FR2756698A1 - Methode d'imagerie pour le diagnostic par radiographie/ fluoroscopie et systeme d'imagerie pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Methode d'imagerie pour le diagnostic par radiographie/ fluoroscopie et systeme d'imagerie pour sa mise en oeuvre Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne une méthode pour passer rapidement d'un mode d'imagerie avec exposition par fluoroscopie à un mode avec exposition par radiographie, grâce à un système d'imagerie (100) pour diagnostic prévu pour fonctionner selon des modes d'exposition par radiographie et par fluoroscopie, ledit système (100) comportant des moyens d'émission de rayons X (112, 118, 158, 182) qui présentent un débit de sortie de rayons X sensible d'une manière instantanée à un premier paramètre d'alimentation électrique, ledit débit de sortie étant sensible d'une manière non instantanée à un second paramètre d'alimentation électrique. La méthode selon l'invention consiste à: (a) établir une dose désirée de rayons X, (b) maintenir ledit premier paramètre à un niveau destiné à être utilisé pendant ledit mode d'exposition par fluoroscopie, (c) modifier ledit second paramètre pour lui attribuer une valeur appropriée pour ledit mode d'exposition par radiographie, (d) mesurer une dose cumulée de rayons X qui est émise, (e) achever ledit mode d'exposition par radiographie lorsque ladite dose cumulée et mesurée est supérieure ou égale à ladite dose désirée de rayons X.

Description

La présente invention concerne des systèmes d'imagerie pour le diagnostic
médical, et plus particulièrement des appareils et des méthodes d'obtention de systèmes d'imagerie pour le diagnostic médical dans des applications extrêmement variées, qui permettent de réaliser des examens par radiographie et fluoroscopie Encore plus particulièrement, l'invention concerne des systèmes d'imagerie par radiographie / fluoroscopie et des méthodes qui leur sont associées, qui procurent des transitions brèves dans la succession des modes relatifs à la fluoroscopie et à la radiographie, et qui utilisent des informations se rapportant à un mouvement détecté, prévu ou sollicité du patient ou du système d'imagerie, afin de réduire la dose de rayons X transmise au patient et à
I'examinateur.
Les systèmes d'imagerie médicale permettant de réaliser des examens à la fois fluoroscopiques et radiographiques sont devenus des outils extrêmement intéressants en radiologie moderne. Une application avantageuse des deux possiblités qu'offrent de tels systèmes d'imagerie est l'angiographie périphérique. Cette dernière consiste en une procédure de diagnostic par radioscopie permettant une visualisation et un enregistrement des vaisseaux sanguins dans une région périphérique du corps, telle que celle des bras et des jambes. Selon un examen typique par angiographie périphérique, on injecte un agent de contraste opaque aux rayons X dans un vaisseau sanguin, et l'on effectue une suite de radiographies rapprochées dans le temps pour observer la progression de l'agent de contraste lors de son écoulement à travers le vaisseau dans la direction de la longueur de son extrémité. L'agent de contraste se concentre initialement dans les vaisseaux sanguins, et met un certain temps généralement pour diffuser dans les régions avoisinantes Ainsi, l'agent de contraste rend les vaisseaux sanguins visibles par radiographie, pourvu que les radiographies soient prises immédiatement après que l'agent de contraste est parvenu dans un région déterminée Selon les examens usuels par angiographie périphérique, le patient repose sur le plateau mobile d'une table, lequel plateau est positionné par l'intermédiaire d'un système de commande Le plateau de table est quant à lui supporté par une table fixe de radiographie-fluoroscopie. Une source en hauteur de rayons X (qui peut être montée sur 3<) une grue tubulaire) émet un faisceau qui traverse le patient, en direction d'un dispositif "à changeur rapide de film" Les endroits auxquels on s'intéresse lors de l'examen et à tout instant donné se situent dans le voisinage large du bord d'attaque de la substance de contraste, lorsque cette dernière progresse à travers ladite extrémité. Selon les systèmes usuels par angiographie périphérique, le changeur rapide de film occupe normalement une position fixe. Du fait que la longueur du film pour l'enregistrement radiographique ou du dispositif d'imagerie n'est pas suffisante pour couvrir la totalité de ladite extrémité, les systèmes usuels par angiographie périphérique exigent que le patient soit rapidement repositionné le long de la procédure, afin de visualiser et d'enregistrer totalement la substance de contraste lors de sa progression à travers les vaisseaux de ladite extrémité (c'est-à-dire que l'on doit repositionner rapidement le patient le long de la procédure pour maintenir la substance de contraste à l'intérieur dans le champ visuel du changeur rapide de film. Dans de tels systèmes usuels, le patient repose sur un plateau mobile de table, lequel peut se
déplacer entre les expositions à une vitesse allant jusqu'à 9 pouces par seconde.
L'angiographie périphérique est représentative pour les examens combinant fluoroscopie et radiographie, dans lesquels l'examinateur souhaite réaliser immédiatement une exposition par radiographie d'une caractéristique ou d'un phénomène observé à l'écran radioscopique, pendant qu'il procède à un examen par fluoroscopie. Par exemple, lorsqu'un colorant opaque aux rayons X a atteint une certaine position à l'intérieur du patient, ou qu'un autre événement auquel on s'intéresse a lieu au cours de l'examen par fluoroscopie, il est souhaitable d'enregistrer immédiatement une exposition par
radiographie de grande qualité en vue d'un usage ultérieur.
Dans un équipement usuel du type décrit ci-dessus, une opération mécanique est nécessaire pour passer du mode opératoire par fluoroscopie au mode par radiographie, et vice versa. On doit intervertir les positions du récepteur d'imagerie par radiographie (classiquement un film) et du récepteur d'imagerie par fluoroscopie (classiquement un renforçateur d'image), ou bien l'on doit déplacer celui de ces deux éléments qui recouvre l'autre pour que ce dernier soit exposé. Cette opération mécanique peut prendre une à plusieurs secondes, même lorsqu'elle est mise en oeuvre par commande automatique du système d'imagerie. D'autres interventions prenant du temps, telles que la modification de 3o certains paramètres opératoires d'un tube à rayons X, sont également requises pour réaliser ce changement. Cependant, ces interventions prennent généralement moins de temps que l'opération mécanique et elles sont achevées plus tôt, du fait qu'elles sont démarrées en parallèle. Par conséquent, cette opération mécanique a constitué, pour de plus anciens systèmes d'imagerie par radiographie / fluoroscopie, l'étape limitante du point de vue du temps passé qui commande la vitesse à laquelle les changements entre les
modes de radiographie et de fluoroscopie peuvent être réalisés.
Cependant, on a développé récemment des systèmes d'imagerie par radiographie / fluoroscopie sans film, qui utilisent un dispositif à un seul renforçateur d'image (ou "photospot") pour recevoir et enregistrer les informations d'image pendant les deux expositions par fluoroscopie et radiographie. En conséquence, il n'est pas nécessaire de changer de film entre les expositions, pas plus qu'il n'est nécessaire de réaliser d'autres opérations mécaniques afin de passer d'un mode d'imagerie par fluoroscopie ou radiographie à l'autre, du fait que l'on n'a pas à déplacer un élément en dehors de l'emplacement de l'autre. Avec la suppression des opérations mécaniques, la modification de l'intensité du courant alimentant le tube à rayons X est devenue l'étape limitante du point de vue du temps passé qui commande la vitesse des changements entre les modes d'imagerie par radiographie et par fluoroscopie pour des systèmes d'imagerie par
radiographie / fluoroscopie sans film.
Pour un tube à rayons X déterminé qui est utilisé dans un système d'imagerie, le flux sortant des rayons X délivré par ledit tube est directement proportionnel à l'intensité du courant du tube à rayons X (laquelle est classiquement mesurée en milliampères mA)), et ledit flux est approximativement proportionnel à la puissance cinquième de la tension caractérisant ledit tube (laquelle est classiquement mesurée en kilovolts (kV)). La tension du tube à rayons X est choisie en vue de l'obtention d'un contraste d'image optimal, lequel
dépend du type de tissu qui est examiné et du genre d'examen.
En général, les expositions par fluoroscopie utilisent un courant pour le tube à rayons X dont l'intensité moyennne est relativement réduite (par exemple de 0,5 à 3 mA en valeur moyenne) au cours d'un temps d'exposition prolongé, tandis que les expositions par radiographie utilisent un courant pour ledit tube d'intensité élevée (par exemple de à 1000 mA) pendant un temps très bref La cathode du tube à rayons X fonctionne par émission thermo-ionique. L'intensité du courant dans ledit tube (c'est-à-dire celle du courant circulant entre l'anode et la cathode) est une fonction de la tension anode-cathode dudit tube (ou"haute tension"), de la température de la cathode (filament) dudit tube (laquelle température est fonction de l'intensité du courant dans le filament dudit tube) et peut-être d'autres facteurs. Cependant, I'intensité du courant dans ledit tube est généralement commandée (pour une haute tension choisie déterminée) par réglage de la température du filament, laquelle température est quant à elle commandée par réglage de
l'intensité du courant dans le filament.
Les tubes à rayons X qui sont adaptés aux deux expositions, par fluoroscopie et
par radiographie, peuvent comporter un ou deux filaments de différentes tailles.
Lorsqu'un seul filament est utilisé et que l'on souhaite passer du mode de fluoroscopie au mode de radiographie, on doit augmenter l'intensité du courant dans le filament pour pouvoir élever la température du filament, obtenant par cela une intensité de courant dans
ledit tube qui est plus élevée et qui est suffisante pour les expositions par radiographie.
Lorsque deux filaments sont prévus, l'un d'entre eux est classiquement maintenu à une température d'attente qui est immédiatement inférieure à la température d'émission cathodique afin d'éviter une détérioration du filament, excepté quand ledit filament a été choisi pour être utilisé. Ainsi, lorsqu'on souhaite procéder à une exposition par radiographie, on doit augmenter l'intensité du courant dans le filament pour radiographie pour permettre audit filament de chauffer à une température suffisante, même pour des
tubes à deux filaments.
Du fait du temps qui doit être pris pour chauffer ou refroidir le filament à une température souhaitée, on ne peut pas commander instantanément l'intensité du courant dans le tube à rayons X. Classiquement, le filament chauffe de manière qu'il passe en environ une seconde d'une température initiale (telle que sa température de fonctionnement en mode de fluoroscopie ou en attente) à la température requise pour une exposition par radiographie. Dans les systèmes d'imagerie usuels par radiographie / fluoroscopie, on supprime l'alimentation en courant de haute tension pour le tube, ce qui inhibe l'émission de rayons X pendant la période de chauffage du filament. Ainsi, l'exposition par radiographie ne commence pas avant que le filament ait atteint la température requise Ce retard peut être important, du fait que le colorant peut parcourir une grande distance ou qu'un événement passager peut avoir pris fin, avant que
l'exposition par radiographie puisse être enregistrée.
Le changement inverse, c'est-à-dire du mode de radiographie au mode de fluoroscopie, est aussi important. Dans le mode de radiographie, le système fonctionne
avec une intensité de courant dans le tube à rayons X qui est relativement élevée.
L'intensité du courant dans le tube est une fonction de la température de la cathode ou filament et, par conséquent, le filament relatif au mode de radiographie doit être relativement chaud pour supporter l'intensité de courant élevée qui est requise pour le tube. Dans le mode de fluoroscopie, on utilise classiquement un intensité de courant beaucoup plus réduite et donc une température de filament réduite en conséquence. Le refroidissement du filament de déroule d'une manière exponentielle avec le temps, de telle sorte que l'on ne peut pas réduire instantanément l'intensité du courant dans le tube à la valeur souhaitée qui est normalement utilisée pour la fluoroscopie Dans les systèmes usuels d'imagerie par radiographie / fluoroscopie dans lesquels un passage du mode de radiographie au mode de fluoroscopie est souhaité, on doit attendre que le filament se refroidisse à une température appropriée pour que le système produise l'intensité de courant dans le tube qui est souhaitée pour le mode de fluoroscopie. Ce retard est indésirable. Un autre problème des systèmes d'imagerie de l'art antérieur par radiographie / fluoroscopie est qu'ils ne minimisent pas d'une manière optimale au cours d'un examen la dose de radiations délivrée au patient (et au radiologue, au technicien ou à un autre personnel d'examen). Par exemple, dans les systèmes d'examen par fluoroscopie, on peut pratiquer d'une manière continue les expositions par fluoroscopie à des intensités de courant réduites (mA) dans le tube à rayons X, ou par à coups ou impulsions brèves et répétées avec une intensité de courant plus élevée dans le tube. Pour une dose moyenne de rayons X qui est choisie pour la fluoroscopie en continu, I'intensité instantanée du courant dans le tube à rayons X est plus élevée, et il en résulte un rapport signal / bruit
plus eleve.
Les systèmes à fluoroscopie par impulsions peuvent présenter des débits réduits ou élevés, concernant la répétition des impulsions. Des débits réduits pour la répétition des impulsions sont souhaitables, dans la mesure o il en résulte une dose réduite de radiations accumulées pour le patient, et pour tout le personnel à proximité. Lorsque l'objet de l'observation est immobile, on préfère procéder à une fluroscopie à débit d'impulsions réduit du fait de ladite dose plus réduite en résultant pour le patient et l'opérateur. Cependant, s'il se produit un mouvement ou des modifications concernant l'objet de l'observation, ces modifications apparaîtront seulement lors des impulsions d'exposition. A des débits de répétition réduits, on peut manquer entièrement de brefs événements passagers, et tout mouvement apparaît saccadé. Même pour des systèmes d'imagerie par radiographie / fluoroscopie qui permettent à l'examinateur de faire varier le débit d'impulsions en réponse au mouvement du patient, on a noté que les examinateurs utilisent souvent un débit d'impulsions élevé (approprié pour observer un mouvement) au cours de l'examen, y compris pour ces périodes dans lesquelles aucun mouvement ou modification dans l'image n'est vraiment attendu ou n'a pas lieu. Cela augmente d'une
manière indésirable la dose de radiations qui est délivrée au patient et à l'examinateur.
Le document de brevet américain Nields n 5 119 409 divulgue un système de fluoroscopie par impulsions qui analyse l'image de fluoroscopie et y réagit en commandant d'une manière dynamique le débit des impulsions de fluoroscopie à partir du mouvement qui est détecté sur l'image. Un inconvénient de ce système est que l'acquisition de l'image de fluoroscopie ne peut pas être réalisée sans exposer le patient aux rayons X. Un autre inconvénient des systèmes d'imagerie de l'art antérieur par radiographie / fluoroscopie est qu'ils font appel à des méthodes pouvant être entachées d'erreur, pour déterminer à quel moment l'on initie une exposition par radiographie. L'examen par angiographie périphérique décrit ci-dessus constitue un exemple d'un type d'examen par imagerie auquel les systèmes d'imagerie modernes sont appliqués, et dans lequel le patient est soumis à une examen par fluoroscopie à impulsions continues ou répétées alors que l'examinateur attend un évènement auquel il s'intéresse en particulier. Cet événement peut être, par exemple, un mouvement du patient (ce qui peut arriver lorsque le patient avale sa salive ou respire), ou l'arrivée d'un moyen de contraste ou colorant sur l'image ou à un endroit particulier de ladite image. La survenance de l'événement peut alors inciter à réaliser un examen par radiographie, lequel peut varier d'une exposition unique pour radiographie (ou"photospot") à une séquence pre-programmée d'expositions pour radiographie émaillée de mouvements du patient, de telle sorte que les expositions aient
lieu à des emplacements variés du corps du patient.
Dans les systèmes d'imagerie de l'art antérieur par radiographie / fluoroscopie, un radiologue ou un technicien doit observer l'affichage de la fluoroscopie pour détecter I'évènement intéressant, et initier ensuite l'exposition par radiographie (et dans la plupart des cas, avant chaque exposition individuelle pour radiographie). Cela signifie que l'observateur doit posséder un entraînement et une expérience considérables, et aussi qu'il doit faire preuve d'une observation attentive et vigilante. Si l'examen par radiographie est initié trop tôt ou trop tard, ou si ledit événement est manqué, alors les résultats de l'examen peuvent être d'une qualité médiocre ou entièrement inutilisables; un nouvel examen est indésirable, car le patient serait soumis à une exposition supplémentaire aux radiations. Un but de la présente invention est donc de fournir un système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie qui ne présente pas les problèmes et les inconvénients des systèmes d'imagerie de l'art antérieur Un autre but de la présente invention est de fournir un système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie qui mette en oeuvre des temps de passage brefs entre les
modes d'imagerie par radiographie et par fluoroscopie.
Un but supplémentaire de la présente invention est de fournir un système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie qui procure une grande qualité d'image qui soit
compatible avec une dose de radiations réduite pour le patient et l'examinateur.
Un autre but de la présente invention est de fournir un système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie qui utilise des informations liées au mouvement pour
commander le fonctionnement du système d'imagerie.
Un but supplémentaire de la présente invention est de fournir un système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie qui utilise des informations liées au mouvement pour régler d'une manière optimale le débit d'impulsions de fluoroscopie et d'autres
paramètres d'imagerie.
Un autre but de la présente invention est de fournir un système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie qui utilise des informations liées au mouvement pour initier
une exposition par radiographie dès la survenance d'un événement auquel on s'intéresse.
Selon une caractéristique de la présente invention, un système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie procure des transitions brèves lors du passage d'un mode d'imagerie par radiographie à un mode par fluoroscopie, et vice versa. Contrairement aux systèmes de l'art antérieur, le système selon l'invention ne supprime pas la haute tension du tube à rayons X pendant la période de chauffage du filament, quand une transition brève lors du passage du mode de fluoroscopie au mode de radiographie est souhaitée (par exemple, une exposition immédiate pour radiographie au cours d'un examen par fluoroscopie). Au lieu de cela, ledit système d'imagerie met en oeuvre les étapes suivantes: (1) on maintient constante la haute tension (kV) du tube à rayons X; (2) on augmente l'intensité du courant dans le filament à rayons X jusqu'à la valeur requise pour la radiographie (en initiant le chauffage du filament à la température requise pour pour autoriser l'intensité du courant dans le tube à rayons X souhaitée pour l'exposition par radiographie; (3) l'exposition par radiographie commence tout de suite; même quand l'intensité du courant dans le tube à rayons X augmente en réponse à une augmentation de la température du filament et (4) I'exposition par radiographie est terminée quand on a délivré la dose souhaitée de rayons X (en fait, on a délivré l'intensité du courant dans le tube à rayons X en intégration avec le temps mA.S en utilisant une commande mA.S ou une commande
d'exposition automatique (AEC).
Ainsi, même si l'intensité du courant dans le tube à rayons X était initialement faible, elle augmenterait au cours de l'exposition, et une partie importante de l'exposition aurait lieu pendant la période de chauffage du filament. En conséquence, le système d'imagerie selon l'invention serait tel que la radiographie résultat pourrait saisir des informations d'image pendant la période de chauffage du filament, lesquelles informations
seraient manquées avec les systèmes de l'art antérieur.
Une technique de l'art antérieur pour minimiser la durée totale d'exposition, ladite technique ne présentant pas les avantages de l'invention, est connue sous le nom de technique de la "charge qui tombe". Les caractéristiques des tubes à rayons X exprimant le temps en fonction de la puissance ne sont pas linéaires. Afin d'éviter un endommagement du tube à rayons X (par exemple en surchauffant l'anode), on peut faire fonctionner ce tube à la puissance maximale pendant une brève période de temps, mais on le fait fonctionner ensuite pendant une période sensiblement plus longue, ou même d'une manière continue, à une puissance réduite. Dans la technique de la "charge qui tombe", on minimise la durée totale d'exposition en faisant fonctionner initialement le tube à une puissance maximale pour l'intervalle de temps nominal. Ensuite, on réduit progressivement ou par étapes la puissance de fonctionnement, d'une manière compatible avec les spécifications de puissance maximale de fonctionnement du tube, jusqu'à ce qu'un système de commande automatique de l'exposition indique qu'une exposition totalement intégrée à une valeur souhaitée a été obtenue. Cette technique minimise d'une manière optimale la durée totale d'exposition, contrairement à l'invention, laquelle prévoit d'une
manière optimale au moins une exposition par radiographie aussitôt que possible.
