FR3120301A3 - Appareil d'imagerie à rayons X - Google Patents

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FR3120301A3 FR2201750A FR2201750A FR3120301A3 FR 3120301 A3 FR3120301 A3 FR 3120301A3 FR 2201750 A FR2201750 A FR 2201750A FR 2201750 A FR2201750 A FR 2201750A FR 3120301 A3 FR3120301 A3 FR 3120301A3
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Abstract

Appareil d'imagerie à rayons X (10) comprenant un support (30) ayant deux bras, dans lequel un émetteur de rayons X (50) est disposé sur un bras, et un détecteur numérique à panneau plat (60) est disposé sur l'autre bras, l'émetteur et le détecteur étant disposés à l'opposé l'un de l'autre en ménageant un espace entre eux pour le positionnement d'un objet pour l'imagerie à rayons X par l'appareil, l'émetteur de rayons X comprenant une matrice d’émetteurs, l'appareil étant agencé de telle sorte que, lors de l'utilisation, différents émetteurs peuvent être alimentés indépendamment les uns des autres, de sorte que des images de tomosynthèse tridimensionnelles de l'objet peuvent être obtenues, l'objet, l'émetteur et le détecteur étant maintenus fixes les uns par rapport aux autres. Figure à publier avec l’abrégé de l’invention : Fig. 1

Description

Appareil d'imagerie à rayons X
La présente invention concerne de manière générale un appareil d'imagerie à rayons X sous la forme d'un dispositif en forme de « C » et trouve une utilité particulière, bien que non exclusive, dans l'imagerie à rayons X médicale.
Dans un premier aspect, l'invention fournit un appareil d'imagerie à rayons X comprenant deux bras, dans lequel sur un bras est disposé un émetteur de rayons X, et sur l'autre bras est disposé un détecteur numérique à panneau plat, l'émetteur et le détecteur étant disposés en face l'un de l'autre en fournissant un espace entre eux pour le positionnement d'un objet pour l'imagerie à rayons X par l'appareil, l'émetteur de rayons X comprenant une matrice d’émetteurs, l'appareil étant agencé de telle sorte que, lors de l'utilisation, différents émetteurs peuvent être alimentés indépendamment les uns des autres, de sorte que des images de tomosynthèse tridimensionnelles de l'objet peuvent être obtenues, l'objet, l'émetteur et le détecteur étant maintenus fixes les uns par rapport aux autres.
L’appareil d'imagerie à rayons X peut comprendre un boîtier de commande, dans lequel la combinaison de l'appareil et du boîtier de commande peut avoir une taille extérieure inférieure à 50 x 50 x 50 cm (hauteur par largeur par profondeur).
La masse de la combinaison constituée par l'appareil et le boîtier de commande peut ne pas être supérieure à 25 kg.
L'appareil d'imagerie à rayons X peut comprendre un générateur haute tension à l'intérieur de l'émetteur de rayons X pour produire des faisceaux d'électrons.
L'appareil d'imagerie à rayons X peut comprendre des solénoïdes pour diriger les faisceaux d'électrons soit sur un matériau produisant des rayons X, soit sur un matériau absorbant les électrons, de manière à contrôler la production de rayons X à partir d'émetteurs sélectionnés dans la matrice. L'expression « matériau absorbant les électrons » peut signifier que le matériau ne produit sensiblement aucun rayon X, ou très peu.
L'émetteur de rayons X peut comprendre une enceinte à vide qui inclut une cathode circulaire et une anode circulaire séparées par une entretoise annulaire.
Le détecteur peut avoir des pixels d'une largeur inférieure ou égale à 100 µm.
L'émetteur de rayons X peut comprendre un collimateur interne, un collier et un collimateur secondaire pour limiter l'angle de cône des rayons X émis. À cet égard, l'angle de cône peut être de 38 degrés, (c'est-à-dire, un demi-cône de 19 degrés).
