algorithmes utilisés étant par exemple décrits dans l'article elProcédés de reconstitution de faisceaux en éventail" de B.K.P. Horn, Proceedings IEEE, The two movements (sweep brush and rotation of the sweep assembly) are smooth, continuous, and simultaneously. The number of brush passes with each rotation of the scanner relative to the patient determines the number of "views" of the TCo scan. The data read by the detector 18 is reconstructed by methods well known in the art of T09 algorithms. Examples are, for example, described in the article BKP Horn "Fan Bundle Reconstruction", Proceedings IEEE,
Décembre 19799 pages 1616-1623.December 19799 pages 1616-1623.
Un passage du pinceau le long du détecteur : 18 prend typiquement 1 seconde environ, et une rotation typique de l'objet examiné par rapport au système de balayage de rayons X peut se faire en 5 à 10 secondes environ, ce qui donne un total de 900 à 1800 vues pendant une rotation complète A passage of the brush along the detector: typically takes about 1 second, and a typical rotation of the object under examination relative to the X-ray scanning system can be done in about 5 to 10 seconds, giving a total of 900 to 1800 views during a full rotation
du dispositif de balayage de rayons X par rapport au patient. of the X-ray scanner relative to the patient.
Ces caractéristiques ne sont données qu'à titre d'exemple et l'on peut également, dans une autre forme de réalisation de l'invention, utiliser une cadence de 30 balayages par seconde et une rotation relative complète du système de balayage9 par These characteristics are only given by way of example and it is also possible, in another embodiment of the invention, to use a rate of 30 sweeps per second and a complete relative rotation of the scanning system 9 by
rapport à l'objet à examiner, de période 15 secondes, pour ob- to the object to be examined, with a period of 15 seconds, to
tenir ainsi 450 vues.thus hold 450 views.
Le fonctionnement général du-système suivant ces caractéristiques de l'invention, est décrit sur la figure 3 dans laquelle9 là encore, les mêmes parties sont repérées par les mêmes références. Les points importants à noter sur la figure 3 sont que la source de rayons X 11 et le dispositif de balayage mécanique 129 14 coopèrent pour donner un pinceau de balayage unique de rayons X effectuant un balayage linéaire dans le sens de la flèche 24 en allant d'une extrémité à l'autre du The general operation of the system according to these features of the invention is described in FIG. 3, where again the same parts are marked with the same references. The important points to note in Figure 3 are that the x-ray source 11 and the mechanical scanner 129 14 cooperate to provide a single scan brush X-ray scanning linearly in the direction of arrow 24 by going from one end to the other of the
détecteur linéaire 18, ce balayage sous-tendant un angle embras- linear detector 18, this scanning subtending an embracing angle
sant une section transversale complète du corps ou de lVobjet à examiner repéré d'une façon générale par la référence 25 et se déplaçant dans un mouvement de rotation (voir la flèche 21) par rapport au dispositif de balayage à rayons Xo La taille du champ de balayage de TC peut se régler par manipulation mécanique du faisceau en éventail et du système de collimation à roue de découpage 129 14, en modifiant par exemple la taille des fentes de collimation. On peut encore régler la taille du champ (on se rèéfrera pour cela à la figure 3) en rapprochant de la source 11 l'axe de rotation de l'objet 25 pour obtenir ainsi un champ plus petit et une a full cross-section of the body or object to be inspected generally indicated by the reference 25 and moving in a rotational movement (see arrow 21) relative to the Xo-ray scanner. TC scanning can be adjusted by mechanical manipulation of the fan beam and the collimating wheel system 129 14, for example by changing the size of the collimation slots. We can still adjust the size of the field (we will refer to this in Figure 3) by moving the source 11 to the axis of rotation of the object 25 to obtain a smaller field and a
12 248244412 2482444
résolution plus élevée, ou en rapprochant du détecteur 18 l'axe de rotation de l'objet pour obtenir ainsi un champ plus grand et une résolution plus faible. Ces mouvements possibles de la source de rayons X 11 et/ou du détecteur 18 par rapport à la table 10, ont été repérés par la flèche 26 sur la figure 2. Typiquement la dose totale de rayonnement a laquelle la zone balayée du corps est exposée, au cours d'un balayage de TC, est d'environ 100 mR. Cette dose représente entre _ e et 1 e de la dose appliquée dans les dispositifs higher resolution, or closer to the detector 18 the axis of rotation of the object to thereby obtain a larger field and a lower resolution. These possible movements of the x-ray source 11 and / or the detector 18 with respect to the table 10, have been identified by the arrow 26 in FIG. 2. Typically the total radiation dose at which the swept area of the body is exposed. , during a CT scan, is about 100 mR. This dose represents between _ and 1 of the dose applied in the devices