Le système d'imagerie selon l'invention met en oeuvre une transition brève en sens contraire, du mode par radiographie au mode par fluoroscopie, en exploitant plusieurs relations connues ou établies empiriquement entre l'intensité du courant dans le tube à rayons X, la haute tension dans ledit tube, le flux de sortie dudit tube et la brillance du renforçateur d'image. Le flux de rayons X sortant dudit tube est linéairement proportionnel à l'intensité du courant (mA) dans le tube à rayons, mais ledit flux est approximativement proportionnel à la puissance cinquième de la haute tension (kV5). Par exemple, pour doubler ce flux sortant, on peut doubler l'intensité du courant dans le tube à rayons X, ou augmenter d'environ 15 % la haute tension (kV). Ainsi, dans le cadre des limites de fonctionnement et des caractéristiques d'un tube à rayons X déterminé, le même flux sortant ou dose d'irradiation (qui correspond en fait à la brillance de l'image) peut être obtenu pour différentes valeurs prédéterminées de l'un des paramètres de fonctionnement du tube (intensité du courant dans le tube ou haute tension), pourvu que l'autre paramètre (haute tension ou intensité du courant dans le tube, respectivement) soit
réglé d'une manière correspondante.
Quand on a terminé une exposition par radiographie, et que l'on souhaite que le système d'imagerie revienne au mode de fluoroscopie, on réalise les étapes suivantes: (I) On choisit le petit foyer électronique du tube à rayons X (si l'on
dispose d'un tel foyer).
(2) On initie le refroidissement du filament du tube à rayons X, lequel commande l'intensité du courant à travers le tube, en réduisant immédiatement l'intensité du courant dans le filament (se reporter à ce qui concerne l'intensité du courant dans le
tube à rayons X).
(3) Du fait que l'on ne peut pas refroidir instantanément la cathode du tube à rayons X (filament), I'intensité du courant dans ledit tube a initialement pour valeur celle
qui était utilisée pendant l'exposition par radiographie immédiatement précédente.
L'intensité du courant dans le tube va décroître en fonction du temps, alors que le filament se refroidit. Cependant, du fait que le tube à rayons X est en fonctionnement !) (c'est-à-dire qu'une haute tension est appliquée), le refroidissement du filament est en réalité beaucoup plus rapide que ce qu'il serait si le tube était au repos par
appauvrissement du nuage électronique entourant le filament en électrons "chauds".
(4) D'une manière idéale, le flux désiré de rayons X sortant du tube (ou dose d'irradiation) pour un examen par fluoroscopie serait produit en faisant fonctionner le tube sous une haute tension "normale" et avec une intensité de courant dans le tube relativement faible. Du fait que l'on ne peut pas refroidir instantanément le filament du tube à rayons X afin de réduire l'intensité du courant dans le tube jusqu'à une valeur préférentielle, on obtient au lieu de ceci ledit flux sortant du tube en réduisant immédiatement la haute tension (laquelle peut être commandée presque instantanément) jusqu'à un niveau qui produit le même flux désiré de rayons X sortant du tube à l'intensité initiale de courant relativement élevée. Le système d'imagerie calcule la haute tension appropriée pour le tube à rayons X en se basant en partie sur des valeurs connues de l'intensité du courant dans le tube et de la haute tension qui étaient utilisées pour réaliser
l'exposition par radiographie immédiatement précédente.
(5) On utilise un système automatique de brillance (ABS) pour commander le flux de rayons X sortant dudit tube durant l'examen par fluoroscopie, pendant que le filament dudit tube se refroidit et que l'intensité du courant dans ledit tube décroît jusqu'à une valeur qui est souhaitée pour la fluoroscopie. Du fait que le flux de rayons X sortant du tube dépend de l'intensité du courant dans le tube et de la haute tension, on doit augmenter la haute tension d'une manière correspondant à la chute de l'intensité du courant dans le tube, pour obtenir un flux constant quittant ledit tube. La méthode ABS est connue pour régler automatiquement le flux de rayons X sortant dudit tube afin de
fournir une brillance cohérente de l'image affichée sur un écran à renforçateur d'image.
Les systèmes ABS fonctionnent usuellement en commandant la haute tension du tube à rayons X, mais ils peuvent commander d'autres paramètres. De préférence, le système ABS du système d'imagerie selon l'invention commande la haute tension du tube à rayons X. Ainsi, au cours de l'examen par fluoroscopie et en particulier pendant que l'intensité du courant dans le tube change, le système ABS fonctionne de manière à régler automatiquement la haute tension à la valeur requise pour produire un flux quittant le tube adapté à la fluoroscopie. Enfin, le filament du tube va se refroidir de telle sorte que l'intensité du courant dans le tube atteigne la valeur préférentielle pour l'examen par l1 fluoroscopie a ce moment, la tension à l'anode aura été élevée automatiquement a une
valeur "normale" pour la fluoroscopie, grâce à l'action du système ABS.
Selon une autre caractéristique de la présente invention, le système détermine automatiquement le débit de répétition d'impulsions qui est utilisé pour la fluoroscopie par impulsions, par utilisation d'informations relatives au mouvement telles qu'un mouvement détecté sur une image aux rayons X (fluoroscopique) ou image optique. des sollicitations de l'opérateur pour des mouvements du patient ou du système d'imagerie, ou bien la connaissance ou l'observation de caractéristiques de l'examen. On peut utiliser d'une manière générale un débit réduit de répétition d'impulsions. Puisque le patient soumis à l'examen repose d'une manière typique sur une table mobile, ses mouvements étant aussi bien commandés que suivis par le système d'imagerie, ledit système peut passer automatiquement à un débit de répétition d'impulsions supérieur à chaque fois qu'il suscite ou détecte une sollicitation pour mettre en mouvement la table relative au patient ou le système d'imagerie (ou une tentative pour produire cette mise en mouvement). De plus, le système peut analyser l'image de fluoroscopie, ou une image optique (visible ou en lumière infrarouge) du patient, ou des aspects de celle-ci, et passer automatiquement à un débit de répétition d'impulsions supérieur à chaque fois qu'il apparaît que l'image a changé d'une manière significative. Par exemple, le système d'imagerie peut passer à un débit de répétitiond'impulsions supérieur lorsqu'il apparaît au vu de l'image qu'un mouvement a eu lieu ou bien qu'un colorant ou moyen de contraste est parvenu dans une fenêtre d'image intéressante En outre, la modification dans le débit d'impulsions peut être proportionnelle à la vitesse du mouvement. On peut également modifier d'autres
paramètres du système d'imagerie en réponse aux informations relatives au mouvement.
La commande automatique du débit d'impulsions de la fluoroscopie facilite sensiblement le déroulement de l'examen pour l'examinateur, au débit d'impulsions le plus faible qui est adapté aux conditions d'examen en cours, et il en résulte une dose
d'irradiation moindre pour le patient et l'examinateur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on dispose de méthodes et d'appareils pour détecter automatiquement des mouvements sur une image vidéo qui est acquise par un système d'imagerie pour diagnostic, lequel utilise des rayons X ou une caméra optique. Le système de détection de mouvements convient particulièrement à des
applications concernant l'imagerie pour diagnostic médical.
Selon un premier mode de détection des mouvements, on utilise tout le champ (c'est-à-dire la totalité) de l'image acquise pour la détection des mouvements. L'utilisateur sélectionne un niveau seuil pour la variation de l'image. On détermine initialement une valeur de base pour une caractéristique choisie de l'image. Si la valeur de la caractéristique choisie change ultérieurement d'une quantité excédant le niveau seuil de variation d'image sélectionné par l'utilisateur, le système logique de détection des
mouvements indique qu'un mouvement a eu lieu.
Selon un second mode de détection des mouvement, on définit une fenêtre ou région d'affichage unique qui est choisie par l'utilisateur, et la détection des mouvements fonctionne seulement par rapport à cette partie de l'image. Le système logique de détection des mouvements fonctionne comme décrit ci-dessus pour détecter un mouvement, lorsqu'il se produit dans la fenêtre un changement excédant en valeur un
niveau seuil sélectionné par l'utilisateur.
Un troisième mode de détection des mouvements vise à détecter la progression d'un colorant ou agent de contraste sur l'image et dans une direction prédéterminée. On définit une première et une seconde fenêtres sélectionnées par l'utilisateur, qui correspondent respectivement à des positions prédéterminées initiale et finale de l'agent de contraste. Le système logique de détection des mouvements fonctionne comme indiqué ci-dessus pour détecter la présence initiale de l'agent de contraste, lorsqu'il se produit dans la première fenêtre un changement qui excède en valeur un niveau seuil sélectionné par l'utilisateur. Lorsque la présence initiale de l'agent de contraste est détectée, le système d'imagerie peut mettre en oeuvre certaines actions pour améliorer l'image de diagnostic et pour éliminer les artéfacts de mouvement. Par exemple, le système peut augmenter le débit de répétition d'impulsions de fluoroscopie, supprimer l'intégration des trames et permettre le soulignage des contours. Le système d'imagerie contrôle ensuite la seconde fenêtre en cas de changement dans l'image excédant en valeur un second niveau seuil sélectionné par l'utilisateur. Si un changement excédant en valeur le niveau seuil est détecté, cela établit que l'agent de contraste a atteint une position finale souhaitée, et l'on peut déclencher un examen de radiographie. On peut également établir une comparaison entre des caractéristiques des deux fenêtres, pour rejeter des modifications en mode commun dans l'image Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, le système d'imagerie selon l'invention peut utiliser des informations relatives au mouvement qui sont obtenues grâce au détecteur de mouvements vidéo décrit ci- dessus, ou grâce à d'autres sources, pour commander le fonctionnement du système d'imagerie. Par exemple, le système d'imagerie peut répondre à des informations relatives au mouvement pour initier une exposition par radiographie ou pour passer à l'étape suivante d'une séquence programmée d'expositions entremêlées par radiographie et fluoroscopie On a prévu un mode "pas à pas" de positionnement du système d'imagerie d'une manière discrète, suivant une séquence d'expositions par radiographie. Le système 1o positionne le système d'imagerie à un emplacement prédéterminé du corps du patient, et initie un examen par fluoroscopie. Lorsque le système détecte que l'agent de contraste a atteint l'extrémité de la surface de visualisation, une exposition par radiographie est réalisée et le système est déplacé jusqu'à l'emplacement suivant et prédefini du corps du patient. Ona également prévu un mode de "suivi" pour positionner d'une manière continue le système d'imagerie, dans lequel la position du système d'imagerie suit l'agent de contraste à mesure que ce dernier se déplace à travers le corps du patient, en maintenant par cela l'agent de contraste (ou bien une masse détectable ou un bord d'attaque de celle- ci) à l'intérieur de la surface d'observation de la fluoroscopie. Le système d'imagerie procède à des expositions par radiographie en des positions prédéterminées. La commande automatique de certaines fonctions du système d'imagerie à partir de la détection de mouvements du patient peut procurer des résultats d'examen améliorés, du fait que le temps requis pour détecter électroniquement le mouvement et initier la fonction souhaitée peut être beaucoup plus réduit que celui requis lorsqu'on fait appel à un opérateur humain pour l'observation. De plus, alors que l'attention d'un opérateur humain peut se dissiper, le système automatique reste constamment vigilant et donc
moins susceptible de manquer un mouvemeent intéressant.
Outre l'amélioration de la qualité de l'examen, il peut résulter de la détection de mouvement automatique la transmission d'une dose totale de rayons X réduite au patient et à l'examinateur. Si l'on manque un événement intéressant, soit l'on doit examiner à nouveau, soit on doit lui demander de réaliser de nouveau le mouvement ou événement manqué. Dans chaque cas, manquer l'événement a pour résultat d'impliquer une dose accrue. En évitant les événements manqués, il peut résulter de la détection de mouvement
automatique de la présente invention une dose de rayons X plus réduite.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres,
seront mieux comprises en se référant à la description détaillée suivante d'un exemple de
réalisation préférentiel de l'invention, ladite description étant faite en relation avec les
dessins joints, parmi lesquels: la Fig. I est une vue en perspective oblique partiellement éclatée montrant la structure mécanique d'un système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie pour le diagnostic, qui fournit un exemple d'environnement en relation avec lequel la présente invention peut être appliquée; la Fig. 2 est un bloc-diagramme d'un exemple de système de commande destiné à être utilisé dans le système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie pour le diagnostic de la Fig. 1, et en relation avec lequel la présente invention peut être appliquée; Les Figs. 3a à 3c comprennent un organigramme illustrant un exemple de méthode pour commander le système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie pour le diagnostic des Figs. 1 et 2, afin de procurer des transitions brèves entre les modes d'imagerie par radiographie et par fluoroscopie; les Figs. 4a et 4b comprennent un organigramme illustrant un exemple de méthode pour commander le système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie pour le diagnostic des Figs. I et 2, afin de réduire la dose de rayons X utilisée lors de la réalisation d'examens de fluoroscopie par impulsions, la Fig. 5 est un diagramme d'un exemple d'affichage d'image produit par le système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie pour le diagnostic des Figs. I et 2, dans lequel deux fenêtres définies par l'utilisateur sont prévues pour détecter des mouvements ou changements sur l'image, et pour montrer la progression d'un moyen de contraste sur ladite image; les Figs. 6a à 6c comprennent un organigramme illustrant un exemple de méthode pour commander le système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie pour le diagnostic des Figs. I et 2, pour réaliser automatiquement une séquence prédefinie d'étapes d'examen par radiographie et fluoroscopie en coordination avec le mouvement observé du moyen de contraste à travers le corps du patient; la Fig. 7 est un organigramme illustrant un premier exemple de méthode destinée à être mise en oeuvre avec le système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie pour le diagnostic des Figs. I et 2, pour détecter des mouvements ou d'autres changements dans un courant d'informations d'image vidéo, dans lequel cette méthode peut être mise en oeuvre en relation avec des éléments de traitement programmables d'une unité de traitement d'image à finalité générale, la Fig. 8 est un bloc-diagramme montrant l'organisation d'un système de détection du mouvement qui est fabriqué selon l'invention et qui est destiné à être utilisé pour détecter un mouvement ou un changement dans un courant d'informations d'image vidéo; et la Fig. 9 est un organigramme illustrant un second exemple de méthode destinée à être mise en oeuvre avec le système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie pour le diagnostic des Figs. I et 2, pour détecter des mouvements ou d'autres changements dans un courant d'informations d'image vidéo, dans lequel cette méthode peut être mise en
oeuvre en relation avec le système de détection de mouvement de la Fig. 8.
Un exemple préféré de réalisation d'un système d'imagerie 100 par radiographie / fluoroscopie pour le diagnostic qui procure des examens de grande qualité pour le patient, un dose d'irradiation réduite pour ce dernier et des transitions plus brèves entre les modes de radiographie et de fluoroscopie, et qui est fabriqué selon la présente invention est montré d'une manière générale aux Figs. I à 9. L'expression "système d'imagerie" qui est utilisée ici en référence à l'invention implique une suite ou une combinaison d'éléments mécaniques, électriques et de commande variés, qui sont situés à une proximité relative les uns des autres et qui fonctionnent d'une manière coordonnée pour réaliser divers examens de radiographie, fluoroscopie, et accessoirement de
tomographie, lesdits examens étant choisis par un opérateur.
Du fait qu'un équipement d'imagerie médicale requiert une structure de support et génère des rayonnements qui traversent les corps, on l'installe souvent pour des applications commerciales dans une pièce d'examen présentant des murs, un plafond et des structures de sol épais qui sont constitués d'un matériau écran vis-à-vis des
rayonnements, et cette description dudit exemple préféré de réalisation de l'invention
suppose que ledit équipement sera appliqué à un tel environnement Cependant, l'invention n'est pas limitée à une application audit environnement, et elle pourrait être utilisée dans d'autres environnements (tels qu'un hôpital de terrain militaire) si des
structures de support et des écrans de rayonnements appropriés sont prévus.
De plus, bien que cette application décrive pour la présente invention des utilisations pour l'imagerie médicale dans laquelle les images sont produites aà l'aide de rayonnements X, on appréciera que l'on peut également utiliser d'une manière avantageuse la présente invention dans des applications dans lesquelles les images sont obtenues à l'aide de tout type de rayonnement approprié qui traverse les corps, ou bien de
tout autre phénomène particulaire, ondulatoire ou de champ.
La Fig. 1 présente d'une manière générale la configuration mécanique d'un exemple de système d'imagerie 100 fabriqué selon la présente invention. La Fig. 2 est un bloc-diagramme d'une unité de commande 510 prévue pour coordonner le fonctionnement des éléments électriques et mécaniques du système d'imagerie 100 de la Fig. 1. La Fig. 5 est un diagramme d'un exemple d'affichage d'image fourni par le système d'imagerie 100 et montrant des fenêtres définies par l'utilisateur auxquelles on s'intéresse pour détecter automatiquement des mouvements ou des changements sur l'image. La Fig. 8 est un bloc- diagramme d'un système prévu pour détecter automatiquement un mouvement ou un changement dans un courant d'informations d'image dérivé du système
d'imagerie 100.
Les Figs. 3a aà 3c sont des organigrammes montrant une méthode de commande du système d'imagerie 100 afin de procurer des transitions brèves entre les modes d'imagerie par radiographie et par fluoroscopie. Les Figs. 4a et 4b sont des organigrammes montrant une méthode de commande du système d'imagerie 100 pour réduire la dose de rayons X délivrée dans un examen de fluoroscopie par impulsions, en réglant d'une manière intelligente le débit de répétition des impulsions lorsqu'un mouvement est prédit, suscité ou détecté à partir d'une image. Les Figs. 6a à 6c sont des organigrammes montrant une méthode de commande du système d'imagerie 100 pour réaliser automatiquement une séquence prédefinie d'étapes d'examen par radiographie et fluoroscopie en coordination avec le mouvement observé du moyen de contraste à travers
le corps du patient.
Les Figs. 7 et 9 sont des organigrammes montrant respectivement la première et la seconde méthode, qui sont destinées à être mises en oeuvre en relation avec le système d'imagerie 100 pour détecter un mouvement ou d'autres changements dans un courant d'informations d'image vidéo. On peut mettre en oeuvre la méthode de la Fig. 7 en relation avec une unité de traitement d'image programmable à finalité générale. On peut mettre en oeuvre la méthode de la Fig. 9 en relation avec le système de détection de mouvement de la Fig. 8. On peut appliquer le résultat fourni par l'une ou l'autre des méthodes de détection de mouvement des Figs. 7 ou 9 aux méthodes des Figs. 4 et 6, pour permettre au système d'imagerie 100 de réaliser certaines opérations automatiques
en coordination avec le mouvement détecté.
Le système d'imagerie 100 illustré aux Figs. 1 et 2 et décrit ci-après constitue un système d'imagerie par radiographie / fluoroscopie extrêmement souple d'utilisation, qui peut réaliser une large gamme d'examens de radiographie et de fluoroscopie. La présente invention concerne généralement des méthodes de commande d'un système d'imagerie de ce type, mais l'invention n'est pas limitée à des systèmes présentant les configurations particulières mécaniques et de commande illustrées aux Figs. I et 2. Ainsi, l'on devrait considérer comme étant un exemple de cadre ou d'environnement en relation avec lequel la présente invention pourrait être appliquée, la structure mécanique du système d'imagerie 100 des Figs. I et 2 et les aspects de son unité de commande 510 non directement utilisés par l'invention. En conséquence, la structure mécanique et l'unité de commande 510 dudit exemple de système d'imagerie 100 sera décrite ci-après dans le contexte dont relève la présente invention. Cependant, le système d'imagerie 100 peut être utilisé comme indiqué dans la demande de brevet américain n 08/443 486 déposée le 18 mai 1995 et intitulée "Salle numérique universelle pour radiographie / fluoroscopie" (à présent brevet américain), dont le contenu est incorporé dans la présente demande Comme on le voit le mieux à la Fig. 1, un exemple préféré de réalisation d'un système d'imagerie 100 fabriqué selon la présente invention peut être installé dans une salle d'examen présentant un plancher 130, un plafond 136, un mur latéral 132, un mur arrière 134 et d'autres murs (non représentés), ou des organes de support équivalents présentant une structure suffisamment robuste pour supporter le poids des divers
éléments de l'invention.