L'appareil d'imagerie à rayons X peut en outre comprendre un support et un pivot pour permettre la rotation des deux bras par rapport au support.
L'appareil d'imagerie à rayons X peut en outre comprendre des moyens pour lever et abaisser les deux bras par rapport au support.
L'appareil comprend deux bras de sorte que la forme générale représente un « C » ou un « U » de l’alphabet romain avec deux bras. L'appareil peut être fixé à un support situé entre les deux bras. L'appareil peut être rotatif autour du point de fixation, et le point de fixation peut donc comprendre un pivot. L'appareil peut permettre l'imagerie dans au moins deux positions : avec la source placée verticalement au-dessus du détecteur (principalement pour l'imagerie de la main et du poignet) ; ou avec la source et le détecteur placés horizontalement l'un par rapport à l'autre (principalement pour l'imagerie du pied et de la cheville porteurs de masse). Des angles compris entre les deux sont également possibles.
La fixation peut permettre le déplacement rapide de l'appareil d'un support à un autre, de sorte que l'appareil peut être monté sur un support de bureau ou un support de chariot, par exemple. Un moteur peut être prévu pour lever ou abaisser l'appareil par rapport à son support. Lorsqu'il se trouve sur le chariot, le support peut permettre de positionner l'appareil de telle sorte que la surface du détecteur soit supérieure ou égale à 100 cm au-dessus du sol ; de telle sorte que la surface du détecteur soit inférieure ou égale à 10 cm au-dessus du sol ; de telle sorte que la zone active du détecteur latéral soit < 15 cm au-dessus du sol.
Sur le bureau, le support peut permettre de positionner l'appareil de telle sorte que la surface du détecteur soit inférieure ou égale à 15 cm au-dessus d’une surface du bureau ; de telle sorte que le bord de la zone active du détecteur soit inférieur ou égal à 15 cm au-dessus du sol.
La source de rayons X est disposée vers ou à l'extrémité d'un bras. Le détecteur de rayons X est disposé vers ou à l'extrémité de l'autre bras. En utilisation, l'appareil peut fournir des images de tomosynthèse 3D d'un sujet.
L'appareil peut avoir un cadre rigide, maintenant la source de rayons X du détecteur avec une SID fixe d'environ 200 mm. Dans un exemple, l'appareil peut avoir une distance source-image (SID) fixe comprise entre 19,5 cm et 20,5 cm (distance entre la tache focale de la source de rayons X et le détecteur). L'appareil peut comprendre un cadre comprenant des tubes d'aluminium.
La taille du détecteur peut avoir des pixels d'une largeur inférieure ou égale à 100 µm et une surface d'au moins 14 x 11 cm. On peut prévoir un boîtier de commande qui peut comprendre une unité d'alimentation et une unité centrale de traitement. La taille du boîtier de commande peut être inférieure à 40 x 30 x 20 cm. L'appareil peut peser moins de 16 kg. En revanche, le boîtier de commande peut peser moins de 10 kg. La source de rayons X peut fournir une plage angulaire de tomosynthèse d'au moins 15° au centre du détecteur. La plage angulaire pour la tomosynthèse au bord du détecteur peut être supérieure à 80% de celle du centre.
L'appareil peut fonctionner sur une alimentation électrique de 13 A, 110 V à 240 V. L'appareil peut fonctionner à une tension fixe à 5 % de 60 kV. L'appareil peut émettre des rayons X à partir d'au moins 30 positions différentes. Le diamètre de la tache focale de chaque émetteur peut être inférieur ou égal à 1 mm. Le générateur de rayons X (à l'intérieur de la source de rayons X) peut fournir une filtration équivalente à l'application d'une filtration Al de 1,5 mm à une source RQR 4.
Il peut être possible pour un seul utilisateur de passer du positionnement horizontal au positionnement vertical de l'appareil en une minute.
