FR2657488A1

FR2657488A1 - MULTIMODE FAST SWITCHING RADIOLOGY EQUIPMENT.

Info

Publication number: FR2657488A1
Application number: FR9000652A
Authority: FR
Inventors: Touret Francois; Andrews Edward
Original assignee: General Electric CGR SA
Current assignee: General Electric CGR SA
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1991-07-26
Also published as: EP0438351A1

Abstract

L'invention se rapporte à un équipement de radiologie comportant un tube à rayons X à grille, des moyens de polarisation du tube et de chauffage de sa cathode tels que ce tube soit, en utilisation, toujours polarisé aux valeurs correspondant à une puissance d'émission instantanée maximale; sa grille est commandée en impulsions de durée largement variable, entre 0,2 ms et 90 ms par exemple. L'équipement comporte en outre une chaîne de restitution d'images unique avec un intensificateur d'images radiologiques et une caméra de télévision numérique. La sélection d'un mode de fonctionnement entraîne automatiquement l'ajustement de la durée et du rythme des impulsions de commande de grille et l'ajustement du gain de la chaîne image. L'invention s'applique notamment dans le domaine médical pour enchaîner sans interruption sensible pour l'opérateur des examens de type radioscopie, radiocinéma ou radiographie.The invention relates to radiology equipment comprising a grid X-ray tube, means for polarizing the tube and heating its cathode such that this tube is, in use, always polarized to the values corresponding to a power of maximum instantaneous emission; its gate is controlled in pulses of widely variable duration, between 0.2 ms and 90 ms for example. The equipment also includes a single image reproduction chain with a radiological image intensifier and a digital television camera. Selecting an operating mode automatically adjusts the duration and timing of the gate drive pulses and adjusts the gain of the image chain. The invention is particularly applicable in the medical field for carrying out examinations of the radioscopy, radiocinema or radiography type without significant interruption for the operator.

Description

EQUIPEMENT DE RADIOLOGIE MULTIMODEMULTIMODE RADIOLOGY EQUIPMENT

A COMMUTATION RAPIDEFAST SWITCHED

L'invention se rapporte aux équipements de radiologie utilisables dans le domaine médical ou dans le domaine métallurgique, et plus particulièrement à un équipement de radiologie multimode a commutation rapide, permettant le passage rapide d'un mode de fonctionnement The invention relates to radiology equipment usable in the medical field or in the metallurgical field, and more particularly to a fast switching multimode radiology equipment, allowing the rapid passage of an operating mode.

à un autre.to another.

Classiquement en radiologie, plusieurs modes de fonctionnement peuvent être utilisés; ces modes diffèrent les uns des autres par la durée et la puissance de l'exposition aux rayons X de l'objet ou du patient à examiner, et la continuité ou la discontinuité Conventionally in radiology, several operating modes can be used; these modes differ from each other by the duration and the power of the x-ray exposure of the object or patient to be examined, and the continuity or discontinuity

de l'émission de rayons X par l'équipement. X-ray emission from the equipment.

En mode radioscopie, l'objet à examiner est soumis en permanence, c'est à dire pendant des durées pouvant atteindre plusieurs minutes, à un rayonnement X de puissance assez faible de telle façon que, notamment dans le domaine médical, le corps ne reçoive pas une dose d'irradiation trop importante même si la radioscopie se prolonge plusieurs minutes comme cela peut être nécessaire Le récepteur d'images associé fournit, à partir de différences d'atténuation du rayonnement X qui a traversé l'objet analysé, une succession d'images rapides, 25 à 30 images par seconde par exemple Ces images permettent à l'observateur de percevoir les mouvements, par exemple les mouvements cardiaques, ou permettent de rechercher une zone d'intérêt particulière, en déplaçant l'objet ou le patient par rapport au faisceau de rayonnement X Ce mode de fonctionnement est obtenu en appliquant au tube à rayons X une puissance électrique faible, par exemple m A sous 80 k V soit 400 W; ainsi le tube ne s'échauffe In fluoroscopy mode, the object to be examined is permanently subjected, that is to say for periods of up to several minutes, to X-ray radiation of fairly low power so that, in particular in the medical field, the body does not receive not too much irradiation dose even if the fluoroscopy is prolonged for several minutes as may be necessary The associated image receptor provides, from differences in attenuation of the X-rays which have passed through the analyzed object, a succession of fast images, 25 to 30 images per second for example These images allow the observer to perceive movements, for example cardiac movements, or allow to search for a particular area of interest, by moving the object or the patient by relation to the X-ray beam This operating mode is obtained by applying a low electrical power to the X-ray tube, for example m A at 80 k V, ie 400 W; thus the tube does not heat up

pas de façon excessive.not excessively.