Comme on le voit le mieux à la Fig. 1, le système d'imagerie 100 comporte de préférence plusieurs éléments fonctionnels majeurs: une tête 112 de tube à rayons X supportée par une grue tubulaire 110 à partir du plafond 136; une table d'examen 116 montée sur le plancher et prévue pour supporter pendant l'examen un patient (non 1l représenté) et une cassette 128 de support d'imagerie (également appelé "Bucky"), une plate-forme 114 d'imagerie numérique supportée par la table 116, un dispositif de fixation 124 monté sur un mur et prévu pour supporter un cassette additionnelle de support d'imagerie ou Bucky 126, un générateur 118 de rayons X; et un panneau principal de commande 120 comportant l'unité de commande 510. Certains de ces éléments sont mobiles suivant diverses directions en translation ou en rotation, comme indiqué par les flèches de mouvement A à H et K, L. Quelques uns de ces mouvements sont réalisés manuellement par l'opérateur D'autres mouvements d'éléments sont produits mécaniquement. Les mouvements produits mécaniquement peuvent être dirigés par un opérateur (c'est-à-dire que ces mouvements sont à "direction assistée"), ou par la commande du système afin de réaliser un examen d'imagerie particulier. L'assemblage à grue tubulaire 1 10 supporte la tête 1 12 du tube à rayons X et induit un mouvement de translation de ladite tête 112 dans la direction longitudinale (X) illustrée par la flèche A, dans la direction transversale (Y) illustrée par la flèche L, et dans la direction verticale (Z) illustrée par la flèche C. L'assemblage à grue tubulaire 110 comporte plusieurs portions montées mécaniquement en cascade, qui comprennent un chariot transversal 394, un pont 144 et un assemblage 154 de tubes télescopiques, chacun d'eux autorisant le mouvement de la tête 1 12 du tube à rayons X dans l'une des directions
précitées.
Un premier et un second canaux parallèles de support ou rails 140 et 142
s'étendent de préférence longitudinalement le long du plafond 136, et ils sont fixés à celui-
ci par une pluralité de moyens de fixation 148. Les rails de support 140 et 142 supportent le pont 144, autorisant le mouvement longitudinal du pont 144 et de tout ce qu'il supporte, comme illustré par la flèche A. En retour, le pont 144 supporte le chariot transversal 394 qui autorise le mouvement transversal du pont 144 et de tout ce qu'il supporte, comme illustré par la flèche L. Quant au chariot transversal 394, il supporte la tête 1 12 du tube à rayons X au moyen de l'assemblage 154 de tubes télescopiques, qui en fait fonctionne comme un support linéaire orienté verticalement L'assemblage 154 de tubes télescopiques peut être constitué d'une pluralité d'organes structurés tubulaires et emboîtés 156 qui présentent des guides autorisant entre eux un mouvement longitudinal de coulissement. Ainsi, le chariot transversal 394 et l'assemblage 154 de tubes télescopiques autorisent le mouvement vertical de la tête 112 du tube à rayons X, comme illustré par la flèche C Un moyen d'entraînement 150 dans une direction longitudinale et un moyen d'entraînement 152 dans une direction verticale génèrent respectivement des mouvements selon les directions des flèches A et C. L'unité de commande 510 commande les moyens d'entraînement 150 et 152 (Figs. 1 et 2), et ces derniers sont de préférence logés dans le chariot transversal 394. L'opérateur peut également réaliser manuellement les mouvements selon les directions des flèches A et C. Il n'y a pas de moyen d'entraînement pour le mouvement transversal de la grue tubulaire 110 dans la direction de la flèche L, et
c'est seulement l'opérateur qui peut accomplir ce mouvement manuellement.
La tête 1 12 du tube à rayons X comporte de préférence un moyen d'entraînement en rotation de ladite tête 112 (non représenté), un assemblage 158 de tube à rayons X, un collimateur 164 à rayons X, un panneau de commande 160, et des poignées de commande 162 destinées à être utilisées par l'opérateur pour choisir la position de la tête 112 dudit tube. Les informations obtenues à partir de panneau de commande 160 sont de préférence communiquées à l'unité de commande 510 du système , laquelle adresse des signaux de commande aux moyens d'entraînement longitudinal et vertical 152 de la grue tubulaire 110, pour déplacer la tête 112 dudit tube dans la
direction désirée.
La tête 112 du tube à rayons X est montée sur l'assemblage 154 de tubes télescopiques, en rotation autour d'un axe transversal 188 comme illustré par la flèche B La ligne de projection 480 matérialise le parcours des rayons X émis par ladite tête 112, en dessous du collimateur 164. La rotation de ladite tête 112 permet de diriger le faisceau de rayons X selon divers angles choisis, par exemple en direction de la table 116 (laquelle peut elle-même être animée d'un mouvement de rotation et de translation) ou en direction du Bucky mural 126. L'unité de commande 510 commande l'entraînement en rotation de
ladite tête 112.
Ainsi, la grue tubulaire 1 10, ses moyens d'entraînement 150 et 152 associés, et le moyen d'entraînement en rotation de ladite tête 112 (non représenté) coopèrent pour permettre à l'unité de commande 510, d'une part, d'amener ladite tête 112 à une position arbitraire sur un plan de référence parallèle au plan contenant les axes X et Z (à l'intérieur de la plage de déplacement autorisée par les mécanismes de la grue tubulaire 110) et, d'autre part, de pointer le faisceau émis de rayons X selon un angle arbitraire le long dudit plan de référence. La position du chariot transversal 394 de la grue tubulaire 110, qui est réglable manuellement, détermine la position transversale dudit plan de référence, et cette position du chariot 394 est choisie de manière qu'elle coïncide avec les axes longitudinaux médians de la table 116 et du Bucky mural 126. On estime qu'il est suffisant de prévoit trois degrés de liberté pour la position du point focal et la direction angulaire du faisceau émis de rayons X, sous la commande de l'unité de commande 510, pour réaliser des examens utilisant une gamme de modes d'imagerie choisis avec radiographie, fluoroscopie et tomographie. Cependant, un homme du métier notera que l'on pourrait facilement modifier ce mode de réalisation pour incorporer d'autres degrés de liberté, si d'autres
modes d'imagerie sont envisagés.
La table de support 116, pivotante, est prévue pour supporter un patient (non
représenté) durant un examen. De préférence, la table 116 supporte également la plate-
forme 114 d'imagerie numérique pour la mise en oeuvre d'examens utilisant la fluoroscopie et des techniques par étages. La table 116 comporte de préférence une embase 186 prévue pour la supporter et pour loger un moyen d'entraînement en pivotement de ladite table 116 (non représenté). Le moyen d'entraînement en pivotement de la table 116 actionne celle-ci en rotation autour d'un axe transversal, comme indiqué par la flèche F, et simultanément en translation. Cette translation est requise pour modifier le centre effectif de rotation, ce qui évite une interaction entre la table 116 et le plancher 130. L'embase 184 présente de préférence un plateau de montage et de support 184 qui s'étend transversalement pour empêcher tout basculement de la table 116 dû au poids de la partie mobile de celle-ci, qui est en porte-à-faux à partie de l'embase 184. De plus, la table 1 16 comporte de préférence un plateau supérieur plan 176 qui est mobile selon des directions longitudinale et transversale, comme indiqué par les flèches J et K, par l'intermédiaire d'un système d'entraînement à quatre chemins (non représenté). L'unité
de commande 510 commande ce système d'entraînement du plateau supérieur mobile 176.
Ce dernier permet d'obtenir le mouvement d'un patient jusqu'à une position souhaitée
pour l'examen.
En outre, la table 116 comporte de préférence la cassette de support d'imagerie 128 ou Bucky qui est disposée dans un logement horizontal 178, lequel est situé en dessous du plateau supérieur 176 de la table 116 et parallèlement audit plateau 176. Le Bucky 128 présente une partie interne (non représentée) prévue pour recevoir un support d'imagerie approprié, tel qu'une bande de film pour radiographie (non représentée). Le Bucky 128 présente également une grille de radiographie ou "Potter- Bucky" (non représentée) qui est prévue pour atténuer les rayonnements dispersés parvenant à proximité du support d'imagerie Un moyen d'entraînement du Bucky 128 (non représenté) est prévu pour déplacer longitudinalement le Bucky 128 à l'intérieur du logement 178. L'unité de commande 510 du système 100 commande le moyen d'entraînement du Bucky 128 La table 116 peut présenter un panneau de commande 180
permettant à l'opérateur de choisir la position du plateau supérieur 176 et du Bucky 128.
La plate-forme 114 d'imagerie numérique est prévue pour réaliser la
fluoroscopie, l'acquisition d'image numérique et des opérations d'imagerie associees.
Cette plate-forme 114 comporte une colonne de support 174 se dressant verticalement à partir de la table 116, une patte de support 172 fixée sur la colonne de support 174, un assemblage 182 de tube à rayons X qui est disposé en dessous du plateau supérieur 176 de la table 116 et qui est couplé mécaniquement à la colonne de support 174, un panneau de commande 168 de la plate-forme numérique 1 14 qui est fixé sur la patte 172, un levier de commande 170 de la position, un renforçateur d'image et un module de caméra 166 fixés sur la patte de support 172 et disposés au-dessus dudit plateau supérieur 176. Le tube 182 à rayons X et le module renforçateur d'image 166 sont de préférence couplés mécaniquement d'une manière fixe, et ils sont alignés de sorte que les rayonnements émis par ledit tube 182 soient dirigés vers une zone du module renforçateur d'image 166 qui reçoit les rayonnements. Le module renforçateur d'image 166 est prévu pour convertir les rayonnements reçus en signaux électriques représentatifs 488, pour leur visualisation sur
un moniteur 486 ou pour un traitement supplémentaire par d'autres éléments.
La plate-forme 114 d'imagerie numérique est de préférence couplée mécaniquement à la table 116 à l'aide de moyens de support adaptés (non représentés), qui permettent la translation longitudinale de la plateforme 114 par rapport à la table 116, comme indiqué par la flèche D. L'unité de commande 510 commande un moyen d'entraînement de la plateforme d'imagerie 1 14 (non représenté) dans une direction longitudinale, pour amener longitudinalement ladite plate-forme 114 à une position
choisie par l'opérateur ou, dans certains modes d'imagerie, par l'unité de commande 510.
Le levier de commande 170 comporte de préférence des capteurs (non représentés) pour détecter la direction de la force qu'un opérateur applique sur le levier 170, indiquant la direction qui est désirée pour le mouvement de la plate-forme 114. Les informations acquises par les capteurs sont de préférence transmises à l'unité de commande 510, qui adresse des signaux de commande audit moyen d'entraînement longitudinal pour déplacer la plate-forme 114 selon la direction souhaitée. De plus, le système d'imagerie 100 selon l'invention comporte de préférence le dispositif de fixation mural 124 prévu pour supporter le casier additionnel ou Bucky 126 de cassette de support d'imagerie. Le dispositif de fixation 124 comporte de préférence un organe de support vertical 190, et le casier ou Bucky 126 pour ladite cassette qui est monté mobileverticalement sur ledit organe de support 190, comme indiqué par la flèche H. Le dispositif de fixation 124 comporte en outre des moyens 192 pour détecter la position verticale du Bucky 126, et un chapeau 194 disposé au sommet du support vertical 190 qui est fixé sur la paroi dudit support 190 et qui est prévu pour recevoir des connexions électriques. Le Bucky 126 est prévu pour recevoir, dans une zone interne (non représentée), un support d'imagerie approprié tel qu'une bande de film pour radiographie (non représentée). le Bucky 126 peut comporter une grille de radiographie ou Potter-Bucky (non représentée), pour atténuer les rayonnements dispersés qui parviennent à proximité du support d'imagerie. Le dispositif de fixation 124 est de préférence aligné avec le plan de référence contenant l'axe médian de la table 116. On peut fixer sur le plancher 130 le dispositif de fixation 124, à l'aide d'un crochet usuel de montage 198 et d'attaches 202 appropriées, telles que des boulons. On peut fixer sur le
mur 132 le chapeau 194 à l'aide d'attaches usuelles 196 adaptées.
L'opérateur peut commander manuellement la position du Bucky 126, mais ce dernier n'est pas entraîné. Cependant, l'unité de commande 510 reçoit un signal électrique 518 qui indique que le Bucky est en position verticale, ce qu'a détecté le capteur 192. Un homme du métier notera que l'on pourrait facilement modifier cet exemple préféré de réalisation de sorte à entraîner le Bucky mural 126 sous la commande de l'unité de commande 510, s'il était nécessaire de mettre en oeuvre un mode d'imagerie choisi Le panneau principal de commande 120 coopère avec l'unité de commande 510 pour permettre à l'opérateur de choisir des modes de fonctionnement et d'autres paramètres fonctionnels du système d'imagerie 100 selon l'invention. Le moniteur 486, qui peut être constitué de tout moyen d'affichage d'une télévision ou d'un ordinateur, reçoit des signaux électriques 488 du module renforçateur d'image 166 ou d'autres éléments de traitement, et il affiche une image correspondante destinée à être utilisée par l'opérateur. Le générateur 118 de rayons X fournit le courant électrique nécessaire au fonctionnement des tubes 158 et 182 à rayons X. Ce générateur 118 convertit le courant électrique qui est reçu d'une source de courant alternatif disponible dans le commerce, en courant continu de haute tension avec une tension choisie et pendant un temps choisi, d'après les instructions de l'unité de commande 510. Le générateur 118 de rayons X fournit également du courant pour chauffer les cathodes des tubes 158 et 182 à rayons X. Ce générateur 118 régule de préférence l'intensité du courant fourni aux cathodes du tube 158, 182 à rayons X, pour obtenir une intensité de courant opératoire souhaitée dans ledit tube 158, 182, d'après l'instruction de l'unité de commande 510. Un tel générateur 118 de rayons X adapté à cette application est disponible dans le commerce sous la dénomination TM Series Generator, chez Trex Medical Corporation, Continental X-Ray Division, 2000 S. 25ème Avenue, Broadview, IL 60153, Etats-Unis d'Amérique (il s'agit du cessionnaire de la présente demande). On pourrait également utiliser d'autres générateurs 118 de rayons X disponibles dans le commerce, en les modifiant afin qu'ils soient compatibles en connexion avec l'unité de commande 510. Bien que le moniteur 486, le panneau principal de commande 120 et le générateur 118 de rayons X sont représentés adjacents à la table 116, ils pourraient être situés à distance pour éviter à l'opérateur d'être exposé aux rayons X. Comme on le voit le mieux à la Fig. 1, le système d'imagerie 100 comporte un système de brillance automatique 204 (ABS) et un système de commande automatique d'exposition 206 (AEC), qui sont des systèmes bien connus dans la technique d'optimisation de la qualité des images générées dans des examens par fluoroscopie et radiographie On utilise classiquement le système ABS 204 pendant des examens de fluoroscopie et ce système 204 peut régler divers paramètres du système d'imagerie 100 afin de maintenir l'affichage relatif au renforçateur d'image 166 à une brillance moyenne cohérente ou prédefinie. Les systèmes ABS 204 connus dans la technique peuvent commander des variables telles que la haute tension du tube 158 à rayons X, l'intensité du courant dans ledit tube 158 et le gain du renforçateur d'image 166. Dans le système d'imagerie 100, Le système ABS 204 commande principalement, de préférence, la haute tension du tube 158 à rayons X pour l'obtention de la brillance souhaitée du renforçateur
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d'image 166. On utilise classiquement le système AEC 206 pendant des expositions de radiographie, pour faire cesser chaque exposition quand une dose totale de rayons X prédéterminée a caractérisé ladite exposition. Le système AEC 206 peut caractériser l'exposition en mesurant le taux de dose de rayons X délivré par le système d'imagerie 100, au moyen d'une chambre à ions ou bien avec la sortie de brillance relative à l'écran du renforçateur d'image 166, cette valeur de sortie étant ensuite intégrée en fonction du temps. Les systèmes ABS et AEC 204, 206 sont représentés à la Fig. I comme des éléments séparés qui sont couplés au panneau de commande 120 du générateur 118 de rayons X, et à l'unité de commande 510. Cependant, les fonctions des systèmes ABS et AEC 204, 206 pourraient également être intégrées au panneau de commande 120 dudit générateur 118 ou à une autre partie de l'unité de commande 510, de telle sorte que des
éléments séparés ne soient pas requis.
Selon une caractéristique de la présente invention, des moyens sont prévus pour observer optiquement le patient dans la zone qui est examinée, pour détecter des mouvements ou d'autres changements sur l'image optique acquise, et pour commander en
retour le système d'imagerie 100.
Comme on le voit le mieux à la Fig. 1, on peut prévoir une caméra vidéo 408 pour observer une zone du corps du patient qui est en cours d'examen par le système d'imagerie 100. La caméra 408 fournit de préférence un signal de sortie approprié 412 qui peut être utilisé pour afficher l'image sur un moniteur (tel que le moniteur 486). Le signal de sortie 412 de la caméra vidéo 408 est de préférence sensiblement conforme à un standard officiel et reconnu ou à un standard industriel relatif aux signaux vidéo, de telle sorte que ledit signal 412 puisse être utilisé par un matériel usuel d'affichage, un matériel de traitement de signaux vidéo, et un matériel de conversion de signaux vidéo en signaux d'ordinateur. Cependant, des caméras fournissant des informations d'image sous d'autres formes sont disponibles, et un homme du métier notera que de telles caméras pourraient être utilisées conformément à la présente invention, en convertissant le signal fourni en un signal de format standard, ou en modifiant le matériel en aval afin d'adapter le formant
des informations d'image fournies par la caméra en question.
La caméra 408 est de préférence fixée sur la plate-forme 114 d'imagerie numérique, de telle manière que son champ visuel soit en permanence centré sur le voisinage général de la zone à examiner, à chaque fois que la plate-forme 1 14 d'imagerie numérique fonctionne. Cependant, on peut également utiliser d'autres configurations. Par exemple, bien que la caméra 408 soit représentée fixée sur la plate-forme 114 d'imagerie digitale dans une position en regard du patient, cette caméra 408 pourrait être située ailleurs en alternance, et l'image optique pourrait être acheminée à ladite caméra 408 à l'aide d'un arrangement approprié de miroirs, de prismes, ou de câbles de fibres optiques. On utilise principalement la caméra 408 pour observer des changements importants survenus dans son champ visuel. Par conséquent, on peut utiliser toute caméra vidéo adaptée de petite taille, y compris des caméras relativement peu coûteuses qui sont destinées à des applications commerciales, industrielles ou de surveillance. Du fait que l'on réduit souvent au minimum l'éclairage de la salle pendant les examens, la caméra 408 peut être avantageusement sensible aux lumières visible et infrarouge On préférera utiliser un objectif présentant un angle visuel élargi, pour n'avoir à braquer précisément la caméra 408 que le moins possible. On peut préférer une caméra 408 utilisant un détecteur d'image d'un dispositif à couplage de charge, car plusieurs caméras appropriées de ce type
sont facilement disponibles dans le commerce.
Le signal de sortie 412 de la caméra 408 est de préférence fourni à un ou plusieurs moyens de détection de mouvements 406, 496 (Figs. 2, 8; voir aussi Figs. 7 et 9). La caméra 408, en combinaison avec les moyens de détection de mouvements 408, 496 et en relation avec des méthodes associées, permet au système d'imagerie 100 de réaliser certaines opérations (ou étapes d'opérations) d'une manière automatique, à partir
de mouvements ou de changements observés sur l'image.
Comme cela va être décrit ci-après d'une manière plus détaillée, les informations d'image fournies par une caméra 408 (à partir de rayonnements réfléchis dans le visible ou l'infrarouge) constituent l'une des trois sources principales d'informations concernant le mouvement (ou d'autres modifications concernant le patient) que le système d'imagerie
selon l'invention peut utiliser pour commander les opérations qui lui sont propres.
Les deux autres sources sont: des informations d'image acquises par la plate-forme 114 d'imagerie numérique pendant la fluoroscopie (à partir des rayons X transmis)* et des commandes ou sollicitations de mouvements concernant le patient ou le système d'imagerie 100 que l'examinateur émet. Par commodité, on utilise ici l'expression "informations relatives au mouvement" pour se référer à toute information se rapportant au mouvement (ou à d'autres changements concernant le patient) provenant de ces sources. Le système d'imagerie 100 peut utiliser ces informations relatives au mouvement d'une pluralité de manières pour procéder automatiquement auxdites opérations, ce qui améliore la qualité de l'examen et réduit la dose de rayons X délivrée au patient et à l'examinateur. Par exemple, le système d'imagerie 100 peut régler automatiquement le débit d'impulsions d'une manière appropriée quand un mouvement du patient est détecté, au cours d'un examen de fluoroscopie par impulsions. Pour d'autres modes d'examen, le système d'imagerie 100 peut passer automatiquement du mode de fluoroscopie au mode de radiographie pour procéder à une exposition de radiographie, quand un mouvement
est détecté.
