FR2705222A1 - Dispositif de conformation de champ asservi à la position angulaire du faisceau d'un système d'imagerie à rayons X. - Google Patents
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Abstract
Dans un système d'imagerie à rayons X comprenant des moyens (S, C) de formation d'un faisceau (F) de rayons X et des moyens (R) de réception de l'image formée, un dispositif de conformation du faisceau de rayons X est, selon l'invention, remarquable, en ce qu'il comprend des moyens d'asservissement du champ dudit faisceau (F) à la position angulaire (alpha) de l'axe (D) du système d'imagerie, comportant: - au moins une paire de lames absorbantes (L1, L2), - des moyens de commande de la position (d1, d2) desdites lames absorbantes, (L1, L2) comprenant: . un capteur (CA) de position angulaire de l'axe (D), . des moyens (PR) d'analyse de contour d'image, aptes à déterminer, pour chaque position angulaire (alpha) de l'axe (D), la position (d1, d2) de chacune des lames absorbantes (L1, L2), . des moyens de mémorisation des valeurs corrélées de la position angulaire (alpha) de l'axe (D) et des positions (d1, d2) des lames absorbantes, . un processeur (PR) de commande de moyens (M1, M2) de déplacement des lames absorbantes (L1, L2), relié auxdits moyens de mémorisation, et à des capteurs (CP1, CP2) de position des lames absorbantes. Application à l'imagerie médicale utilisant des rayons X.
Description
DISPOSITIF DE CONFORMATION DE CHAMP ASSERVI
A LA POSITION ANGULAIRE DU FAISCEAU
D'UN SYSTEME D ' IMAGERIE A RAYONS X
La présente invention concerne un dispositif de conformation de champ du faisceau de rayons X d'un système d'imagerie à rayons X.
A LA POSITION ANGULAIRE DU FAISCEAU
D'UN SYSTEME D ' IMAGERIE A RAYONS X
La présente invention concerne un dispositif de conformation de champ du faisceau de rayons X d'un système d'imagerie à rayons X.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de l'imagerie médicale utilisant des rayons X.
D'une manière très générale, un système d'imagerie à rayons X est constitué d'une chaîne-image et d'une station de traitement et de visualisation des images fournies par ladite chaîne-image.
La chaîne-image comprend elle-même, alignés le long d'une axe qui représente l'axe radiologique du système, des moyens de formation d'un faisceau de rayons X, à savoir essentiellement une source et un dispositif de collimation disposés en amont d'un objet à examiner, et des moyens de réception de l'image formée après traversée dudit objet à examiner par le faisceau de rayons X. Ces moyens de réception sont le plus souvent constitués par un récepteur d'image composé d'un tube amplificateur de brillance et d'une caméra vidéo.
Les éléments de la chaîne-image sont portés par un dispositif mécanique, appelé statif, destiné à assurer son positionnement correct dans 11 espace par rapport à l'objet à examiner, le patient en imagerie médicale. Ce statif peut être formé de bras et d'arceaux dans le cas d'imagerie vasculaire ou cardiaque, ou d'un système tournant du type scanner dans le cas des systèmes d'acquisition par imagerie à trois dimensions (morphomètres 3D).
L'objet ou partie du corps à examiner présente généralement dans sa coupe transversale un contour plus ou moins régulier que l'on peut en première approximation assimiler à une ellipse.
Sur la figure 1, qui est un schéma en vue de côté d'un système connu d'imagerie à rayons X, le faisceau F de rayons X formé par la source S et le collimateur C définit au niveau du récepteur R d'image, après traversée de l'objet P à examiner, trois zones - une première zone, ou zone utile, entre les repères c
et d, dans laquelle le faisceau de rayons X est le
plus atténué car il traverse la partie la plus épaisse
de l'objet P. Cette zone constitue bien entendu la
partie la plus intéressante de l'image ; - une deuxième zone, ou zone frontière, entre les
repères b et c ainsi que d et e, oh l'atténuation du
faisceau F varie rapidement pour tendre vers zéro à
mesure que l'on s'approche des bords de l'objet P à
examiner ; - un troisième zone, ou zone à feu nu, entre les repères
a et b ainsi que e et f où le faisceau de rayons X ne
subit aucune atténuation.
et d, dans laquelle le faisceau de rayons X est le
plus atténué car il traverse la partie la plus épaisse
de l'objet P. Cette zone constitue bien entendu la
partie la plus intéressante de l'image ; - une deuxième zone, ou zone frontière, entre les
repères b et c ainsi que d et e, oh l'atténuation du
faisceau F varie rapidement pour tendre vers zéro à
mesure que l'on s'approche des bords de l'objet P à
examiner ; - un troisième zone, ou zone à feu nu, entre les repères
a et b ainsi que e et f où le faisceau de rayons X ne
subit aucune atténuation.
