FR2662596A1 - Dispositif de masquage pour cellule d'exposeur automatique. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les systèmes de radiologie comportant un dispositif de contrôle de radiation avec cellule de détection du rayonnement X disposée sous l'objet à examiner. Le dispositif de masquage comporte trois volets mobiles 24, 25, 26 qui sont disposés entre le film radiographique et la face d'entrée de la cellule de détection. Les volets 24 et 25 se déplacent suivant les flèches 59 et 58 tandis que le volet 26 se déplace suivant la flèche 45 de manière à définir une ouverture centrale 57 dont la superficie varie continûment pour s'adapter aux dimensions de l'objet à examiner. L'invention est applicable aux mammographes.

Description

DISPOSITIF DE MASQUAGE POUR CELLULE
D'EXPOSEUR AUTOMATIQUE
L'invention concerne les systèmes de radiologie, notamment les mammographes et, plus particulièrement dans de tels systèmes, un dispositif qui permet de masquer tout ou partie de la face d'entrée d'une cellule de détection du rayonnement X mise en oeuvre dans les systèmes de radiologie comportant un exposeur automatique.

Les systèmes de radiologie du type mammographe comprennent, comme le montre la figure 1, une source 10 de rayonnement X Portée par une potence 11 qui est disposée au sommet d'une plaque verticale 12. Cette dernière comporte un ensemble 13 sur lequel repose un sein 16 à examiner par l'intermédiaire d'une tablette 15. Une pelote 17, transparente au rayonnement X et mobile verticalement sur la plaque 12, sert à comprimer le sein 16.

Pour s'adapter à la taille de la patiente, la plaque 12 est montée sur une colonne verticale 9 reposant sur le sol et se déplace verticalement sur ladite colonne grâce à un dispositif mécanique approprié.

L'ensemble 13 présente sur sa partie supérieure et sous la tablette 15, un tunnel dans lequel vient se loger une cassette 18. Cette cassette est constituée d'une bote noire renfermant un film 14 sensible au rayonnement X direct ou à un rayonnement photonique émis par un écran (non représenté) recevant le rayonnement X. C'est sur ce film 14 que se forme limage latente du sein après une durée de pose appropriée; le développement du film donne un cliché radiographique.

Pour que le cliché présente un intérêt en vue d'un diagnostic, tous les points qui constituent l'image de l'objet examiné doivent présenter entre eux un contraste suffisant; en particulier, le noircissement du film doit être correct et "normalisé" pour un domaine très large d'opacité de l'objet. A cet effet, le noircissement peut être contrôlé par un dispositif de contrôle de radiation qui est disposé sous la cassette 18 dans la partie inférieure 8 de l'ensemble 13. Ce dispositif de contrôle, également appelé exposeur, est constitué d'un détecteur de rayonnement X qui délivre un signal électrique proportionnel au débit de la dose de rayonnement X qui passe à travers le film sensible.Ce signal électrique, qui traduit l'intensité du rayonnement X, est intégré pendant la pose et le signal résultant de cette intégration est comparé à chaque instant à un signal de seuil prédéterminé qui est fonction des caractéristiques du film sensible. Dès que le signal intégré atteint ce seuil, le signal indiquant l'égalité commande l'arrêt de la source de rayonnement
X, ce qui termine la pose.

Un des avantages de ce dispositif de contrôle de radiation est de permettre, pour une large plage de variation des débits de dose de rayonnement X qui conduisent à des différences de pose, d'une part, d'obtenir une exposition du film sensible correspondant à un contraste optimal et, d'autre part, de mieux contrôler la dose moyenne reçue par le patient, dose qui constitue un facteur important pour l'évaluation du v risque carcinogène.