La Fig. 2 est un bloc-diagramme général d'une unité de commande 510 appropriée destinée a relier en coordination les éléments électriques et mécaniques du système d'imagerie selon l'invention, pour réaliser une pluralité d'examens médicaux utiles par imagerie. Plusieurs types différents d'interconnexions sont prévus entre les éléments de l'unité de commande 510 de la Fig. 2. Les sigles "RS-232" et "RS-422" traduisent d'une manière générale des liens de données en série point par point qui utilisent une discipline standardisée de ligne électrique. L'expression "CAN BUS" traduit un lien de données en série entre plusieurs éléments interconnectés. Les données sont acheminées par un bus de ligne divisé à deux fils qui peut supporter une multitude de systèmes adressés d'une manière indépendante. Bien que quatre liens de bus CAN séparés 516, 524, 526 et 540 soient représentés dans les Figs. , ces liens 516, 524, 526 et 540 peuvent être pourvus d'un seul bus physique CAN ou bien d'un nombre de bus CAN allant jusqu'à quatre, en fonction des exigences du trafic. On estime que l'on peut obtenir un fonctionnement satisfaisant de l'unité de commande 510 en utilisant deux bus CAN physiques. La discipline de ligne électrique et le protocole de messages des bus CAN est décrit dans la publication "CAN Bus Networks" émanant de Philips Semiconducteurs, Division de Produits de Microcommande. L'expression "Port E/S" (entrée/sortie) traduit d'une manière générale des signaux non séquentiels qui peuvent être analogiques ou numériques. Comme on le voit le mieux à la Fig. 2, l'unité de commande 510 comporte le panneau universel de commande 160, un module de commande de tomographie 568, un module de commande de la radiographie / fluoroscopie 566, le module de commande 120 du générateur 118 de rayons X, un module de commande 554 de la plate-forme
numérique 114, et un système de commande 512 de mouvements selon plusieurs axes.
Le panneau universel de commande 160 est situé sur la tête 112 du tube à rayons X, et il permet à l'opérateur de sélectionner, Etier alia, le mode d'examen du système 100, ainsi que certains paramètres opératoires pour les expositions de radiographie et de tomographie. Le panneau universel de commande 160 communique avec le module de commande de tomographie 568 via un lien par bus CAN 526, et avec
le module de commande de la radiographie / fluoroscopie 566 via un lien 530 (RS-232).
Le module de commande de tomographie 568 fonctionne quand le système d'imagerie 100 réalise un examen de tomographie, et il fonctionne aussi à chaque fois que l'on utilise la grue tubulaire 10 située au-dessus. Le module de commande de tomographie 568 adresse des sollicitations au module de commande de la radiographie / fluoroscopie 566 et au système de commande 512 des mouvements selon plusieurs axes, afin d'entraîner dans des directions opposées par rapport au point d'appui d'un levier la grue tubulaire 110, la tête 112 du tube à rayons X 158 et le Bucky 128 de la table 116, ledit point d'appui étant situé sur le plan d'imagerie par tomographie choisi pour le patient. Le module de commande 554 de la plate-forme numérique 114 communique avec ladite plate-forme numérique 114 et la table 116 via un bus CAN 540, et avec l'écran d'affichage de ladite plate-forme numérique 114 et le panneau de commande 168 via des ports E/S 542. Ces éléments communiquent en retour avec le moyen d'entraînement angulaire 558 de la table 116 et avec le moyen d'entraînement à quatre voies 560 dudit plateau supérieur 176, via des ports E/S 536 et 538. Le module de commande de la radiographie / fluoroscopie 566 commmunique avec le panneau universel de commande 160 via un lien 530 (RS-232), avec le module de commande 120 du générateur 118 de rayons X via un lien 532 (RS-232), avec le module de commande 554 de la plate-forme numérique 114 via un lien par bus CAN 524, et avec le système de commande selon plusieurs axes 512 via des liens par bus CAN 514 et 516. Le générateur 118 de rayons X communique avec le module de commande 120 dudit générateur 118 à l'aide de moyens de liaison 534, lesquels peuvent être opérationnels en utilisant un lien RS- 422 et des ports E/S appropriés De plus, le système de commande du mouvement 512 selon plusieurs axes et le module de commande de la radiographie / fluoroscopie 566 communiquent avec le moyen d'entraînement angulaire 558 via des ports E/S 522, avec le moyen d'entraînement à quatre voies 560 dudit plateau supérieur 176 de la table 116 via des ports E/S 520, avec un détecteur 586 de la position du Bucky 126 sur le mur via des ports E/S 518, avec le moyen d'entraînement 572 du Bucky 128 de la table 116, avec le moyen d'entraînement angulaire 576 du tube à rayons X 158, et avec les moyens d'entraînement 578 et 580 de la grue tubulaire 110 via un lien par bus CAN 516. Dans la plupart des modes d'imagerie, le module de commande de la radiographie / fluoroscopie 566 transmet des sollicitations au système de commande du mouvement 512 selon plusieurs axes, pour commander en
temps réel le mouvement de chaque élément entraîné qui est requis pour réaliser l'examen.
Le système de commande du mouvement 512 selon plusieurs axes est capable de procéder à la commande en temps réel des mouvements pour un nombre d'axes allant jusqu'à quatre, et ceci simultanément. Bien que ce système de commande 512 puisse communiquer avec une multitude de dispositifs clients, aucun des modes d'examen selon lesquels le système d'imagerie 100 selon l'invention est destiné à fonctionner ne requiert des mouvements simultanés selon plus de quatre axes. Cependant, ledit système de commande 512 pourrait être étendu à d'autres axes pour la commande simultanée, si de nouveaux modes d'imagerie l'exigeaient Ce système de commande 512 peut être constitué de tout système de commande approprié du mouvement en temps réel qui présente un débit de données suffisant, et des modules compatibles pour communiquer avec les systèmes d'entraînement et avec les autres éléments de commande de l'unité de commande 510. On peut utiliser tout système de commande du mouvement 512 approprié et disponible dans le commerce qui soit
capable de commander simultanément des mouvements le long d'au moins quatre axes.
On peut faire fonctionner le module de commande de la tomographie 568, le module de commande de la radiographie / fluoroscopie 566, le module de commande 120 du générateur 118 de rayons X, et le module de commande 554 de la plate-forme numérique 114 à l'aide de tout système de commande présentant des capacités de calcul et d'entrée/sortie suffisantes, pour être connecté aux dispositifs requis et les commander en temps réel Par exemple, chacun de ces systèmes de commande peut être fabriqué au moyen d'un microprocesseur usuel et d'une technologie d'interface connue dans ce domaine. En dehors de ce propos général, on peut utiliser des matériels de commande du type micro-ordinateur pour utiliser ces systèmes de commande, ou bien on peut fabriquer chaque système de commande en choisissant seulement ces matériels qui sont requis pour
obtenir chacune des fonctions de commande.
Selon une caractéristique de la présente invention, des moyens sont prévus pour analyser un ou plusieurs signaux video (ou similaires) qui représentent les images acquises optiquement ou par rayons X du patient, et pour détecter les mouvements ou les
changements survenus en fonction du temps sur les images.
Comme on le voit le mieux à la Fig. 2, on peut prévoir un ou plusieurs moyens de détection des mouvements 406, 496 pour analyser les signaux vidéo (ou d'autres signaux similaires) émis par la caméra vidéo 408 et/ou le renforçateur d'image 166, afin de déterminer s'il se produit un mouvement ou un autre changement intéressant sur l'image observée. Comme cela a été décrit ci-dessus, le système d'imagerie 100 peut recevoir des informations à partir de trois sources principales qui indiquent qu'un mouvement (ou un autre changement pertinent sur l'image observée) a lieu, et ledit système 100 peut utiliser ces informations pour la commande automatique des opérations qui lui sont propres. Par commodité, on utilise l'expression "informations relatives au mouvement" pour se référer à toutes les informations provenant desdites sources. Une première source desdites informations relatives au mouvement est constituée d'un signal 2) vidéo 412 représentant une image optique ordinaire (c'est-à-dire une image résultant de la réflexion d'un rayonnement visible ou infrarouge) générée par la caméra 408, laquelle est déplacée au-dessus de la partie du corps du patient soumis à l'examen. Un avantage de l'utilisation d'une image optique ordinaire d'un patient pour détecter un mouvement est que l'on peut acquérir les informations d'image sans exposer le patient à examiner aux rayons X. Une seconde source pour ces informations relatives au mouvement est constituée d'un signal vidéo 414 (ou similaire) représentant l'image acquise par le renforçateur d'image 166 de la plate-forme 114 d'imagerie numérique. Les informations d'image obtenues par cette source résultent de la transmission des rayons X à travers une partie du corps du patient soumis à l'examen. Ainsi, on doit exposer le patient aux rayons
X pour l'acquisition des informations d'image à partir du renforçateur 166.
) Une troisième source d'informations relatives au mouvement est générée par les systèmes de commande du mouvement qui sont actionnés par l'opérateur. La plupart des éléments mobiles du système d'imagerie 100, y compris la table 116 de support du patient, sont entraînés sous la commande de l'unité de commande 510, à la demande de l'opérateur Par conséquent, à chaque fois que l'opérateur sollicite un mouvement du patient ou du système d'imagerie 100, l'unité de commande 510 a connaissance de ce mouvement et peut répondre en conséquence. Un avantage de l'utilisation d'informations concernant les mouvements sollicités via une commande provoquée par l'opérateur est que l'on peut acquérir ces informations sans exposer le patient aux rayons X. Un autre avantage de l'utilisation de cette source est qu'elle fonctionne par prédiction, c'est-à-dire que l'on acquiert les informations de mouvements en attente avant que ces mouvements
n'aient lieu.
Comme on le voit le mieux à la Fig. 2, les signaux d'informations d'image 412 et 414 respectivement générés par la caméra 408 et le renforçateur d'image 166 peuvent être fournis à l'un des deux ou aux deux premier et second moyens de détection de mouvement 406 et 496. Puisque les informations résultant des commandes de mouvement actionnées par l'opérateur sont acquises directement, elles n'ont pas à être traitées par les moyens de détection de mouvement 406 et 496. Ces derniers présentent des fonctions de détection de mouvement qui sont similaires entre elles, mais ces fonctions sont utilisées différemment et peuvent être considérées comme distinctes. Chacun des moyens de détection de mouvement 406, 496 est représenté avec des unités ou canaux de détection de mouvement fonctionnels, et les deux signaux 412 et 414 d'informations d'image (de la caméra 408 et du renforçateur d'image 166) sont représentés acheminés vers les deux moyens de détection de mouvement 406 et 496. Cependant, un seul des moyens de détection de mouvement 406, 496 serait utilisé dans un exemple de réalisation commercial de l'invention, et chacun des signaux d'informations d'image 412 et 414 serait acheminé vers une unité ou un canal correspondant du moyen de détection de mouvement utilisé. Chacun des moyens de détection de mouvement 406, 496 (ou chaque canal indépendant dont il est pourvu) fournit un signal de sortie pour la détection de mouvement sur la ligne 482 de conduite ou de communications en direction du module de commande 554 de la plate-forme numérique 114, et il peut échanger d'autres
communications avec ledit module de commande 554 sur cette ligne 482.
De préférence, une interface d'utilisateur 458 pour la détection de mouvement (Figs. 2, 8) est prévue pour permettre a un opérateur du système d'imagerie 100 de sélectionner un seuil de détection de mouvement et de définir des zones ou "fenêtres" interessantes pour ladite détection (par exemple les fenêtres 820 et 830 de la Fig 5). La commande du seuil de détection de mouvement permet à l'utilisateur de definir la quantité de modifications sur une image en fotbnction du temps qui est requise afin de determiner si un mou\vement s'est produit. Le fonctionnement interne des moyens de detection de mouvement 406 et 496 est décrit ci-apres en detail (voir Figs 7 a 9) mais. en resume, ces moyens de détection 406 et 496 mesurent la quantité de modifications sur l'image au I( cours du temps, si cette quantité de modifications excède la valeur du seuil définie par l'utilisateur, lesdits movens de détection 40)1 et 496 décident qu'un mouvement a eu lieu et fournissent cette information au module de commande 554 de la plate-forme numérique 114, à l'aide du signal de sortie 474 pour la détection de mouvement. Les commandes de fenêtres permettent à l'utilisateur de définir des zones particulières de I'image ou "fenêtres" 820, 830 (Fig. 5) intéressantes pour détecter les mouvements. Par exemple. comme cela va être décrit en détail ci-après, on peut demander aux moyens de détection de mouvement 406, 496 de répondre aux mouvements ou aux changements sur la totalité de l'image, ou à l'intérieur d'une seule fenêtre de ladite image, ou en affectant successivement à celle-ci deux fenêtres independantes Chacun des moyens de détection de mouvement 406, 496 (ou chaque canal indépendant dont il est pourvu) fournit de preférence un signal video de sortie 488 qui peut être similaire au signal d'entrée tfourni auxdits moyens de détection de mouvement 406, 496 Le signal de sortie 488 peut être fourni au moniteur 486 de sorte qu'il soit affiché pour l'utilisateur Le signal video de sortie 488 est de pretéférence verrouille ou autrement modifié par les moyens de détection de mouvement 406. 496. pour indiquer les conditions limites 812. 814, 816, 818, 822. 824. 826, 828 (Fig 5) choisies par l'utilisateur qui sont relatives aux fenètresde détection de mouvement 820. 830 sur l'image affichée 810) (Fig 5) Les techniques pour indiqucI les conditions limites sont connues dans le met i cr Bien que l'intertface d'utilisateur 458 pour la détection des mouvements soit décrite comme un panneau de commande pourvu de commandes numeriques. elle pourrait fonctionner au moyen de tous moyens de commande appropriés Par exemple, l'interface d'utilisateur 458 pourrait également être utilisee en tant que fonctions d'un ou de plusieurs panneaux de commande a finalite générale qui servent à commander le système d'imagerie 100. tels que le panneau principal de commande 120 (du generateur 118 de rayons X, Figs I et 2), ou le panneau de commande 168 de la plate-formne numérique 114 (Figs I et 2) De plus. l'intertface d'utilisateur 458 peut fonctionner a l'aide de tous dispositifs appropries d'entrée et de sortic v compris, par exemple. des commandes et des affichages analogiques. des codeurs rotatifs. des claviers et des écrans classiques d'ordinateur ou, sans obligation et dans un but géneral. des commandes définies par logiciel sur un panneau de commande d'ordinateur L'interface d'utilisateur 458 pour la détection de mouvement peut communiquer avec chacun des moyens de detection de mouvement 406. 496 (ou avec chaque canal indépendant dont il est pourvu) à l'aide d'un guide de signal 474 (ou une ligne de communications) Le premier moyen de détection de mouvement 406 peut fonctionner a l'aide d'un ou plusieurs modules ou circuits séparés de détection de mouvement, pour des applications du système d'imagerie 100 dans lesquelles il n'est pas prévu en liaison de traitement de l'image La Fig 8. décrite ci-après en détail, est un bloc-diagramme d'un module ou circuit isolé 410 à un seul canal pour la détection de mouvement. qui est fabriqué selon la présente invention Le module de détection de mouvement 410 isolé de la Fig 8 peut fonctionner à l'aide de tous eléments de circuit appropries. numeriques et 2(0 analogiques Comme on le voit le mieux à la Fig 2. le premier moyen de détection de mouvement 406 présente deux canaux de détection de mouvement indépendants 410a et 41 Ob, chacun fonctionnant à l'aide du circuit 410 de la Fig. 8 et étant capable de détecter un mouvement ou des changements pertinents dans un unique signal vidéo ou dans un flux d'informations vidéo ('ependant, on peut prevoir tout nombre desire de canaux de détection de mouvement en reproduisant ledit circuit 410 La Fig 9. décrite ci-après d'une manière plus detaillee. est un organigramme illustrant une méthode selon la présente invention pour détecter un mouvement dans une image vidéo a l'aide d'u module ou circuit de détection de mouvement isolé 410, du type de celui représente a la Fie 8 3(n Dans certaines applications, le système d'imagerie I100 estpourvu d'un systeme de traitement d'image qui permet à l'utilisateur de manipuler les images produites par ledit systemrne 100 de différentes manières, par exemple en améliorant le contraste de l'image ou en utilisant des tiltres ou d'autres organes de traitement d'image De tels svstemes de traitement d'image comportent souvent des unités de traitement de grande qualite a finalite génerale ou particulière, qui sont capables de réaliser en temps reel la tOncîion de détection de mouvement requise Par consequent. le second moyen de detection de mouvement 496 peut fonctionner à l'aide d'un système de traitement d'image approprié, en relation avec un logiciel ou un microprogramme approprié (le detection de mouvement Plusieurs systèmes de traitement d'image sont disponibles dans le commerce et ils peuvent être utilises pour la detection de mouvement. en plus des tiches de traitement d'image auxquelles ces systèmes sont usuellement destinés en radiologie Par exemple, des systemes de traitement d'image adaptés pour fonctionner en relation avec le second moyen de détection de mouvement 496 sont disponibles dans le commerce. chez INFIMIFD Inc.121 Metropolitan Drive, Liverpool, NY 13088. Etats-Unis d',meriquce sous les dénominations "F(' 2000" et "QL 2000", et chez CAMTRONICS l td -.()0 Walnut Ridge Drive, Heartland, Wl 53029, Etats-Unis d'Amérique, sous la denomination "VIDEO PLUS" La Fig 7. décrite ci-après d'une manière plus détaillée. est un organigramme illustrant une méthode 922 selon la présente invention pour detecter un mouvement sur une image vidéo. à l'aide d'un système de traitement d'image classique qui est disponible dans le commerce Commre on le voit le mieux à la Fig. 2. le second moyen de deétection de mouvement 496 comporte deux "canaux" de traitement d'image 490a et 40)0h (Ces derniers peuvent correspondre à des éléments physiques sépares. mais non necessairement En fbnction des possibilités du système de traitement d'image utilise pour rendre opérationnel le système de détection de mouvement 496. un unique module de traitement d'image (ou unité de traitement) peut être capable de mettre en oeuvr\e la fonction de détection de mouvement pour des signaux vidéo multiples. selon une autre possibilité, un module ou un canal isole de traitement peut être requis pour chaque signal video a traiter Bien que le second moyen de détection de mouvement 496 soit represente de maniere qu'il presente deux canaux pour la détection de mouvement. l'on pourrait prevoir tout nombre raisonnable de canaux de detection de mouvement. en ichoisissant 3n des s\stemnes de traitement a performances élevées. ou en disposant de sxystmes de traitement additionnels Bien que la structure interne des systèmes de traitement d'image disponibles dans le commerce puisse varier, on a en général recours a des techniques de traitement numériques pour mettre en oeuvre des fonctions de traitement d'image. Chacun des canaux de traitement d'image 490a, 490b est represente pourvu d'une interface 492a, 492b prévue pour convertir les signaux vidéo 412 et 414 respectivement recus de la camera 408 et du renforçateur d'image 166 sous forme analogique, en signaux sous forme numérique pour ledit traitement Cependant, si l'un des deux ou les deux signaux xideo 412 et 414 sont tfournis sous forme numérique, alors on peut se passer des interfaces
correspondantes 492a et 492b Les blocs de détection de mouvement 494a et 494b.
