FR2875693A1 - Dispositif de tomographie par rayons x - Google Patents

Abstract

Pour réaliser une tomographie avec un mammographe, on prévoit de monter un tube (5) à rayons X à l'extrémité d'un bras oscillant (10), par l'intermédiaire d'un mécanisme (36, 37, 40, 41) de déplacement relatif. Le mécanisme de déplacement relatif est tel qu'il permet au tube de suivre la trajectoire d'une cycloïde (44). On montre, en décidant de prendre des poses uniquement pendant la durée où le tube subit dans sa trajectoire des points de rebroussements (13, 14) qu'on peut garder une vitesse constante de déplacement du bras tout en augmentant notablement la durée utile de pose. On évite d'avoir à supporter les effets de vibration inhérents à cette structure par la mise en place, éventuellement, d'un contre poids.

Description

Dispositif de tomographie par rayons X

La présente invention a pour objet un dispositif de tomographie par rayons X qui, dans un exemple particulier de réalisation, est un dispositif de tomographie pour mammographie. La tomographie par rayons X est une technique qui permet d'acquérir une image d'une coupe, un plan de coupe généralement, à l'intérieur d'un corps, d'un objet. Dans la pratique et dans le domaine médical, un patient est ainsi soumis à un examen pour identifier dans son corps la présence et la nature d'affections à guérir.

Les principes de la tomographie sont notamment décrits dans le document de brevet français FR-A-2 568 122, Dl. Dans ce document Dl, on présente un dispositif tomographie de type mécanique pour réaliser une homotéthie constante entre un plan de déplacement d'un tube à rayons X, un plan d'un film détecteur, et un plan d'une tranche à imager dans un corps à examiner. Dans l'invention, on pourra prévoir, notamment du fait de l'utilisation d'un détecteur de type électronique (sans film), de déplacer le tube à rayons X, non plus dans un plan parallèle au plan du détecteur et au plan de la coupe à imager, mais sur un arc de cercle, voire sur une portion sphère. Dans ce cas, on corrige en conséquence les distorsions d'une image acquise. En pratique, plutôt que d'utiliser alors un film radiosensible, on utilise un détecteur électronique et, à partir d'un signal mesuré par ce détecteur et converti en signal numérique, on effectue tous les traitements de correction nécessaires afin de reconstruire les images.

Plutôt que d'acquérir une image par une intégration continue de l'irradiation sur un film sensible aux rayons X, on préfère donc procéder par échantillonnage d'une série de poses. L'objet et donc le détecteur sont ainsi irradiés pendant des poses consécutives. Pour ces poses, le foyer du tube à rayons X occupe dans l'espace des positions fixes, angulairement réparties. Dans un exemple, et bien que cela ne puisse pas être considéré comme une limitation de l'invention, on prévoit que l'exploration angulaire soit ainsi de 60 degrés, de plus ou moins 30 degrés par rapport à une direction médiane d'irradiation, en général verticale pour un mammographe.

Au cours de cette exploration, on procède à l'acquisition d'un certain nombre d'images, par exemple neuf, onze, treize ou autres, en fonction de la 35 précision de reconstruction d'image souhaitée. En appliquant ensuite des algorithmes de reconstruction d'images, du type de ceux utilisés en tomodensitométrie, on sait reconstruire l'image dans un plan de coupe, ainsi que d'autres images dans des plans adjacents au plan de coupe. De cette façon, on peut parler de tomographie de synthèse dans laquelle on acquiert toutes les images en un seul balayage. En pratique, l'image dans le plan de coupe est plus précise que les images dans les plans adjacents lorsque l'exploration ne s'effectue pas sur 180 . Les corrections impliquées par la synthèse concernent autant le fait que la trajectoire du foyer du tube à rayon X n'est pas homothétique de la position du détecteur, que le fait que le détecteur présente, selon les différentes incidéhcésüne inclinaison par rapport à la direction normale de projection. On sait corriger par le calcul les effets de ces contraintes d'acquisition pour utiliser des algorithmes de reconstruction de tomodensitométrie.