Les tubes amplificateurs de brillance ayant une dynamique relativement réduite, les zones frontière et à feu nu sont très préjudiciables à la qualité image car elles créent des éblouissements du tube amplificateur.
Si l'on tente de réduire ces éblouissements en diminuant l'intensité de faisceau F, les parties utiles de l'image correspondant à la première zone apparaissent alors très sombres.
Il est possible sur une image statique de limiter ces effets tout d'abord en réduisant la zone à feu nu au strict minimum par un réglage approprié du collimateur
C, puis en compensant les variations rapides d'atténuation de la zone frontière par l'interposition dans le faisceau F d'éléments absorbants progressifs convenablement profilés : filtre en chapeau de gendarme par exemple.
C, puis en compensant les variations rapides d'atténuation de la zone frontière par l'interposition dans le faisceau F d'éléments absorbants progressifs convenablement profilés : filtre en chapeau de gendarme par exemple.
Le problème devient plus délicat à traiter lorsque l'on doit acquérir des images sous différentes positions angulaires de la chaîne-image par rapport à l'objet P à examiner. Celui-ci n'étant par un cylindre de révolution, il sera nécessaire de modifier pour chaque angulation les réglages et filtrages de correction évoqués ci-dessus. En effet, lorsque l'on fait tourner l'axe D de la chaîne-image autour de l'objet P, les trois zones de l'image se modifient de façon d'autant plus importante que le contour de l'objet s'éloigne du cercle parfait et que le centre OD de rotation de l'axe de la chaîne-image s'éloigne du centre OP de l'objet P à examiner.
Il est encore possible de réduire les effets néfastes décrits précédemment en modifiant pour chaque position angulaire les corrections apportées, mais cela devient très fastidieux à réaliser.
Dans certaines applications, il est nécessaire d'acquérir les images à la volée, c'est à dire d'effectuer des tirs de rayons X d'une durée très brève pendant la rotation de la chaîne-image, c'est le cas notamment du scanner mais aussi des acquisitions dynamiques en imagerie vasculaire, neurologique, cardiaque et particulièrement des nouveaux appareils destinés à obtenir des images pour la reconstruction en trois dimensions comme les morphomètres 3D. Pour de telles acquisitions, la cadence des tirs de rayons X peut atteindre 30 par seconde et la vitesse angulaire des chaînes-image plus de 90 degrés par seconde. On voit que, dans ces conditions, il est tout à fait impossible de changer manuellement entre chaque tir les réglages et filtrages décrits plus haut.
Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer, dans une chaîne-image d'un système d'imagerie à rayons X, comprenant, alignés le long d'un axe, des moyens de formation d'un faisceau de rayons X disposés en amont d'un objet à examiner et des moyens de réception de l'image formée après traversée dudit objet à examiner par ledit faisceau à rayons X, un dispositif de conformation de champ du faisceau de rayons X qui permettrait, lors de la rotation de la chaîne-image, de prendre en compte les variations des différentes zones de l'image en conformant le champ du faisceau de rayons
X de manière réduire au maximum à chaque tir les zones frontière et à feu nu.
X de manière réduire au maximum à chaque tir les zones frontière et à feu nu.
La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit dispositif de conformation du champ du faisceau de rayons X comprend des moyens d'asservissement du champ dudit faisceau à la position angulaire de l'axe de la chaîne-image, lesdits moyens d'asservissement comportant - disposée sur ladite chaîne-image entre les moyens de
formation du faisceau de rayons X et l'objet à
examiner, au moins une paire de lames absorbantes des
rayons X, aptes à intercepter ledit faisceau ; - des moyens de commande de la position transversale
desdites lames absorbantes, comprenant
* un capteur de position angulaire de l'axe de la
chaîne-image ;
* des moyens d'analyse de contour de l'image de
l'objet à examiner, aptes à déterminer, pour chaque
position angulaire de l'axe de la chaîne-image, la
position transversale de chacune des lames
absorbantes fournissant une conformation du champ du
faisceau de rayons X adaptée à l'image du contour
apparent de l'objet à examiner vu des moyens de
formation de faisceau
* des moyens de mémorisation des valeurs corrélées de
la position angulaire de l'axe de la chaîne-image et
des positions transversales correspondantes des
lames absorbantes
* un processeur de commande de moyens de déplacement
transversal des lames absorbantes, relié, d'une
part, auxdits moyens de mémorisation, et d'autre
part, à des capteurs de position transversale des
lames absorbantes, de manière à asservir, pour
chaque position angulaire mémorisée de l'axe de la
chaîne-image, les positions transversales, données
par les capteurs de position, des lames absorbantes
aux valeurs mémorisées dans les moyens de
mémorisation.