' 100'100
t0 de balayage de TC actuels âuccommerce, et l'on a pu cependant constater que l'image obtenue selon l'invention, avec ces doses de rayonnement très faibles, est tout à fait comparable et même sous certains aspects meilleure que les images fournies à des coats Beaucoup plus élevés et avec des doses de rayonnement beaucoup plus importantes, par les dispositifs de balayage actuels du commerce. En plus de ces avantages très importants,l'invention permet de conserver la plupart des avantages des systèmes selon l'art antérieur représentés sur la figure 1. Plus précisément l'invention permet d'obtenir une résolution spatiale inférieure au millimètre,.une élimination pratiquement totale du rayonnement diffusé, et un rendement d'exploitation du However, it has been found that the image obtained according to the invention, with these very low radiation doses, is quite comparable and even in some respects better than the images provided at the present time. much higher costs and with much higher radiation doses, by the current scanning devices of the trade. In addition to these very important advantages, the invention makes it possible to retain most of the advantages of the systems according to the prior art shown in FIG. 1. More precisely, the invention makes it possible to obtain a spatial resolution of less than one millimeter. virtually all of the scattered radiation, and an operating efficiency of the
rayonnement approchant 100 %.radiation approaching 100%.
Un autre avantage très important du système Another very important advantage of the system
de la figure 2 est qu'il constitue son propre système de loca- Figure 2 is that it constitutes its own system of loca-
lisation-et permet d'effectuer un traitement de données numérique dans l'un ou l'autre de ses deux modes de fonctionnement, c'est à dire qu'il permet d'atteindre ses deux buts de radiographie and allows for digital data processing in either of its two modes of operation, ie it achieves both its X-ray goals
numérique et de système de TC. De plus, du fait de sa caracté- digital and TC system. Moreover, because of its
ristique de rotation relative représentée par les flèches 21, le système peut servir non seulement à produire ses propres relative rotation represented by the arrows 21, the system can be used not only to produce its own
images de localisation et à effectuer le traitement radiogra- location images and to perform radiographic processing
phique numérique de ces images, mais encore à obtenir très fa- digital image of these images, but still to obtain very
cilement des images AP, PA, latérales ou obliques dans n'importe capping AP, PA, lateral or oblique images in any
quel angle voulu.what angle would you like
Comme indiqué ci-dessus, la rotation relative entre l'objet ou le patient à examiner, et dispositif de balayage, peut s'obtenir en faisant tourner soit le mécanisme de balayage, soit l'objet., soit les deux. De plus l'axe de rotation peut être choisi et orienté à volonté pour n'importe quelle application voulue, et en particulier cet axe peut être ilorUzontal comme indiqué sur les figures 1 et 29 ou verticalo Une orientation verticale de l'axe de balayage présente l'avantage de faciliter la rotation de la roue tournante de découpage 14 dans le champ de pesanteur terrestreo La source de rayonnement utilisée dans l'invention peut être un tube à rayons X classique, une source à radioisotopes ou un synchrotron. Cependant9 quelle que soit la source utilisée9 les simplifications apportées par gtinven= tion résultent en grande partie de l'utilisation d'un collimateur de type rotatif pouvant prendre la forme indiquée sur les dessins, ou la forme décrite dans le brevet USA no 4o031.401 de Jacob, ou encore9 si on le désire, la forme d'un cylindre As indicated above, the relative rotation between the object or patient to be examined, and scanning device, can be achieved by rotating either the scanning mechanism, the object, or both. Moreover the axis of rotation can be chosen and oriented at will for any desired application, and in particular this axis can be ilorUzontal as shown in Figures 1 and 29 or verticalo A vertical orientation of the present scan axis The advantage of facilitating the rotation of the rotating cutting wheel 14 in the earth gravity field. The radiation source used in the invention may be a conventional X-ray tube, a radioisotope source or a synchrotron. However, regardless of the source used, the simplifications provided by the invention largely result from the use of a rotary type collimator which can take the form indicated in the drawings, or the form described in US Pat. No. 4,031,401. from Jacob, or again, if desired, the shape of a cylinder