L'acquisition de telles images par rayons X présente néanmoins des problèmes inhérents à la technologie de production des rayons X. En pratique, les tubes à rayons X ne sont susceptibles d'émettre un rayonnement avec une dureté voulue et une puissance attendue que dans des conditions bien maîtrisées d'utilisation. Notamment, au cours d'une acquisition et au fur et à mesure de l'exécution des différentes poses, la température du foyer du tube s'élève au risque soit de détériorer une anode du tube à rayon X, soit d'altérer la qualité du rayonnement. Compte tenu par ailleurs de la puissance, forte, demandée, pour les examens de mammographie en particulier, il n'est pas possible de prévoir un mouvement continu du tube avec des prises de cliché très brèves. Le meilleur principe à retenir est alors celui de l'irradiation de l'objet alors que le foyer est immobile. Puis on effectue le déplacement du foyer entre deux positions de pose. Puis on réalise une pose consécutive et ainsi de suite.

Le problème rencontré par ce type d'acquisition est d'une part le temps de soumission de l'objet, la patiente en mammographie, à l'examen. Compte tenu que, pour un tel examen de mammographie, le sein de la patiente est soumis à une compression pénible, le confort d'examen n'est pas acceptable si cet examen est trop long. D'autre part, le poids d'un tube à rayon X est tel que ses déplacements et ses arrêts successifs provoquent des oscillations dans la structure du mammographe ou plus généralement du tomographe.

Ces oscillations ont pour conséquence de faire trembler le foyer au cours de l'acquisition de l'image. Dans ces conditions l'image acquise est floue et non exploitable. On est donc confronté à devoir trouver un compromis entre ces difficultés. D'une part, si on cherche à éviter les oscillations de l'appareil de tomographie entre les poses, la durée de l'examen est allongée, au détriment du confort de la patiente. D'autre part, si on veut accélérer la succession des poses, l'image obtenue n'est pas de bonne qualité. Quel qu'il soit, le compromis n'est pas satisfaisant.

Dans l'invention, pour remédier à ce problème, on prévoit de mettre en place une acquisition de poses discrètes au cours desquels la vitesse de déplacement du foyer est très faible, tout en continuant à évoluer au cours de la pose, sans atteindre un arrêt maintenu. En agissant ainsi, on montre qu'on peut en quelque sorte réduire les effets des décélérations et accélérations correspondantes à chaque pose, de manière à réduire les tremblements. Pour une même vitesse moyenne du déplacement du foyer au cours de l'exploration totale conforme à un examen acceptable par la patiente, on peut montrer qu'en agissant ainsi on est capable d'obtenir une augmentation de la durée des poses, pour un même déplacement tolérable au cours de l'acquisition de chaque pose. Cette augmentation est dans une proportion de quarante fois la durée de pose correspondant à un maintien constant de la vitesse de déplacement du foyer.

On peut même profiter de cette évolution constante de la vitesse pour compenser les oscillations relatives aux harmoniques des premiers ordres du mouvement. Dans un exemple, la compensation est mécanique.

Dans une variante, la loi de vitesse ainsi imposée peut-être respectée avec l'utilisation d'un codeur optique, avec asservissement ou commande en boucle ouverte, notamment comme celui décrit dans le document Dl. Dans une variante préférée de l'invention, on préfère réaliser un déplacement du foyer, d'une manière mécanique, par rapport à une extrémité d'un bras qui porte le tube à rayon X. Dans un exemple particulier de réalisation, ce déplacement relatif du foyer par rapport à l'extrémité du bras sera un mouvement cycloïdal, épicycloïde ou hypocycloïde.

En variante, on déplace le foyer du tube dans une direction opposée au mouvement du tube pendant la pose. En pratique, dans une paroi du tube, on déplace, dans une fenêtre de sortie des rayons X, une fente de colimation. De cette manière, malgré le déplacement de l'enveloppe du tube au cours d'une pose, on provoque une stationnarité (temporaire) du foyer. Plus exactement dans ce cas, on fait en sorte qu'un axe moyen d'irradiation soit orienté, au moins approximativement, vers un point particulier fixe dans l'objet, par exemple un point milieu. Au besoin, le mouvement cycloïdal et le déplacement du collimateur sont combinés. En agissant ainsi on maintient temporairement stationnaire le foyer du tube.

D'autres solutions pour aboutir au même résultat sont possibles avec des arrangements de type bielle manivelle. Un système bielle-manivelle permet de transformer un mouvement de rotation en un mouvement de translation alternative. Autrement, tout dispositif d'indexage, avec codage optique par exemple comme décrit dans le document Dl ci-dessus, est envisageable.