En mode radiocinéma, les images sont également fournies en succession rapide, 25 à 30 images par seconde, mais elles sont enregistrées sur un film de façon à être revues ultérieurement pour établir le diagnostic Dans ce mode de fonctionnement, on pourrait interrompre la prise d'images pendant la durée de remplacement d'une image par la suivante, tout en continuant d'irradier le patient Cependant cette irradiation étant inutile, et éventuellement néfaste, une émission de rayons X discontinue est préférée En effet, la substitution d'images, réalisée de manière mécanique, prend environ 10 ms, ce qui est loin d'être négligeable par rapport à la période des images ( 40 ms pour un rythme de 25 images par seconde) De plus, la puissance de l'exposition en radiocinéma est généralement plus élevée qu'en radioscopie, car la durée d'une séquence filmée est courte, moins de 10 secondes en général, mais les images peuvent être observées au ralenti: pour cela, elles doivent être de meilleure qualité que les images de radioscopie et donc être obtenues à partir d'un faisceau de rayonnement X de plus grande intensité Ce mode de fonctionnement est obtenu en appliquant au tube à rayons X une puissance électrique intermittente assez forte, par exemple 800 m A sous 80 k V, soit une puissance instantanée de 64 k W pendant des durées d'exposition de 5 ms par image par exemple, ce qui pour un rythme de 25 images par seconde conduit à une puissance moyenne de 8 k W sur le tube à rayons X. En mode radiographie, on souhaite obtenir des images de très grande qualité Pour cela la puissance d'exposition au faisceau de rayonnement X doit être importante, et les images ne peuvent être obtenues qu'en succession lente, pour éviter une irradiation trop forte du patient Une très bonne qualité des images est en particulier nécessaire lorsqu'une observation très minutieuse est requise, ou lorsque les images doivent être numérisées et/ou subir ensuite des traitements numériques La puissance électrique appliquée au tube à rayons X dans ce mode de fonctionnement peut être de 72 k W en instantané, soit 900 m A sous 80 k V par exemple, pendant une durée suffisante; ce qui pour une succession de 4 images par seconde conduit à une puissance moyenne de 28,8 k W sur le tube à rayons X. Il existe également d'autres modes de fonctionnement possibles, dérivés des modes principaux décrits ci-dessus En particulier, pour la radioscopie, il est possible d'effectuer une émission discontinue du faisceau de rayonnement X, comme décrit ci-dessus pour le mode radiocinéma, mais avec une puissance faible, par exemple 40 m A sous 80 k V soit 3,2 k W de puissance instantanée, pendant des durées de 5 ms Pour une succession de 25 images par seconde, soit des images espacées de 40 ms, la puissance moyenne sur le tube serait de 400 W Ce mode de fonctionnement est dit, mode In radiocinema mode, the images are also provided in rapid succession, 25 to 30 images per second, but they are recorded on a film so as to be reviewed later to establish the diagnosis. In this operating mode, the taking of images could be interrupted. images during the period of replacement of one image by the next, while continuing to irradiate the patient However, this irradiation being useless and possibly harmful, a discontinuous X-ray emission is preferred Indeed, the substitution of images, carried out mechanically, takes around 10 ms, which is far from negligible compared to the period of the images (40 ms for a rhythm of 25 images per second) In addition, the power of exposure in radiocinema is generally more high than in fluoroscopy, because the duration of a filmed sequence is short, less than 10 seconds in general, but the images can be observed in slow motion: for this, it They must be of better quality than the radioscopy images and therefore must be obtained from a beam of X-ray of greater intensity. This operating mode is obtained by applying to the X-ray tube a fairly strong intermittent electric power, for example. 800 m A at 80 k V, i.e. an instantaneous power of 64 k W during exposure durations of 5 ms per image for example, which for a rate of 25 images per second leads to an average power of 8 k W on the X-ray tube. In radiography mode, we want to obtain very high quality images. For this, the power of exposure to the X-ray beam must be high, and the images can only be obtained in slow succession, to avoid too much irradiation of the patient Very good image quality is particularly necessary when very careful observation is required, or when the images need to be scanned and / or continuation of the digital treatments The electrical power applied to the X-ray tube in this operating mode can be 72 k W instantaneously, ie 900 m A at 80 k V for example, for a sufficient duration; which for a succession of 4 images per second leads to an average power of 28.8 k W on the X-ray tube. There are also other possible operating modes, derived from the main modes described above In particular, for radioscopy, it is possible to carry out a discontinuous emission of the X-ray beam, as described above for the radiocinema mode, but with a low power, for example 40 m A at 80 k V or 3.2 k W of instantaneous power, for durations of 5 ms For a succession of 25 images per second, that is to say images spaced 40 ms, the average power on the tube would be 400 W This operating mode is said, mode

radioscopie pulsée.pulsed radioscopy.