formation du faisceau de rayons X et l'objet à
examiner, au moins une paire de lames absorbantes des
rayons X, aptes à intercepter ledit faisceau ; - des moyens de commande de la position transversale
desdites lames absorbantes, comprenant
* un capteur de position angulaire de l'axe de la
chaîne-image ;
* des moyens d'analyse de contour de l'image de
l'objet à examiner, aptes à déterminer, pour chaque
position angulaire de l'axe de la chaîne-image, la
position transversale de chacune des lames
absorbantes fournissant une conformation du champ du
faisceau de rayons X adaptée à l'image du contour
apparent de l'objet à examiner vu des moyens de
formation de faisceau
* des moyens de mémorisation des valeurs corrélées de
la position angulaire de l'axe de la chaîne-image et
des positions transversales correspondantes des
lames absorbantes
* un processeur de commande de moyens de déplacement
transversal des lames absorbantes, relié, d'une
part, auxdits moyens de mémorisation, et d'autre
part, à des capteurs de position transversale des
lames absorbantes, de manière à asservir, pour
chaque position angulaire mémorisée de l'axe de la
chaîne-image, les positions transversales, données
par les capteurs de position, des lames absorbantes
aux valeurs mémorisées dans les moyens de
mémorisation.
Ainsi, à chaque tir de rayons X correspondant à une position angulaire donnée de la chaîne-image, les lames absorbantes sont placées de façon à donner au faisceau de rayons X une conformation de champ optimale puisqu'elle résulte d'une analyse du contour de l'image de l'objet à examiner elle-même.
Comme on le verra en détail dans la suite, le dispositif de compensation de champ, objet de l'invention, se prête à différents modes d'utilisation possibles, ce qui lui confère l'avantage d'une très grande souplesse dans sa mise en oeuvre.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
La figure 2 est un schéma en vue de côté d'un système d'imagerie à rayons X pour deux positions angulaires de la chaîne-image.
La figure 3 est une vue de dessus, le long de l'axe de la chaîne-image, d'une pluralité de lames absorbantes d'un dispositif de compensation de champ conforme à l'invention.
La figure 4 est une vue de côté d'une paire de lames absorbantes entraînées par un moteur unique.
La figure 5 est une vue de dessus, analogue à la figure 3, montrant un système d'entraînement en rotation des lames absorbantes autour de l'axe de la chaîne-image.
La figure 2 montre de façon schématique un système d'imagerie à rayons X analogue à celui représenté à la figure 1, dans laquelle on retrouve la chaTne-image comprenant, le long de l'axe D, la source S de rayons X, le collimateur C et, et aval de l'objet P à examiner, l'amplificateur R de luminance.
Comme on peut le voir sur la figure 2, la chaîne-image comporte en outre des moyens d'asservissement du champ du faisceau F à la position angulaire a de l'axe D. L'origine des positions de l'axe
D peut être prise par exemple pour la position de la chaîne-image représentée en trait plein sur la figure 2, à savoir à la verticale de l'objet P à examiner.
D peut être prise par exemple pour la position de la chaîne-image représentée en trait plein sur la figure 2, à savoir à la verticale de l'objet P à examiner.
Lesdits moyens d'asservissement comprennent, disposée sur la chaîne-image, entre les moyens de formation de faisceau F, c'est à dire la source S et le collimateur C, et l'objet P à examiner, au moins une paire de lames absorbantes L1, L2 des rayons X, aptes à intercepter le faisceau F de manière à atténuer dans l'image formée sur le récepteur R les effets d'éblouissement dans la zone frontière et la zone à feu nu, telles que précédemment définies. Du fait que l'objet P à examiner n'est pas circulaire et que le centre OD de rotation de la chaîne-image ne coïncide pas toujours avec le centre OP dudit objet, la position des zones frontière et à feu nu dépend de l'angulation a de la chaîne-image. Ce phénomène est bien illustré sur la figure 2 où sont représentées d'une part en trait plein et d'autre part en traits pointillés deux positions de la chaîne-image du système d'imagerie à rayons X. On peut observer que les zones frontière b'-c', d' -e' et à feu nu a'-b', e'-f' d'angulation a ne coïncident ni en position ni en dimension avec les zones homologues b-c, d-e et a-b, e-f d'angulation a nulle. En conséquence, l'atténuation de l'effet induit par ces zones ne peut être obtenue par une seule position des lames absorbantes L1, L2. D'où le but de l'invention de réaliser un dispositif qui permettrait, pour toutes les positions angulaires a de la chaîne-image, de fournir une conformation du champ du faisceau F adaptée à l'image du contour apparent de l'objet P à examiner vu des moyens S, C de formation du faisceau de rayons X.