L'invention a donc pour objet un dispositif de tomographie comportant un support, notamment pour supporter un objet à tomographier, un tube muni d'un foyer émetteur de rayons X et un détecteur de rayons X pour détecter des rayons X émis au cours d'une exposition de l'objet, des moyens pour déplacer le tube à rayon X le long d'une trajectoire par rapport au support, ces moyens pour déplacer comportant des moyens pour que la vitesse d'un foyer du tube varie en fonction de la position de ce foyer par rapport au support, caractérisé en ce que ces moyens sont tels que l'accélération du foyer par rapport au support est continue, - la vitesse du foyer par rapport au support est continue, - pour une multiplicité de positions réparties sur cette trajectoire, et dont le nombre est supérieur ou égal à trois, la vitesse passe chaque fois par un 25 minimum en un point, et - chaque exposition de l'objet aux rayons X est effectuée pendant une durée au cours de laquelle la vitesse du foyer est minimale.

L'invention a également pour objet un dispositif de tomographie comportant un support, notamment pour supporter un objet à tomographier, un tube muni d'un foyer émetteur de rayons X, un détecteur de rayons X pour détecter des rayons X émis au cours d'une exposition de l'objet, et un bras mobile pour porter le foyer le long d'une trajectoire par rapport au support pendant une tomographie, caractérisé en ce que le moyen pour porter le foyer comporte un moyen pour provoquer un déplacement relatif du foyer par rapport à une extrémité du bras, ou comporte un moyen pour modifier une orientation moyenne d'irradiation du tube par rapport à une enveloppe du tube, pendant cette tomographie.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et dûment limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: une représentation schématique d'un appareil de tomographie, en particulier un mammographe, muni des moyens perfectionnés de l'invention; - Figures 2a et 2b: des représentations respectivement théorique et pratique du diagramme de vitesse du foyer dans l'état de la technique; - Figures 3a et 3b: un exemple de réalisation, dans le cadre de la variante préféré, d'un mouvement du foyer permettant d'obtenir un diagramme de vitesse favorable selon l'invention; - Figures 4a et 4b: des courbes comparatives de positions dans l'espace du foyer en fonction du temps, le long de sa trajectoire, dans l'état de la technique et dans l'invention respectivement; - Figure 5a et 5 b: des particularités de réalisation d'un cas de la variante préféré de l'invention. ; - Figure 6: une présentation de la variante de l'invention.

La figure 1 montre un dispositif 1 de tomographie conforme à l'invention. Ce dispositif 1 de tomographie comporte un support 2 pour supporter un objet un tomographier. Selon ce qui à été dit précédemment, l'appareil de tomographie sera ici en particulier un mammographe, le support 2 étant un plateau porte sein pour supporter un sein d'une patiente.

Néanmoins, tout autre type d'appareil de tomographie serait envisageable. Normalement, le sein de la patiente est placé sur le plateau 2 et est compressé par une pelote 3 manoeuvrable par une opératrice à l'aide par exemple de poignées 4. Le tomographe 1 comporte par ailleurs un tube 5 émetteur de rayon X et un détecteur 6 apte à détecter les rayons après que ceux-ci aient pu traverser le sein de la patiente. Le détecteur 6 est placé sous le plateau porte sein. En pratique, la pelote 4 est formée en un matériau transparent aux rayons X, notamment en matière plastique.

Alors que la pelote 4, le sein de la patiente, le plateau 2 et le détecteur 6 sont fixes, le tube à rayon X 5 peut occuper diverses positions dans l'espace par rapport à cet ensemble. Notamment, on a montré ici des positions réparties en basculement entre une première position extrême 7 et une deuxième position extrême 8, par exemple symétriques l'une de l'autre, par rapport à une direction bissectrice 9. Les positions sont globalement réparties sur un arc de cercle. A cet effet, le tube 5 est porté par un bras 10, formé ici par un arceau. Il serait cependant envisageable de réaliser au sommet du tomographe 1 un rail horizontal (par exemple fixé à un plafond) pour supporter en coulissement un bras de maintien du tube 5 à rayon X. Dans ce cas, la trajectoire du tube 5 à rayon X serait globalement situé dans un plan plutôt que d'être situé, en bout de l'arceau 10, globalement sur un arc de cercle. D'autres arrangements sont possibles permettant au tube de se déplacer dans un plan ou dans une portion de sphère.

