FR2899349A1 - Reglage de position d'une installation de radiologie mobile - Google Patents

Abstract

Un dispositif de détection de défaut de positionnement entre un premier élément et un second élément comprend une unité d'émission d'ondes électromagnétiques (130,120) adaptée pour être rendue solidaire du premier élément, d'une part, et une unité de réception d'ondes électromagnétiques (23,230) et de traitement numérique adaptée pour être rendue solidaire du second élément. Cette dernière unité coopère avec l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques pour détecter un défaut de positionnement du premier élément par rapport au second élément. Dans une application à une installation de radiologie mobile, le premier élément est par exemple un générateur de rayons X, et le second élément est par exemple un capteur d'image radiologique.

Description

REGLAGE DE POSITION D'UNE INSTALLATION DE RADIOLOGIE MOBILE,

La présente invention concerne de manière générale l'imagerie mobile, notamment par rayons X, et plus particulièrement le réglage de position d'un appareil de radiologie mobile. Elle trouve des applications, en particulier, dans la radiologie numérique dentaire.

En référence à la figure 1, une installation d'imagerie mobile, par exemple une installation de radiologie numérique dentaire, comprend une source 10 de rayonnement (par exemple de rayons X), un capteur d'image 20, et une unité de commande 30. Le capteur 20 peut comprendre un détecteur numérique 21 de type CCD (en anglais "Charge Coupled Device"), associé à un scintillateur 22. Le détecteur 21 est sensible à des photons avec une longueur d'onde dans le domaine visible. Le scintillateur 22 joue le rôle de convertisseur de longueur d'onde, en recevant des rayons X en entrée et en délivrant des photons de lumière visible en sortie. L'unité de commande 30 est couplée au capteur 20 pour commander le fonctionnement de l'installation.

En fonctionnement, un objet 40 est placé entre la source 10 et le capteur 20. Dans l'exemple d'application envisagé ici, l'objet 40 comprend des éléments présentant une certaine opacité aux rayons X, tels qu'une dent 41 d'un patient, et des éléments transparents ou faiblement opaques aux rayons X, tels que la joue 42 du patient. L'image obtenue sur le capteur numérique 20 contient l'image de la cible, à savoir la dent 41. Dans le cas d'une installation mobile telle qu'une installation de radiologie dentaire, la source 10 de rayons X et le capteur numérique 20 ne sont pas solidaires l'un de l'autre. En effet, le capteur 20 est adapté pour être placé dans la bouche du patient contre la dent ciblée, et l'utilisateur (en général le praticien dentiste, ou son assistant) doit tenir la source 10 devant la surface sensible du capteur 20, et trouver la bonne position de la source 10 par rapport au capteur 20, dans laquelle la dent ciblée est en outre située entre la source et le capteur. Pour résoudre ce problème il a été a proposé un dispositif mécanique appelé angulateur. En référence à la figure 2, un angulateur 50 comprend une tige de support solidaire du capteur 20, et le long de laquelle une rondelle 51 peut coulisser. En fonctionnement, le capteur 20 est introduit dans la bouche du patient, du coté opposé à la face interne de la joue du patient et la rondelle 51 est amenée contre la face externe de la joue du patient. L'utilisateur amène ensuite la source 10 de rayons X contre la rondelle 51, ce qui permet de mieux positionner la source de rayons X devant le capteur, et aussi de mieux aligner la direction des rayons X sur l'axe perpendiculaire à la surface sensible du capteur 20. Un tel angulateur est toutefois d'une utilisation longue et fastidieuse. De plus, les éléments de fixation du capteur sur l'angulateur sont visibles sur la radiographie, et il n'est pas toujours possible de les utiliser. Afin de pallier ces inconvénients, la présente invention propose, selon un premier aspect, un dispositif de détection de défaut de positionnement entre un premier élément et un second élément, qui comprend: - une unité d'émission d'ondes électromagnétiques adaptée pour être rendue solidaire du premier élément; et, - une unité de réception d'ondes électromagnétiques et de traitement numérique adaptée pour être rendue solidaire du second élément, et coopérant avec l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques pour détecter un défaut de positionnement du premier élément par rapport au second élément.

Avantageusement, un tel dispositif peut s'adapter sur une installation de radiologie 'mobile existante. Le premier élément est alors la source de rayonnement, et le second élément est le capteur d'image. L'application du dispositif n'est toutefois pas limitée à cet exemple, le dispositif pouvant être utilisé pour aider au positionnement de tous types d'éléments.