Jo représentés en tant que parties des canaux de traitement d'image 490a et 490b, correspondent à ces parties de canaux qui exercent les 1onctions de détection de mouvement, les blocs de détection de mouvement 494a et 494b peuvent correspondre a des éléments physiques separés, mais pas nécessairement Selon une caractéristique de la présente invention. des moyens sont prevus pour
obtenir une transition brève entre les modes d'imagerie par radiographie et fluoroscopie.
pour le système d'imagerie 100. On réalise classiquement les expositions de radiographie a des intensités de courant relativement élevées dans le tube 158 a rayons X (environ 100 a 1000 mA), sur un bref intervalle de temps. Quant aux examens de fluoroscopie, on les réalise classiquement à des intensites moyennes de courant réduites dans ledit tube 158 2() (environ 0.5 à 3 mA), sur de longs intervalles de temps Pour un tube 158 donné à rayons X et a une tension choisie pour ledit tube 158, I'intensite du courant dans ledit tube 158 est principalement déterminée par la température de la cathode (filament) dudit tube 158, laquelle est elle-même commandée par la valeur de l'intensité du courant circulant dans ledit filament Lorsqu'on désire faire fonctionner le tube 158 a rayons X avec une intensite de courant différente, la cathode met du temps pour chauffer ou se refroidir jusqua la température requise Dans les systemes d'imagerie de l'art antérieur, on a impose un temps de retard important (d'environ une seconde) pendant la transition entre les modes d'imagerie par fluoroscopie et radiographie, pour lprecmetltre a la cathode d'atteindre la temperature souhaitée En consequence, les systemes d'imagerie de l'art antérieur peuent manquer des événements se produisant rapidement Au contraire. pendant que le système d'imagerie 10( selon l'invention réalise un examnen de fluoroscopie. il peut initier une exposition de radiographie immédiatement apres amoir eté sollicite pour cela Quand la sollicitation est reçue, le système d'imagerie utilise les informations qui ont eté acquises par le svstème de brillance automatique (A.BS) pendant l'examen de fluoroscopie immédiatement antérieur, concernant la brillance de l'image de fluoroscopie. pour determiner la technique appropriée (tension et intensité de coulant dans le tube 158 a rayons X) pour l'exposition de radiographie Le svsteme d'imagerie 100 initie immédiatement l'exposition de radiographie, en fixant la tension dudit tube 158 à utiliser pour cette exposition à la valeur de tension déterminee anterieurement par le système ABS durant la fluoroscopie, et en fixant l'intensite de courant dans le filament a la valeur requise pour produire finalement l'intensite de courant I( requise dans ledit tube 158 Du fait que la cathode dudit tube 158 se trouve initialement à la temperature utilisee pour la fluoroscopie. l'intensité du courant dans ledit tube 158 presente aussi au départ la \aleur relativement réduite qui est utilisée potir la fluoroscopie. cependant que cette intensité augmente avec le réchauffement de la cathode L'exposition s'achève automatiquement lorsqu'on a atteint un degre d'exposition désiré, qui est déterminé par la commande mA S (lorsque l'opérateur a sélectionne le mode "normal"), ou par la commande AEC 206 (lorsque l'opérateur a selectionne le mode AFC). Il résulte de l'initiation immédiate de l'exposition de radiographie que le svsteme d'imagerie 100 peut acquerir au moins quelques informations d'image lors de la survenance d'un événement bref au lieu de le manquer totalement, ce qui pouvait arriver
) en utilisant des systèmnies d'imagerie de l'art antérieur.
D)'une manière analogue, si l'on desire que le système d'imagerie 10( retourne au mode d'examen par fluoroscopie suite a la réalisation d'une exposition de radiographie, ledit svsteme 100 selon l'invention peut accomplir ce retour immediatenment, contrairement aux systemes de l'art anterieur q(lui imposent un temps de retard I orsque I'eposition de radiographie est achevée, la cathode du tube 158 à rayons X est relativement chaude Si la tension dudit tube 158 était maintenue à la même valeut utilisee lors de l'exposition de radiographie alors il résulterait de la température eleéee de la cathode une intensité de courant redhibitoirement élevée dans ledit tube 158. pou; ledit examen par fluoroscopie Pai consequent. en utilisant les informations Iclal,\cs a la 3<) technique de tluoroscopie qui sont determinées lors de l'exposition de tluoL oscopie préecedente, le système d'imagerie 100 determine la tension correcte (plus faible) du lube 158 a layons X qui est requise pour I'obtention d'un flux de sortie de rayons X equi\ alient pour cette temperature de cathlode élevee A la fin de l'exposition de tluoroscopie. le svstème d'imagerie 100 réduit immédiatement l'intensité du courant dans le filament pour initier le refroidissement de la cathode, abaisse la tension du tube 158 à rayons X. integre le mode de fluoroscopie. et active le système de brillance automatique (ABS) 204 Comme le filament se refroidit. réduisant l'intensité du courant dans ledit tube 158. ledit systeme ABS 204 règle automatiquement la tension dudit tube 158 pour maintenir uilne brillance coherente sur l'écran du renforçateur d'image les Figs 3a à 3c constituent un organigramme illustrant un exemple de methode 610 selon la présente invention pour commander le système d'imagerie 100 afin de I() procurer, quand cela convient. des transitions breves entre les modes d'imagerie par radiographlie et par fluoroscopie l.es fonctions requises pour la mise en oeuvre de cette méthode 6l1O sont exercées d'une manière générale par le generateur 118 à rayons X (Fig I) et l'unité de commande 510 (Fig. 2). y compris le module de commande 120 dudit générateur 118 (Figs I et 2). les systèmes ABS 204 (Fig I) et AEC 206 (Fig 2) On fait appel à cette méthode 610 lors de l'étape 612 o l'opérateur sélectionne l'option de transition brève "FLUORO-RAD- FLUORO", au moyen d'un mode d'ajustement du système d'imagerie 100 Le choix de cette option active ledit système 100 pour qu'il procède rapidement a des expositions de radiographie, lorsqu'un examen de fluoroscopie est en cours l'étape 614 constitue le début d'une boucle principale dans ) laquelle le système 100 détermine. a tout moment donné, s'il integre le mode d'exposition de radiographie. le mode d'examen par fluoroscopie ou s'il attend d'autres instructions, et s'il se prépare a procéder a une transition rapide ou standard entre ces modes lors de l'étape 6 14, ledit système 100 détermine si une exposition de radiographie est demandee Dans la negatie. on passe par cette méthode 610 à l'étape 634. ou le système 100 poursuit la détermination du mode d'exposition demandé Cependant. si l'on a demande une exposition de radiographie. cette méthode 610 se poursuit par l'étape 610 dans laquelle le svsteme 100 détermine si un examen par fluoroscopie est en cours Dans la ne2atixe. on passe par cette methode 610 a l'étape 622 pour initier une suite d'étapes realisant une exposition standard de radiographie Si un examen par fluoroscople est en 3(1 cours, la méthode 610 se poursuit par l'étape 618. dans laquelle le svsteme 100 determine
si l'on a selectionne un mode d'exposition à deux facteurs Dans ce dernier mode.
* l'operateur fixe la tension du tube 158 a rayons X et les parametres mA S, et le systeilme
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achève l'exposition lorsque les paramèitres mA S désirés ont été atteints Si l'on a choisi l'option AEC. l'exposition se termine d'une manière analogue lorsque la dose d'irradiation desirée a été atteinte Si l'on n'a pas choisi un mode d'exposition a deux facteurs (ce qui signifie que I'opérateur a specifie une intensité de courant particulière dans le tube 158 a rayons X) le système d'imagerie I0 ne peut pas realiser une transition brève, du fait que celle-ci impose de tfaire varier l'intensité de courant dans ledit tube 158, laquelle ne correspondra pas alors a l'intensite de courant choisie par l'operateur En conséquence, on passe par la méthode 610 a l'etape 622 pour initier la sequence standard d'expositions de radiographie ) Si l'on a choisi un mode d'exposition à deux facteurs, alors la méthode 610 se poursuit par l'étape ()20, et il résulte de l'initiation de la suite d'étapes une transition brève FLUORO-,ers-RA.\I) D'o les exigences qui sont satisfaites pour la réalisation d'unee
transition FLUIORO-vers-RAD Ainsi afin de réaliser une transition brève FLUORO-
vers-RAD, on doit demander une exposition de radiographie, le système 100 doit être déja en train de réaliser une exposition de fluoroscopie. et l'on doit avoir choisi un mode
d'exposition a deux facteurs.
Dans l'étape 620, le système 100 choisit la tension du tube 158 à rayons X destinée à être utilisée dans l'exposition de radiographie, de sorte que ladite tension soit la même que celle déterminée par le système ABS 204 durant l'examen de fluoroscopie immédiatement antérieur A l'étape 626, le système 100 détermine l'intensité de courant dernière en date requise dans ledit tube 158 a l'aide d'informations techniques déterminees par ledit systeme ABS 204 pendant l'examen de fluoroscopie immédiatement antérieur Dans certaines applications, on peut utiliser un tube 158 a rayons X possédant deux ou plus de deux filaments, chacun étant d'une taille différente et présentant une intensité de courant d'émission maximale de valeur nominale différente de celle de l'autre Le plus petit filament procure une haute resolution et, par conséquent. on l'utilise préférentiellement quand cela est possible Si l'intensité de courant dans le tube 158 a rayons X excede la capacité d'emission dudit plus petit filament, le systeme 100 choisit le plus grand filament 3<0 A l'étape 628. le svsteme l(t) débute immédiatement l'exposition de radiographie. pendant que le filament se rechauffe et que l'intensité de courant dans ledit tube 158 augmente Dans l'étape 630. le systeme 100 acheve l'exposition de radiographie lorsqu'il détermine que la valeur preselectionnée mA S a été atteinte Si le svsterie AE(C 206 a été activé, alors le système d'imagerie 100 achève l'exposition de radiographie lorsqu'il détermine que la dose preselectionnée a été délivrée, ou que la valeur predéfinie
mA S a été atteinte Si ledit svstemne AL-( 206 a ete active. la commande de mA. S constitue une sécurite pour empèchei qu'une dose excessive de rayons X soit delivrée.
L'étape 632 constitue la lin de la sequence, dans laquelle on réalise une exposition de radiographie en relation a\ c une transition brève poui passer du mode de fluoroscopie au mode de radiographie Dans l'étape 634. le svsieme I) 0 détermine si l'opérateur a demandé que ledit sNsteme 100 retourne au mode d'examen par I( fluoroscopie, une tois que l'on a acheve l'exposition de radiographie Si l'on n'a pas demandé le mode "FIA ORO". on reloulrne par la méthode 610 a l'elape ( 14 a laquelle la boucle principale de determination du mode est de nouveau initiee cependant, si l'on a sélectionne le mode "FLULJORO" a letape 034 la methode 610 se poursuit par l'etape 636, dans laquelle le systeme 100 choisit le petit point focal à utiliser du tube 158 à rayons X On utilise de préférence le petit point focal a chaque fois que l'intensité de courant dans ledit tube 158 est suffisamment reduite pour permettre son utilisation, en raison de la résolution supérieure qu'il procure Ce point focal est la projection du filament sur le plan de l'image Il en résulte que le l'ait de choisir le petit point focal équivaut a choisir le petit filament
Dans l'étape 644, le systeme I ()(O) détermine si le svsteme ABS 204 est activé.
Dans l'allirmative, la méthode 610 se poursuit par l'étape 646 qui est la premiere d'une suite d'étapes de réalisation d'une transition breve du mode de radiographie au mode de fluoroscopie A la fin de l'exposition de radiographie, la cathode du tube 158 a rayons X se trouve a la temperature éléeve qlui est requise pour tFournir l'intensite de courant relativement élevée dans ledit tube 158 necessaire a la radiographie, et ladite cathode ne peut pas être refroidie instantanément Pour une association donnee d'un tube 158 a rayons X et d'un tilament. le flux de rayons X quittant ledit tube 158 est directement proportionnel a l'intensite du courant dans ledit tube 158 et environ proportionnel a la puissance cinquiemie de la haute tension ) pour ledit tube 158 Quand le systelme d'imagerie 100 retourne au mode de fluoroscopie, il est souhaitable de prévoir la même brillance pour le renforçateur d'image 166 (lue celle precédemnient utilisée pendant la fluoroscopie et, part conséquent. de prevoir le même flux de rayons X quittant ledit tube 158 en mode de tluoroscopie que celui precedemment utilisé Bien que l'on ne puisse pas commander instantanément l'intensité du courant dans ledit tube 158. on le peut pour la tension relative audit tube 158 (en quelques millisecondes). Par consequent. quand on doit réaliser une transition breéve du mode de radiographie au mode de fluoroscopie, le système 100 détermine une tension de tube 1 58 initiale qui est requise. lorsque ledit tube 158 fonctionne avec l'intensite de courant initiale qui est plus elevée, pour amener ledit tube 158 a génerer le flux sortant de rayons X désireé en mode de fluoroscopie. Cette tension initiale est toujours inférieure a la tension utilisée pendant l'exposition de radiographie 1) Au fur et à pesure que le filament dudit tube 158 se refroidit. l'intensite du courant dans ce tube 158 chute et la tension dudit tube 158 doit être augmentee en conséquence, afin de maintenir un flux sortant de rayons X coherent et une brillance homogène pour le renforçateur d'image 166. C'est le systeme ABS 204 qui met en oeuvre automatiquement cette fonction. Ainsi, si ledit système ABS 204 n'est pas active. on ne peut pas maintenir le flux sortant de rayons X désiré et le système 100 ne peut pas realiser une transition brève Dans ce cas, La méthode 610 se poursuit par l'étape 660. qui est la première d'une suite d'étapes pour la réalisation d'une transition normale du mode de radiographie au mode de fluoroscopie
Si le système ABS 204 est active, la séquence de transition rapide "RADvers-
2> FLUORO" qui débute a l'étape 646 est réalisée A l'étape 646, le système 10)00 détermine la tension initiale dudit tube 158 qui est requise pour amener ledit tube 158 a générer le flux sortant de rayons XN désiré en mode de fluoroscopie. lorsque ledit tube 158 fonctionne avec l'intensité de courant initiale de valeur élevée (du fait que le filament se trouve a la température élevée qui est requise pour l'exposition de radiographie) Le flux sortant de rayons X désire est encore une fois le même que celui utilise pendant la fluoroscopie. immediatement avant l'exposition de radiographie. de sorte que la brillance du renforçateur d'image 166 est inchangée La tension initiale dudit tube 158 est plus faible que la tension utilisee pendant l'exposition de radiographie venant de s'achever A l'étape (48. on commence tout de suite l'examen par fluroscopie en utilisant I'intensité de courant initiale de valeur élevée dans ledit tube 158. et la tension de tube 158 initiallement abaissee L'intensité du courant dans le filament est abaissée pour permettre a la cathode de se refroidir, ladite cathode provoquant quant a elle un 4<) abaissement de l'intensité du courant dans ledit tube 158 De plus. quand le tube 158 tonctilonine (c'est-a-dire quand on lui applique une haute tension), le filament se refiroidit beaucoup plus Vile que dans l'etat a vide dudit tube 158 Ainsi. il resuct dc la transition ibre\e 'RAI)-Oers-l.I ORO" selon la présente invention que l'intensie du courant dans ledit tube 158 passe de nouveau à une valeur adaptée à la fluoroscopie. et ceci plus rapidement qu'elle pourrait le faire autrement A l'étape 650, au fiur et a mesure que le filament se refroidit. l'intensité du courant dans ledit tube 158 chute, le système ABS 204 augmente en conIseq(uenice la tension duditL tube 158 pour maintenir constante la brillance du renfiorçateutr d'image 166 (et, en ftait, pour maintenir constant le flux de rayons X lu quittant le tube 158) Lnfin, l'intensité du courant dans le tube 158 decroit et la tension dudit tube 158 augmente, ceci à leurs niveaux respectifs normaux en fluoroscopie l'etape o52 constitue la fin de cette sequence, dans laquelle on a realise une transition breve du mode de radiographie au mode de fluoroscopie A l'étape 654, l'examen par fluoroscopie se poursuit sous le contrôle du système ABS 204. qui maintient ti une brillance constante pour l'affichage du renforçateur d'image 166 A l'éetape 656, le système 100 détermine si l'examen par fluoroscopie se déroule toujours. ou a ete achevé par l'opérateur S'il a été achevé, on retourne par la méthode 610 à l'étape 614. a laquelle la boucle principale de détermination du mode est de nouveau initiée Dans le cas contraire, on retourne a l'étape 654 et la boucle constituée des étapes (,54 et (56 est 2<) realisee jusqu'a ce que l'examen se termine Si, a le'tape (44. le système 100 a détermine que le système ABS (204 n'a pas été activé. la méthode ()10 se poursuit par l'étape 660. qui est la première d'une suite d'étapes pour la réalisation d'une transition normale du mode de radiographie au mode de fluoroscopie A letape 660. le système 100 fixe la tension du tube 158 et l'intensite du courant qui le parcourt a des valeurs choisies par l'opérateur L'intensite du courant dans ledit tube 158 est principalement déterminée par la température de la cathode laquelle
température est commandee par l'intensité du courant dans le filament}-n consequence.
le svsteme I)(0 fixe l'intensité de courant dans le filament à la valeur requise poliur avoir l'intensité de courant desiree dans ledit tube 158. mais la cathode met uIn cer-tain temps a C se refioidir jusqu'a la température désirée A l'étape 662. le système 10)) determine si la
cathode s'est refroidie a la température desirée Si la cathode est toujours trop chaude.
l'étape 670 est réalisée. dans laquelle le système 100 attend pendant une intervalle de
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temps predetermine)otik permlettre a la cathode de se refl'oidi-r, et ensuite on retourne par la méthode 610 a l'etape (0n2 a boucle constituee des étapes 670 et 662 est realisee jusqu'à ce que le fiiamienl atuielne la tenmperature desiree l'e tois que le filament peut être utilise, l'étape W(,4 est realisée. dans laquelle l'examen par fluoroscopie est initie en utilisant la technique choisie par l'operateur L'étape 066 constitue la fin de la séquence. dans laquelle on réalise une transition normale pour passer du mode de radiographic au mode de fiuoroscopie A l'étape 068. le systeme 100 détermine si l'examen par fluoroscopie est toujours en cours, ou s'il a ete acheve par l'opératei S'il a ete ache\e. on retourne a l'etape 614. à laquelle on initie de I( nouveau la boucle principale de determination du mode Dans le cas contraire, on retourne a l'étape 6o(8 etl!'exaimen par tuoroscopie se poursuit jusqu'àa ce que l'opérateur le termine Si, aux etapes ol14 a 6 18. le svsteme 10)() a determiné qu'une exposition de radiographie a été demandée. mais qu'une transition breve vers le mode de radiographie n'a pas pu être réalisee, on passe par la méthode 610 à l'étape 622 pour initier une suite d'étapes pour la réalisation d'une exposition standard de radiographie A l'étape 622. le systeme 100 fixe la tension du tube 158 à rayons X à une valeur choisie par l'opérateur. A l'étape 624, si ledit tube 158 comporte plusieurs filaments, le système 100 choisit le filament approprié par rapport a l'intensite de courant dans ledit tube 158 qui est choisie par l'opérateur A l'étape 038. le systeme 100 fixe l'intensité du courant dans ledit tube I 58 a une valeur choisie par l'opérateur A I'étape 640. le système 100 fournit une intensité de courant de filament audit tube 158 puis attend que le filament atteigne la température correcte pour produire le courant dans ledit tube 158 d'intensité choisie par l'opérateur. Ensuite, le svstemie 100 réalise une exposition normale de radiographie en utilisant la technique choisie par l'opérateur L'étape 642 constitue la fin de la sequence. dans laquelle on realise une exposition de radiographie en relation avec une transition normale pour le mode de radiographie On retourne par la mnethode 01/) a l'étape 614. a laquelle la boucle principale de determination du mode est de nouveau initice 1( Comme cela a été décrit ci-dessus en relation avec les Figs I et 2. le svsteme d'imagerie 100 peut recevoir des informations émanant de plusieurs sources qui indiquent qu'un mouvement (ou un autre changement pertinent détecte sur une image optique ou par rayons X acquise à partir du patient) a lieu, et ledit système peut utiliser ces informations pour commander automatiquement son fonctionnement. Selon une caractéristique de la présente invention, le système 100 peut utiliser des informations relatives au mouvement pour réduire avantageusement la dose de rayons X reçue par le patient et par l'examinateur, pendant un examen de fluoroscopie par impulsions, tout en continuant à fournir des images de grande qualité même lors de la survenance d'un mouvement. Le terme "impulsions" se réfère à de brèves décharges de rayons X émises à des
intervalles de temps réguliers, pour permettre l'acquisition d'une image de fluoroscopie.
On peut préférer la fluoroscopie par impulsions à la fluoroscopie en continu pour certaines applications, du fait que l'on peut émettre les impulsions individuelles de rayons X avec un débit de dose instantané plus élevé, tout en continuant à maintenir un débit de dose moyen très faible. Les images acquises à des débits de dose instantanés plus élevés
montrent généralement un rapport signal / bruit amélioré.
Bien que des systèmes de fluoroscopie par impulsions fournissant plusieurs débits d'impulsions, lesquels peuvent être choisis par l'utilisateur, soient connus, les examinateurs ne choisissent pas toujours le débit de répétition d'impulsions optimal pendant toutes les phases d'un examen. Il est en général souhaitable d'utiliser un débit de répétition d'impulsions plus élevé, à chaque fois qu'il se produit (ou que l'on attend qu'il se produise) un mouvement relatifentre le patient et le système d'imagerie 100, ou à chaque fois qu'il se produit ou que l'on attend qu'il se produise un événement provoquant un changement sur l'image. Un débit d'impulsions plus élevé élimine ou réduit l'apparition "saccadée" de mouvements. Cependant, si l'on n'attend pas de mouvement ou de changement sur l'image, on préfère de loin un débit de répétition d'impulsions plus faible, car il en résulte une dose d'irradiation sensiblement plus réduite pour le patient et l'examinateur. Malgré l'utilisation, dans les systèmes d'imagerie de l'art antérieur, d'une gamme de débits de répétition d'impulsions pouvant être choisis, on a observé que les examinateurs font souvent fonctionner ces systèmes avec un débit parmi les plus élevés pendant tout l'examen de fluoroscopie, même au cours de périodes o l'on n'attend pas de
mouvement ou de changement sur l'image.