Le tube 5 est muni d'un foyer 11 qui est le foyer émetteur des rayons X. Selon l'invention, la vitesse du foyer 11 varie en fonction de la position de ce foyer 11 par rapport au support 2. Les caractéristiques essentielles de la variation de vitesse sont que l'accélération du foyer 11 par rapport au support 2 est continue. La valeur de cette vitesse subit donc des variations continues. De même la vitesse du foyer 11 par rapport au support est également continue. Pour une multiplicité de positions de pose, ici représentées par dix positions numérotées 12 à 21, et dont le nombre est supérieur ou égal à trois, la vitesse passe chaque fois par un minimum en un seul point. Le nombre de positions de pose, supérieur ou égal à trois, est lié au fait qu'il est connu de disposer d'un mammographe dont le tube est à l'arrêt dans l'incidence 7 et, après exploration régulière, est également à l'arrêt dans l'incidence 8.

Sur la trajectoire les positions sont réparties, de préférence régulièrement, encore que, avec les corrections de traitement de reconstruction d'image, il serait possible d'envisager que les positions, 12 à 21 ne soit pas régulièrement réparties. L'exposition de l'objet interposé sur le trajet des rayons X est effectuée pendant les durées au cours desquelles la vitesse du foyer est minimale, c'est à dire dans et autour des positions 12 à 21. Comme on peut le constater sur la figure 1, en particulier dans le cas ou le mouvement du foyer est le type cycloïdal, la trajectoire exacte du foyer n'est pas nécessairement celle d'un arc de cercle ou d'une portion de sphère mais est inscrite dans une portion de couronne circulaire ou sphérique.

Toutefois, le mouvement cycloïdal pourrait être effectué dans un plan, ou sur une portion de sphère. Dans ce cas, le mouvement relatif serait tangentiel dans ce plan ou à la surface de cette sphère.

Sur la figure 2a on montre que, dans l'état de la technique, la vitesse du foyer 11 devait avoir une valeur nominale pendant une durée t1 et conduire le foyer 11 à parcourir une distance A pendant cette durée t1. Pendant une durée t2 consécutive à cette durée t1, le tube 5 à rayons X est arrêté, le foyer 11 est immobile et la ôse -étui être entreprise. Ainsi de suite, plusieurs poses peuvent être effectuées alors que le tube est placé avec le bras arceau 10 en plusieurs endroits le long de sa trajectoire. Toutefois, comme les vitesses représentées sur la figure 2a subissent au moment de leur établissement et au moment de leur suppression des variations infinies, cette solution n'est pas possible en pratique.

Figure 2b, le diagramme de vitesse peut être corrigé pour que la variation de la vitesse soit mécaniquement possible, croissante au début de la durée t1 puis décroissante pendant la fin de la durée t1. En pratique, avant la durée t2 au cours de laquelle le cliché est pris, il fallait attendre un temps d'attente t3 qui servait de durée d'amortissement des oscillations. Dans ces conditions, même pour une durée t2 courte, par exemple de l'ordre de 50 millisecondes secondes, il apparaissait que la durée totale tT pour réaliser une pose et se déplacer jusqu'à la suivante était très importante, de l'ordre de 700 millisecondes. Pour un nombre de poses important, par exemple supérieur à une dizaine, la durée de l'examen pouvait ainsi être portée à environ dix secondes. Ce qui est insupportable pour la patiente dont le sein est compressé.

Dans l'invention, pour réaliser en pratique dans un mode préféré le diagramme de vitesse préconisé, on prévoit que le bras 10 mobile qui porte le foyer 11 le long de trajectoire soit muni de moyen pour porter et déplacer le foyer 11 par rapport à une extrémité du bras. Autrement dit, on va faire en sorte que le bras 10 subisse un mouvement continu, en particulier de préférence à vitesse constante le long d'une trajectoire, ou au moins avec une faible variation. Dans un exemple, la trajectoire du bras 10 et en particulier de son extrémité 49 (figure 5a) sera un arc de cercle, ou située sur une portion sphère. Si le bras 10 est accroché à un rail, sa trajectoire est située dans un plan. Par rapport à cette extrémité du bras 10 à laquelle est accroché le tube 5 à rayons X, on prévoit alors un mouvement relatif, 2875693 8 pendant la tomographie, pour que le foyer 11 soit tantôt animé d'une vitesse très grande tantôt animé d'une vitesse très faible. Conformément à ce qui à été dit précédemment: la vitesse passe chaque fois par un minimum en un seul point. Des expositions sont effectuées pendant les durées au cours desquelles cette vitesse du foyer est ainsi minimale.