Par "adaptée", on entendra la conformation de champ qui atténue au mieux les effets des zones frontière et à feu nu du contour de l'image.
Comme le montre la figure 2, lesdites lames absorbantes présentent un profil en biseau, la partie biseautée des lames L1, L2 étant destinée à intercepter la partie du faisceau F de rayons X responsable de la zone frontière b-c, d-e de l'image formée sur le moyen R de réception, zone dans laquelle l'atténuation des rayons X varie.
Les moyens d'asservissement comprennent également des moyens de commande de la position transversale dl, d2, normale à l'axe D, desdites lames absorbants L1, L2.
Dans le mode de réalisation montré sur la figure 2, les moyens de commande sont constitués par - un capteur CA de la position angulaire a de l'axe D de
la chaîne-image par rapport à la position de
référence ; - des moyens PR d'analyse de contour de l'image de
l'objet P à examiner, aptes à déterminer, pour chaque
position angulaire a de l'axe D de la chaîne-image, la
position transversale dl, d2 de chacune des lames
absorbantes L1, L2, fournissant la conformation de
champ du faisceau F adaptée à l'image du contour
apparent de 1 l'objet à examiner. Les moyens PR
d'analyse de contour seront généralement le processeur
PR dont est équipée la station de traitement et de
visualisation d'image du système d'imagerie à rayons X
considéré ; - des moyens de mémorisation des valeurs corrélées de la
position angulaire a et des positions transversales
dl, d2 correspondantes des lames sous la forme de
tables dl(a) et d2(a). Ces moyens de mémorisation
seront par exemple ceux équipant la station de
traitement et de visualisation de l'image ; - un processeur, le processeur PR lui-même, de commande
de moyens M1, M2 de déplacement transversal des lames
absorbantes, ledit processeur étant relié, d'une part,
aux moyens de mémorisation, et, d'autre part, à des
capteurs CP1, CP2 de position transversale des lames,
de manière à asservir, pour chaque position angulaire
a mémorisée de l'axe D de la chaîne-image, les
positions transversales dl, d2, données par les
capteurs de position des lames absorbantes, aux
valeurs mémorisées dans les moyens de mémorisation.
la chaîne-image par rapport à la position de
référence ; - des moyens PR d'analyse de contour de l'image de
l'objet P à examiner, aptes à déterminer, pour chaque
position angulaire a de l'axe D de la chaîne-image, la
position transversale dl, d2 de chacune des lames
absorbantes L1, L2, fournissant la conformation de
champ du faisceau F adaptée à l'image du contour
apparent de 1 l'objet à examiner. Les moyens PR
d'analyse de contour seront généralement le processeur
PR dont est équipée la station de traitement et de
visualisation d'image du système d'imagerie à rayons X
considéré ; - des moyens de mémorisation des valeurs corrélées de la
position angulaire a et des positions transversales
dl, d2 correspondantes des lames sous la forme de
tables dl(a) et d2(a). Ces moyens de mémorisation
seront par exemple ceux équipant la station de
traitement et de visualisation de l'image ; - un processeur, le processeur PR lui-même, de commande
de moyens M1, M2 de déplacement transversal des lames
absorbantes, ledit processeur étant relié, d'une part,
aux moyens de mémorisation, et, d'autre part, à des
capteurs CP1, CP2 de position transversale des lames,
de manière à asservir, pour chaque position angulaire
a mémorisée de l'axe D de la chaîne-image, les
positions transversales dl, d2, données par les
capteurs de position des lames absorbantes, aux
valeurs mémorisées dans les moyens de mémorisation.
Dans la position de départ de la chaîne-image, représentée en trait plein, les lames absorbantes L1, L2 sont placées de façon à ce que leur atténuation maximale, donnée par la partie à épaisseur constante, et leur profil d'atténuation variable, donné par la partie en biseau, coïncident respectivement avec la zone à feu nu a-b, e-f et la zone frontière b-c, d-e projetées sur l'amplificateur R de brillance.
Le support des lames est étudié de manière à rendre celles-ci facilement amovibles, fixation magnétique par exemple. L'opérateur pourra ainsi choisir les lames absorbantes L1, L2 ayant le profil et l'épaisseur les plus appropriés en fonction de l'objet P à examiner.