Dans un dispositif de contrôle de radiation, il est important que le détecteur ne reçoive que le rayonnement ayant traversé le sein car la réception d'un rayonnement X non atténué fausserait le mesure. Aussi, la surface réceptrice d'un tel détecteur est limitée par la taille du plus petit sein à examiner. Une telle limitation restreint considérablement les avantages que l'on peut tirer de ce dispositif et constitue un facteur d'erreur dans certaines circonstances car la zone de l'objet correspondant à la taille du détecteur peut être différente de celle que l'on examine. En effet, la position du détecteur est en général fixe alors que la zone à examiner peut avoir urne position variable par rapport à celle du détecteur et il n'y a donc pas le recouvrement souhaité en vue d'une mesure optimale.

Cette limitation est encore plus marquée en mammographie car il y a une grande disparité entre les individus qui sont observés et, pour un même individu, une disparité selon le moment auquel est effectué l'examen par rapport au cycle hormonal. Dans la première catégorie, il y a les différences anatomiques comme la taille du sein ou la composition locale des tissus. Dans la deuxième catégorie, il y a la composition et la distribution des tissus en fonction du cycle hormonal, de l'âge, du poids, du développement somatique. En outre, il y a la densité et la distribution des structures à visualiser, qu'elles soient pathologiques ou non, qu'elles soient massives ou qu'il s'agisse de micro-calcifications dont les positions ne sont pas connues du praticien.

En résumé, avec un détecteur de position fixe et de petites dimensions, le signal de mesure n'est pas représentatif du sein dans son ensemble et peut conduire à des clichés sous-exposés dans le cas où le détecteur est sous une partie adipeuse du sein ou surexposés dans le cas où le détecteur est sous une partie fibreuse ou sous une opacité pathologique.

Par suite des insuffisances évoquées ci-dessus, les clichés obtenus seront difficilement exploitables par le praticien pour effectuer avec un grand degré de certitude un diagnostic ou un dépistage préventif. Il sera donc amené à refaire l'examen de sorte que les avantages de l'utilisation d'un détecteur, savoir la rapidité, le meilleur contraste, la réduction de la dose de rayonnement et du flou cinématique sont compromis.

Ces inconvénients sont en partie atténués dans les systèmes où tout l'ensemble détecteur peut être déplacé dans son plan au-dessous du sein. Cependant, il existe une limite à la plus grande dimension possible du détecteur et, de ce fait, ce dernier est mal optimisé aux différentes dimensions de sein rencontrées. Le signal résultant de l'intégration est, dans ce cas, une approximation du signal optimum : c'est donc l'expérience qui doit guider le praticien dans le choix de la position du détecteur.

Par ailleurs, il n'est guère possible de prédire où seront les opacités sur le cliché, d'où la difficulté de choisir la position de la cellule au premier cliché.

Le but de la présente invention est donc de réaliser un dispositif de contrôle de radiation qui s'adapte aux différentes tailles de l'objet à radiographier.

Afin de pallier ces différentes difficultés, il a été proposé des dispositifs de contrôle de radiation dont la surface sensible est modulable de manière à s'adapter aux différentes tailles de l'objet à radiographier. De tels dispositifs sont, par exemple, décrits dans les demandes de brevets français N"89 05663 et N089 05665 déposées le 28 avril 1989 par la demanderesse. Les dispositifs qui sont décrits dans ces demandes sont essentiellement du type comportant une bande qui est mobile et qui présente des zones transparentes au rayonnement dont la superficie varie d'une zone à la suivante de manière à s'adapter à la taille du sein à radiographier.De tels dispositifs présentent l'inconvénient, d'une part, que les zones transparentes ont une superficie qui est fixée par construction et ne s'adaptent donc pas de manière continue à la taille des seins et, d'autre part, que les parties opaques au rayonnement sont difficiles à réaliser avec une fiabilité suffisante. En outre, leur coût de fabrication est relativement élevé du fait de la bande et de son système d'entraînement.

Le but de la présente invention est donc de réaliser un dispositif de masquage de la surface active de la cellule de détection de l'exposeur automatique dans lequel la superficie de la zone transparente au rayonnement peut être adaptée de manière continue à la taille de l'objet à radiographier.

Un autre but de la présente invention est aussi de réaliser un dispositif de masquage qui a un coût de fabrication relativement faible et qui reste fiable au cours du temps.