Dans un exemple, figure 3a, on a montré une trajectoire 22 de l'extrémité 49 en forme d'arc de cercle. Cette trajectoire est centrée sur un centre de visée 23 (figure 1, placé approximativement à proximité du ou au milieu du détecteur 6). En pratique, le centre de visé 23 peut être placé à l'endroit où est située la coupe principale de tomographie. Compte tenu des corrections qu'il est possible d'effectuer, cette contrainte n'est cependant pas nécessaire. Au cours de son déplacement, l'extrémité 49 du bras 10 occupe donc une position en abscisse sur sa trajectoire 22. Par rapport à cette position en abscisse, le foyer 11 est déplacé. Dans un exemple, simplement représenté figure 3a, le foyer 11 est placé en correspondance de la périphérie d'un cercle 24 qui roule sans glisser sur la trajectoire 22. Dans ces conditions, le foyer 11 subit une trajectoire cycloïdale, ici une trajectoire épicycloïde.

On a repéré par des angles respectivement a et 9 les positions du centre 25 du cercle 24 et du foyer 11. La figure 3b montre l'évolution de la variation relative de la vitesse angulaire du foyer 11 par rapport à la vitesse angulaire du centre 25 en fonction de la position angulaire de ce centre 25. Cette variation est sinusoïdale. Elle montre qu'aux points de rebroussement tels que 13 et 14 du mouvement cycloïdal, la vitesse relative du foyer 11 par rapport au centre 25 est nulle alors qu'elle est très élevée entre ces points de rebroussement.

La représentation de la figure 3a correspond à un cas où le foyer est placé sur, ou en correspondance, d'un cercle 24 qui roule lui-même sans glisser sur la trajectoire 22. II serait cependant possible de prévoir de placer le foyer en deçà ou au delà de la valeur exacte du rayon 26 du cercle 24. S'il est placé en deçà ou au delà, la courbe de la figure 3b change d'allure. On peut montrer toutefois que ces solutions n'apportent pas d'améliorations significatives, si ce n'est à la marge, voire sont moins optimales que la solution où le foyer est situé à la périphérie du cercle 24.

Sur la figure 4a on a montré d'une part l'évolution linéaire dans le temps, courbe 27, de la position du centre 25 du cercle 24. Pour une vitesse moyenne préférée constante, la courbe 27 est une droite évoluant linéairement dans le temps. On a négligé sur la figure 4a les parties de cette évolution correspondant à la mise en vitesse à vitesse constante du centre 25, et donc du bras 10 qui emporte le tube à rayons X 5, qui lui-même contient le foyer 11. En ordonnée sont indiquées les abscisses curvilignes sur la trajectoire 22. Sur la même figure est également représentée la courbe 28 représentant l'évolution de l'abscisse curviligne de la projection du foyer 11 sur la trajectoire 22. La projection est celle selon le rayon O. Autant la courbe 27 se présente sous la forme d'une droite, autant la courbe 28 se présente sous la forme d'une sinusoïde de base oblique. Cette sinusoïde présente des parties horizontales, ou quasiment horizontale 29, et des parties verticales ou quasiment verticales 30. Les parties 29 correspondent à des périodes au cours desquels les clichés sont pris. Le foyer 11 s'y déplace alors peu en fonction du temps. Les périodes 30 sont les périodes pendant lesquelles le tube 5 à rayons X n'irradie plus l'objet, où le cliché n'est pas pris, et pendant lesquelles par contre le foyer 11 se déplace à grande vitesse.

Sur la figure 4b on a montré en agrandissement les évolutions du centre 25 et du foyer 11. En admettant que la prise d'un cliché, la pose, puisse se faire alors que le foyer se déplace de 200 micromètres autour d'une position moyenne, on constate que pour une vitesse moyenne donnée et, si le foyer était placé au centre du cercle 25, la durée de prise de cliché autorisée par une vitesse régulière serait tif, valant dans un exemple 1, 5 millisecondes. Une telle vitesse moyenne conduit à un balayage total de la zone d'exploration de l'ordre de une à trois secondes, supportable par la patiente. Par comparaison, du fait de la présence des ralentissements 29, avec la trajectoire cycloïdale du foyer 11, la durée possible pour l'exposition devient i2, de l'ordre de 60 millisecondes, figure 4d. Autrement dit, l'invention permet de disposer d'un tube à rayon X quarante fois moins puissant, pour obtenir une irradiation suffisante, qu'un tube qu'il aurait été nécessaire de mettre en oeuvre dans la cas de la variation linéaire. Un tel tube aurait par ailleurs été impossible à réaliser.