Lorsque la chaîne-image tourne d'un angle a autour de OD, le contour de l'objet à examiner vu de la source
S de rayons X change et la zone frontière se déplace en b'-c', d'-e'. Les positions respectives dl, d2 des lames
L1, L2 seront modifiées par l'intermédiaire des moteurs
M1, M2 et du processeur PR afin de maintenir la coïncidence entre les projections sur le récepteur R des biseaux des lames et des zones frontière de l'objet à examiner. A cet effet, le processeur PR, en tant que moyen d'analyse de contour, calculera et mémorisera la position à donner aux lames absorbantes pour toute position angulaire a compris entre 0 et 3600 que peut prendre l'axe D de la chaîne-image.
S de rayons X change et la zone frontière se déplace en b'-c', d'-e'. Les positions respectives dl, d2 des lames
L1, L2 seront modifiées par l'intermédiaire des moteurs
M1, M2 et du processeur PR afin de maintenir la coïncidence entre les projections sur le récepteur R des biseaux des lames et des zones frontière de l'objet à examiner. A cet effet, le processeur PR, en tant que moyen d'analyse de contour, calculera et mémorisera la position à donner aux lames absorbantes pour toute position angulaire a compris entre 0 et 3600 que peut prendre l'axe D de la chaîne-image.
Il est à noter que la mémorisation des positions dl, d2 des lames L1, L2 est indispensable dans le cas d'imagerie soustraite, cas de l'angiographie et de l'imagerie cardiaque, pour avoir un repositionnement précis des lames entre les acquisitions d'images masques et d'images opacifiées, ceci afin d'obtenir un bon effacement de l'image des lames à la soustraction.
Divers modes d'utilisation du dispositif de conformation de champ selon l'invention vont maintenant être décrits.
Le premier mode d'utilisation, dit à réglage manuel, comporte une première étape de réglage au cours de laquelle l'opérateur met en oeuvre des moyens manuels d'analyse du contour d'image. Dans ce mode, il est possible à l'opérateur, par l'intermédiaire du clavier K associé au processeur PR, de déplacer les lames absorbantes L1, L2 en commandant les moteurs Ml, M2 à l'aide de touches affectées à cette fonction.
L'opérateur peut ainsi, pour une première position angulaire a de son choix, déterminer en utilisant le mode fluoroscopie du système d'imagerie à rayons X les positions dl, d2 des lames qui lui paraissent le mieux convenir à l'examen à pratiquer. Une fois le réglage effectué, l'opérateur entre dans les moyens de mémorisation les valeurs corrélées de la position angulaire a et des positions transversales dl, d2 correspondantes des lames en appuyant sur la touche '1mémorisation" du clavier K.
Ces opérations de réglage sont répétées pour d'autres positions angulaires a de la chaîne-image réparties sur environ un demi-tour. Des moyens d'interpolation prévus dans le processeur PR permettent de déterminer en outre des valeurs intermédiaires calculées pour les valeurs corrélées de la position angulaire a et des positions transversales dl, d2 correspondantes des lames. Ces valeurs interpolées sont également stockées dans les moyens de mémorisation du processeur PR.
Dans une deuxième étape, celle de l'examen proprement dit, le processeur PR de commande asservit, pour chaque position angulaire a mémorisée, les positions transversales dl, d2, données par les capteurs CP1, CP2 de position, des lames absorbantes L1, L2 aux valeurs mémorisées dans les moyens de mémorisation lors de l'étape de réglage.
Ce mode d'utilisation manuel a l'avantage de laisser une entière liberté d'appréciation à l'opérateur, sa mise en oeuvre exige cependant un temps de fluoroscopie d'environ une dizaine de seconde par point de réglage.
Selon un deuxième mode d'utilisation, dit à réglage automatique en temps différé, des moyens numériques d'analyse de contour d'image sont mis en oeuvre automatiquement, au cours d'une première étape de réglage, par le processeur PR de la station de traitement et de visualisation du système d'imagerie à rayon X.
Plus précisément, les lames absorbantes L1, L2 étant ouvertes au maximum, l'opérateur effectue une série de tirs régulièrement répartis sur un demi-tour de la chaîne-image. Ces tirs sont réalisés à très faible dose, car l'on cherche ici seulement à déterminer le contour de l'objet P à examiner et non à analyser son contenu. Les images obtenues lors des tirs de réglage sont analysées numériquement par le processeur PR de ladite station de traitement et de visualisation de manière à déterminer la zone frontière du contour, par seuillage par exemple, pour en déduire, et mémoriser, les valeurs corrélées, sous forme de table, de la position angulaire a de l'axe D de la chaîne-image et des positions transversales dl, d2 correspondantes des lames absorbantes L1, L2.