Les Figs. 4a et 4b représentent un organigramme illustrant un exemple de méthode 710 selon la présente invention pour commander le système d'imagerie 100 en réponse à des informations relative au mouvement, afin de choisir en conséquence le débit d'impulsions de fluoroscopie et d'autres paramètres dudit système 100. Les fonctions requises pour mettre en oeuvre la méthode 710 sont en général exercées par l'unité de commande 510 (Fig. 2), le générateur 118 de rayons X (Fig. 1) et le module de commande 120 dudit générateur 118 (Figs. 1 et 2). La méthode 710 débute par l'étape 712. A l'étape 714, l'unité de commande 510 se prépare à utiliser un débit d'impulsions de fluoroscopie initial, pendant des parties de l'examen o l'on n'attend pas de mouvement ou d'autre changement significatif sur l'image de fluoroscopie acquise. De préférence, le système 100 est capable de fournir une pluralité de débits d'impulsions qui sont adaptés aux examens par fluoroscopie, dans une gamme allant de débits d'impulsions élevés qui sont appropriés pour reproduire des mouvements réguliers à des débits réduits qui sont appropriés pourobserver une iamge globalement statique. Par exemple, le système 100 peut fournir des débits d'impulsions sélectionnables d'environ 30; 15; 7,5; 3,8 et 1,9 impulsions par seconde (PPS). Le débit de 30 PPS est environ égal au débit de répétition de trame utilisé dans les systèmes de télévision, et on le considère adapté à l'observation de mouvements à pleine vitesse. On peut prévoir également d'autres débits. Comme cela est connu dans l'état de l'art, l'affichage par fluoroscopie du système d'imagerie 100 comprend de préférence une mémoire d'image appropriée (non représentée) prévue pour que l'image qui a été acquise en dernier soit affichée en continu entre deux impulsions. L'utilisateur choisit de préférence le débit d'impulsions "initial" qui a été établi à l'étape 714, ceci à aprtir de l'extrémité inférieure de la gamme des débits autorisés, afin de minimiser la dose de rayons X à laquelle le patient et l'examinateur sont exposés quand aucun mouvement n'est attendu. A l'étape 716, l'unité de commande 510 se prépare à utiliser un débit d'intégration d'image initial pendant des parties de l'examen dans lesquelles on n'attend
aucun mouvement ou autre changement significatif sur l'image acquise en fluoroscopie.
Cette étape est facultative et peut être omise si le moyen d'intégration d'image n'est pas disponible ou si l'examinateur choisit de ne pas l'utiliser. L'intégration d'image est une méthode connue pour réduire le bruit et pour minimiser les artefacts sur des images globalement statiques, en accumulant et en affichant au cours du temps des informations d'image relatives à plusieurs vues ou "cadres" de la même image acquise. A chaque fois qu'une impulsion de fluoroscopie est émise, l'image acquise résultante est enregistrée comme une trame d'information d'image. En calculant en fait la valeur moyenne de chaque pixel sur plusieurs acquisitions, l'intégration d'image réduit l'effet de modifications passagères sur l'image, tel que le bruit d'image. Le débit d'intégration d'image se réfère au nombre de trames antérieures des informations d'image utilisées pour l'affichage des informations en cours. De préférence, on prévoit une pluralité de débits pouvant être choisis. Selon un exemple de réalisation commercial du système d'imagerie 100, on peut choisir des débits de 1; 2; 4; 8 et 16. Des débits supérieurs améliorent la réduction de bruit sur des images statiques, mais accroissent les artéfacts sur des images en mouvement, car les caractéristiques d'image sont représentées à de multiples endroits (anciens). Le débit "initial" d'intégration d'image établi à l'étape 716 est de préférence choisi par l'utilisateur à partir de l'extrémité supérieure de la gamme des débits autorisés,
pour maximiser la réduction de bruit quand aucun mouvement n'est attendu.
A l'étape 718, I'unité de commande 510 se prépare à utiliser un niveau initial de soulignage des contours pendant les parties de l'examen dans lesquelles on n'attend aucun mouvement ou autre changement significatif sur l'image acquise en fluoroscopie. Cette étape est facultative et peut être omise si le moyen de soulignage des contours n'est pas disponible ou si l'examinateur choisit de ne pas l'utiliser. Le soulignage des contours est une méthode connue pour améliorer la visibilité des caractéristiques d'image qui peuvent représenter les contours de structures. Des niveaux supérieurs de soulignage des contours peuvent être préférés pour observer des images en mouvement. Lors de l'observation d'images statiques, on peut avoir besoin de moins de soulignage de contours, ou d'aucun soulignage. Le niveau "initial" de soulignage des contours établi à l'étape 718 est de
préférence choisi par l'utilisateur à partir de l'extrémité inférieure des débits disponibles.
L'étape 720 est la première étape d'une boucle principale dans laquelle l'unité de commande 510 attend qu'un examen par fluoroscopie débute, attend une indication de mouvement ou d'un changement significatif sur une image acquise du patient, et si une telle indication est reçue, ladite unité 510 ajuste en conséquence les paramètres de l'examen par fluoroscopie à ceux qui sont appropriés pour observer l'image en
mouvement ou changeante de fluoroscopie.
A l'étape 720, l'unité de commande 510 détermine si l'examen par fluoroscopie est en cours. Dans la négative, l'unité de commande 510 n'a pas besoin de modifier les paramètres d'examen en réponse au mouvement, et l'on retourne par cette méthode 710 à l'étape 720 jusqu'à ce que l'examen débute. Egalement à l'étape 720, à chaque fois qu'un examen par fluoroscopie débute, l'unité de commande 510 déclenche un fonctionnement à un débit éléve d'impulsions de fluoroscopie pendant un bref intervalle de temps, afin de stabiliser le fonctionnement du renforçateur d'image 166 et du système de brillance automatique (ABS) 204. Par exemple, le système 100 peut fonctionner à un débit de 30 PPS pour une période de stabilisation de 8 impulsions, afin de stabiliser rapidement le renforçateur d'image 166 et le système ABS 204. Une fois que la période de stabilisation est terminée, le débit d'impuisions de fluoroscopie est maintenu à la valeur plus faible du
débit initial.
A l'étape 722, l'unité de commande 510 détermine si l'opérateur a sollicité un mouvement de la plate-forme 114 d'imagerie numérique (également appelée le "chariot fluoro"). A l'étape 724, I'unité de commande 510 détermine si l'opérateur a sollicité un mouvement de la table 116 de support du patient. Le système 100 transmet un mouvement d'entraînement de ladite plate-forme 114 et de ladite table 116 en réponse aux sollicitations correspondantes de l'opérateur. L'opérateur communique ces sollicitations à l'aide de commutateurs de commande du mouvement et de leviers situés sur le panneau de commande 168 de ladite plate-forme 114, à l'aide du levier de commande 170 pour positionner ladite plate-forme 114, et du panneau de commande 180 de ladite table 116. Les commutateurs de commande sont reliés en fonctionnement à l'unité de commande 510. Ainsi, à chaque fois que l'opérateur sollicite un mouvement de ladite plate-forme 114 ou de ladite table 116, l'unité de commande 510 a connaissance de la demande. Si, aux étapes 722 ou 724, une demande de mouvement a été détectée, on passe par la méthode 710 à l'étape 730. Si aucun mouvement n'a été détecté, cette
méthode 710 se poursuit par l'étape 726.
A l'étape 726, l'unité de commande 510 détermine si un mouvement ou un autre changement pertinent a été détecté sur l'image de fluoroscopie qui est acquise lors de l'examen, ou sur l'image optique de la zone relative à l'examen. L'une ou les deux images vidéo qui sont obtenues grâce au renforçateur d'image 166 et à la caméra optique 408 peuvent être analysées par les moyens de détection de mouvement 406 et 496 (Fig. 2; voir également Figs. 7 à 9). Si un mouvement ou d'autres changements d'image ont été détectés, on passe par cette méthode 710 à l'étape 730. Si aucun mouvement n'a été détecté, la méthode 710 se poursuit par l'étape 728. A l'étape 728, si les paramètres d'examen ont été changés, l'unité de commande 510 fixe à nouveau ces paramètres à leurs valeus initiales. Le système d'imagerie 100 poursuit l'examen par fluoroscopie en utilisant les paramètres initiaux. Ensuite, on retourne par cette méthode 710 à l'étape 720 pour
exécuter à nouveau la boucle primaire.
Aux étapes 730 à 736, l'unité de commande 510 modifie les paramètres de l'examen par fluoroscopie en réponse du mouvement déterminé aux étapes 722 à 726. A l'étape 730, l'unité de commande 510 détermine détermine la vitesse du mouvement qui a été demandé ou détecté. Pour un mouvement de système d'imagerie 100 qui est demandé par l'opérateur, l'unité de commande 510 possède des informations précises sur la vitesse dudit mouvement. Pour un mouvement détecté sous forme de signal vidéo, les moyens de détection de mouvement 406 et 496 peuvent déterminer la vitesse à laquelle le bord d'attaque d'une caractéristique en mouvement avance sur une base de pixel par pixel, à
l'aide de méthodes connues.
A l'étape 732, l'unité de commande 510 élève en proportion le débit d'impulsions de fluoroscopie à un débit approprié pour observer l'image de fluoroscopie, dans laquelle il se produit un mouvement à la vitesse déterminée. De préférence, l'unité de commande 5 10 choisit un débit d'impulsions de fluoroscopie plus élevé lorsque la vitesse déterminée du mouvement est plus importante, afin de procurer une qualité d'image améliorée A l'étape 734, l'unité de commande 510 réduit en proportion le débit d'intégration d'image (si l'intégration d'image est activée) jusqu'à un débit approprié pour observer l'image de fluoroscopie sur laquelle il se produit un mouvement selon la vitesse déterminée. De préférence, l'unité de commande 510 choisit un débit d'intégration d'image plus faible lorsque ladite vitesse déterminée du mouvement est plus élevée, afin de
procurer une qualité d'image amélioree.
A l'étape 736, l'unité de commande 510 élève en proportion le niveau de soulignage des contours (si le soulignage des contours est activé) jusqu'à un niveau approprié pour observer l'image de fluoroscopie sur laquelle un mouvement a lieu à ladite vitesse déterminée. De préférence, l'unité de commande 510 choisit un niveau de soulignage des contours plus elevé lorsque ladite vitesse déterminée du mouvement est
plus élevée, afin de procurer une qualité d'image amelioree.
Dans certaines applications, il peut ne pas être souhaitable ou nécessaire de modifier en proportion le débit d'impulsions de fluoroscopie, le débit d'intégration d'image et le niveau de soulignage des contours. Dans de telles applications, on peut omettre l'étape 730 et les étapes 732, 734 et 736 peuvent modifier le débit d'impulsions de fluoroscopie, le débit d'intégration d'image et le niveau de soulignage des contours, pour leur attribuer respectivement des valeurs choisies par l'utilisateur desitnées à être utilisées quand un mouvement a lieu. L'étape 730 et les caractéristiques "proportionnelles" des étapes 732, 734 et 736 sont représentées en pointillés pour indiquer que l'ajustement proportionnel de ces paramètres est facultatif Aux étapes 738 à 742, l'unité de commande 510 détermine si l'on retourne à l'étape 728 pour fixer de nouveau les paramètres d'examen par fluoroscopie à leurs valeurs initiales. A l'étape 738, l'unité de commande 510 détermine si l'examen par fluoroscopie est toujours en cours. Dans la négative (c'est-à-dire si l'opérateur a terminé l'examen), on passe par cette méthode 710 à l'étape 728. Dans le cas contraire, à l'étape 740, l'unité de commande 510 détermine si un mouvement de ladite plate-forme 114 a motivé l'utilisation des paramètres de mouvement spécifiques et, dans l'affirmative, si le mouvement n'a plus été choisi. Si ces deux conditions sont vérifiées, alors il n'est plus nécessaire d'utiliser les paramètres d'examen par fluoroscopie qui sont spécifiques au mouvement et, par conséquent, on passe par cette méthode 710 à l'étape 728 pour fixer de nouveau lesdits paramètres à leurs valeurs initiales. Dans le cas contraire, la méthode
710 se poursuit par l'étape 742.
A l'étape 742, l'unité de commande 510 détermine si un mouvement de ladite table 116 a motivé l'utilisation de paramètres spécifiques au mouvement et, dans l'affirmative, si le mouvement n'a plus été choisi. Si ces deux conditions sont vérifiées, alors il n'est plus nécessaire d'utiliser les paramètres d'examen par fluoroscopie qui sont spécifiques au mouvement et, par conséquent, on passe par cette méthode 710 à l'étape 728 pour fixer de nouveau lesdits paramètres à leurs valeurs initiales. Dans le cas contraire, on retourne par cette méthode 710 à l'étape 738 pour poursuivre l'examen par
fluoroscopie en utilisant les paramètres spécifiques au mouvement.
A chaque fois que cette méthode 710 atteint l'étape 728, l'unité de commande 510 fixe de nouveau les paramètres d'examen par fluoroscopie à leurs valeurs initiales, et retourne à l'étape de départ 720 de la boucle principale. Si l'examen est toujours en cours, alors l'unité de commande 510 exécute la boucle d'une manière répétée jusqu'à ce qu'un mouvement soit à nouveau détecté. Si l'examen n'est pas toujours en cours, alors l'unité
de commande attend à l'étape 720 qu'un examen débute.
La méthode 710 permet au système d'imagerie 100 de réaliser des examens par fluoroscopie à des débits d'impulsions de fluoroscopie réduits, excepté quand un mouvement est détecté ou demandé, auquel instant ledit système 100 utilise automatiquement un débit d'impulsions plus élevé. Ceci réduit avantageusement la dose d'irradiation délivrée au patient et à l'examinateur, tout en procurant une grande qualité d'image lorsqu'il se produit un mouvement ou une modification dans l'image. Cela minimise également les tâches fastidieuses pour l'examinateur en supprimant la nécessité de modifier manuellement les débits d'impulsion au fur et à mesure que l'examen progresse de phase en phase, et l'examinateur n'est plus tenu de faire fonctionner ledit système 100 à un débit d'impulsions élevé pendant tout l'examen. Bien que cette méthode 710 décrive le fait de modifier plusieurs paramètres d'imagerie de fluoroscopie spécifiques en réponse à un mouvement demandé (prévu) ou détecté, l'unité de commande 510
pourrait également commander en réponse tout autre paramètre sous sa commande.
La commande automatique de certaines fonctions dudit système 100 à partir de mouvements détectés ou prévus d'un patient peut fournir des résultats d'examen améliorés, du fait que la durée requise pour détecter électroniquement le mouvement et initier la fonction désirée peut être beaucoup plus réduite que celle qui est requise lorsqu'il s'agit d'une observation effectuée par un opérateur humain. De plus, alors que l'attention d'un opérateur humain peut se disperser, ledit système automatique reste constamment vigilant et est, par conséquent, moins susceptible de manquer un
mouvement intéressant.
En plus d'améliorer la qualité de l'examen, il peut résulter de la détection automatique de mouvement la transmission au patient et à l'examinateur d'une dose totale de rayons X qui est réduite. Si l'on manque un évènement intéressant, le patient doit subir un nouveau examen, ou bien on doit lui demander de réaliser de nouveau le mouvement ou l'événement manqué. Dans les deux cas, il résulte de l'événement manqué une dose d'irradiation accrue. En évitant de tels événements manqués, la détection automatique de mouvements selon la présente invention peut réduire la dose de rayons X. Selon une autre caractéristique de la présente invention, ledit système 100 peut utiliser les informations relatives au mouvement pour commander l'avancement d'un examen par radiographie / fluoroscopie pré-programmé, dans lequel on procède à des mouvements coordonnés du patient et/ou du système 100 d'une manière simultanée ou
entremêlée avec des expositions de radiographie et/ou de fluoroscopie.
La Fig. 5 est un diagramme illustrant schématiquement un exemple d'affichage d'image 810 généré par le système d'imagerie 100 lors d'un examen dans lequel un colorant ou moyen de contraste 832 opaque aux rayons X progresse à travers une partie du corps d'un patient soumis à l'examen. On utilise cette procédure dans différentes applications de systèmes d'imagerie. Par exemple, pour des examens d'angiographie périphérique, on injecte le moyen de contraste dans le circuit sanguin du patient. On observe la progression du moyen de contraste par fluoroscopie, en même temps qu'il évolue à travers ledit circuit sanguin. Ledit moyen de contraste améliore la visualisation par radiographie des vaisseaux sanguins. Afin de réaliser un enregistrement par radiographie de la structure du système de circulation sanguine du patient, on cherche à réaliser une série complète d'expositions de radiographie lors de la progression du moyen
de contraste à travers divers endroits.
Afin de minimiser la dose à laquelle le patient est exposé, on préfère choisir les endroits d'expositions de telle sorte que celles-ci réalisent une couverture complète mais avec un minimum de recouvrements. Pour ce faire, on doit déplacer précisément les éléments dudit système 100 aux emplacements souhaités, et débuter les expositions en coordination avec le mouvement du moyen de contraste. Dans les systèmes de l'art antérieur, on réalisait cette coordination en prévoyant la vitesse de progression du moyen de contraste et en planifiant les expositions à des temps donnés, ou en disposant d'un examinateur pour l'observation de la progression du moyen de contraste sur l'image de fluoroscopie et pour le déclenchement de l'exposition de radiographie lorsqu'il observait que ledit moyen de contraste avait atteint l'emplacement désiré. Dans le passé, une telle coordination s'est souvent avérée imparfaite, avec les résultats suivants: dégradation de la qualité d'examen, recouvrement excessif des expositions, ou nécessité de procéder à de () nouveaux examens complets; dose d'irradiation pour la patient supérieure à la valeur souhaitée. Les Figs. 6a à 6c comprennent un organigramme illustrant un exemple de méthode 840 pour commander le systeme d'imagerie 100 en réalisant automatiquement une suite d'étapes prédéfinie d'examens par radiographie et fluoroscopie, en coordination avec le mouvement observé du moyen de contraste à travers le corps d'un patient. Cette
méthode 840 sera décrite en relation avec la Fig. 5.
La méthode 840 commence par l'étape 842. A l'étape 846, l'unité de commande 510 se prépare à utiliser un débit initial d'impulsions de fluoroscopie pendant les parties de l'examen dans lesquelles on n'attend aucun mouvement ou autre changement significatif sur l'image de fluoroscopie qui est acquise. L'utilisateur choisit de préférence le débit "initial" d'impulsions établi à l'étape 846 à partir de l'extrémité inférieure de la gamme des débits autorisés. Comme illustré par le bloc de résultat 844, ceci minimise la
dose à laquelle le patient et l'examinteur sont exposés.
A l'étape 850, l'unité de commande 510 se prépare à utiliser un débit initial d'intégration d'image pendant les parties de l'examen dans lesquelles on n'attend aucun
mouvement ou autre changement significatif sur l'image de fluoroscopie qui est acquise.
Cette étape est facultative et peut être omise si l'on ne dispose pas du moyen d'intégration d'image, ou si l'examinateur choisit de ne pas l'utiliser. L'utilisateur choisit de préférence le débit "initial" d'intégration d'image établi à l'étape 850 à partir de l'extrémité supérieure de la gamme des débits autorisés, afin de maximiser la réduction de bruit lorsque l'on
n'attend aucun mouvement.
A l'étape 852, l'unité de commande 510 se prépare à utiliser un niveau initial de soulignage des contours pendant les parties de l'examen dans lesquelles on n'attend aucun
mouvement ou autre changement significatif sur l'image de fluoroscopie qui est acquise.
Cette étape est facultative et peut être omise si l'on ne dispose pas du moyen de soulignage des contours, ou si l'examinateur choisit de ne pas l'utiliser L'utilisateur choisit de préférence le niveau "initial" de soulignage des contours établi à l'étape 852 à partir de l'extrémité inférieure de la gamme des débits autorisés. Le bloc 848 indique que
le résultat des étapes 850 et 852 est une qualité d'image améliorée.
A l'étape 854, l'utilisateur choisit l'option "auto centrage", qui permet un mode d'examen dans lequel ledit système 100 réalise une série d'expositions de radiographie à des emplacements predéfinis par rapport au patient. Ledit système 100 et son unité de commande 510 dirigent le mouvement de la plate-forme 114 d'imagerie numérique et de la table 116 de support du patient, et ils coordonnent les expositions de radiographie et de fluoroscopie conformément aux instructions programmées par l'opérateur à l'étape
854.