tournant percé de fentes hélicoïdales transparentes au rayon- rotating with transparent helical slots
nement. Le détecteur utilisé présente essentielles ment. The detector used presents essential
ment un rendement de détection de 100 % et un rendement géomé- detection efficiency of 100% and a geometric
trique de 100 /%, ce qui n'est pas le cas de la plupart des détecteurs de balayage de TO selon l'art antérieur. La résolution 100%, which is not the case with most TO scanning sensors according to the prior art. The resolution
spatiale de l'image de TC est très élevée. La résolution trans- Spatial image of TC image is very high. The trans-
2Q versale (dans le plan de la tranche) et la résolution axiale (dans l'épaisseur de la tranche) sont toutes deux inférieures au millimètre, et ces résolutions sont obtenues sans perte de rendement de la dose de rayonnement. De plus les images radiographiques et les images de TC peuvent être obtenues en plaçant les détecteurs à l'extérieur du plan de balayage et en utilisant ensuite le rayonnement diffusé détecté pour produire une image, comme cela est décrit-par exemple dans le brevet Stein et Cie mentionné ci-dessus. Cette formation deimage par rétro- diffusion est possible selon l'invention car il n'existe qu'une seule position géométrique connue du pinceau de balayage à chaque instant9 et car la diffusion de sa trajectoire à travers l'objet commande essentiellement l'amplitude du signal diffusé Both the versale (in the slice plane) and the axial resolution (in the slice thickness) are both less than one millimeter, and these resolutions are achieved without loss of radiation dose efficiency. In addition, radiographic images and CT images can be obtained by placing the detectors outside the scanning plane and then using the scattered radiation detected to produce an image, as described for example in the Stein patent and Company mentioned above. This image formation by backscattering is possible according to the invention because there is only one known geometric position of the scanning brush at each instant9 and because the diffusion of its trajectory through the object essentially controls the amplitude of the broadcast signal
àcet instant.at this moment.
Le système de la figure 2 peut de plus 8tre utilisé pour produire simultanément plusieurs balayages de TCo Ce résultat peut être obtenu grâce à une disposition du type de celle décrite dans la figure 4 dans laquelle un certain nombre de détecteurs linéaires tels que 18a, 18b et 18c sont disposés parallèlement c8te à c8te, et dans laquelle le pinceau The system of FIG. 2 can also be used to produce several CTo scans simultaneously. This result can be obtained by means of an arrangement of the type described in FIG. 4 in which a number of linear detectors such as 18a, 18b and 18c are arranged parallel to each other, and in which the brush
(représenté en section 17a de la figure 4) présente des dimen- (shown in section 17a of Figure 4) shows dimensions
14 248244414 2482444
sions telles qu'il vient frapper simultanément les divers détecteurs lorsqu'il effectue son balayage dans la direction 24 allant d'une extrémité à l'autre des détecteurs voisins. Le pinceau 17a peut être constitué d'un certain nombre de pinceaux parallèles associés respectivement aux détecteurs 18a à 18c, ou It is such that it simultaneously hits the various detectors as it sweeps in the direction 24 from one end to the other of the neighboring detectors. The brush 17a may consist of a number of parallel brushes respectively associated with the detectors 18a to 18c, or
d'un pinceau unique à section allongée dans une direction trans- a single brush with an elongated section in a trans-
versale par rapport à la direction de balayage 24, ces diverses configurations du pinceau pouvant être obtenues en utilisant une ou plusieurs fentes de collimation du faisceau en éventail du dispositif de balayage mécanique 12, 14, ou en augmentant la versale with respect to the scanning direction 24, these various brush configurations being obtainable by using one or more collimation slots of the fan beam of the mechanical scanner 12, 14, or by increasing the
largeur de la fente 13 du collimateur 12, en augmentant corréla- width of the slit 13 of the collimator 12, increasing correlatively
tivement la longueur de la fente 15 du collimateur 14. the length of the slit 15 of the collimator 14.
