FR2953320A1

FR2953320A1 - Grille anti-diffusante inversee

Info

Publication number: FR2953320A1
Application number: FR0958440A
Authority: FR
Inventors: Remy Klausz
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2011-06-03
Anticipated expiration: 2029-11-27
Also published as: US8666025B2; FR2953320B1; US20110129070A1

Abstract

L'invention concerne une grille anti-diffusante comprenant un substrat (S) ayant une première face (44) et une seconde face (43), le substrat (S) comprenant une pluralité de rainures (40) qui débouchent sur la première face (44) du substrat et ne débouchent pas sur la seconde face (43), le substrat (S) ayant des propriétés de faible absorption des rayons X, les rainures (40) étant remplies d'un matériau (41) ayant des propriétés de forte absorption des rayons X et possédant chacune une orientation telle que les plans (42) de toutes les rainures (40) sont convergents et se coupent suivant une droite (D) située du côté de la seconde face (44) où les rainures (40) ne débouchent pas.

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention concerne les grilles anti-diffusantes utilisées en imagerie médicale par rayonnement.

ETAT DE LA TECHNIQUE Les grilles anti-diffusantes sont utilisées de façon répandue en imagerie médicale pour améliorer la qualité de contraste des images. La figure 1 illustre un système d'imagerie médicale classique. Un tel système comprend une source 1 de rayonnement, par exemple io de type rayons X, qui projette un faisceau de forme conique destiné à illuminer un objet 2, tel que par exemple une partie ou un organe d'un patient que l'on souhaite examiner avant d'atteindre un récepteur d'images 3 comportant une matrice de détecteurs. Une grille anti-diffusante 4 est interposée entre la source 1 et le 15 récepteur d'images 3 de façon à atténuer les rayonnements qui ne viendraient pas directement de la source 1 et notamment les rayonnements diffusés. Classiquement, une grille anti-diffusante comprend une alternance de fines bandes planes (« lames ») constituées de matériau très absorbant pour 20 les rayons X, tel que par exemple le plomb, séparées par des bandes très transparentes à ce rayonnement. Le document US 7 356 126 décrit une telle grille. La grille peut en outre être focalisée selon la terminologie définie par la norme CEI 60627 concernant les appareils d'imagerie de diagnostic à 25 rayonnement X). Les grilles focalisées permettent d'améliorer la transmission des rayons utiles. La figure 2 illustre le principe général d'une grille focalisée. En utilisation, les lames 20 en matériau ayant des propriétés élevées 30 d'absorption des rayons X (lames radio-opaques) sont distribuées et orientées en fonction du point de focalisation que constitue la source de rayonnement. Tous les plans des lames se coupent suivant une même droite D. l'utilisation de la grille se fait en disposant le point focal F de la source 1 de rayons X sensiblement sur la droite D.

Un problème avec les grilles telles que ci-dessus décrites est qu'elles ne présentent pas une régularité suffisante, en particulier dans les applications où la grille est fixe par rapport au récepteur d'images. En outre ces grilles sont difficiles à fabriquer. Afin de pallier ce problème de fabrication, un procédé de fabrication io d'une grille anti-diffusante a été développé. Le document US 5 557 650 décrit un tel procédé. Un tel procédé met en oeuvre un substrat ayant des propriétés de faible absorption des rayons X dans lequel des rainures sont formées. Une fois les rainures formées celles-ci sont remplies d'un matériau 31 ayant des propriétés d'absorption élevées 15 des rayons X. La figure 3 illustre une coupe d'une grille obtenue avec ce procédé. La grille obtenue comprend un substrat S comprenant une pluralité de rainures 30 dans l'épaisseur du substrat. Dans cette grille les rainures 30 sont remplies d'un matériau 31 ayant des propriétés d'absorption des 20 rayons X. Les rainures ne débouchent que sur une face du substrat. En outre l'orientation 32 des rainures est telle que la grille soit focalisée vers le point focal de la source de rayons X. Une telle grille est disposée dans le système d'imagerie de sorte que la face 33 où débouchent les rainures soit du côté de la source de rayons X. 25 L'autre face 34 est disposée du côté du récepteur d'images. Un problème est, qu'en utilisation, il a été constaté que le substrat produisait du rayonnement diffusé SG qui n'était pas arrêté par les lames obtenues par le remplissage des rainures de sorte que le rayonnement primaire Sp traversant le substrat est dégradé par le rayonnement diffusé SG issu du substrat. En utilisation, les performances d'une telle grille sont limitées.

PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose une solution qui ne présente pas les inconvénients précités. Selon un premier aspect, l'invention concerne une grille antidiffusante comprenant un substrat ayant une première face et une seconde face, le substrat comprenant une pluralité de rainures qui débouchent sur la io première face du substrat et ne débouchent pas sur la seconde face, le substrat ayant des propriétés de faible absorption des rayons X, les rainures étant remplies d'un matériau ayant des propriétés de forte absorption des rayons X et possédant chacune une orientation telle que les plans de toutes les rainures sont convergents et se coupent suivant une droite située du 15 côté de la seconde face où les rainures ne débouchent pas. La grille selon le premier aspect de l'invention est par conséquent focalisée du côté où les rainures ne débouchent pas. Ainsi en utilisation la face où les rainures ne débouchent pas sera du côté de la source de rayons X. 20 D'autres aspects de la grille selon le premier aspect de l'invention sont les suivants : le substrat est un matériau choisi dans le groupe constitué par les polyétherimides, les polyimides et les polycarbonates ; le substrat est constitué de carbone, de préférence de graphite ; 25 le matériau absorbant comprend un alliage métallique au plomb ; elle comprend une couche de protection sur au moins une face, la couche de protection comprenant un matériau ayant la propriété d'atténuer faiblement les rayons X ; le rapport de grille compris entre 2 et 16 et dans laquelle le 30 nombre de rainures par centimètre est compris entre 30 et 300.

Selon un second aspect, l'invention concerne un système d'imagerie médicale comprenant une source de rayonnement, un récepteur d'images recevant un rayonnement émis par la source à travers un objet ou un patient à imager, ainsi qu'une grille anti-diffusante selon le premier aspect de l'invention disposée de façon telle que la seconde face où les rainures ne débouchent pas soit disposée du côté de la source de rayonnement et la première face où les rainures débouchent repose sur le récepteur d'images. Selon un troisième aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une grille anti-diffusante comprenant les étapes suivantes : io former dans un substrat ayant des propriétés de faible absorption des rayons X, au moyen d'un outil de coupe, une pluralité de rainures, la lame attaquant le substrat selon un angle déterminé, de telle sorte que les directions d'attaque de la lame aient un point d'intersection à l'opposé de la lame ; remplir les rainures ainsi formées d'un matériau ayant des propriétés 15 d'absorption des rayons X ; amener à sa température de fusion le matériau ayant des propriétés d'absorption des rayons X. Selon un quatrième aspect, l'invention concerne un procédé d'imagerie médicale dans lequel on acquiert des images au moyen d'un système d'imagerie médicale selon le troisième aspect de l'invention. 20 Selon un cinquième aspect, l'invention concerne une utilisation d'un procédé selon le quatrième aspect pour l'acquisition d'images de mammographie ou de tomosynthèse.

PRESENTATION DES FIGURES 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels outre les figures 1, 2 et 3 déjà discutées, la figure 4 illustre une vue en coupe d'une grille anti-diffusante selon l'invention. 30 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Description de la grille La figure 4 illustre une vue en coupe d'une grille anti-diffusante focalisée. Une telle grille comprend un substrat S ayant une première face (44) et une seconde face 43. Le substrat S comprend une pluralité de rainures 40 qui débouchent sur la première face 44 du substrat S et ne débouchent pas sur la seconde io face 43. Le substrat S a des propriétés de faible absorption des rayons X et les rainures 40 sont remplies d'un matériau absorbant 41 ayant des propriétés d'absorption des rayons X. Les rainures 40 possèdent chacune une orientation. L'orientation est 15 telle que les plans 42 de chaque rainure 40 sont convergents et se coupent suivant une droite D située du côté de la seconde face 44 où les rainures 40 ne débouchent pas. Une telle grille est fabriquée selon le procédé décrit dans le document US 7 356 126. 20 Les étapes principales de ce procédé consistent à former dans un substrat, ayant des propriétés de faible absorption des rayons X, une pluralité de rainures. Les rainures sont par exemple formées au moyen d'un outil de coupe, tel qu'une machine à disque rotatif (diamanté par exemple). On note que ces machines sont par exemple utilisées pour découper des 25 tranches de matériau semi-conducteur et sont à commande numérique de très haute précision. On commande en particulier l'outil de coupe pour qu'il attaque le substrat selon un angle déterminé, de telle sorte que les directions d'attaque de l'outil aient un point d'intersection à l'opposé de la lame.

Ensuite les rainures ainsi formées sont remplies d'un matériau ayant des propriétés d'absorption élevée des rayons X préalablement mis en fusion. Pour plus de détails sur le procédé utilisé on pourra se référer au 5 document US 7 356 126. Le substrat S est un matériau choisi dans le groupe constitué par les polyétherimides, les polyimides et les polycarbonates. Il peut également être constitué carbone et de préférence de graphite. Le matériau absorbant comprend un alliage métallique au plomb. io En outre la grille peut comprendre des moyens de protection sur au moins une face 43, 44. De tels moyens de protection sont par exemple constitués par une couche de vernis. Il peut aussi s'agir d'une plaque rapportée et collée sur au moins une face 43, 44. Dans ce dernier cas, la plaque rapportée contribue à la rigidification de la grille. On note que de 15 manière préférée, les moyens de protection sont disposés sur la face 43 où les rainures débouchent, ceci afin de les protéger. Une telle couche de protection comprend un matériau ayant de faible propriété d'absorption des rayons X.