L'invention se rapporte à un dispositif de masquage de la surface active de la cellule de détection d'un exposeur automatique dans un système de radiologie qui comprend au moins une source de rayonnement X émettant un faisceau irradiant un objet à observer, un film sensible placé sous ledit objet sur lequel se forme l'image latente de l'objet, caractérisé en ce qu'il comprend des premier, deuxième et troisième volets mobiles qui sont disposés entre le film sensible et la cellule de détection et qui sont opaques au rayonnement
X, les formes et les mouvements desdits premier, deuxième et troisième volets étant tels que ces volets définissent soit une ouverture centrale, soit deux ouvertures latérales, dont les superficies varient de manière continue au fur et à mesure desdits mouvements.

Les premier et deuxième volets ont, au niveau de l'ouverture centrale, des formes sensiblement symétriques par rapport à un axe passant par le centre de ladite ouverture et perpendiculaire à la direction de déplacement desdits premier et deuxième volets et ont des sens de déplacement en sens inverses et symétriques l'un de l'autre.

Par ailleurs le troisième volet a une direction de déplacement qui est perpendiculaire à celle des premier et deuxième volets, ce déplacement étant combiné et dépendant de ceux des premier et deuxième volets.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, la dite description étant faite avec les dessins joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un
mammographe dans un plan passant par la source de
rayonnement X, - la figure 2 est une vue de dessus, en partie écorchée,
du dispositif de masquage selon l'invention, - la figure 3 une vue en coupe du dispositif de masquage
suivant l'axe 3-3 de la figure 2, et - les figures 4, 5 et 6 sont des vues de dessus
simplifiées qui montrent différentes positions des
volets mobiles du dispositif de masquage selon
l'invention.

L'invention sera décrite dans son application à un mammographe mais elle peut être mise en oeuvre dans d'autres systèmes de radiologie où il est fait usage d'un dispositif de contrôle de radiation.

Comme le montre la figure 3, une cellule de détection 20 d'un dispositif de contrôle de radiation (non représenté) est disposée dans la partie inférieure de l'ensemble 13; elle comprend une face d'entrée 21 transparente au rayonnement X, symbolisé par la flèche référencée RX, un écran 22 sensible au rayonnement X et émettant des photons lumineux en direction (flèche 61) d'un photomultiplicateur 23.

Le dispositif de masquage selon l'invention est solidaire de l'ensemble 13 et comprend essentiellement trois volets mobiles 24, 25 et 26 qui sont placés entre la cassette 18 et la face d'entrée 21 de la cellule de détection 20. Les volets mobiles peuvent se déplacer dans un plan parallèle au plan de la figure 2 suivant des directions orthogonales; ainsi les premier et deuxième volets 24 et 25 ont des sens de déplacement qui sont perpendiculaires au plan de la figure 3 tels que matérialisés par les flèches 58 et 59 (figure 2) tandis que le troisième volet 26 a une direction de déplacement qui est parallèle au plan de la figure 3 telle que matérialisée par la double flèche 45 (figure 2).

Pour obtenir le déplacement du volet 24, le plus proche de la face d'entrée 21 de la cellule de détection, un bord 47 (figures 2 et 3) dudit volet coulisse dans une rainure 29 réalisée dans la face avant 19 de ensemble 13 tandis que le bord parallèle opposé coulisse sur un guide 27 par l'intermédiaire d'une noix 28. Cette noix 28 est fixée à une courroie 37 qui est tendue entre deux poulies 38 et 38' (figure 2).

De manière semblable, le volet 25, disposé entre les volets 24 et 26, a un bord 46 (figures 2 et 3) qui coulisse dans une rainure 32 réalisée dans la face avant 19 de l'ensemble 13 tandis que le bord parallèle opposé coulisse sur un guide 30 par l'intermédiaire d'une noix 31 fixée à la courroie 37.

La poulie 38 est entraînée en rotation par un moteur 42' par l'intermédiaire d'un arbre 42 qui tourillonne dans un palier de support 43, d'une poulie de renvoi 39 montée sur ledit arbre 42 et d'une poulie motrice 40 montée sur l'arbre de sortie du moteur 42'.