Sur la figure 5a, on a montré un exemple préféré de réalisation d'un 35 dispositif permettant un mouvement cycloïdal comme proposé. Par rapport à un centre de rotation 23, correspondant au centre de visé du tube 1, on monte un bras 10. Le bras 10 est susceptible de basculer, par l'intermédiaire d'un palier 31, autour du centre 23. Tous les points du bras 10 sont donc soumis à des déplacements circulaires, de centre celui d'un arc de cercle 32.

Le bras 10 porte, figure 5b, une roue dentée 33 d'axe de rotation 34 et portée par un palier 35 par le bras 10. La roue dentée 33 entraîne deux roues dentées respectivement 36 et 37, d'axe de rotation respectivement 38 et 39, parallèles à l'axe 34. Les axes 38 et 39 sont par ailleurs placés symétriquement l'un de l'autre par rapport à la position de l'axe 34. Les deux roues dentées 36 et 37 sont également montrées sur la figure 5a. Les axes 38 et 39 sont tenus également par des paliers, ici non représentés, et maintenus par le bras 10.

La roue dentée 33 est entraînée par un moteur, non représenté, dont la position angulaire est indexée sur la position en rotation du bras 10 autour du centre 23. Les deux roues dentées 36 et 37 portent chacune un pion excentrique respectivement 40 et 41. Les pions 40 et 41 sont cylindriques circulaires avec un axe du cylindre circulaire parallèle aux axes 34, 38 et 39. Ces pions, figure 5b, sont engagés dans des logements respectivement 42 et 43 ménagés dans une enveloppe du tube 5. Les pions 40 et 41 maintiennent par ailleurs le tube 5, par exemple par des cannelures circulaires.

Lorsque le bras 10 tourne autour du centre 23, l'axe 34 tourne sur luimême et entraîne les deux roues dentées 36 et 37 à tourner toutes deux dans le même sens (parce que leurs axes 38 et 39 sont symétriques de l'axe 34). Les pions 40 et 41 subissent alors un mouvement cycloïdal. Ici, on a montré la trace 44 épicycloïde, figure 5a, de la position de l'axe du pion 41.

Dans le tube 5, une anode 45 rotative et située face à une cathode 46 qui la bombarde d'électrons. Soumise à ce bombardement, l'anode 45 est le lieu, à l'endroit de son foyer 11 d'une émission 47 de rayons X. Le foyer 11 est ici dans le prolongement d'un axe 48 du pion 41 dressé à la périphérie de la roue 37. Le foyer 11 subit donc tous les mouvements de cet axe 48.

La figure 5a montre que, par rapport à l'extrémité 49 du bras 10 (ou par rapport à n'importe quel point de ce bras 10), le tube 5 et donc son foyer 11 subissent des déplacements épicycloïdes. Le déplacement aurait pu être hypocycloïde. Il aurait toutefois présenté dans ce cas l'inconvénient d'être moins intéressant puisque, lors des déplacements rapides, le tube aurait été rapproché du centre 23. Il en aurait été éloigné lors des poses. Pour une construction optimale la solution épicycloïde est préférée.

Comme on peut le voir sur la figure 5a, le tube 5, qui peut peser jusqu'à une dizaines de kilos exerce des réactions assez fortes sur le palier 31. En ayant une construction mécanique très serrée, on peut montrer que les accélérations, résultant notamment des rebroussements aux points de rebroussement, et des grandes vitesses de déplacement tangentiel peuvent être contenues. Cependant, pour faciliter la construction on peut prévoir, de l'autre côté du bras 10 par rapport à celui sur lequel se trouve le tube 5 de placer un contrepoids 50. Le contrepoids 50 est entraîné également par une roue dentée 51 menée elle-même par une roue dentée 52. La roue 51 et la roue dentée 52 tournent dans le même sens, et sur les mêmes axes 38 et 35, respectivement, que les roues dentées 36 et 33. Cependant, l'endroit où est attaché le contrepoids 50 sur la roue 51, par exemple par un pion, est aussi excentrique, et diamétral, par rapport à l'axe 38, de l'endroit où est situé le pion 40. En pratique, le contrepoids 50 subit un mouvement épicycloïde décalé de celui du tube 5. On peut montrer que de cette façon, le contrepoids 50 compense les réactions imposées sur le palier 31.