La deuxième étape d'examen proprement dit se déroule de la même manière que pour le premier mode d'utilisation décrit ci-dessus.
Ce deuxième mode d'utilisation est beaucoup plus rapide que le précédent et moins fastidieux pour l'opérateur, celui-ci ne peut cependant pas, ou pratiquement pas, intervenir sur le réglage obtenu.
Lorsqu'une séquence comprend une série de tirs de rayons X effectués pendant la rotation de la chatne-image à espacements angulaires constants et relativement faibles, inférieurs à 100, ce qui est le cas le plus fréquent, il y a avantage à avoir recours au troisième mode d'utilisation, dit d'asservissement en temps réel.
Comme pour le deuxième mode d'utilisation à réglage automatique en temps différé, des moyens numériques d'analyse de contour d'images sont mis en oeuvre par le processeur PR de la station de traitement et de visualisation de manière à déterminer, lors d'un tir de rayons X à dose réduite effectué sur une première position angulaire a de la chaîne-image, les valeurs des positions transversales des lames absorbantes sur lesquelles le processeur PR asservit en temps réel la position des lames. Après chaque tir, effectué à une position angulaire différente du précédent, lesdits moyens numériques d'analyse de contour effectuent éventuellement à la suite d'une nouvelle analyse, une correction sur les positions transversales des lames absorbantes L1, L2, laquelle correction est ensuite prise en compte à la position angulaire suivante.
Selon ce mode d'utilisation, c'est la position des lames calculée sur le tir n-l qui est affectée au tir n.
Cela est sans conséquence si l'espacement angulaire entre les tirs n-1 et n est suffisamment faible.
L'erreur de positionnement des lames absorbantes n'est pas supérieure dans ce cas à celle obtenue par les deux modes d'utilisation précédents.
Bien entendu, les valeurs de position des lames en fonction de la position angulaire de la chaîne-image doivent être mémorisées de maniere à pouvoir retrouver leurs positions exactes si l'opérateur souhaite travailler en soustraction.
Ce troisième mode d'utilisation en temps réel est le plus confortable pour l'opérateur qui, dans ce cas, n'a pas à se préoccuper du réglage des lames. I1 exige cependant un processeur très rapide si la cadence des tirs de rayons X devient élevée.
Le dispositif de conformation de champ décrit ci-dessus comporte deux lames absorbantes mobiles et asservies en position. Ce dispositif permet de supprimer les éblouissements du récepteur R d'image sur les côtés de l'objet P à examiner. Il peut se faire que l'on ait besoin de supprimer ce phénomène également sur les extrémités de cet objet, cas d'une tête par exemple. Il sera alors nécessaire de rajouter, pour couvrir les extrémités, une paire de lames supplémentaires, associées chacune à un moteur et à un capteur de position.
La figure 3 montre, vu depuis les moyens de formation du faisceau de rayons X, un tel dispositif à quatre lames absorbantes L1, L2, L3, L4, mobiles conformant le faisceau autour de la tête d'un patient.
La lame L1 est reliée au moteur M1 par l'intermédiaire d'une courroie CR1, de même la lame L2 est reliée au moteur M2 par l'intermédiaire d'une courroie CR2, cet ensemble constituant la première paire de lames absorbantes. Dans un plan légèrement décalé par rapport à l'ensemble précédent, nous avons la lame L3 reliée au moteur M3 par l'intermédiaire de la courroie CR3 ainsi que la lame L4 reliée au moteur M4 par l'intermédiaire de la courroie CR4. Cet ensemble constitue la deuxième paire de lames absorbantes.
Si l'objet à examiner est sensiblement symétrique, et si l'opérateur prend la précaution de le centrer sur l'axe D de rotation de la chaîne-image, il est possible de n'utiliser qu'un seul moteur et capteur de position par paire de lames. La figure 4 donne un exemple de réalisation dans lequel les lames absorbantes L1, L2 sont respectivement attachées au brin aller et au brin retour de la courroie CR et peuvent ainsi se rapprocher ou s'écarter ensemble de l'axe D de faisceau F sous l'action du moteur unique M.
D'une manière générale, les capteurs de position des lames absorbantes, tels que des potentiomètres par exemple, constituent des organes distincts des moteurs de déplacement. Cependant, l'ensemble moteur-capteur de position peut, dans certains cas, être remplacé par un moteur pas à pas. A l'initialisation, le processeur PR envoie les lames absorbantes L1, L2 sur la butée de fin de course extérieure puis les ramène d'un nombre de pas déterminé en direction de l'axe D du faisceau F. Il lui suffit, à partir de cette position connue, de compter ou de décompter les pas envoyés au moteur pour connaître à tout moment la position des lames. Ce type de moteur est particulièrement bien adapté à l'imagerie soustraite car il permet un repositionnement très précis des lames entre les séquences d'images masquées et opacifiées.