Selon un deuxième aspect, l'invention propose aussi une installation d'imagerie mobile, comprenant: - une source de rayonnement; et, - un capteur d'image, ayant une surface sensible au rayonnement généré par la source de rayonnement, et non solidaire de la source de 30 rayonnement. L'installation comprend en outre un dispositif de détection de défaut de positionnement selon le premier aspect ci-dessus, dont : - l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques est solidaire de la source de rayonnement; et, - l'unité de réception d'ondes électromagnétiques et de traitement numérique est solidaire du capteur d'image.

Le défaut de positionnement peut être indiqué à l'utilisateur de toute manière appropriée. L'utilisateur peut alors modifier la position de la source et/ou du capteur. En variante, l'information de défaut de positionnement peut être utilisée ipour modifier automatiquement la position de la source de rayonnement, via un système de commande de position asservi. L'invention offre donc une alternative intéressante au dispositif appelé "angulateur". Dans des modes de réalisation, dans lesquels le nombre d'émetteurs électromagnétiques de l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques est au moins égal à quatre, l'unité de réception d'ondes électromagnétiques est configurée pour, en outre, détecter un angle entre un plan de l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques et un plan de l'unité de réception d'ondes électromagnétiques. Cet angle correspond à l'erreur de position angulaire (appelée aussi erreur de parallaxe) entre la source de rayonnement et le capteur. Cela permet à l'utilisateur de corriger manuellement l'angle d'incidence du rayonnement émis (i.e., des rayons X) avec la direction orthogonale au plan du capteur, pour diminuer l'erreur de parallaxe. Ainsi, l'image radiologique qui est obtenue est moins distordue, en sorte que les proportions réelles de la cible radiographiée sont mieux conservées. Dans des modes de réalisation, l'unité de réception d'ondes électromagnétiques comprend un nombre M de récepteurs électromagnétiques disposés dans un même plan en des positions respectives non symétriques par rapport à un premier axe et/ou un second axe dans ledit plan, où M est un nombre entier supérieur ou égal à 2. L'unité de réception d'ondes électromagnétiques est par ailleurs configurée pour, en outre, déterminer par traitement du signal les signaux provenant des différents émetteurs électromagnétiques pour chacun des M récepteurs électromagnétiques, et en déduire une rotation dudit plan par rapport audit premier axe et/ou audit second axe, respectivement. Ces modes de réalisation permettent de détecter l'orientation (i.e., la position angulaire) du capteur d'image dans son propre plan, et donc en particulier de pouvoir déterminer automatiquement si l'utilisateur réalise une radiographie de la mâchoire supérieure ou inférieure, du côté droit ou gauche de la bouche. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1, déjà analysée, est un schéma illustrant le principe de la radiologie numérique dentaire ; la figure 2, également déjà analysée, est un schéma qui illustre une solution connue dans l'art antérieur sous le nom d'angulateur, pour résoudre le problème de positionnement relatif de la source de rayonnement et du capteur dans le cadre de la radiologie numérique dentaire ; la figure 3 et la figure 4 sont des schémas illustrant un mode de réalisation et le principe de fonctionnement d'une installation objet de la présente invention ; la figure 5 est un schéma très simplifié illustrant le problème du défaut de parallaxe entre la source de rayonnement et le capteur dans le contexte de l'imagerie numérique mobile par rayons X; les figures 6a, 6b et 6c sont des schémas illustrant des modes de réalisation du dispositif d'émission d'ondes électromagnétiques ; la figures 7, 8a et 8b sont des schémas d'un mode de réalisation d'une unité de réception électromagnétique permettant la détection automatique de l'orientation du capteur d'image dans son propre plan; et, la figure 9 est un schéma illustrant un mode de réalisation de l'installation permettant une mise en mode intégration du capteur d'images plus rapide. Dans ce qui suit et aux figures, les mêmes éléments portent les mêmes signes de référence. L'invention est décrite dans son application non limitative à une installation de radiologie numérique mobile, telle qu'une installation de radiologie numérique dentaire. Par installation de radiologie mobile, on entend une installation dans laquelle la source de rayonnement et/ou le capteur d'image ne sont pas solidaires l'un de l'autre. Par installation numérique, on entend une installation dans laquelle le processus d'acquisition d'image est au moins en partie réalisé par des moyens numériques. Description fonctionnelle de l'installation En référence à la figure 3 et à la figure 4, une installation de radiologie numérique selon des modes de réalisation de l'invention comprend une source de rayonnement 10, telle qu'un générateur de rayons X. Le canon 12 du générateur est un cylindre ayant pour fonction de mettre en forme le faisceau de rayons X généré, de manière qu'il ait la forme, par exemple, d'un cône à très faible ouverture, c'est-à-dire de diamètre sensiblement constant, et égal à 60 mm par exemple. L'axe principal du canon 12 correspond à l'axe 11 d'incidence des rayons X générés. L'installation comprend aussi un capteur numérique d'image 20. Il peut comprendre un CCD 22 associé à un scintillateur 21 (lequel, en fonctionnement, est disposé du côté du CCD qui est orienté vers la source de rayons X). Le capteur d'image à CCD est par exemple de taille 2, c'est-à-dire que sa surface sensible correspond à un rectangle de diamètre égal à 48 mm. Le capteur d'image est couplé à une unité de commande et d'exploitation, qui produit l'image radiologique proprement dite. D'autres dimensions que celles indiquées ci-dessus sont bien entendu envisageables, mais celles-ci sont typiques d'une application à la radiologie numérique dentaire. Pour aider au positionnement correct de la source de rayonnement 10 et du capteur d'image 20, l'installation comprend en outre une unité 13 d'émission d'ondes électromagnétiques pouvant être rendue solidaire de la source 10, et une unité de réception d'ondes électromagnétiques pouvant être rendue solidaire du capteur d'image 20, coopérant l'une avec l'autre. Ces éléments forment un dispositif qui permet de détecter un défaut de positionnement de la source de rayonnement 10 par rapport au capteur d'image 20. Le dispositif est adapté pour indiquer à l'utilisateur toute erreur de positionnement. Cette erreur peut alors être corrigée par le praticien, manuellement ou via un dispositif de commande robotisé. A cet effet, la source 10 peut être montée sur un système mécanique ou pantographe, de façon stable mais mobile et réglable. En variante, l'erreur de positionnement est fournie en entrée d'un dispositif de commande asservi qui positionne automatiquement la source de rayons X par rapport au capteur d'image. Pour des raisons de normes médicales et de facilité d'intégration, il est avantageux de mettre le récepteur d'ondes électromagnétiques et non pas l'émetteur d'ondes électromagnétiques au niveau du capteur d'image. En effet, il est préférable de ne pas émettre de la puissance au niveau du capteur qui, en fonctionnement, est placé dans la bouche du patient. On évite ou du moins réduit sensiblement le risque de dégagement éventuel de chaleur susceptible de gêner ou d'effrayer le patient. On réduit aussi la perturbation des mesures de rayonnement par le capteur d'image. Par ailleurs, cela aide à respecter les normes de compatibilité électromagnétique (CEM, ou EMI -"Electro-magnetic Interferences" en anglais) qui sont très strictes pour cette classe d'appareils. Du côté de l'émission, le dispositif de détection de défaut de positionnement comprend une unité d'émission d'ondes électromagnétiques qui, en situation de fonctionnement, est rendue solidaire de la source de rayonnement 10. Cette unité d'émission est commandée par une unité 15. L'unité 15 comprend par exemple un microprocesseur commandé par logiciel. L'unité d'émission comprend aussi un ensemble d'au minimum 3 générateurs d'ondes électromagnétiques commandés 120, tels que des solénoïdes. Les solénoïdes sont par exemple placés dans un même plan, qui est perpendiculaire à l'axe incident 11 du faisceau de rayons X. Par exemple, ils sont agencés sur un support 13 de forme torique, dont le diamètre intérieur est adapté pour qu'il se fixe au bout du canon du générateur 10. Avec cet agencement, le plan du support 13 correspond au plan de l'extrémité du canon 12 du générateur 10.