Le bras 10 porte le tube 5. Si au lieu d'un bras 10 oscillant autour d'un axe 23, on avait choisi comme dans l'état de la technique un chariot, coulissant sur un rail, un arbre maintenu à ce chariot aurait porté le tube, et c'est par rapport à cet arbre jouant le rôle de bras qu'on aurait mesuré le déplacement relatif du foyer.

Pour indexer et entraîner la position en rotation de la roue dentée 33 sur le bras 10, on peut prévoir que la roue 52 s'engrène dans une piste 53 circulaire dentée et formant un arc de cercle de centre 23. La piste 53 est dans ce cas maintenue rigidement par rapport à la structure du mammographe 1 et, en particulier, par rapport au support et au détecteur 6. Les pions 40 et 41 sont de préférence dressés en périphérie des roues respectivement 36 et 37.

Lorsque les deux roues 36 et 37 sont emmenées en rotation simultanément, leurs pions 40 et 41 sont toujours alignés l'un avec l'autre selon une direction parallèle à une direction 54 de l'axe médian du bras 10.

Les deux logements sont alignés selon une direction principale de rayonnement du tube. En agissant ainsi on obtient comme résultat qu'une direction principale de rayonnement du tube 5 est toujours orientée en direction du centre 23. Autrement, on pourrait prévoir un pantographe pour maîtriser l'alignement.

La figure 5b montre également que le rayonnement X 47 passe au travers d'une fenêtre 55 ménagée dans une enveloppe 56 du tube. En aval de la fenêtre 55 (voire en amont), une fente d'un collimateur 57 à lames permet, en agissant sur les lames selon des directions 58, de limiter l'épanouissement du rayonnement 47. Dans la variante de l'invention, figure 6, on se sert de ce collimateur 57

à lames pour déplacer le foyer dans une direction opposée au mouvement du tube 5 pendant la pose. Par exemple au début de la pose le foyer 11 est dans la position 11a. Au cours de la pose, il se déplace, flèche 59 jusqu'à la position 11 b. Dans la position 11a, les lames sont, dans l'espace dans la position 57a, alors que le rayonnement X est, dans l'espace, dans la position 47a. Une direction moyenne d'irradiation du tube 5 est comprise dans ce cas, dans l'espace, entre les limites 60a et 61a des rayons X latéraux bloqués en bord de fente par les lames du collimateur 57.

Dans la position 11 b, alors que le foyer s'est déplacé dans l'espace, sans l'invention le rayonnement devrait se trouver en 47b entre les limites 60b et 61b, en pointillés. Ce rayonnement 47b serait imposé par des lames du collimateur en position 57b. Au lieu de cela, dans l'invention, on fait subir aux lames du collimateur des déplacements 62 et 62' dont la direction est opposée au déplacement 59. Dans ces conditions, le rayonnement utile se trouve être le rayonnement 47c, dont la direction moyenne est située entre les rayons latéraux 60c et 61c montrés en tirets. On constate que, alors que le tube s'est déplacé de la position lia à la position 11b, une même zone 62 de l'objet à été irradiée. En agissant ainsi une orientation moyenne d'irradiation du tube est modifiée par rapport à l'enveloppe 56 du tube, pendant la pose. Bien entendu, après que la pose ait été effectuée, et que l'enveloppe continue à se déplacer, les lames rejoignent la position 57a en prévision d'une prochaine pose exposition.

Sur la figure 6, les distances entre foyer, collimateur et objet à irradier ont été modifiées pour bien faire apparaître l'effet de l'invention. Compte tenu de ce que la distance du foyer 11 au collimateur 57 est dans la réalité bien plus petite que la distance du foyer à l'objet, tout se passe comme si, vu de l'objet, le foyer ne s'était pas (ou que très peu) déplacé au cours de la pose.

Dans l'esprit de cette variante tout moyen de déplacer le foyer 11 serait envisageable. Par exemple, il est possible de déplacer le foyer 11 par application d'un champ électrique ou magnétique sur le flux des électrons provenant de la cathode 46, avant qu'ils ne percutent l'anode 45.