L'utilisation de la disposition de la figure 4 permet d'obtenir simultanément plusieurs signaux-de sortie 20a à partir des divers détecteurs 18a à 18c, et ces divers signaux de sortie simultanés peuvent être traités de diverses manières pour obtenir des résultats différents. On peut par exemple traiter individuellement les divers signaux de sortie pour produire simultanément des images de tranches multiples. On peut au contraire combiner et traiter ensemble les signaux de sortie de deux ou plusieurs détecteurs de groupes voisins pour régler, en fait, la largeur d'une tranche Using the arrangement of FIG. 4, several output signals 20a can be obtained simultaneously from the various detectors 18a to 18c, and these various simultaneous output signals can be processed in various ways to obtain different results. For example, the various output signals can be individually processed to produce multiple slice images simultaneously. On the contrary, it is possible to combine and process together the output signals of two or more neighboring group detectors to adjust, in fact, the width of a slice
particulière en cours d'examen.particular being examined.
L'invention s'applique également d'elle- The invention also applies to
même à d'autres techniques consistant par exemple à utiliser even to other techniques such as using
différents filtrages oudifférentes caractéristiques de détec- different filtering or different detection characteristics
teurs dans des plans contigus, ou à utiliser un détecteur à faible énergie secondé par un détecteur à forte énergie placé dans le même plan, ce qui permet d'obtenir simultanément des données correspondant à deux niveaux d'énergie différents. Ce type d'utilisation peut servir aussi bien pour les images de in contiguous planes, or to use a low-energy detector supported by a high-energy detector placed in the same plane, which makes it possible simultaneously to obtain data corresponding to two different energy levels. This type of use can be used for both
TC que pour les images de radiographie numérique. La soustrac- TC only for digital radiography images. The subtraction
tion de deux images obtenu-es à -des niveaux d'énergie différents two images obtained at different energy levels
peut servir à exploiter des matériaux de contraste iodés. can be used to exploit iodinated contrast materials.
L'utilisation de cette caractéristique combinée à l'observation de tranches multiples, permet par exemple d'obtenir une image en volume des vaisseaux sanguins plutôt qu'une image dans une tranche.. The use of this feature combined with the observation of multiple slices, for example allows to obtain a volume image of the blood vessels rather than a picture in a slice.
24824442482444
Il est évident que la forme-de réalisation de l'invention décrite cidessus n'est pas limitative et que les spécialistes de la question pourront y apporter de nombreuses variantes. Par exemples au lieu de s'appliquer au domaine de la formation d'images de diagnostic médical comme décrit ci-dessus, l'inventionrpeut aussi bien s'appliquer à n'importe quel autre It is obvious that the embodiment of the invention described above is not limiting and that specialists of the question can make many variations. For example, instead of applying to the field of medical diagnostic imaging as described above, the invention can equally well be applied to any other
type de test non destructif faisant partie du domaine de celle- type of non-destructive test within the scope of this
ci. apthis. ap
16 248244416 2482444
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
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