Enfin, il peut arriver, pour certains examens, qu'il ne soit pas possible de faire coïncider l'axe longitudinal de l'objet P à examiner avec l'axe de rotation OD de la chaine-image. C'est le cas notamment du coeur qui est incliné par rapport à l'axe du corps.
Sur un statif de type scanner, l'axe de rotation de la chaîne-image est en principe parallèle à l'axe du corps du patient. I1 faudra, comme le montre la figure 5, pour pouvoir ajuster au mieux les lames absorbantes au contour de l'organe, faire tourner les lames autour de l'axe D du faisceau de rayons X d'un angle e égal à celui que présente l'axe longitudinal OP de l'organe, vu de la source S de rayon X par rapport à l'axe OD de rotation de la chaîne-image. Or cet angle n'a pas une valeur constante, celle-ci variant en fonction de l'angle a de rotation de la chaîne-image. Il sera donc nécessaire, tout comme pour la position des lames absorbantes, d'asservir la rotation e de l'ensemble de support des lames à la rotation a de la chaîne-image.
On peut observer sur la figure 5 que l'axe OP de l'objet P à examiner forme un angle e avec l'axe OD de rotation de la chaîne-image. Un moteur M' associé à un capteur CA' d'angle permet de faire tourner, par l'intermédiaire d'une courroie CR', l'ensemble porte-lames autour de l'axe D du faisceau de rayons X, de manière à maintenir le parallélisme entre l'axe longitudinal de l'objet à examiner avec l'axe médian OL des lames latérales L1, L2. Le moteur M' est contrôlé par le processeur de la même manière que les moteurs M1,
M2, M3, M4 de commande des lames.
M2, M3, M4 de commande des lames.
Claims (6)
1. Dans une chaîne-image d'un système d'imagerie à rayons X, comprenant, alignés le long d'un axe (D), des moyens (S, C) de formation d'un faisceau (F) de rayons X disposés en amont d'un objet (P) à examiner et des moyens (R) de réception de l'image formée après traversée dudit objet à examiner par ledit faisceau à rayons X, un dispositif de conformation de champ du faisceau de rayons X est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'asservissement du champ dudit faisceau (F) à la position angulaire (a) de l'axe de la chaîne-image, lesdits moyens d'asservissement comportant - disposée sur ladite chaîne-image entre les moyens (S,
C) de formation du faisceau (F) de rayons X et l'objet
(P) à examiner, au moins une paire de lames
absorbantes (L1, L2) des rayons X, aptes à intercepter
ledit faisceau, - des moyens de commande de la position transversale
(dl, d2) desdites lames absorbantes, (L1, L2)
comprenant
un capteur (CA) de position angulaire de l'axe (D)
de la chaîne-image,
des moyens (PR) d'analyse de contour de l'image de
l'objet à examiner, aptes à déterminer, pour chaque
position angulaire (a) de l'axe (D) de la
chaîne-image, la position transversale (dl, d2) de
chacune des lames absorbantes (L1, L2), fournissant
une conformation du champ du faisceau (F) de rayons
X adaptée à l'image du contour apparent de l'objet
(P) à examiner vu des moyens (S, C) de formation de
faisceau,
des moyens de mémorisation des valeurs corrélées de
la position angulaire (a) de l'axe (D) de la
chaine-image et des positions transversales
correspondantes (dl, d2) des lames absorbantes,
un processeur (PR) de commande de moyens (M1, M2) de
déplacement transversal des lames absorbantes (L1,
L2), relié, d'une part, auxdits moyens de
mémorisation, et d'autre part, à des capteurs (CP1,
CP2) de position transversale des lames absorbantes,
de manière à asservir, pour chaque position
angulaire () mémorisée de l'axe de la chaîne-image,
les positions transversales (dl, d2), données par
les capteurs de position, des lames absorbantes (L1,
L2) aux valeurs mémorisées dans les moyens de
mémorisation.
2. Dispositif de conformation de champ selon la revendication 1, caractérisé en ce que le processeur (PR) de commande comporte des moyens d'interpolation pour déterminer, à partir de valeurs mesurées, des valeurs intermédiaires calculées pour lesdites valeurs corrélées de la position angulaire (a) de l'axe (D) de la chaîne-image et des positions transversales (dl, d2) correspondantes des lames absorbantes (L1, L2).