La source de rayons X peut être connue sous le nom de « FPS » (source à panneau plat). La FPS peut comprendre un ensemble de composants matériels et logiciels qui peuvent fournir une matrice contrôlable de sources de rayons X, une alimentation haute tension intégrée, une électronique de commande et un micrologiciel, un logiciel de commande externe pour le dispositif, des systèmes d'étalonnage essentiels, et un logiciel pour convertir les images de rayons X collectées avec le dispositif en images utilisables par un médecin.
La FPS peut comprendre un générateur de rayons X qui est un ensemble contrôlable de sources de rayons X. En utilisation, les rayons X peuvent traverser une partie du patient et former une image sur le détecteur. Le détecteur peut être sensible aux rayons X de l'énergie produite par la source, et peut avoir une résolution spatiale appropriée pour le détail qui est attendu. Le détecteur peut être capable de recueillir une série d'images en succession rapide. Un détecteur dynamique rapide peut nécessiter un contrôle cadencé avec précision et la capacité de décharger les données collectées à un rythme approprié.
Le générateur de rayons X et le détecteur sont maintenus dans un alignement plus ou moins précis par les bras. Ces bras servent à plusieurs fins, notamment à supporter la masse des composants, à assurer le positionnement pour obtenir un alignement et une distance source-image particulière, et à assurer la séparation entre la source de rayons X et la surface (peau) du patient.
Une alimentation basse tension peut être prévue pour alimenter le générateur de rayons X, ses composants électroniques, pour faire fonctionner les commandes des sources individuelles de rayons X (telles que les solénoïdes pour dévier les faisceaux d'électrons entre les cibles produisant des rayons X et le matériau absorbant les électrons), et pour alimenter une source intégrée de hautes tensions pour faire fonctionner les sources de rayons X (pour produire les électrons).
En utilisation, le générateur de rayons X peut produire un certain nombre d'impulsions de rayons X, d'intensité et de durée connues, à partir de positions connues, dans une séquence définie. Après la détection par le détecteur, un ensemble d'images représentant des coupes à travers l'objet imagé peut être produit par l'unité centrale.
Dans le générateur de rayons X, des tensions élevées peuvent être utilisées pour (a) générer des électrons libres à partir des émetteurs et (b) accélérer ces électrons de façon à ce qu'ils produisent des rayons X lorsqu'ils frappent une cible appropriée. L'accélération des électrons nécessite de l'énergie et la puissance requise est proportionnelle à la fois au courant du faisceau d'électrons et à la tension d'accélération.
On peut prévoir un générateur de haute tension qui produit la tension et le courant requis. Ce générateur HT peut maintenir un potentiel jusqu'à 60 kV tout en fournissant jusqu'à 2,5 mA de courant. Cela représente une puissance maximale de 150 W. Le courant fourni par le générateur HT est égal au courant du faisceau d'électrons. Le potentiel est fourni en maintenant une électrode à -60 kV par rapport à la terre (0 V).
Pour éviter d'éventuels dommages et la perte de fonctionnalité, le générateur HT peut inclure une couche d'encapsulation époxy (enrobage) qui l'entoure complètement. L'enrobage peut s'étendre sur la surface du monolithe de la source de rayons X, depuis la cathode jusqu'au sommet de l'entretoise en céramique, fournissant la même protection haute tension à ce sous-ensemble. L'enrobage peut ainsi empêcher le claquage haute tension à l'intérieur du générateur HT et sur la surface externe du monolithe, et empêcher une exposition externe dangereuse aux hautes tensions générées à l'intérieur du générateur HT et présentes sur la surface adjacente du monolithe.
Une carte de commande peut fournir l'alimentation et les entrées de commande nécessaires au générateur HT, et peut surveiller et signaler sa sortie, et garantir qu'il ne peut fonctionner que pendant une durée limitée.