A l'étape 856, l'utilisateur se sert de l'interface d'utilisateur 458 pour la détection de mouvements (Figs. 2, 8) pour choisir les dimensions et les positions des fenêtres 820, 830 auxquelles on s'intéresse (Fig. 5). Celles-ci définissent les parties de l'image de fluoroscopie 810 qui va être analysée par les moyens de détection de mouvement 806, 896, concernant un mouvement ou un autre changement significatif L'utilisateur peut choisir une, deux ou plus de deux fenêtres 820, 830. Par exemple, l'opérateur peut choisir d'utiliser une fenêtre 820, 830 par jambe, pour un examen des deux jambes, pour un total de quatre fenêtres 820, 830. Pour un fonctionnement selon le mode à une fenêtre 820, ledit système 100 se déplace vers un emplacement programmé par l'utilisateur et attend une indication de mouvement. Lors de la progression de l'agent de contraste 832 d'un endroit 832a à un endroit 832b, les moyens de détection de mouvement 806, 896 détectent l'arrivée dudit agent 832 dans la fenêtre 820, par un changement de la brillance de l'image à l'intérieur de ladite fenêtre 820 (voir Figs. 7 à 9). Lorsque les moyens de détection de mouvement 806, 896 indiquent qu'un mouvement ou un changement a été observé, ledit système 100 réalise l'exposition de radiographie programmée par l'utilisateur; ledit système 100 avance ensuite à l'emplacement associé à l'étape
programmée à la suite et attend à nouveau la détection dudit moyen de contraste 832.
Pour un fonctionnement selon le mode à deux fenêtres 820, 830, ledit système utilise le mouvement détecté dans le première fenêtre définie 820 à l'endroit 832b comme un déclencheur pour initier le fonctionnement à l'aide des paramètres de fluoroscopie spécifiques au mouvement (c'est-à-dire un débit d'impulsions plus élevé, une intégration d'image inférieure, un soulignage de contours supérieur). Lors de la progression du moyen de contraste 832 vers un endroit 832c, ledit système 100 est en attente. Lors de la progression dudit moyen 832 vers un endroit 832d, un mouvement ou un changement est détecté dans la seconde fenêtre définie 830, et ledit système 100 réalise l'étape programmée d'exposition de radiographie. Lors de la progression dudit moyen 832 vers un endroit 832e, ledit système 100 se déplace à l'emplacement de l'étape suivante d'examen qui est programmée par l'utilisateur. Pour le cas o l'opérateur choisit
d'utiliser plus de deux fenêtres 820, 830, on emploie une méthode analogue.
A l'étape 860, l'utilisateur se sert de l'interface d'utilisateur 458 pour la détection de mouvement (Figs. 2, 8) pour choisir un seuil de variation d'image destiné à être utilisé par les moyens de détection de mouvement 806, 896. Ces derniers contrôlent les modifications de brillance (ou d'un autre paramètre) d'un signal d'image d'entrée, à l'intérieur des fenêtres 820, 830 choisies par l'utilisateur. Si ces modifications excèdent en valeur le seuil de variation d'image choisi par l'utilisateur, les moyens de détection d'image 806, 896 interprètent ces modifications comme un mouvement et ils fournissent une
indication de détection de mouvement à l'unité de commande 510.
A l'étape 862, l'utilisateur peut décider si le système d'imagerie 100 va fonctionner en mode "pas à pas" ou "de suivi". Le mode "pas à pas" utilise un positionnement discret dudit système 100. A chaque étape prédéfinie (décrite ci-dessus en relation avec l'étape 856), on utilise la fluoroscopie pour observer la progression du moyen de contraste 832 jusqu'à l'extrémité de la surface de visualisation, et l'on réalise une exposition de radiographie. Le système 100 se déplace ensuite jusqu'à la position correspondant à l'étape suivante. Le mode "de suivi" utilise un positionnement continu du système 100. On utilise la fluoroscopie pour observer la progression du moyen de contraste 832, et ledit système 100 est positionné en continu pour maintenir ledit moyen de contraste 832 à l'intérieur de la surface de visualisation. Lorsque ledit système 100 atteint certains endroits programmés par l'utilisateur, on procède à des expositions de radiographie. A l'étape 864, l'unité de commande 510 détermine si l'opérateur a demandé que l'examen par fluoroscopie commence. Dans la négative, on retourne par cette méthode 840 à l'étape 846 et ladite méthode 840 se répète alors. Dans l'affirmative, cette méthode 840 se poursuit par l'étape 866, dans laquelle l'unité de commande 510 initie l'exposition de fluoroscopie. A l'étape 868, l'unité de commande 510 attend que le système ABS 204 atteigne des conditions de fonctionnement stables. A l'étape 872, l'unité de commande 510 enregistre et maintient le niveau de tension du tube 518 à rayons X, en fait en désactivant ledit système ABS 204. Cette étape est nécessaire, du fait que sans elle, ledit système ABS 204 chercherait à maintenir une brillance d'image homogène lors de l'arrivée du moyen de contraste, ce qui annihilerait les moyens de détection de mouvement 806,
896 (voir le bloc de résultat 870).
A l'étape 874, les moyens de détection de mouvement 806, 896 déterminent si une variation quelconque sur l'image ayant lieu dans la première fenêtre 820 excède en valeur le seuil choisi par l'utilisateur à l'étape 860. Le système 100 attend que la variation d'image excède ledit seuil, et passe ensuite a l'étape 876, dans laquelle les moyens de détection de mouvement 806, 896 fournissent une indication de détection de mouvement
dans ladite première fenêtre 820 (voir le bloc résultat 878).
A l'étape 880, le système 100 détermine si l'opérateur a choisi le mode à une fenêtre 820 ou à deux fenêtres 820, 830. Si l'opérateur a choisi le mode à une fenêtre 820, le signal de détection de mouvement signifie que le moyen de contraste 832 est apparu sur la surface à laquelle on s'intéresse. Par conséquent, la méthode 840 se poursuit par l'étape 884, qui constitue le début d'une suite d'étapes dans lesquelles le système 100 réalise l'exposition de radiographie programmée par l'opérateur, et se déplace jusqu'à
l'emplacement d'examen suivant désiré.
Si l'opérateur a choisi le mode à deux fenêtres 820, 830, le signal de détection de mouvement signifie que le moyen de contraste 832 est présent sur l'image, mais que le système 100 doit attendre que ledit moyen 832 ait atteint la surface à laquelle on s'intéresse (c'est-à-dire l'extrémité de la surface de visualisation) avant de réaliser l'exposition de radiographie. La méthode 840 se poursuit par l'étape 902. Aux étapes 902, 904 et 906, I'unité de commande 510 modifie les paramètres d'examen de fluoroscopie pour disposer de paramètres adaptés à l'observation du mouvement (voir étapes 730 à 736, Fig. 4b). A l'étape 902, l'unité de commande 510 élève le débit d'impulsions de fluoroscopie. A l'étape 904, ladite unité 510 réduit le débit d'intégration d'image (ou supprime entièrement l'intégration d'image). A l'étape 906, ladite unité 510 active le soulignage des contours ou élève son niveau. Comme cela est représenté par les blocs de résultat 898 et 908, les étapes 902, 904 et 906 améliorent la qualité de l'image de
diagnostic et éliminent les artéfacts de mouvement.
A l'étape 910, les moyens de détection de mouvement 806, 896 déterminent si une variation quelconque sur l'image ayant lieu dans la seconde fenêtre830 excède en valeur le seuil choisi par l'utilisateur dans l'étape 860. Le système 100 attend que la variation d'image excède ledit seuil, et à ce moment les moyens de détection de mouvement 806, 896 fournissent une indication de détection de mouvement dans ladite seconde fenêtre 830. Comme cela est représenté par le bloc de résultat 912, le signal de détection de mouvement signifie que le moyen de contraste 832 a progressé à présent jusqu'à l'extrémité de la surface de visualisation. Par conséquent, la méthode 840 se poursuit par l'étape 884, qui constitue le début d'une suite d'étapes dans lesquelles le système 100 réalise l'exposition de radiographie programmée par l'opérateur, et se
déplace jusqu'à un emplacement désiré et ultérieur d'examen.
A l'étape 884, on réalise l'exposition de radiographie. A l'étape 886, l'unité de commande 510 détermine si le mode "pas à pas" a été choisi. Dans l'affirmative, la méthode 840 se poursuit par l'étape 888. L'unité de commande 510 détermine si le programme pas à pas en cours est achevé. Dans l'affirmative, on retourne par cette méthode 840 à l'étape 864 pour attendre que l'opérateur initie un autre examen par fluoroscopie Si ledit programme pas à pas n'est pas achevé, cette méthode 840 se poursuit par l'étape 890. Le système 100 avance à l'emplacement choisi par l'utilisateur qui est associé à l'étape programmée d'examen suivante. Cet emplacement peut être explicitement programmé par l'utilisateur, ou il peut être calculé par ledit système 100 selon des paramètres choisis par l'utilisateur. On retourne ensuite par la méthode 840 à l'étape 864, pour attendre que l'opérateur initie la partie de l'examen par fluoroscopie qui
correspond à l'étape programmée d'examen suivante.
Si l'unité de commande 510 détermine à l'étape 886 que le mode "pas à pas" n'a pas été choisi, la méthode 840 se poursuit par l'étape 892. L'unité de commande 510 détermine si le mode "de suivi" a été choisi. Dans la négative, on retourne par cette méthode 840 à l'étape 864 pour attendre que l'opérateur initie un autre examen par fluoroscopie. Dans l'affirmative au contraire, on réalise alors l'étape 894. L'unité de commande 510 utilise des informations issues du signal vidéo produit par le système de fluoroscopie et les moyens de détection de mouvement 806, 896, pour positionner à nouveau d'une manière continue ladite plate- forme 114 afin de suivre la progression du moyen de contraste 832 à travers le corps du patient. L'unité de commande 510 utilise des techniques de servocommande pour déplacer automatiquement ladite plate- forme 114, afin de maintenir les variations d'image vidéo au niveau seuil, ce qui maintient le moyen de contraste 832 au centre de l'image de fluoroscopie. En même temps que ladite plate-forme 114 suit le moyen de contraste 832, l'unité de commande 510 initie périodiquement des expositions de radiographie. Le mode "de suivi" se termine à la demande de l'utilisateur, ou lorsque le moyen de contraste 832 et ladite plate- forme 114 ont atteint la zone programmée d'examen. Lorsque le mode "de suivi" est terminé, on retourne par la méthode 840 à l'étape 864 pour attendre que l'opérateur initie un autre examen par fluoroscopie. Selon une caractéristique de la présente invention, ledit système 100 peut analyser un signal vidéo représentant une image acquise par rayons X ou optique, pour détecter un mouvement ou un autre changement significatif sur l'image. Le signal de détection de mouvement résultant peut être utilisé pour commander le fonctionnement dudit systeme 100, fournissant certaines caractéristiques automatiques qui procurent une grande qualité d'image tout en réduisant avantageusement la dose de rayons X transmise
au patient et à l'examinateur.
La Fig. 7 est un organigramme illustrant un premier exemple de méthode 920 destinée à être mise en oeuvre par le système d'imagerie 100 selon l'invention, pour détecter des mouvements ou d'autres changements dans un flux d'informations d'image vidéo, ladite méthode 920 pouvent être mise en oeuvre en relation avec des éléments de traitement programmables d'une unité de traitement d'image à finalité générale et disponible dans le commerce. Ainsi, ladite unité de traitement d'image et la méthode 920 de la Fig. 7 peuvent être utilisées en s'appliquant aux moyens de détection de mouvement 496 de la Fig. 2. Le résultat procuré par la méthode 920 de détection de mouvement de la Fig. 7 peut être appliqué aux méthodes 710 et 840 des Figs. 4 et 6, pour permettre au système 100 d'exécuter certaines opérations automatiques en coordination avec le mouvement détecté. L'unité de traitement d'image peut fournir une pluralité de fonctions,
en plus de la détection de mouvement.
Pour des raisons de clarté, on suppose dans la description suivante de la Fig. 7
que la totalité d'une unité de traitement d'image, y compris tout équipement requis de conversion de signal d'entrée ou de sortie, est prévue pour mettre en oeuvre la méthode
920 de détection de mouvement illustrée dans ladite Fig., pour un signal vidéo unique.
Cependant, un homme du métier saurait comment une unité de traitement d'image pourrait traiter la détection de mouvement (ou d'autres fonctions) pour des signaux multiples, à l'aide de techniques bien connues multitâches, et comment des unités
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multiples de traitement d'image pourraient également être utilisées pour desservir des
canaux additionnels.
Bien que la structure interne des unités de traitement d'image qui sont disponibles dans le commerce puisse varier, les fonctions de traitement d'image sont généralement mises en oeuvre à l'aide de techniques de traitement numériques. Dans la
description ci-après, on suppose que l'unité de traitement d'image possède au moins les
équipements suivants, lesquels sont censés être usuellement fournis dans les unités de traitement du commerce: (a) des moyens appropriés pour convertir un signal vidéo d'entrée en données numériques représentant l'amplitude du signal ou la luminance de l'image sur une zone d'endroits de ladite image; (b) des moyens pour stocker au moins deux trames successives du signal vidéo; (c) des moyens de traitement, une mémoire associée, et une entrée / sortie présentant au moins les possibilités d'un ordinateur à microprocesseur intégré de base; et (d) des moyens permettant de générer un signal vidéo
de sortie qui soit modifié par traitement.
La méthode 920 commence par l'étape 922. A l'étape 924, I'unité de traitement détermine si l'utilisateur a choisi un mode "test" pour régler et ajuster les fenêtres auxquelles on s'intéresse pour la détection de mouvement (voir les fenêtres 820, 830 de la Fig. 5), ou un mode opérationnel. Si l'utilisateur a choisi le mode "test", la méthode 920 se poursuit par l'étape 926. Une première trame vidéo est saisie dans le signal vidéo d'entrée et est numérisée. A l'étape 928, l'image numérisée est stockée dans une mémoire vidéo. A l'étape 930. un sous-ensemble de la mémoire représentant une partie de l'image est définie en tant que fenêtre 820. Dans sa forme la plus simple, illustrée par la fenêtre 820 (Fig. 5), celle-ci peut être rectangulaire et présenter des bords gauche, droit, supérieur et inférieur 812, 814, 816 et 818, respectivement. Cependant, on pourrait également utiliser d'autres formes. De plus, on pourrait générer plus d'une fenêtre 820
(voir Fig. 5).
A l'étape 932, la forme de la fenêtre 820 est affichée à l'intention de l'utilisateur sur l'image numérique. On connaît plusieurs méthodes dans l'état de la technique pour afficher la forme de la fenêtre 820 pour l'utilisateur. Par exemple, on peut illuminer tous les pixels formant la fenêtre 820, les pixels situés aux limites de la fenêtre 820, ou accentuer ladite fenêtre 820 en augmentant la luminance de chaque pixel de la fenêtre 820
d'une quantité prédefinie.
A l'étape 934, I'unité de traitement détermine si une demande d'ajustement de fenêtre 820 est en cours, telle qu'une modification dans les commandes de l'interface d'utilisateur 458 pour la détection de mouvement. Dans l'affirmative, alors la taille, la forme ou la position de la fenêtre 820 sont modifiées en conséquence à l'étape 936, et l'on définit le niveau seuil de détection de mouvement à l'étape 938. La méthode 920 se poursuit ensuite par l'étape 940. Si aucune demande d'ajustement de fenêtre 820 n'était en
cours à l'étape 934, on passe directement par la méthode 920 à l'étape 940.
A l'étape 940, l'unité de traitement détermine si l'utilisateur a demandé à quitter le mode de réglage. Dans la négative, alors on retourne par la méthode 920 à l'étape 934 pour attendre une autre demande d'ajustement de fenêtre 820. Dans le cas contraire, cette
méthode 920 se poursuit par l'étape 942.
Si l'unité de traitement détermine à l'étape 924 que l'utilisateur n'a pas choisi le
mode "test" ou de réglage, alors on passe directement par la méthode 920 à l'étape 942.
L'étape 942 est la première d'une suite d'étapes dans laquelle on réalise la fonction réelle de détection de mouvement. A l'étape 942, une première trame d'informations d'image est saisie et numérisée. A l'étape 944, l'image numérisée est stockée dans un premier emplacement de mémoire vidéo "A". A l'étape 946, l'unité de traitement établit une caractéristique choisie de l'image dans l'emplacement de mémoire vidéo "A", comme référence ou niveau de base pour l'image dans la fenêtre 820, par rapport à laquelle les trames ultérieures d'informations vidéo vont être comparées afin de détecter les changements. La caractéristique d'image qui est choisie peut être, par exemple, la brillance intégrée de la partie de l'image qui se situeà l'intérieur de la fenêtre 820 définie par l'utilisateur. A l'étape 948, la trame suivante d'informations vidéo est saisie et numérisée. A l'étape 950, l'image numérisée est stockée dans un second emplacement de
mémoire vidéo "B".
A l'étape 952, I'unité de traitement compare les caractéristiques choisies des deux images dans les emplacements de mémoire "A" et "B", en considérant seulement lesdites parties des images qui se situent à l'intérieur de la fenêtre 820 définie. Le résultat de la comparaison est une valeur représentant la différence entre les deux images. A l'étape 954, l'unité de traitement détermine si la valeur de différence d'image produite suite à la comparaison excède le niveau de seuil pour la variation d'image qui a été choisi par l'utilisateur. Dans l'affirmative, alors l'étape 956 est réalisée et l'unité de traitement
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d'image génère le signal de "détection de mouvement". Dans la négative, alors on passe par la méthode 920 à l'étape 948 pour répéter cette procédure. On acquiert et sauvegarde une nouvelle image; on réalise la comparaison avec la valeur de référence; et l'on répète
cette procédure jusqu'à ce qu'un mouvement soit détecté.
La Fig. 8 est un bloc-diagramme illustrant la structure d'un circuit ou module 410 de détection de mouvement destiné à être utilisé pour détecter un mouvement ou un changement dans un flux d'informations d'image vidéo. La Fig 9 est un organigramme illustrant un second exemple de méthode 958 destinée à être mise en oeuvre par le système d'imagerie 100 selon l'invention, pour détecter des mouvements ou d'autres changements dans un flux d'informations d'image vidéo, ladite méthode 958 pouvant être mise en oeuvre en relation avec le système de détection de mouvement de la Fig. 8. On peut appliquer le résultat de l'une ou l'autre des méthodes de détection de mouvement 920 et 958 des Figs. 7 ou 9 aux méthodes 710 et 840 des Figs. 4 et 6, pour permettre audit système 100 d'exécuter certaines opérations automatiques en coordination avec le
mouvement détecté.
Comme on le voit le mieux à la Fig. 8, le module de détection de mouvement 410 reçoit un ou plusieurs signaux vidéo, tels que des signaux 412 et 414 respectivement reçus d'une caméra optique 408 et d'un renforçateur d'image 166, au moyen d'un amplificateur d'entrée 416 Ce dernier sélectionne l'un des signaux d'entrée pour 2) utilisation, l'amplifie et fournit la sortie choisie et amplifiée sur une ligne 418 à un moyen 424 de restauration de niveau de noir, à un moyen de séparation à impulsion de synchronisation 420 et à un moyen 440 d'amplification /mélange vidéo de sortie. Le moyen 424 de restauration de niveau de noir fixe le niveau de noir (c'est-à-dire la luminance minimale ou le niveau de base) du signal vidéo d'entrée à un niveau de
référence standard. Ceci procure une référence stable pour le traitement à venir du signal.
La sortie du moyen 424 de restauration de niveau de noir est constituée d'un signal vidéo restauré qui est fourni sur une ligne 426 à un générateur de fenêtre 428 et à un
intégrateur de fenêtre 444.
L'interface d'utilisateur 458 pour la détection de mouvement permet a l'utilisateur de commander l'emplacement et la taille de chaque fenêtre 820, 830 à laquelle on s'intéresse (Fig. 5) pour la détection de mouvement Le module de détection de mouvement 410 est représenté de sorte qu'il peut traiter un seul signal vidéo à la fois, et
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considérer le mouvement dans une seule fenêtre 820, 830. Cependant, ledit module 410 peut être étendu au traitement d'une manière simultanée de signaux vidéo multiples, en
utlisant la totalité du même circuit correspondant pour chaque signal vidéo requis.