3. Dispositif de conformation de champ selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens de rotation des lames absorbantes autour de l'axe de la chaîne-image, asservis sur la position angulaire dudit axe de la chaîne-image.
4. Utilisation du dispositif de conformation de champ selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, d'une part, une première étape de réglage au cours de laquelle des moyens manuels (K) d'analyse de contour d'image sont mis en oeuvre par un opérateur, ledit système d'imagerie à rayons X fonctionnant en mode de fluoroscopie, de manière à déterminer et mémoriser dans lesdits moyens de mémorisation lesdites valeurs corrélées de la position angulaire (a) de l'axe de la chaîne-image et des positions transversales (dl, d2) correspondantes des lames absorbantes (L1, L2), et, d'autre part, une deuxième étape d'examen au cours de laquelle le processeur (PR) de commande asservit, pour chaque position angulaire () mémorisée de l'axe (D) de la chaîne-image, les positions transversales, données par les capteurs (CP1, CP2) de position, des lames absorbantes aux valeurs mémorisées dans les moyens de mémorisation.
5. Utilisation du dispositif de conformation de champ selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, d'une part, une première étape de réglage au cours de laquelle des moyens numériques d'analyse de contour d'image sont mis en oeuvre par le processeur (PR) d'une station de traitement d'images dudit système d'imagerie à rayons X, les lames absorbantes étant ouvertes au maximum, de manière à déterminer et à mémoriser dans lesdits moyens de mémorisation lesdites valeurs corrélées de la position angulaire (a) de l'axe (D) de la chaîne-image et des positions transversales (dl, d2) correspondantes des lames absorbantes (L1, L2), et, d'autre part, une deuxième étape d'examen au cours de laquelle le processeur (PR) de commande asservit, pour chaque position angulaire (a) mémorisée de l'axe de la chaîne-image, les positions transversales (dl, d2), données par les capteurs (CP1, CP2) de position, des lames absorbantes aux valeurs mémorisées dans les moyens de mémorisation.
6. Utilisation du dispositif de conformation de champ selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que des moyens numériques d'analyse de contour d'image sont mis en oeuvre par le processeur (PR) d'une station de traitement d'images dudit système d'imagerie à rayons X, de manière à déterminer et, éventuellement, mémoriser dans lesdits moyens de mémorisation, pour chaque position angulaire (a) de l'axe (D) de la chaîne-image, les valeurs des positions transversales (dl, d2) des lames absorbantes (L1, L2) sur lesquelles le processeur (PR) de commande asservit en temps réel les positions transversales des lames absorbantes, lesdits moyens numériques d'analyse de contour d'images effectuant alors une correction sur les dites valeurs des positions transversales (dl, d2) des lames absorbantes, laquelle correction est ensuite prise en compte à la position angulaire suivante de l'axe (D) de la chaîne-image.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9305993A FR2705222B1 (fr) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Dispositif de conformation de champ asservi à la position angulaire du faisceau d'un système d'imagerie à rayons X. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9305993A FR2705222B1 (fr) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Dispositif de conformation de champ asservi à la position angulaire du faisceau d'un système d'imagerie à rayons X. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2705222A1 true FR2705222A1 (fr) | 1994-11-25 |
| FR2705222B1 FR2705222B1 (fr) | 1995-08-11 |
Family
ID=9447256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9305993A Expired - Lifetime FR2705222B1 (fr) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | Dispositif de conformation de champ asservi à la position angulaire du faisceau d'un système d'imagerie à rayons X. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2705222B1 (fr) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2344032A1 (fr) * | 1976-03-10 | 1977-10-07 | Philips Nv | Dispositif pour mesurer le degre d'absorption dans un corps |
| EP0284733A1 (fr) * | 1987-02-16 | 1988-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Système de visualisation radiologique pour l'examen d'un objet d'essai |
| EP0360653A1 (fr) * | 1988-09-16 | 1990-03-28 | General Electric Cgr S.A. | Procédé et système de correction des défauts d'images d'un scanner dus aux déplacements de ce dernier |
| EP0496438A1 (fr) * | 1991-01-09 | 1992-07-29 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Appareil d'examen radiologique |
| EP0500996A1 (fr) * | 1991-03-01 | 1992-09-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Appareil de radiodiagnostic comportant un diaphragme pour le rayonnement X primaire |
-
1993
- 1993-05-18 FR FR9305993A patent/FR2705222B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
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| EP0500996A1 (fr) * | 1991-03-01 | 1992-09-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Appareil de radiodiagnostic comportant un diaphragme pour le rayonnement X primaire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2705222B1 (fr) | 1995-08-11 |
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