Comme on peut le voir à la figure 4, les solénoïdes 120 sont de préférence répartis de manière équidistante (c'est-à-dire dans des positions angulaires équitablement réparties), le long de la couronne formée par le plan principal du support 13. Cette disposition permet de simplifier le traitement effectué côté réception. A la figure, il y a ainsi 3 solénoïdes espacés angulairement deux à deux d'un angle égal à 120 degrés. Ces solénoïdes 120 émettent chacun, avec une certaine récurrence, un champ magnétique directif. A cet effet, ils sont excités par un système de commande géré par l'unité de commande 15. Plus particulièrement, l'unité 15 se charge de moduler ce champ selon une trame ayant un motif binaire spécifique de chacun des solénoïdes d'émission. Ceci permet à l'unité de réception, par traitement du signal, d'identifier (c'est-à- dire de déterminer et de séparer) les signaux provenant des différents solénoïdes d'émission. Du côté de la réception, le dispositif de détection de défaut de positionnement comprend au moins un solénoïde de réception 230 qui, en situation de fonctionnement, est rendu solidaire du capteur d'images 20. Par exemple ce solénoïde est disposé sur une platine 23 agencée en arrière du capteur, c'est-à-dire du côté opposé à la surface sensible du capteur, c'est-à-dire aussi du côté du CCD 22 qui est opposé au scintillateur 21, ou encore du côté du capteur 20 qui, en fonctionnement, est opposé à la source 10.