Le troisième volet 26 peut se déplacer grâce à deux guides (33, 33') qui sont parallèles au plan de la figure 3 et sur lesquels il coulisse par l'intermédiaire de noix. Sur les figures 2 et 3, seul le guide 33, sur lequel sont montées deux noix 34 et 35, a été représenté en détail pour le côté latéral gauche. Le déplacement du volet 26 est obtenu par un têton 36, solidaire du deuxième volet 25, qui coopère avec une fente 44 (figure 2) réalisée dans le volet 26. Bien entendu, le têton 36 pourrait être fixé au premier volet 24 à condition que ce dernier soit disposé directement sous le volet 26, le deuxième volet 25 étant alors disposé au plus proche de la face d'entrée 21.

La fente 44 (figure 2) présente une première partie 50 qui est parallèle aux sens de déplacement des volets 24 et 25 (flèches 58 et 59) et une deuxième partie 51 qui est inclinée par rapport à la première partie 50.

Les trois volets 24, 25 et 26 ont la forme de plaques qui sont découpées de manière particulière pour réaliser entre elles une ou deux ouvertures qui laissent voir une ou deux zones de la face d'entrée 21 de la cellule de détection 20. La superficie et la forme des zones varient en fonction des déplacements des volets 24, 25 et 26, ces déplacements étant combinés entre eux de manière dépendante.

Au niveau des ouvertures, les volets 24 et 25 ont des formes symétriques par rapport à un axe confondu avec la flèche 45; cette symétrie n'existe plus au niveau des noix de coulissement 28 et 31, sauf en ce qui concerne leur position sur la courroie 37 de manière à obtenir deux mouvements inverses des volets 24 et 25 lors du mouvement de la courroie 37.

Dans l'exemple de réalisation particulière des figures 2 à 6, les bords transversaux 52 à 55 du volet 25 et 52' à 55' du volet 24 sont tels que les bords 52 et 54 (ou 52' et 54') sont perpendiculaires aux flèches de déplacement 58,59 tandis que les bords 53 et 55 (ou 53' et 55') sont inclinés par rapport aux mêmes flèches. Par ailleurs, sur le volet 26, seul le bord 56 joue un rôle dans la forme de l'ouverture ou des ouvertures; ainsi, la partie centrale est rectiligne et se termine aux extrémités par une pointe, référencée 49 pour l'extrémité gauche et 48 pour l'extrémité droite, qui est dirigée vers la face avant 19 de l'ensemble 13.

Les volets 24, 25 et 26 sont fabriqués à l'aide d'un matériau opaque aux rayons X, par exemple en métal, de sorte que la cellule de détection 20 ne reçoit des rayons X que par l'ouverture 57 laissée par les volets.

La position de la fente 44 et la forme des volets 24 et 25 dans leur partie proche de la courroie 37 doivent être telles que lesdits volets constituent toujours un écran aux rayons X qui traversent la fente quelles que soient les positions relatives des trois volets.

Le fonctionnement du dispositif de masquage sera maintenant exposé en relation avec les figures 2, 4, 5 et 6.

Lorsque les volets 24 et 25 sont écartés en position extrême (figure 2), le têton 36 est à l'extrémité inférieure de la partie inclinée 51 de sorte que le volet 26 est écarté en position extrême par rapport à la face avant 19, l'ouverture 57 présente alors la superficie la plus grande qui correspond à l'examen d'un sein volumineux.

Lorsque le volet 25 est déplacé dans le sens de la flèche 58 grâce à l'action du moteur 42 sur la courroie 37, le têton 36 remonte apparemment la partie inclinée 51 de la fente 44, ce qui déplace le volet 26 en direction de la face avant 19 de la position A vers la position B. De façon symétrique, le volet 24 se déplace suivant le sens indiqué par la flèche 59. Ces différents mouvements ont pour effet de diminuer la superficie de l'ouverture 57 de manière continue et de l'adapter à la taille du sein qui est examinée.