20 Utilisation de la qrille La grille est utilisée dans un système d'imagerie médicale tel qu'illustré ù et déjà présenté ù par la figure 1. Comme on en a déjà discuté précédemment la grille doit être disposée dans le système d'imagerie médicale en fonction de sa direction de 25 focalisation. La grille focalisée a donc des rainures avec une orientation telle que les plans 42 de chaque rainure 40 sont convergents et se coupent suivant une droite D située du côté de la seconde face 44 où les rainures 40 ne débouchent pas, la grille doit être disposée de manière telle que la seconde face 44 où les rainures ne débouchent pas soit disposée du côté de la source de rayons X. La première face 43, où les rainures débouchent, repose, quant à elle, sur le récepteur d'images 3.

Avec une telle disposition le rayonnement diffusé par le système d'imagerie et par le substrat est atténué par les rainures. Comme on le comprend, le chemin des rayons est tel qu'ils passent d'abord par le substrat puis par la zone où sont alternativement présentes les rainures en matériau ayant des propriétés d'absorption des rayons X et io le reste du substrat situé entre les rainures ainsi formées.

Paramètres de la grille anti-diffusante Une grille anti-diffusante est définie par un rapport de grille qui est le rapport entre la hauteur h des rainures et la distance d entre deux rainures.

15 Pour une utilisation dans un système d'imagerie médicale un tel rapport de grille est compris entre 2 et 16. Un autre paramètre de la grille est le nombre de rainures par centimètre. Ce nombre est typiquement compris entre 30 et 80 rainures par centimètre.

20 En outre les rainures ont une largeur w comprise entre 15 et 50 µm et il est possible d'avoir jusqu'à 300 rainures par centimètres.

Claims

REVENDICATIONS1. Grille anti-diffusante comprenant un substrat (S) ayant une première face (44) et une seconde face (43), le substrat (S) comprenant une pluralité de rainures (40) qui débouchent sur la première face (44) du substrat et ne débouchent pas sur la seconde face (43), le substrat (S) ayant des propriétés de faible absorption des rayons X, les rainures (40) étant remplies d'un matériau (41) ayant des propriétés de forte absorption des rayons X et possédant chacune une orientation telle que les plans (42) de toutes les io rainures (40) sont convergents et se coupent suivant une droite (D) située du côté de la seconde face (44) où les rainures (40) ne débouchent pas.
2. Grille anti-diffusante selon la revendication 1 dans laquelle le substrat est un matériau choisi dans le groupe constitué par les 15 polyétherimides, les polyimides et les polycarbonates.
3. Grille anti-diffusante selon la revendication 1 dans laquelle le substrat est constitué de carbone, de préférence de graphite. 20
4. Grille selon l'une des revendications 1 à 3 dans laquelle le matériau absorbant comprend un alliage métallique au plomb.
5. Grille selon l'une des revendications 1 à 4 comprenant en outre une couche de protection sur au moins une face, la couche de protection 25 comprenant un matériau ayant la propriété d'atténuer faiblement les rayons X.
6. Grille selon l'une des revendications 1 à 5 dans laquelle le rapport de grille est compris entre 2 et 16 et dans laquelle le nombre de rainures par 30 centimètre est compris entre 30 et 300.
7. Système d'imagerie médicale comprenant une source de rayonnement, un récepteur d'images recevant un rayonnement émis par la source à travers un objet ou un corps à imager, ainsi qu'une grille antidiffusante selon l'une des revendications 1 à 6 disposée de façon telle que la seconde face où les rainures ne débouchent pas soit disposée du côté de la source de rayonnement et la première face où les rainures débouchent repose sur le récepteur d'images.
8. Procédé de fabrication d'une grille anti-diffusante comprenant les io étapes suivantes : former dans un substrat ayant des propriétés de faible absorption des rayons X, au moyen d'un outil de coupe, une pluralité de rainures, la lame attaquant le substrat selon un angle déterminé, de telle sorte que les directions d'attaque de l'outil aient un point 15 d'intersection à l'opposé de la lame ; remplir les rainures ainsi formées d'un matériau ayant des propriétés d'absorption des rayons X ; amener à sa température de fusion le matériau ayant des propriétés d'absorption des rayons X. 20
9. Procédé d'imagerie médicale dans lequel on acquiert des images au moyen d'un système d'imagerie médicale selon la revendication 7.
10. Utilisation d'un procédé selon la revendication 9 pour l'acquisition 25 d'images de mammographie ou de tomosynthèse.