D'une manière générale, on asservit la position du foyer 11 pour la rendre stationnaire à l'aide de moyens électriques, soit en déplaçant le foyer 11, soit en déplaçant avec un moteur électrique, ou par action magnétique, les lames du collimateur.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif (1) de tomographie comportant un support (2), notamment pour supporter un objet à tomographier, un tube (5) muni d'un foyer (11) émetteur de rayons X (47), un détecteur (6) de rayons X pour détecter des rayons X émis au cours d'une exposition (t2) de l'objet, et un bras (10) mobile pour porter le foyer le long d'une trajectoire (22) par rapport au support pendant une tomographie, caractérisé en ce que le moyen pour porter le foyer comporte un moyen (34-52) pour provoquer un déplacement relatif du foyer par rapport à une extrémité du bras pendant cette tomographie.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen pour provoquer le déplacement relatif comporte des moyens (33, 35, 37, 40, 41) pour que le mouvement relatif soit cycloïdal, épicycloïde ou hypocycloïde, de préférence épicycloïde.

3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen pour provoquer le déplacement relatif comporte une roue (37) de mouvement montée à l'extrémité du bras et étant munie d'un pion excentrique (41), une position en rotation de la roue étant indexée (53) sur une position du bras, le pion étant engagé dans un logement (43) du tube et entraînant le tube en mouvement relatif par rapport à cette extrémité du bras.

4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pion est cylindrique circulaire avec un axe (48) dressé à la périphérie de la roue.

- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que le moyen pour provoquer le déplacement relatif comporte deux roues (36, 37) de mouvement montées à l'extrémité du bras et étant munies chacune d'un pion excentrique, les positions en rotation des deux roues étant identiquement indexées (33) sur une position du bras, les pions étant engagés dans deux logements du tube, les deux logements étant alignés selon une direction principale (54) de rayonnement du tube.

6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux roues de mouvement sont entraînées par une même roue (33) d'entraînement.

7 - Dispositif selon l'une de revendication 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme de contrepoids (50) pour équilibrer le mouvement 35 relatif du tube. /15

8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mécanisme de contrepoids comporte une roue d'équilibrage (51) montée à l'extrémité du bras et munie d'un moyen excentrique entraînant un contrepoids, les positions en rotation d'une roue de mouvement et de la roue d'équilibrage étant indexées en opposition de phase sur une position du bras.

9 - Dispositif (1) de tomographie comportant un support (2), notamment pour supporter un objet à tomographier, un tube (5) muni d'un foyer (11) émetteur de rayons X (47), un détecteur (6) de rayons X pour détecter des o rayons X émis au cours d'une exposition (t2) de l'objet, et un bras (10) mobile pour porter le foyer le long d'une trajectoire (22) par rapport au support pendant une tomographie, caractérisé en ce que le moyen pour porter le foyer comporte un moyen pour modifier une orientation moyenne d'irradiation du tube par rapport à une enveloppe du tube, pendant cette tomographie.

10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte, pour modifier une orientation moyenne d'irradiation du tube par rapport à une enveloppe du tube, pendant cette tomographie, un moyen pour modifier une position d'une fente de collimation du tube à rayons X, dans une direction (62, 62') opposée au mouvement (59) du tube.

11 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la trajectoire est circulaire ou droite.

12 - Dispositif (1) de tomographie comportant un support (2), notamment pour supporter un objet à tomographier, un tube (5) muni d'un foyer (11) émetteur de rayons X (47) et un détecteur (6) de rayons X pour détecter des rayons X émis au cours d'une exposition (t1, t2) de l'objet, des moyens (10) pour déplacer le tube à rayon X le long d'une trajectoire (22) par rapport au support, ces moyens pour déplacer comportant des moyens pour que la vitesse d'un foyer du tube varie en fonction de la position de ce foyer par rapport au support, caractérisé en ce que ces moyens sont tels que - l'accélération du foyer par rapport au support est continue, la vitesse du foyer par rapport au support est continue, - pour une multiplicité de positions réparties (12-21) sur cette trajectoire, et dont le nombre est supérieur ou égal à trois, la vitesse passe chaque fois par un minimum en un point, et - chaque exposition de l'objet aux rayons X est effectuée pendant une durée au cours de laquelle la vitesse du foyer est minimale (t2).