L'unité de réception d'ondes électromagnétiques comprend aussi des moyens de traitement, telle qu'une unité d'exploitation 25. L'unité 25 comprend par exemple un microprocesseur et est commandée par logiciel. Elle peut avantageusement être confondue avec l'unité de commande et d'exploitation du capteur numérique d'image 20, ces éléments étant par exemple réalisés sous la forme d'un ordinateur, par exemple un ordinateur personnel conventionnel.

Ainsi qu'il est illustré à la figure 4, le solénoïde de réception 230 capte le champ magnétique issu d'un solénoïde émetteur. Le signal ainsi capté est conditionné électroniquement puis numérisé pour être analysé par traitement du signal, au niveau de l'unité 25.

Principe général de fonctionnement L'intensité et la phase des champs électromagnétiques sont fonction de la distance et de l'angle auquel ils sont mesurés, par rapport à leur point d'émission c'est-à-dire à l'emplacement des solénoïdes d'émission qui les génèrent. Ces champs se propagent bien dans l'air, mais moins bien dans les tissus humains et encore moins bien à travers des parties denses telles que les dents ou les os. Pour des raisons de niveau d'émission électromagnétique, le signal reçu est en général assez faible, de l'ordre de quelques microvolts (NV) et est donc assez difficile à traiter. Un principe de fonctionnement qui donne toutefois de bons résultats dans des conditions aussi peu favorables, est l'utilisation de l'intensité relative des champs entre les solénoïdes d'émission 120 pour rechercher le point où ils s'équilibrent. En considérant que les caractéristiques des émetteurs sont identiques, ce point correspond au centre du plan du support 13 des solénoïdes d'émission. Le solénoïde de réception est de préférence placé en vis à vis du centre de la surface sensible du capteur d'image 20. Mais cette disposition n'est pas obligatoire, puisqu'on peut très bien tenir compte, dans les calculs conduisant à la détection ou non d'une erreur de positionnement, d'une distance connue entre le centre de la surface sensible du capteur d'image 20 et l'emplacement du solénoïde de réception.

Une distance d'erreur par rapport au point d'équilibre des champs électromagnétiques générés par les solénoïdes d'émission peut être déterminée à partir de l'intensité relative des champs si l'atténuation en fonction de la distance est connue, ce qui peut être le cas soit par l'application des lois de propagation des ondes électromagnétiques, soit par une simple calibration du système. On peut donc disposer d'une estimation relativement précise de la position du solénoïde de réception par rapport au plan formé par les solénoïdes d'émission, à l'aide d'une série de calculs de triangulation.

La mesure étant effectuée sur des amplitudes et des phases relatives, il est préférable que les signaux émis par chaque solénoïde d'émission présentent des caractéristiques identiques en termes d'amplitude, de fréquence, de phase, de période de récurrence, et de champ électromagnétique créé (notamment polarisation). Les performances en sont améliorées avec des calculs simplifiés. A cet effet, en particulier, on prévoit des solénoïdes 120 identiques entre eux. Il est également préférable que les solénoïdes d'émission n'émettent pas tous en même temps. Autrement, l'information étant de nature identique, elle ne pourrait que plus difficilement être discriminée en réception (chaque signal électromagnétique se comporterait comme du bruit vis-à-vis des autres). Dans un mode de réalisation, l'unité d'émission est adaptée pour établir une séquence de commande des solénoïdes d'émission sur la base d'une règle du type "un seul à la fois", par exemple "à chacun son tour", sur laquelle l'unité de réception peut se synchroniser. Dit autrement, les solénoïdes d'émission émettent tous, mais chacun alternativement. Cette séquence est prise en compte par le processeur pilotant l'unité d'émission. Détection d'une erreur de parallaxe Les modes de réalisation décrits plus haut permettent d'aider à 20 positionner la source de rayons X par rapport au capteur d'image. Mais un positionnement correct ne suffit pas toujours. En référence à la figure 5, il est en effet souhaitable, en outre, d'aligner l'axe de sortie 11 de la source 10 (axe d'incidence des rayons X) sur l'axe 23 perpendiculaire à la surface sensible du capteur 20. En cas de défaut 25 d'alignement angulaire (aussi appelé erreur de parallaxe) entre la source de rayonnement et le capteur, l'image de la cible que l'on obtient est distordue. Ceci résulte de la directivité des rayons X. L'alignement angulaire n'est pas facile à obtenir en pratique. L'utilisation d'un dispositif de positionnement mécanique, tel que l'angulateur décrit en introduction, permet de pallier cette 30 difficulté. Mais son utilisation souffre les inconvénients qui ont déjà été évoqués.