Pour le mode radiocinéma, il est possible d'utiliser, au lieu d'une caméra de cinéma, une caméra de télévision et d'effectuer un enregistrement vidéo, ou bien d'effectuer directement un enregistrement dans une For the radiocinema mode, it is possible to use, instead of a cinema camera, a television camera and to make a video recording, or else to make a recording directly in a

mémoire numérique après numérisation de chaque image. digital memory after scanning each image.

Pour chacun de ces différents modes de fonctionnement, il est essentiel d'adapter les caractéristiques du tube d'émission de rayonnement X à utiliser, chacun de ces modes nécessitant une puissance instantanée très différente de celle nécessitée par les autres modes Comme indiqué dans les exemples décrits ci-dessus, la puissance instantanée nécessaire sur le tube est de 400 W en radioscopie normale, 3,2 k W en radioscopie pulsée, 64 k W en radiocinéma et 72 k W en radiographie. Des solutions ont été recherchées pour utiliser un même équipement selon au moins deux modes de fonctionnement Les solutions habituellement retenues ne permettent pas de passer rapidement d'un mode de fonctionnement à l'autre En effet, pour passer d'un mode radioscopie à un mode de fonctionnement radiographie par exemple, il faut pouvoir faire passer le tube à rayons X, d'une puissance faible à une puissance 10 à 20 fois plus élevée Or, ce changement de puissance se fait classiquement en élevant la température de la cathode pour qu'elle fournisse un courant plus élevé Un tel changement de mode de fonctionnement fait donc intervenir des constantes de temps thermiques de plusieurs secondes Pour résoudre ce problème, il est connu d'utiliser, pour un même tube à rayons X, l'un ou l'autre de deux filaments de cathode et de commuter lorsque l'on souhaite passer d'un mode à un autre: des circuits de commutation sélectionnent ainsi suivant le besoin, une cathode émettant peu ou beaucoup d'électrons pour provoquer lors du choc de ces électrons sur l'anode une émission faible ou forte de rayons X Le dispositif de commande du tube à rayons X comporte, en général, des moyens pour annuler rapidement la polarisation de cathode dans un mode de fonctionnement radiographie Les dispositifs à plusieurs cathodes ne permettent pas de résoudre le problème, car en général, pour limiter le nombre de connexions électriques qui doivent traverser le tube, les deux cathodes ont un point commun et sont polarisés simultanément à 80 k V par exemple, seule étant en activité celle qui est soumise à un courant de chauffage Il est alors très difficile de résoudre les problèmes de claquage ou ceux liés au défaut d'isolement entre les deux cathodes dans ce type d'équipements. L'invention à pour objet, un équipement de radiologie multimode qui ne présente pas les inconvénients des équipements multimodes actuels, et prévoit les passages d'un mode à l'autre, non pas par changement de puissance instantanée en un temps aussi court que possible comme les équipements antérieurs cherchaient à le faire, mais à puissance instantanée constante et en un temps assez faible pour que l'utilisateur considère ce passage comme "instantané" à For each of these different operating modes, it is essential to adapt the characteristics of the X-ray emission tube to be used, each of these modes requiring an instantaneous power very different from that required by the other modes As indicated in the examples described above, the instantaneous power required on the tube is 400 W in normal fluoroscopy, 3.2 k W in pulsed radioscopy, 64 k W in radiocinema and 72 k W in radiography. Solutions have been sought for using the same equipment according to at least two operating modes. The solutions usually adopted do not allow rapid switching from one operating mode to the other. Indeed, to switch from a fluoroscopy mode to a mode for x-ray operation for example, it must be possible to pass the x-ray tube, from a low power to a power 10 to 20 times higher Now, this change of power is conventionally done by raising the temperature of the cathode so that it provides a higher current. Such a change in operating mode therefore involves thermal time constants of several seconds. To solve this problem, it is known to use, for the same X-ray tube, one or the another of two cathode filaments and to switch when one wishes to switch from one mode to another: switching circuits thus select according to the need, a cathode emitting few or many electrons to cause the impact of these electrons on the anode a weak or strong emission of X-rays The control device of the X-ray tube generally comprises means for rapidly canceling the cathode polarization in a radiography operating mode Devices with several cathodes do not solve the problem, because in general, to limit the number of electrical connections that must pass through the tube, the two cathodes have a common point and are polarized simultaneously at 80 k V for example, only being active that which is subjected to a heating current. It is then very difficult to solve the breakdown problems or those linked to the insulation fault between the two cathodes in this type of equipment. The subject of the invention is a multimode radiology equipment which does not have the drawbacks of current multimode equipment, and provides for switching from one mode to another, not by changing instantaneous power in as short a time as possible. as the previous equipment sought to do, but at constant instantaneous power and in a sufficiently short time for the user to consider this passage as "instantaneous" at

l'échelle humaine, c'est à dire, en environ l O Oms. the human scale, that is, in about l O Oms.