La source de rayons X (monolithe) peut convertir en rayons X l'énergie électrique fournie par le générateur HT. Il peut s'agir d'une enceinte à ultravide qui contient une matrice d’émetteurs de champ et un sous-ensemble cible / collimateur. L'enceinte à vide peut être constituée d'une cathode circulaire et d'une anode circulaire séparées par une entretoise annulaire. La cathode peut être connectée à la sortie haute tension (-60 kV) générée par le générateur HT. L'anode peut être formée pour permettre l'émission de rayons X et pour positionner les bobines de commande du sous-ensemble bobines-culasse.
À l'intérieur du monolithe, la matrice d’émetteurs de champ peut générer plusieurs flux d'électrons et le sous-ensemble cible / collimateur réabsorbe ces électrons ou génère des rayons X, avec pour effet d'activer ou de désactiver les émetteurs. L'alignement du sous-ensemble cible / collimateur avec le reste du monolithe est tel que l'émission de rayons X est empêchée lorsqu'aucune bobine de commande n'est active, car les faisceaux d'électrons provenant de la matrice d’émetteurs frappent le collimateur. Lorsqu'un émetteur est « activé », son faisceau d'électrons frappe une couche cible et les rayons X qui en résultent passent par un trou dans une couche collimatrice et sortent du monolithe.
Chaque émetteur individuel est activé ou désactivé par des bobines de commande qui génèrent des champs magnétiques utilisés pour diriger le faisceau d'électrons vers une position « active » centrée au fond d'un puits dans l'anode.
Le sous-système peut être conçu de telle sorte que les bobines et le collimateur s'adaptent de manière rapprochée à l'anode du monolithe avec le niveau d'alignement requis spécifié dans les exigences matérielles
Lorsque les rayons X sont générés, ils peuvent sortir du point où ils sont générés dans toutes les directions et en ligne droite. En retraçant tous les rayons, on peut identifier une région dans laquelle se trouvent l’ensemble des points de génération. Cela définit une tache focale pour chaque émetteur.
Afin d'obtenir un champ de rayons X prévisible et uniforme qui servira de base à l'imagerie et à la reconstruction, divers éléments collimateurs peuvent être utilisés pour définir un cône dont le sommet se trouve à la tache focale de l'émetteur. Ce cône peut croiser le détecteur pour former une image circulaire, ou de manière plus réaliste, une image elliptique, dont la forme des bords et la distribution de l'intensité peuvent être prédites. Les éléments de collimation proches de la tache focale peuvent, lorsqu'ils sont bien alignés, être les plus efficaces pour absorber l'émission indésirable. Des éléments plus éloignés peuvent produire des caractéristiques plus nettes sur les bords des images finales.
Le collimateur interne, la culasse et le collimateur secondaire peuvent être utilisés pour restreindre l'angle du cône. L'angle final peut être de 38 degrés (c'est-à-dire, un demi-angle de 19 degrés). Les éléments plus proches de la tache focale peuvent utiliser un angle de cône plus grand, de sorte qu'une image finale prévisible peut être formée sans exiger un alignement excessivement précis des éléments à différentes distances de la tache focale.
Les bobines peuvent être montées physiquement sur la culasse et la carte de commande. Elles peuvent se trouver à l'extérieur de l'enceinte à vide, mais leur effet doit être ressenti par les électrons situés sous le collimateur interne. Pour cette raison, ils peuvent être insérés dans des puits dans l'anode.
L'appareil peut avoir une taille inférieure à 50 x 50 x 50 cm. Le détecteur de rayons X peut avoir des pixels d'une largeur inférieure ou égale à 100 µm et une surface d'au moins 14 x 11 cm.
L'appareil peut avoir un mode dans lequel il peut effectuer une image de reconnaissance, c'est-à-dire une image 2D à faible dose couvrant suffisamment le sujet pour que le radiographe puisse confirmer que le champ de vision est correct et pour qu'un calcul puisse être effectué afin de déterminer la sortie qui serait nécessaire pour obtenir une image de tomosynthèse de bonne qualité du sujet.