Des modes de réalisation donnent une solution au problème additionnel de la détection d'une erreur de parallaxe. En effet, la connaissance de la forme des champs électromagnétiques permet de déterminer également un angle incident entre les émetteurs électromagnétiques et le (ou les) récepteur(s) électromagnétique(s). Cet angle correspond à l'erreur de parallélisme entre des plans {XG,YG} et {XC,YC}, respectivement du générateur de rayons X et du capteur d'image, qui correspond à la mesure de l'erreur de parallaxe entre le premier et le second. On notera que l'extraction de cette information nécessite la présence d'au moins quatre solénoïdes d'émission. Dit autrement, dans ces modes de réalisation, l'unité d'émission électromagnétique comprend au moins quatre émetteurs électromagnétiques 120 identiques. Un tel mode de réalisation est représenté schématiquement à la figure 6a.

Les calculs permettant de déterminer l'angle incident entre les émetteurs électromagnétiques et le (ou les) récepteur(s) électromagnétique(s) sont ici aussi effectués par l'unité de commande 25. Ils mettent en oeuvre des règles de triangulation et de trigonométrie classiques, et n'ont pas besoin d'être explicités ici. En effet, l'homme du métier est à même de procéder à leur implémentation, par exemple sous forme d'un logiciel approprié. Dans un mode de réalisation préféré, conforme au schéma de la figure 6b, l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques comprend en fait 8 solénoïdes d'émission ou émetteurs électromagnétiques identiques. Ce nombre réalise le meilleur compromis entre la complexité des calculs à réaliser et le niveau de performances atteint. Dans des modes de réalisation, les N solénoïdes de l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques peuvent comprendre un solénoïde d'émission de centre correspondant au centre du support torique 13. Un tel mode de réalisation est par exemple illustré à la figure 6c, sur lequel ce solénoïde central 130 a un diamètre compris entre le diamètre interne et le diamètre externe du tore 13. Avantageusement, le solénoïde 130 présente ainsi un plus grand diamètre, une plus grande surface et un rendement plus élevé que les solénoïdes 120, ce qui permet d'améliorer les mesures effectuées pour les autres solénoïdes. Détection du sens du capteur d'images Lorsque le capteur radiologique est mis dans la bouche du patient, la radiographie peut notamment concerner les dents de la mâchoire supérieure ou de la mâchoire inférieure, du côté droit ou du côté gauche du patient. Le câble reliant l'unité de commande et d'exploitation 25 au capteur d'image 20 impose une position angulaire différente de celui-ci dans chacun de ces quatre cas. II s'ensuit que le sens de l'image obtenue doit être déterminé et noté sur l'image par le praticien, par exemple en l'écrivant sur une pastille autocollante déposée sur le cliché radiologique obtenu, ou saisi manuellement sur un clavier d'ordinateur afin d'apparaître sur le cliché lui-même. Pour pallier ces inconvénients et éviter tout risque d'erreur d'identification ultérieure des images radiologiques, des modes de réalisation permettent de déterminer de manière automatique l'orientation du capteur dans la bouche, et d'en tenir compte lors de la production de l'image, de manière que celle-ci soit toujours identifiée et/ou présentée de manière correspondante. Le dispositif déjà décrit plus haut, qui permet la détermination de la position du capteur par rapport au plan des solénoïdes émetteurs, peut en effet être encore amélioré pour permettre en outre la détection de l'orientation du capteur d'image. Lorsque l'unité de réception d'ondes électromagnétiques comprend un unique solénoïde de réception, comme dans le cas du mode de réalisation selon la figure 4 (sur laquelle la position angulaire du dispositif est repérée par un point noir dans un coin de la platine 23), une rotation de 180 degrés, par exemple, donne la même position. Ceci provient de ce qu'un point unique correspondant au centre du solénoïde de réception 230 est pris en compte dans les calculs de triangulation. On peut discriminer différentes positions angulaires de l'unité de réception dans son propre plan, en prévoyant au moins deux solénoïdes de réception, tels que les solénoïdes 231 et 232 du mode de réalisation conforme à la figure 7. On y observe au niveau de chacun d'entre eux les signaux électromagnétiques provenant des émetteurs électromagnétiques 120 de l'unité d'émission électromagnétique. Et on procède à deux séries de calculs de triangulation sur la base des deux jeux de signaux respectivement reçus au niveau de chacun des récepteurs 231 et 232. Les solénoïdes 231 et 232 sont décalés l'un de l'autre par rapport à l'axe ou aux axes de référence, qui sont ici, par exemple, un axe vertical (-YC,+YC) et un axe horizontal (-XC,+XC) du plan {XC,YC} du capteur d'image. Dit autrement, au moins un second récepteur d'ondes électromagnétiques est ajouté à l'unité de réception d'ondes électromagnétiques de manière à permettre, lorsque celle-ci est rendue solidaire du capteur d'image 20, de déterminer l'angle formé par l'axe perpendiculaire à la surface sensible du capteur d'image et l'axe d'incidence des rayons X issus du générateur 10. Ces solénoïdes se situent dans un même plan (le plan de la platine 23), en des positions respectives non symétriques par rapport à un premier axe et/ou un second axe dans ledit plan. La détermination de la position par rapport aux solénoïdes d'émission est alors effectuée pour chacun des solénoïdes de réception. Les positions relatives donnent alors l'angle de rotation de la platine dans son propre plan, lequel angle correspond à l'angle de rotation du capteur d'image dans son propre plan. Il s'agit aussi de l'angle de rotation du capteur d'image par rapport au plan de l'extrémité du canon 12 du générateur, les plans respectifs du capteur et du générateur étant supposés parallèles du fait du bon réglage de parallaxe. On notera en effet que cette méthode de détection de la rotation suppose que les plans {XG,YG} et {XC,YC} sont parallèles.