Le résultat obtenu est important car, outre l'agrément pour l'utilisateur de ne pas avoir le sentiment de perdre du temps (aspect psychologique), l'opérateur peut obtenir une image, en qualité graphie, d'états fugitifs chez le patient, sans arrêter l'observation en scopie, c'est à dire en le reprenant ensuite. Suivant l'invention, l'équipement de radiologie multimode comporte une source de rayonnement X et de ses moyens d'alimentation et des moyens de restitution d'images à partir du faisceau de rayonnement X émergeant de l'objet analysé, caractérisé: en ce que la source de rayonnement X est un tube à rayons X à grille, polarisé durant toutes les phases d'utilisation dans les conditions o il peut fournir sa puissance instantanée maximale, et en ce que la tension de la grille du tube est commandée en impulsions de durée ajustable, en ce que les moyens de restitution d'images comportent une chaîne unique dont le gain est ajustable, en ce que le mode de fonctionnement est sélectable par l'opérateur, la sélection du mode de fonctionnement commandant d'une part l'ajustement de la durée et du rythme des impulsions de grille du tube à rayons X et d'autre part, l'ajustement du gain de la The result obtained is important because, in addition to the pleasure for the user of not having the feeling of wasting time (psychological aspect), the operator can obtain an image, in graphic quality, of fugitive states in the patient, without stopping the observation in scopy, that is to say by taking it up again. According to the invention, the multimode radiology equipment comprises a source of X-ray radiation and its supply means and means for restoring images from the X-ray beam emerging from the object analyzed, characterized: that the X-ray source is a grid X-ray tube, polarized during all phases of use under the conditions where it can provide its maximum instantaneous power, and in that the grid voltage of the tube is controlled in pulses of adjustable duration, in that the image rendering means comprise a single chain, the gain of which is adjustable, in that the operating mode is selectable by the operator, the selection of the operating mode controlling on the one hand l adjustment of the duration and rhythm of the grid pulses of the X-ray tube and on the other hand, the adjustment of the gain of the

chaîne d'images.image chain.

L'invention sera mieux comprise et d'autres The invention will be better understood and others

caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description characteristics will appear using the description

qui suit en référence aux figures annexées. which follows with reference to the appended figures.

La figure 1 est un schéma général de l'équipement Figure 1 is a general diagram of the equipment

de radiologie multimode selon l'invention. multimode radiology according to the invention.

La figure 2 illustre les impulsions de commande de grille respectivement en mode radioscopie pulsée, en FIG. 2 illustrates the gate control pulses respectively in pulsed fluoroscopy mode, in

mode radiographie, et en mode radiocinéma. radiography mode, and in radiocinema mode.

La figure 1 est le schéma synoptique d'un équipement de radiologie multimode selon l'invention Il comporte principalement un circuit d'alimentation 10 branché sur une alimentation secteur fournissant une tension de polarisation et dont les sorties sont reliées à la cathode K au potentiel Uk et à l'anode A au potentiel UA d'un tube à rayons X, 20 ayant une grille de commande G Un circuit générateur d'impulsions de commande 30 relié à un circuit de commande de grille 40 fournit des impulsions Vg de durée et de rythmes FIG. 1 is the block diagram of a multimode radiology equipment according to the invention It mainly comprises a supply circuit 10 connected to a mains supply supplying a bias voltage and the outputs of which are connected to the cathode K at the potential Uk and at the anode A at the potential UA of an X-ray tube, 20 having a control grid G A control pulse generator circuit 30 connected to a grid control circuit 40 supplies pulses Vg of duration and rhythms

ajustables à la grille du tube 20.adjustable to the grid of the tube 20.