Chaque module de détection de mouvement 410 peut être étendu de manière à considérer le mouvement dans une pluralité de fenêtres 820, 830, en utilisant plusieurs générateurs de fenêtres 428, plusieurs intégrateurs d'image 444, plusieurs échantillonneurs-bloqueurs 450 et plusieurs comparateurs de fenêtre 456 respectivement prévus pour les fenêtres 820, 830 requises. L'interface d'utilisateur 458 pour la détection de mouvement fournit l'emplacement et la taille de la fenêtre 820, 830, tels que spécifiés par l'utilisateur, à une commande d'ajustements de fenêtre 476, par une ligne 474. Par exemple, l'utilisateur peut utiliser la commande 476 pour spécifier l'emplacement vertical et horizontal de chacun des deux coins opposés de la fenêtre 820, 830. Selon une autre alternative, des commandes 464, 466, 468 et 470 peuvent specifier la position verticale et horizontale d'un coin de la fenêtre 820, 830, ainsi que la largeur et la hauteur de ladite
fenêtre 820, 830.
Le moyen de séparation 420 à impulsion de synchronisation extrait des informations d'impulsion de synchronisation verticales et horizontales du signal vidéo amplifie 418. Ces informations de synchronisation extraites sont fournies à la commande logique 430, au circuit échantillonneur-bloqueur 450 et au moyen générateur de fenêtres 428, par des lignes 422 et 454. Les informations de synchronisation permettent de faire correspondre aux éléments du module 410 de détection de mouvement une position sur l'image vidéo, avec un décalage de temps à compter du début de chaque trame du signal vidéo. La commande logique 430 génère des signaux de commande 432 qui sont fournis
au moyen de commande 434 de la brillance de la fenêtre 820, 830.
La commande d'ajustements de fenêtre 476 fournit l'emplacement et la taille de la fenêtre 820, 830 au générateur de fenêtre 428, par une ligne 478. Le générateur de fenêtre 428 utilise ces informations en relation avec les signaux de synchronisation pour générer un signal de sortie 442 relatif aux limites de fenêtre 820, 830, lequel indique à quel moment le signa vidéo restauré 426 contient des informations d'image se trouvant à l'intérieur de la fenêtre 820, 830. Le générateur de fenêtre 428 contient des compteurs programmables. En comptant le nombre d'impulsions de synchronisation horizontales (ou lignes horizontales) à partir de l'impulsion de synchronisation verticale (qui représente le
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début de la trame d'image), on sélectionne des lignes horizontales données qui constituent les limites supérieure et inférieure de la fenêtre 820, 830. Des compteurs de synchronisation horizontale #l et #2 réalisent cette fonction. En comptant le temps écoulé depuis le début de l'impulsion de synchronisation horizontale, on sélectionne des positions particulières sur la ligne horizontale, qui constituent les limites gauche et droite
de la fenêtre 820, 830. Des compteurs de temps #1 et #2 réalisent cette fonction.
L'intégrateur de fenêtre 444 reçoit le signal vidéo restauré 426, le signal de limites de fenêtre 442 et réalise une intégration de la brillance de l'image représentée par le signal vidéo, mais seulement lorsque ce signal vidéo contient des informations qui sont situées à l'intérieur de la fenêtre 820, 830, comme le permet le signal de limites de fenêtre 442 Ainsi, les signaux de sortie 446 et 448 de l'intégrateur de fenêtre 444 traduisent la brillance intégrée qui est seulement relative à la partie de l'image vidéo interne à la fenêtre
820, 830.
Le moyen de commande de la brillance de fenêtre 434 reçoit un signal 436 du générateur de fenêtre 428 qui indique à quel moment le signal vidéo représente des informations d'image, lesquelles correspondent à des emplacements à l'intérieur de la fenêtre 820, 830. Ledit moyen de commande 434 fonctionne en mode de réglage et fournit un signal de "brillance additionnelle" 438 au moyen d'amplification / mélange vidéo de sortie 440, en indiquant à quel moment le signal vidéo correspond à un emplacement à l'intérieur de la fenêtre 820, 830. Ledit moyen d'amplification / mélange 440 utilise le signal vidéo composite et amplifié 418 et le signal de "brillance additionnelle" 438 pour générer un signal vidéo de sortie 488 qui est fourni au moniteur vidéo 486. Le signal vidéo de sortie 488 est similaire au signal d'entrée, mais sa brillance est accentuée à chaque fois que le signal de "brillance additionnelle" 438 est utilisé. Ainsi, la partie de l'image interne à la fenêtre 820, 830 apparaît plus claire que le restant de ladite fenêtre 820, 830. Quand on valide le mode de réglage, cette caractéristique permet à l'utilisateur d'observer l'emplacement des limites de la fenêtre 820, 830, ce qui permet
l'ajustement approprié de celle-ci.
Le circuit échantillonneur-bloqueur 450 est sensible en réponse à un signal 454 émis par le séparateur à impulsion de synchronisation 420. Ledit circuit 450 échantillonne le signal de sortie 446 reçu de l'intégrateur de fenêtre 444 au début de chaque nouvelle trame vidéo. Ainsi, à la fin de chaque trame vidéo, le signal de sortie 448 de l'intégrateur
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de fenêtre 444 présente la brillance intégrée seulement sur la fenêtre 820, 830 de la trame vidéo en cours, et le signal de sortie 452 dudit circuit 450 présente la brillance intégrée seulement sur la fenêtre 820, 830 de la trame vidéo precedente. Les signaux 448 et 452 sont fournis au comparateur de fenêtre 456. L'interface d'utilisateur 458 pour la détection de mouvement fournit un niveau seuil pour ladite détection, comme spécifié par l'opérateur, au comparateur de fenêtre 456. Si la différence entre les signaux 448 (brillance de trame vidéo en cours) et 452 (brillance de trame vidéo précédente) excède le niveau seuil de détection de mouvement choisi par l'opérateur, alors ledit comparateur de
fenêtre 456 émet un signal de détection de mouvement 482.
La Fig. 9 est un organigramme illustrant un second exemple de méthode 958 destinée à être mise en oeuvre par le système d'imagerie 100 selon l'invention, pour détecter des mouvements ou d'autres changements dans un flux d'informations d'image vidéo. La méthode 958 de la Fig. 9 peut être mise en oeuvre en relation avec le système de détection de mouvement 410 de la Fig. 8, ou avec tout autre moyen de traitement de
signal vidéo approprié.
La méthode 958 débute par l'étape 960. A l'étape 962, on tamponne et amplifie le signal d'image d'entrée. A l'étape 964, on restaure le niveau de noir du signal vidéo amplifié à un niveau de base standard. A l'étape 966, on extrait du signal vidéo les
impulsions de synchronisation verticales et horizontales.
A l'étape 968, on pratique un test pour déterminer si le module de détection de mouvement 410 se trouve en mode "test" ou en mode "réglage", ou en mode de fonctionnement. Si ledit module 410 est en mode de "réglage", la méthode 958 se
poursuit par l'étape 970.
A l'étape 970, on programme le compteur de lignes horizontales #I pour un nombre de lignes correspondant à la limite supérieure de la fenêtre 820, 830. A l'étape 972, on programme le compteur de lignes horizontales #2 pour un nombre de lignes correspondant à la limite inférieure de ladite fenêtre 820, 830. A l'étape 974, on programme le compteur de temps #1I pour une valeur d'horloge de pixel correspondant à la limite gauche de ladite fenêtre 820, 830. A l'étape 976, on programme le compteur de temps #2 pour une valeur d'horloge de pixel correspondant à la limite droite de ladite fenêtre 820, 830. A l'étape 978, on affiche la fenêtre 820, 830 ou bien on l'accentue sur l'image. Par exemple, on peut augmenter la brillance du signal vidéo à chaque fois que
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ledit signal correspond à des emplacements d'image qui sont aà l'intérieur de la
fenêtre 820, 830.
A l'étape 980, on pratique un test pour déterminer si une demande d'ajustement de fenêtre 820, 830 est en cours, telle qu'une modification dans les commandes de l'interface d'utilisateur 458 pour la détection de mouvement. Dans l'affirmative, on modifie en conséquence, à l'étape 982, la taille, la forme ou la position de la fenêtre 820, 830 et, à l'étape 984, on définit le niveau seuil de détection de mouvement. La méthode 958 se poursuit ensuite par l'étape 986. Si aucune demande d'ajustement de fenêtre 820, 830 n'était en cours à l'étape 980, on passe directement par cette méthode 958 à l'étape
986.
A l'étape 986, on pratique un test pour déterminer si l'utilisateur a demandé à quitter le mode de réglage. Dans la négative, on retourne par la méthode 958 à l'étape 980 pour attendre une autre demande d'ajustement de fenêtre 820, 830. Dans le cas
contraire, cette méthode 958 se poursuit par l'étape 988.
Si l'on détermine à l'étape 968 que le module de détection de mouvement 410 ne se trouve pas en mode de test ou de réglage, alors on passe directement à l'étape 988. A l'étape 988, la partie de la première trame du signal vidéo qui est située à l'intérieur de la fenêtre 820, 830 choisie par l'utilisateur est intégrée pour déterminer une brillance intégrée de fenêtre 820, 830. A l'étape 990, la brillance intégrée de fenêtre 820, 830 relative à la première trame du signal vidéo est établie afin de servir de référence ou de niveau de base pour l'image dans la fenêtre 820, 830. A l'étape 992, la partie de la trame "suivante" du signal vidéo qui est située à l'intérieur de ladite fenêtre 820, 830 est intégrée
pour déterminer une brillance intégrée de fenêtre 820, 830.
A l'étape 994, la valeur de référence de la brillance intégrée de fenêtre qui a été déterminée à partir de la première trame du signal vidéo est soustraite de la valeur de brillance intégrée de fenêtre, qui a été déterminée à partir de la trame "suivante". Le résultat représente la différence de brillance pour la fenêtre 820, 830 entre la trame de référence et la trame suivante. A l'étape 996, on compare la valeur de différence de brillance au niveau seuil de détection de mouvement qui a été défini à l'étape 984 Si la valeur de différence excède ce seuil, alors on met en oeuvre l'étape 998 et le module de détection de mouvement 410 émet le signal de détection de mouvement 482 Si au contraire ladite valeur de différence n'excède pas ledit seuil, alors on passe par la méthode
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958 à l'étape 988 pour répéter la procédure. On répète les étapes 988 à 996 sur des
trames successives du signal vidéo, jusqu'à ce qu'un mouvement soit détecté.
Les modes de réalisation de l'invention qui sont décrits ci-dessus constituent simplement des exemples de manières dont l'invention peut être mise en oeuvre. D'autres manières peut être également possibles, et elles appartiennent au cadre de l'invention qui a
été définie.
D'une manière générale et en référence à la description ci-dessus, la méthode
selon l'invention pour passer rapidement d'un mode d'imagerie avec exposition par fluoroscopie à un mode d'imagerie avec exposition par radiographie est destinée à être mise en oeuvre par un système d'imagerie 100 prévu pour fonctionner selon des modes d'exposition par radiographie et par fluoroscopie, ledit système 100 comportant des moyens d'émission de rayons X 112, 118, 158, 182 qui présentent un niveau de débit de sortie de rayons X sensible d'une manière pratiquement instantanée à un premier paramètre d'alimentation en courant électrique, ledit niveau de débit de sortie de rayons X étant sensible d'une manière pratiquement non instantanée à un second paramètre
d'alimentation en courant électrique.
Comme cela a été décrit ci-dessus, cette méthode comprend les étapes suivantes: (a) etablir une dose désirée de rayons X, (b) maintenir ledit premier paramètre à un niveau destiné à être utilisé pendant ledit mode d'exposition par fluoroscopie, (c) modifier ledit second paramètre pour lui attribuer une valeur appropriée pour ledit mode d'exposition par radiographie, (d) mesurer une dose cumulée de rayons X qui est délivrée par lesdits moyens d'émission de rayons X 112, 118, 158, 182, (e) achever ledit mode d'exposition par radiographie lorsque ladite dose cumulée de rayons X qui est mesurée est supérieure ou égale à ladite dose désirée de rayons X. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite étape (d) comprend une étape qui consiste à mesurer ladite dose cumulée de rayons X en procédant à une mesure par intégration du débit de sortie réel de rayons X qui est relatif auxdits moyens
d'émission 112, 118, 158, 182.
Selon une variante de mise en oeuvre de ladite étape (d), celle-ci comprend une étape qui consiste à mesurer ladite dose cumulée de rayons X en procédant à une mesure
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par intégration d'un paramètre électrique relatif à l'énergie d'alimentation desdits moyens d'émission 112, 118, 158, 182 Quant aà la méthode selon l'invention pour passer rapidement d'un mode d'imagerie avec exposition par radiographie à un mode d'imagerie avec exposition par fluoroscopie, ladite méthode étant destinée à être mise en oeuvre par ledit système d'imagerie (100), elle comprend les étapes suivantes: (a) établir une valeur désirée pour ledit niveau de débit de sortie de rayons X, pendant ledit mode d'exposition par fluoroscopie, (b) déterminer une valeur pour ledit second paramètre qui a été utilisée pendant ledit mode d'exposition par radiographie, (c) déterminer une valeur pour ledit premier paramètre de telle sorte que lesdits moyens d'émission de rayons X 112, 118. 158, 182 génèrent ladite valeur désirée pour ledit niveau de débit de sortie de rayons X, lorsque lesdits moyens d'émission 112, 118, 158, 182 fonctionnent à ladite valeur déterminée dudit second paramètre, (d) modifier ledit second paramètre pour lui attribuer une valeur appropriée pour ledit mode d'imagerie par fluoroscopie, (e) modifier leditpremier paramètre pour lui attribuer une valeur déterminée de premier paramètre, (f) mesurer ledit niveau de débit de sortie de rayons X et ajuster en conséquence ledit premier paramètre, pour faire en sorte que ledit niveau de débit de sortie se
rapproche de ladite valeur désirée qui a été établie pour celui-ci.
Selon une autre caractéristique de l'invention qui a été détaillée cidessus, un système d'imagerie pour diagnostic par radiographie / fluoroscopie en vue de l'examen d'un sujet comprend: - des moyens 112, 118, 158, 182 pour émettre par impulsions des rayons X, avec un débit d'impulsions pouvant être commandé, - des moyens 810 pour recevoir une image de fluoroscopie dudit sujet, - des moyens pour établir un premier débit d'impulsions approprie, pour l'observation dudit sujet par fluoroscopie à impulsions lorsque ledit sujet est pratiquement immobile,
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- des moyens pour établir un second débit d'impulsions approprié, pour l'observation dudit sujet par fluoroscopie à impulsions lorsque ledit sujet est en mouvement, et - des moyens 406, 496 pour recevoir des informations indiquant que ledit sujet est en mouvement, lesdits moyens de réception d'informations 406, 496 étant différents desdits moyens de réception 810 d'une image de fluoroscopie dudit sujet, lesdits moyens d'émission de rayons X par impulsions 112, 118, 158, 182 étant prévus pour fonctionner en réponse auxdits moyens de réception d'informations 406, 496, pour utiliser ledit premier débit d'impulsions lorsque ledit sujet est immobile et ledit
second débit d'impulsions lorsque ledit sujet est en mouvement.
(nO 2756698

Claims (4)

REVENDICATIONS
1) Méthode pour passer rapidement d'un mode d'imagerie avec exposition par fluoroscopie à un mode d'imagerie avec exposition par radiographie, ladite méthode étant destinée à être mise en oeuvre par un système d'imagerie (100) pour diagnostic par radiographie / fluoroscopie prévu pour fonctionner selon un mode d'exposition par radiographie et selon un mode d'exposition par fluoroscopie, ledit système (100) comportant des moyens d'émission de rayons X (112, 118, 158, 182) qui présentent un niveau de débit de sortie de rayons X sensible d'une manière pratiquement instantanée à un premier paramètre d'alimentation en courant électrique, ledit niveau de débit de sortie de rayons X étant sensible d'une manière pratiquement non instantanée à un second paramètre d'alimentation en courant électrique, ladite méthode étant caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes suivantes: (a) établir une dose désirée de rayons X, (b) maintenir ledit premier paramètre à un niveau destiné à être utilisé pendant ledit mode d'exposition par fluoroscopie, (c) modifier ledit second paramètre pour lui attribuer une valeur appropriée pour ledit mode d'exposition par radiographie, (d) mesurer une dose cumulée de rayons X qui est délivrée par lesdits moyens d'émission de rayons X (112, 118, 158, 182), (e) achever ledit mode d'exposition par radiographie lorsque ladite dose cumulée de rayons X qui est mesurée est supérieure ou égale à ladite dose désirée de rayons X.
2) Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite étape (d) comprend une étape qui consiste à mesurer ladite dose cumulée de rayons X en procédant à une mesure par intégration du débit de sortie réel de rayons X qui est relatif auxdits moyens d'émission (112, 118, 158, 182)
3) Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite étape (d) comprend une étape qui consiste à mesurer ladite dose cumulée de rayons X en procédant à une mesure par intégration d'un paramètre électrique relatif à l'énergie d'alimentation
desdits moyens d'émission (112, 118, 158, 182).
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4) Méthode pour passer rapidement d'un mode d'imagerie avec exposition par radiographie à un mode d'imagerie avec exposition par fluoroscopie, ladite méthode étant destinée à être mise en oeuvre par un système d'imagerie (100) pour diagnostic par radiographie / fluoroscopie prévu pour fonctionner selon un mode d'exposition par radiographie et selon un mode d'exposition par fluoroscopie, ledit système (100) comportant des moyens d'émission de rayons X (112, 118, 158, 182) qui présentent un niveau de débit de sortie de rayons X sensible d'une manière pratiquement instantanée à un premier paramètre d'alimentation en courant électrique, ledit niveau de débit de sortie de rayons X étant sensible d'une manière pratiquement non instantanée à un second paramètre d'alimentation en courant électrique, ladite méthode étant caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes suivantes: (a) établir une valeur désirée pour ledit niveau de débit de sortie de rayons X, pendant ledit mode d'exposition par fluoroscopie, (b) déterminer une valeur pour ledit second paramètre qui a été utilisée pendant ledit mode d'exposition par radiographie, (c) déterminer une valeur pour ledit premier paramètre de telle sorte que lesdits moyens d'émission de rayons X (112, 118, 158, 182) génèrent ladite valeur désirée pour ledit niveau de débit de sortie de rayons X, lorsque lesdits moyens d'émission ( 12, 118, 158, 182) fonctionnent à ladite valeur déterminée dudit second paramètre, (d) modifier ledit second paramètre pour lui attribuer une valeur appropriée pour ledit mode d'imagerie par fluoroscopie, (e) modifier ledit premier paramètre pour lui attribuer une valeur déterminée de premier paramètre, (f) mesurer ledit niveau de débit de sortie de rayons X et ajuster en conséquence ledit premier paramètre, pour faire en sorte que ledit niveau de débit de sortie se
rapproche de ladite valeur désirée qui a été établie pour celui-ci.
) Système d'imagerie pour diagnostic par radiographie / fluoroscopie en vue de l'examen d'un sujet, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens (112, 118, 158, 182) pour émettre par impulsions des rayons X, avec un débit d'impulsions pouvant être commandé, - des moyens (810) pour recevoir une image de fluoroscopie dudit sujet,
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- des moyens pour établir un premier débit d'impulsions approprié, pour l'observation dudit sujet par fluoroscopie à impulsions lorsque ledit sujet est pratiquement immobile, - des moyens pour établir un second débit d'impulsions approprié, pour l'observation dudit sujet par fluoroscopie a impulsions lorsque ledit sujet est en mouvement, et - des moyens (406, 496) pour recevoir des informations indiquant que ledit sujet est en mouvement, lesdits moyens de réception d'informations (406, 496) étant différents desdits moyens de réception (810) d'une image de fluoroscopie dudit sujet, lesdits moyens d'émission de rayons X par impulsions (112, 118, 158, 182) étant prévus pour fonctionner en réponse auxdits moyens de réception d'informations (406, 496), pour utiliser ledit premier débit d'impulsions lorsque ledit sujet est immobile et ledit
second débit d'impulsions lorsque ledit sujet est en mouvement.
FR9715257A 1996-11-29 1997-11-28 Methode d'imagerie pour le diagnostic par radiographie/ fluoroscopie et systeme d'imagerie pour sa mise en oeuvre Withdrawn FR2756698A1 (fr)

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US08/753,772 US5917882A (en) 1996-11-29 1996-11-29 Radiographic/fluoroscopic imaging system with reduced patient dose and faster transitions between radiographic and fluoroscopic modes

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