Ainsi que le montrent les schémas des figures 8a et 8b, sur lesquelles on a représenté l'unité de réception dans deux positions angulaires respectives décalées de 180 l'une par rapport à l'autre (comme montré par le point noir repérant un coin de la platine 23), la rotation de la platine 23 implique une différence de distance entre chacun des solénoïdes de réception 231 et 232 d'une part, et chacun des solénoïdes d'émission (non visibles sur ces figures), d'autre part.

La détermination de l'orientation angulaire du capteur d'image permet la rotation automatique de l'image affichée sur le moniteur vidéo de l'installation, par le logiciel applicatif exécuté par l'ordinateur 25. Bien entendu, ceci suppose aussi que l'orientation du générateur de rayons X soit connue.

Les solénoïdes 231 et 232 sont disposés de préférence à une distance l'un de l'autre qui est la plus élevée possible pour rendre la discrimination des différentes orientations plus aisée. Dans l'application qui est concernée ici, cette discrimination n'est pas très difficile à atteindre car seules quatre positions angulaires sont à discriminer (de 0 à 360 degrés, par pas de 90 degrés). Détection de la présence de rayons X Un capteur numérique de radiologie par rayons X comprend typiquement une matrice CCD recouverte d'un élément chimique (correspondant au scintillateur) transformant les rayons X en photons.

Dans les installations de l'art antérieur, la détection de la présence de rayons X (appelée détection de TRIG) est réalisée de manière autonome au niveau du capteur d'image par le dépassement d'un seuil par la quantité de lumière reçue au niveau du capteur. Lorsque l'information de présence de rayons X est disponible au niveau du capteur, celui-ci est commandé en mode dit intégration dans lequel il est maintenu en statique pour qu'il puisse capter la totalité des rayons X qui continuent d'affluer jusqu'à la fin de période d'exposition. On comprend que la détection de présence des rayons X ne peut être effectuée que lorsque le rayonnement est déjà actif, d'où un retard inévitable pour passer en mode intégration, se soldant par un flou sur l'image.