Lorsqu'un faisceau de rayons X, RX, est émis par le tube, il traverse l'objet ou la partie à analyser du corps d'un patient et le rayonnement émergeant atténué est recueilli, de manière variable en fonction des épaisseurs et éléments traversés, sur un tube intensificateur d'images radiologiques 50 Ce tube IIR, à partir du rayonnement X qu'il reçoit, fournit un faisceau de rayonnement optique visible dont l'intensité varie comme celle du rayonnement X reçu Le faisceau optique issu du tube intensificateur 50 est adapté à une réception sur caméra par un dispositif de couplage optique 60 dont le faisceau émergent est détecté par une caméra de télévision 70 de préférence numérique Le dispositif de couplage optique 60 peut être pourvu d'une sortie permettant la radiographie directe des images, ou When an X-ray beam, RX, is emitted by the tube, it crosses the object or the part to be analyzed of the body of a patient and the attenuated emerging radiation is collected, in a variable way according to the thicknesses and elements crossed , on a radiological image intensifier tube 50 This IIR tube, from the X-ray it receives, provides a visible optical radiation beam whose intensity varies like that of the X-ray received. The optical beam from the intensifier tube 50 is suitable for reception on camera by an optical coupling device 60, the emerging beam of which is detected by a television camera 70, preferably digital. The optical coupling device 60 can be provided with an output allowing direct radiography of the images, or

avec une réflexion comme représenté sur la Figure 1. with a reflection as shown in Figure 1.

Ceci peut également être obtenu au moyen d'un sélecteur automatique qui place dans le champ du rayonnement le This can also be achieved by means of an automatic selector which places in the radiation field the

récepteur choisi.receiver selected.

La sortie de la caméra 70 est reliée d'une part à l'entrée d'un enregistreur vidéo 90 et d'autre part, à l'entrée d'un récepteur de télévision 80 pour respectivement l'enregistrement ou la visualisation des The output of the camera 70 is connected on the one hand to the input of a video recorder 90 and on the other hand, to the input of a television receiver 80 for respectively recording or viewing the

images ainsi obtenues.images thus obtained.

Selon l'invention, l'équipement de radiologie est rendu multimode par la combinaison des moyens de réglages, d'une part pour l'alimentation et la commande du tube à rayons X, et d'autre part pour la chaîne image, de façon que pour l'opérateur les images obtenues soient du type demandé, des images correspondant à des modes de fonctionnement réputés très différents pouvant se succéder à volonté sans que les changements de modes soient sensibles pour l'opérateur autrement que par les According to the invention, the radiology equipment is made multimode by the combination of the adjustment means, on the one hand for feeding and controlling the X-ray tube, and on the other hand for the image chain, so that for the operator the images obtained are of the requested type, images corresponding to modes of operation known to be very different being able to follow one another at will without the mode changes being sensitive to the operator other than by the

images résultantes.resulting images.

En ce qui concerne l'alimentation du tube à rayons X, selon l'invention le tube est toujours polarisé durant les phases d'utilisation pour fournir sa puissance instantanée maximale, soit Pm, la tension de polarisation du tube entre cathode et anode ayant une valeur fixe, soit V la tension d'accélération des électrons dans le tube à rayons X, et I l'intensité du courant anodique du tube à rayons X Alors que dans les systèmes antérieurs, la tension de polarisation est interrompue entre deux phases d'émission du rayonnement, selon l'invention cette tension est appliquée en permanence (durant les séquences d'utilisation de l'équipement) De même le courant anodique I est inchangé et toujours de la valeur permettant d'obtenir la puissance maximale nécessaire pour le mode radiographie Le pupitre ce commande 100 permet l'affichage du mode de fonctionnement souhaité, radioscopie pulsée, radiocinéma ou radiographie par exemple et, à partir de cet affichage le circuit de commande d'alimentation 30 commande automatiquement l'ajustement de la tension de chauffage du filament de cathode d'une part, la durée des impulsions d'émission de rayons X par le tube 20 et leur période de répétition Le pupitre de commande 100 peut comporter en outre, pour un équipement de radiologie médical, des moyens d'initialisation effectuant une présélection pour un mode donné, de valeurs initiales pour cette tension de chauffage et/ou, pour la durée des impulsions d'émission de rayons X en fonction de la corpulence du patient. La durée des émissions de rayons X est commandée via la tension de commande de grille du tube 20 De ce fait, la durée des ces impulsions d'émission est ajustable dans une grande gamme, c'est à dire de valeurs très faibles, 0,2 ms par exemple pour un mode de fonctionnement en radioscopie, à des valeurs très grandes, de l'ordre de 90 ms pour le mode de fonctionnement en radiographie, et cela, sans interruption de la tension anodique Il est à noter que les systèmes classiques de fonctionnement en radioscopie pulsée par interruption de la tension anodique, ne permettent pas de descendre au dessous de 3 ms du fait de la capacité des câbles transmettant la tension de As regards the supply of the X-ray tube, according to the invention, the tube is always polarized during the phases of use to provide its maximum instantaneous power, ie Pm, the polarization voltage of the tube between cathode and anode having a fixed value, let V be the acceleration voltage of the electrons in the X-ray tube, and I the intensity of the anode current of the X-ray tube Whereas in previous systems, the bias voltage is interrupted between two phases of emission of the radiation, according to the invention this voltage is applied permanently (during the sequences of use of the equipment) Likewise the anode current I is unchanged and always of the value making it possible to obtain the maximum power necessary for the mode radiography The console this command 100 allows the display of the desired operating mode, pulsed fluoroscopy, radiocinema or radiography for example and, from this display the communication circuit power supply 30 automatically controls the adjustment of the heating voltage of the cathode filament on the one hand, the duration of the X-ray emission pulses by the tube 20 and their repetition period The control console 100 may include in addition, for medical radiology equipment, initialization means carrying out a preselection for a given mode, of initial values for this heating voltage and / or, for the duration of the X-ray emission pulses as a function of the patient build. The duration of the X-ray emissions is controlled via the gate control voltage of the tube 20. As a result, the duration of these emission pulses is adjustable over a wide range, that is to say of very low values, 0, 2 ms for example for an operating mode in radioscopy, at very large values, of the order of 90 ms for the operating mode in radiography, and this, without interruption of the anode voltage It should be noted that conventional systems of operation in pulsed fluoroscopy by interruption of the anode voltage, do not allow to go below 3 ms due to the capacity of the cables transmitting the voltage