Lorsque le têton 36 se déplace dans la partie 50 de la fente 44 (figure 5), le volet 26 reste immobile et la superficie de l'ouverture 57 ne diminue que par suite du déplacement des volets 24 et 25 l'un vers l'autre.

Lorsque ce déplacement du têton continue vers la gauche des figures, il arrive un moment où les bords 54 et 54' des volets 25 et 24 coïncident de sorte que la superficie de l'ouverture 57 est nulle. Ensuite, au fur et à mesure de ce déplacement, les bords 46 et 47 des volets 25 et 24 se recouvrent de plus en plus de sorte que leurs bords définissent, avec les pointes 49 et 48 du volet 26 et son bord 56, deux ouvertures 60 et 60' qui s'agrandissent lorsque le recouvrement augmente. La superficie de ces ouvertures est maximale lorsque les bords 46 et 47 coïncident sur toute leur longueur (figure 6). Dans cette position extrême, l'ouverture 60 est délimitée par la pointe 49, les bords 56, 55' et 54' et la face avant 19; l'ouverture 60' est de manière similaire délimitée par la pointe 48, les bords 56, 55 et 54 et la face avant 19. Une telle position comportant deux ouvertures latérales de même superficie est utilisée pour effectuer des mesures suivant deux positions symétriques de la source de rayonnement X par rapport à la verticale qui correspondent à des vues dites stéréotaxiques.

La position de la figure 6 correspond à la position extrême du volet 25 vers la droite et à celle du volet 24 vers la gauche de sorte que tout mouvement ultérieur de la courroie 37 doit être effectué en sens inverse de celui qui a abouti à la position de la figure 6.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de masquage pour une cellule (20) de détection de rayonnement X d'un exposeur automatique dans un système de radiologie qui comprend au moins une source (10) de rayonnement X émettant un faisceau irradiant un objet (16) à observer, un film sensible (14) placé sous ledit objet (16) sur lequel se forme 11 image latente de l'objet, caractérisé en ce qu'il comprend des premier, deuxième et troisième volets mobiles (24, 25 et 26) qui sont disposés entre le film sensible (14) et la cellule de détection (20) et qui sont opaques au rayonnement X, les formes et les mouvements desdits premier, deuxième et troisième volets étant tels que ces volets définissent soit une ouverture centrale (57), soit deux ouvertures latérales (60 et 60'), dont les superficies varient de manière continue au fur et à mesure desdits mouvements.

2. Dispositif de masquage selon la revendication 1, caractérisé - en ce que les premier et deuxième volets (24 et 25)

ont, au niveau de l'ouverture centrale (57), des

formes sensiblement symétriques par rapport à un axe

passant par le centre de ladite ouverture et

perpendiculaire à la direction de déplacement desdits

premier et deuxième volets et ont des sens de

déplacement en sens inverses et symétriques l'un de

l'autre, - en ce que le troisième volet (26) a une direction de

déplacement qui est perpendiculaire à celle des

premier et deuxième volets (24 et 25), ce déplacement

étant combiné et dépendant de ceux des premier et deuxième volets.

3. Dispositif de masquage selon la revendication 2, caractérisé - en ce que les premier et deuxième volets (24 et 25)

sont solidaires d'une même courroie (37) tendue entre

deux poulies (38 et 38') à deux positions situées

chacune sur une partie différente de ladite courroie

définie par lesdites poulies, lesdites positions étant

symétriques par rapport à l'axe de l'ouverture

centrale (57), - et en ce qu'une des poulies (38 ou 38') est entraînée

par un moteur (42').

4. Dispositif de masquage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le premier (24) ou le deuxième volet (25) comporte un têton (36) coopérant avec une fente (44) du troisième volet (26) de manière que le déplacement du volet (24 ou 25) qui porte le têton (36) provoque le déplacement du troisième volet (26).

5. Dispositif de masquage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les volets (24, 25 et 26) sont maintenus par des guides de coulissement (27, 29, 30, 32,33).