Le délai moyen de réaction est de l'ordre de 2 millisecondes, pour un temps d'exposition compris entre 15 et 250 millisecondes. On connaît aussides réalisations dans lesquelles l'information de présence de rayons X est fournie au capteur à partir du générateur via une liaison entre le premier et le second, pour améliorer la qualité de l'image. Mais ces réalisations nécessitent la prise en compte de la fonctionnalité dès la conception de chaque composant de l'installation, puisqu'elle nécessite une interface entre une unité de commande du générateur et l'unité de commande et d'exploitation du capteur d'image. Elle n'est donc pas envisageable lorsque ces composants ne sont pas prévus dès l'origine comme étant interopérables, par exemple parce qu'ils sont fournis par des fabricants différents. Pour pallier ces inconvénients, des modes de réalisation de l'invention prévoient qu'un dispositif de détection du rayonnement de rayons X soit placé devant l'extrémité du canon 12 du générateur de rayons X. Ce détecteur de rayons X peut avantageusement être mécaniquement solidaire de l'unité d'émission électromagnétique, par exemple monté sur le support 13 des solénoïdes d'émission 120 et 130.

En référence à la figure 9, un tel détecteur 14, du type d'une photodiode équipée d'un scintillateur ou autre, est par exemple disposé sur le support 13 de l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques. L'unité de commande 15 dispose d'une électronique simple de conditionnement du signal issu du détecteur 14.

Une information de présence de rayons X fournie par le détecteur 14 est alors transmise de manière codée par les solénoïdes d'émission 120 à l'unité de réception d'ondes électromagnétiques, par exemple sous la forme d'une fréquence de modulation différente. L'unité de commande 25 de l'unité de réception peut alors commander la mise en mode intégration du capteur d'image 20. Le temps de réaction est réduit d'un facteur 10 par rapport à une détection sur le capteur d'image lui-même, car le signal est très fort en sortie du canon 12 qui est proche de la source des rayons X, et car aucun obstacle n'atténue ni n'occulte le rayonnement. En pratique, un temps de réaction de l'ordre de 200 microsecondes peut ainsi être obtenu. La diminution du retard de la mise en mode intégration du capteur d'image autorise également un temps d'exposition réduit pour une même qualité d'image. La description d'exemples de réalisation donnée cidessus n'est pas limitative, d'autres modes de réalisation étant envisageables. Par exemple, le détecteur numérique CCD peut être remplacé par un détecteur à phototransistors (photodiodes) en technologie CMOS. Egalement, le capteur d'image n'est pas forcément un capteur numérique, mais peut aussi être un capteur analogique, dont les informations de sortie sont numérisées ou pas. Enfin, la source de rayonnement n'est pas forcément un générateur de rayons X, mais il peut aussi s'agir d'un générateur de rayons Gammas, ou autres. Les modes de réalisation présentés ci-dessus, et d'autres, permettent le fonctionnement désynchronisé entre l'unité d'émission et l'unité de réception. Cette propriété peut être mise à profit pour créer un dispositif opérationnel dans lequel les émetteurs situés sur le canon du générateur de rayons X peuvent fonctionner de manière autonome sur batteries. Ceci évite l'emploi de câbles électriques difficiles à installer sur le canon du générateur lui-même installé au bout d'un bras de plus de 2 mètres articulé. Les autres caractéristiques et avantages suivants découlent également des modes de réalisation de l'invention: - un bouton situé sur l'unité de traitement 15 de l'unité d'émission peut permettre de mettre l'unité d'émission sous tension pendant une durée déterminée, qui peut être prédéfinie; - l'unité de réception peut être intégrée dans le capteur d'image radiologique ou sur une petite platine accolée à celui-ci. - le traitement numérique mis en oeuvre au niveau de l'unité de réception d'ondes électromagnétiques nécessitant une puissance de calcul très élevée, ce traitement peut être exécuté dans un boîtier externe ou bien réalisé au sein de l'éllectronique de gestion du capteur d'image radiologique si celle-ci le permet; - c'est l'électronique de gestion du capteur d'image radiologique qui peut avoir en charge la gestion du positionnement du générateur par rapport au capteur; - le bruit généré par un émetteur électromagnétique ne perturbe pas le capteur d'image radiologique; - le niveau d'émission des ondes électromagnétiques est compatible avec les normes de CEM; - la présence de l'émetteur électromagnétique ne présente pas d'incompatibiliité d'utilisation avec un élément intrusif comme un capteur d'image radiologique dentaire; - le solénoïde intégré dans le capteur d'image radiologique peut être l'émetteur électromagnétique, les solénoïdes solidaires du générateur devenant des récepteurs électromagnétiques. Le principe de base reste strictement identique car les systèmes physiques sont toujours symétriques et réversibles. Les traitements mathématiques (calculs de triangulation) sont simplement permutés dans leur principe. Si ces traitements doivent être réalisé par le logiciel applicatif gérant le capteur d'image radiologique (qui est exécuté sur l'ordinateur à usage général du praticien), l'unité de réception opérant au niveau du générateur de rayons X doit disposer d'une voie de communication avec ce logiciel applicatif, de type filaire (protocole USB, RS232, ...) ou sans fil (normes WIFI, Bluetooth, ...); - l'unité de d'émission d'ondes électromagnétiques est adaptée pour émettre et l'unité de réception d'ondes électromagnétiques est adaptée pour recevoir des informations supplémentaires en plus du motif binaire. Ces informations supplémentaires peuvent comprendre l'information de détection du rayonnement de la source de rayonnement, ou d'autres informations de commande, de signalisation, ou autre.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de détection de défaut de positionnement entre un premier élément (10) et un second élément (20), caractérisé en ce qu'il comprend: - une unité d'émission d'ondes électromagnétiques (13,15) adaptée pour être rendue solidaire du premier élément; et, - une unité de réception d'ondes électromagnétiques (23,25) et de traitement numérique adaptée pour être rendue solidaire du second élément, et coopérant avec l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques pour détecter un défaut de positionnement du premier élément par rapport au second élément.