polarisation au tube.tube polarization.

La figure 2 illustre les signaux de commande de la tension de grille permettant d'obtenir les différentes durées d'émission de rayons X compatibles avec les FIG. 2 illustrates the gate voltage control signals making it possible to obtain the different x-ray emission durations compatible with the

divers modes de fonctionnement.various operating modes.

Aussi le tube à rayons X est maintenu en permanence dans les condition o il peut fournir sa puissance instantanée maximale, la puissance moyenne compatible avec le régime de fonctionnement étant uniquement réglée en adaptant la durée et le rythme des impulsions au régime souhaité Un exemple compatible avec les exemples des différents régimes de fonctionnement cités ci-dessus peut être le suivant: conservant la même tension de polarisation du tube, soit V= 80 k V et pour une puissance maximale, en mode radiographie égale à 80 k W, le courant anodique peut être égal à 1 A. La durée des impulsions correspond au mode radioscopie pour garder la même puissance moyennes que dans l'exemple ci-dessus, soit 400 W, est donc égale, pour un rythme de 25 images par seconde (soit 40 ms entre deux images), à: ts = 40 ms x ( 400 / 80 k W), soit Also the X-ray tube is permanently maintained in the conditions where it can provide its maximum instantaneous power, the average power compatible with the operating regime being only adjusted by adapting the duration and the rhythm of the pulses to the desired regime An example compatible with the examples of the different operating modes cited above can be as follows: keeping the same tube bias voltage, ie V = 80 k V and for maximum power, in radiography mode equal to 80 k W, the anode current can be equal to 1 A. The duration of the pulses corresponds to the fluoroscopy mode to keep the same average power as in the example above, i.e. 400 W, is therefore equal, for a rhythm of 25 images per second (i.e. 40 ms between two images), at: ts = 40 ms x (400/80 k W), i.e.

ts = 0,2 ms.ts = 0.2 ms.

La durée des émissions correspondant au mode radiographie, pour garder la même puissance moyenne que dans l'exemple ci-dessus, soit 28,8 k W et le même rythme d'images, 4 images par seconde, est donc égale à: Tg = 250 ms x 28,8 k W / 80 k W, soit 90 ms D'une manière générale, la durée des impulsions t est déterminée en fonction de la puissance moyenne nécessaire à l'examen, Pexm par la formule t = T Pexm/Pm, o T est la période entre images, ce paramètre étant choisi d'une part en fonction de 0 10 l'examen, et d'autre part en fonction de la chaîne de restitution d'images qui traite le faisceau de rayons X émergent. En effet, une autre caractéristique essentielle de l'équipement est qu'il possède une chaîne de restitution d'images unique, de préférence constituée comme représenté sur la figure 1, d'un tube intensificateur d'images radiologique 50 associé à une caméra de télévision numérique 70 et non d'un détecteur d'images pour chaque mode comme cela était le cas dans les équipements multimodes connus Pour cela, l'équipement comporte des moyens de commande 110 de la chaîne d'images unique permettant de faire varier rapidement, lorsque nécessaire en fonction du mode choisi, le gain de la chaîne image Ces moyens peuvent être les suivants, pris isolément ou en combinaison: des moyens de commande du gain de l'intensificateur d'images radiologiques 50, par action sur les tensions électriques appliquées à ses différentes électrodes; -des moyens de commande du gain de la caméra 70 par action sur le gain des amplificateurs transformant le courant de signal du tube analyseur de la caméra en un signal vidéo; des moyens de commande de l'atténuation du dispositif optique de couplage 60 entre le tube intensificateur 50 et la caméra 70, ce dispositif comportant un ou des filtres atténuateurs 120 ou des iris légers commutables susceptibles d'être à volonté The duration of the emissions corresponding to the radiography mode, to keep the same average power as in the example above, i.e. 28.8 k W and the same frame rate, 4 images per second, is therefore equal to: Tg = 250 ms x 28.8 k W / 80 k W, i.e. 90 ms In general, the duration of the pulses t is determined as a function of the average power necessary for the examination, Pexm by the formula t = T Pexm / Pm, where T is the period between images, this parameter being chosen on the one hand as a function of 0 10 the examination, and on the other hand as a function of the image restitution chain which processes the emerging X-ray beam . Another essential characteristic of the equipment is that it has a single image reproduction chain, preferably constituted as shown in FIG. 1, of an X-ray image intensifier tube 50 associated with a camera. digital television 70 and not an image detector for each mode as was the case in known multimode equipment For this, the equipment comprises means 110 for controlling the single image chain making it possible to vary quickly, when necessary depending on the mode chosen, the gain of the image chain These means can be the following, taken individually or in combination: means for controlling the gain of the radiological image intensifier 50, by action on the applied electrical voltages to its different electrodes; means for controlling the gain of the camera 70 by acting on the gain of the amplifiers transforming the signal current of the analyzer tube of the camera into a video signal; means for controlling the attenuation of the optical coupling device 60 between the intensifier tube 50 and the camera 70, this device comprising one or more attenuating filters 120 or switchable light irises capable of being at will