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'unité d'émission comprend un nombre N d'émetteurs électromagnétiques (120,130) disposés sensiblement dans un même plan, où N est un nombre entier supérieur ou égal à 3, et une unité de commande (15) configurée pour faire émettre par chacun de ces N émetteurs électromagnétiques un signal électromagnétique respectif, ledit signal électromagnétique correspondant à un champ électromagnétique directif modulé selon une trame ayant un motif binaire spécifique dudit émetteur, et permettant à l'unité de réception d'identifier par traitement du signal les signaux électromagnétiques provenant respectivement de chacun des émetteurs électromagnétiques.

3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l'unité de commande de l'unité d'émission est configurée de manière que les émetteurs électromagnétiques émettent un seul à la fois, chacun avec une période de récurrence donnée.

4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel l'unité de commande de l'unité d'émission est configurée de manière que les signaux émis par les émetteurs électromagnétiques aient, en dehors de l'effet de la modulation, des caractéristiques communes en termes d'amplitude, de25fréquence, cle phase, de période de récurrence et de champ électromagnétique.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel N est au moins égal à 4.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel N est égal à 8.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel les N émetteurs électromagnétiques sont disposés de manière équidistante dans un plan perpendiculaire à une direction d'émission incidente de la source de rayonnements.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel les N émetteurs électromagnétiques sont des solénoïdes (120) disposés sur un support (13) de forme torique, l'un des solénoïdes (130) ayant un centre correspondant au centre du support et un diamètre compris entre le diamètre interne et le diamètre externe du support.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel l'unité de réception d'ondes électromagnétiques est configurée pour, en outre, déterminer par traitement de signal un angle entre un plan de l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques et un plan de l'unité de réception d'ondes électromagnétiques.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, dans lequel l'unité de réception d'ondes électromagnétiques comprend un nombre M de récepteurs électromagnétiques disposés dans un même plan en despositions respectives non symétriques par rapport à un premier axe et/ou un second axe dans ledit plan, où M est un nombre entier supérieur ou égal à 2, et dans lequel l'unité de réception d'ondes électromagnétiques est configurée pour, en outre, déterminer par traitement du signal les signaux provenant des différents émetteurs électromagnétiques pour chacun des M récepteurs électromagnétiques et pour en déduire une rotation dudit plan par rapport audit premier axe et/ou audit second axe, respectivement.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, dans lequel l'unité de d'émission d'ondes électromagnétiques est adaptée pour émettre et l'unité de réception d'ondes électromagnétiques est adaptée pour recevoir des informations supplémentaires en plus du motif binaire.

12. Installation d'imagerie mobile, comprenant: 15 - une source de rayonnement (10); et, - un capteur d'image (20), ayant une surface (212) sensible au rayonnement généré par la source de rayonnement, et non solidaire de la source de rayonnement, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif de détection 20 de défaut de positionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont: - l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques est solidaire de la source de rayonnement; et, - l'unité de réception d'ondes électromagnétiques et de traitement 25 numérique est solidaire du capteur d'image.

13. Installation d'imagerie mobile selon la revendication 12, comprenant en outre un dispositif (14) de détection du rayonnement généré parla source de rayonnement, solidaire de l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques, dans laquelle l'unité d'émission d'ondes électromagnétiques est adaptée pour transmettre à l'unité de réception d'ondes électromagnétiques une information de présence de rayonnement fournie par le détecteur de rayonnement.