placés sur le chemin optique ou écartés de ce chemin. placed on the optical path or separated from this path.

En mode radioscopie, le gain de la chaîne est ajusté à sa valeur maximum, les images obtenues étant le résultat d'une irradiation faible Sur la figure 2, les impulsions de commande de grille correspondant à ce mode 1 il ont été représentées à un rythme de T= 4 Oms avec des durées de 0 2 ms Si ces images sont enregistrées par la caméra vidéo 70, une mémoire d'images dans la caméra numérique peut permettre l'enregistrement de ces images et leur transfert à un enregistreur vidéo 90 associé au récepteur de télévision 80 qui peut permettre de les observer au ralenti et, de suivre ainsi les mouvements In fluoroscopy mode, the gain of the chain is adjusted to its maximum value, the images obtained being the result of a weak irradiation. In FIG. 2, the gate control pulses corresponding to this mode 1 have been represented at a rate of T = 4 Oms with durations of 0 2 ms If these images are recorded by the video camera 70, an image memory in the digital camera can allow the recording of these images and their transfer to a video recorder 90 associated with the television receiver 80 which can be used to observe them in slow motion and thus follow the movements

d'un organe.of an organ.

De même, pour une observation conduisant à des images de meilleure qualité, à 25 images par seconde, la durée des impulsions est augmentée jusqu'à tc= 5 ms pour la qualité radiocinéma au rythme T= 40 ms Le gain de la chaîne image est alors diminué par action sur le gain tube IIR 50 et/ou par action sur le gain de la caméra 70 et/ou par reconfiguration du dispositif optique de Similarly, for an observation leading to better quality images, at 25 images per second, the duration of the pulses is increased up to tc = 5 ms for radiocinema quality at the rate T = 40 ms The gain of the image chain is then reduced by action on the gain of the IIR tube 50 and / or by action on the gain of the camera 70 and / or by reconfiguration of the optical device of

couplage 60 comme indiqué ci-dessus. coupling 60 as indicated above.

Enfin pour des images de qualité encore supérieure obtenues par radiographie, la durée des impulsions peut être augmentée jusqu'à tg= 9 Oms par exemple, à une période T= 250 ms par exemple (voir figure 2), soit 4 images par seconde Dans ce cas, compte-tenu la puissance du rayonnement X, le gain de la chaîne image est encore diminué comme indiqué ci-dessus Par ailleurs, la succession des images est interrompue puisque les images restituées ont une période plus Finally for images of still higher quality obtained by radiography, the duration of the pulses can be increased up to tg = 9 Oms for example, at a period T = 250 ms for example (see figure 2), that is to say 4 images per second In this case, given the power of the X-ray, the gain of the image chain is further reduced as indicated above. Furthermore, the succession of images is interrupted since the restored images have a longer period.

grande que la période images télévision. great than the television pictures period.

L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté En particulier le pupitre de commande peut prévoir d'autres réglages possibles et peut bien entendu comporter un mode manuel dans lequel les différents paramètres de commande, durée des impulsions de commande de grille, rythme de ces impulsions, gain de la chaîne image, et d'autres paramètres du type courant ou tension de chauffage de cathode etc peuvent être affichés par l'opérateur De plus, à titre d'exemples, trois types d'impulsions de commande associés à des modes différents adaptés au domaine médical ont été décrits Ces exemples ne sont pas limitatifs et, comme suggéré ci-dessus, la durée ou le rythme des impulsions peuvent être réglés en continu pour que, surtout dans le domaine médical, l'allongement de la durée des impulsions qui fixe la durée de chaque phase d'irradiation s'accompagne simultanément d'un allongement de la période de récurrence de ces impulsions Par exemple, pour les modes de fonctionnement dans lesquels la succession des images s'effectue à un rythme inférieur au rythme des images de télévision, la sélection du mode commande l'interruption de la séquence d'images dans la caméra pour adapter la sortie d'images de la caméra au rythme des images formées par les émissions successives de rayons X au The invention is not limited to the embodiment described and shown. In particular, the control console can provide other possible settings and can of course include a manual mode in which the various control parameters, duration of the control pulses of grid, rhythm of these pulses, gain of the image chain, and other parameters of the current type or cathode heating voltage, etc. can be displayed by the operator. In addition, as examples, three types of pulses of control associated with different modes adapted to the medical field have been described These examples are not limiting and, as suggested above, the duration or the rhythm of the pulses can be continuously adjusted so that, especially in the medical field, the lengthening of the pulse duration which fixes the duration of each irradiation phase is simultaneously accompanied by an extension of the recurrence period of these pulses For example mple, for the operating modes in which the succession of images takes place at a rate lower than the rhythm of television images, the selection of the mode commands the interruption of the sequence of images in the camera to adapt the output of camera images to the rhythm of the images formed by successive X-ray emissions at

rythme des impulsions de commande de grille. rhythm of gate control pulses.

Claims

1 Fast switching multimode radiology equipment comprising an X-ray source and its supply means, and image restitution means from the X-ray beam emerging from the object analyzed, characterized in that the source of X-ray is a polarized grid tube during all phases of use under the conditions where it can provide its maximum instantaneous power, and in that the grid voltage of the tube is controlled in pulses of adjustable duration, in that the means of image reproduction comprise a single image reproduction chain whose gain is adjustable, and in that the operating mode is selectable by the operator, the selection of an operating mode controlling on the one hand the adjustment of the duration and the rhythm of the gate control pulses of the X-ray tube, and on the other hand the adjustment of the gain

of the image rendering chain.

2 radiology equipment according to claim 1, characterized in that the duration of the control pulses of the grid voltage of the X-ray tube is adjustable between a very low value for example of the order of 0.2 ms and a value quite large, of the order of 90 ms, respectively associated with the modes of

operation in radioscopy and radiography.

3 Equipment according to claim 2, characterized in that the rhythm of the pulses is likely to be higher than the rhythm of the television images for the fluoroscopy mode and is lower than this television rhythm for the radiography mode 4 Equipment according to claim 3, characterized in that the image rendering chain comprises a radiological image intensifier tube (50) coupled by an optical coupling device (60) to a camera

television (70).

Equipment according to claim 4, characterized in that the television camera (70) is digital and

includes a digital image memory.

6 Equipment according to claim 4 characterized in that the radiological image intensifier tube (50) has an adjustable gain by changing the electrical voltages applied to its electrodes, the adjustment of the gain of the image chain being obtained, at least partially, by tube gain adjustment

image intensifier.

7 Equipment according to claim 4, characterized in that the television camera (70) comprises an analyzer tube providing a signal current transformed into a video signal by amplifiers with adjustable gain, and in that the gain adjustment of the image chain is obtained, at least partially, by adjusting the

gain from these amplifiers.

8 Equipment according to claim 4, characterized in that the optical coupling device between the intensifier tube and the television camera comprises attenuating filters or switchable light irises whose introduction on the optical path and the withdrawal of the optical path control a gain modification of

the image chain.

9 Equipment according to claim 4, characterized in that it comprises, in combination, a radiological image intensifier tube (50) with adjustable gain, a television camera (70) with adjustable gain, and an optical coupling device ( 60) comprising switchable optical elements, the selection of an operating mode by the operator automatically controlling the adjustment of the gain of the image chain by adjusting the gain of the intensifier tube (50), of the gain of the camera (70) , and the reconfiguration of the coupling device (60) Equipment according to claim 3, characterized in that for the operating modes in which the succession of the images is carried out at a rhythm lower than the rhythm of the television images, the mode selection commands the interruption of the sequence of images in the camera to adapt the output of images from the camera to the rhythm of the images formed by the successive X-ray emissions to the rhythm of the

gate control pulses.