L'appareil peut être configuré pour faire varier la sortie globale (en mAs) afin de s'adapter à des sujets d'épaisseur différente. Il peut être possible de reconstruire des plans avec des pixels de 100 x 100 µm ou moins dans le plan x-y et un espacement entre les plans d'un mm ou moins dans la direction z. Il est possible de configurer l'espacement entre les plans 2D reconstruits dans des limites définies. Le processus de reconstruction peut tolérer le mouvement humain normal auquel on peut raisonnablement s'attendre lorsqu'un patient tente de rester immobile pendant l'acquisition. Il est possible de prévoir un module de reconstruction qui peut produire un ensemble de plans reconstruits en 2D au format DICOM DX, incluant des métadonnées de base sur l'acquisition.
L'appareil peut inclure une solution de visualisation par défaut pour les images DICOM qui sont générées.
L'appareil peut être capable d'imager des patients couvrant jusqu'au percentile de 95 % des tailles du corps humain.
La source de rayons X peut être capable de commencer une émission de rayons X moins de trois secondes après la réception de la demande par la source. Le premier plan d'image reconstruit peut être disponible à la visualisation après moins de quinze secondes. Un jeu de données complet d'au moins cinquante plans doit pouvoir être visualisé après moins de deux minutes.
Le générateur de rayons X peut être capable d'effectuer six acquisitions pendant trente minutes avec un intervalle d'au moins une minute entre les acquisitions. Le générateur HT peut être entièrement protégé avec la source de rayons X.
L'appareil peut être conçu pour limiter la sortie maximale de rayons X à moins de 70 kV et moins de 200 µA, de sorte que le taux d'exposition reste relativement faible même si une exposition accidentelle se produit. L'appareil peut avoir une base solide qui ne basculera pas s'il est incliné de 15°.
La masse de l'appareil ne doit pas dépasser 25 kg.
Tout point de la zone située dans le plan du détecteur en dehors de la zone d'éclairement choisie peut recevoir moins de 5 % du rayonnement incident frappant le centre de la zone éclairée
Les caractéristiques ci-dessus et d'autres caractéristiques, particularités et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante, donnée en liaison avec les dessins d’accompagnement, qui illustrent, à titre d'exemple, les principes de l'invention. Cette description est uniquement donnée à titre d'exemple, sans limiter la portée de l'invention. Les figures de référence citées ci-dessous se rapportent aux dessins joints.
Les ,
et
présentent des vues schématiques en élévation d'un appareil d'imagerie à rayons X ;
Les ,
et
présentent des photographies d'appareils d'imagerie à rayons X en cours d'utilisation ;
La est une vue schématique en élévation de composants formant un appareil d'imagerie à rayons X ;
La est une image éclatée d'une partie d'un générateur de rayons X ; et
La présente un plan schématique des composants d'un appareil d'imagerie à rayons X.
La montre un exemple d'appareil d'imagerie à rayons X 10 comprenant une base 20, un boîtier de commande 70 et un bras en forme de « U » 30 supporté sur le boîtier de commande 70 par un bras réglable 45. Un pivot 40 disposé entre le bras réglable 45 et le bras en U 30 permet à ce dernier de tourner autour d'un axe horizontal.
Un émetteur de rayons X 50 est disposé sur le bras supérieur. Un détecteur 60 est disposé sur le bras inférieur. L'émetteur de rayons X 50 et le détecteur 60 se font face et sont espacés de manière à ce qu'un sujet puisse être inséré entre eux pour l'imagerie.
Le boîtier de commande 20 comprend des unités d'alimentation, un processeur (tel qu'un ordinateur) et des moyens de communication tels qu'un routeur Ethernet.
La montre un autre exemple d'appareil d'imagerie à rayons X 110 comprenant une base 170, dans laquelle est prévu le boîtier de commande et un bras en forme de « U » 130 supporté sur la base 170 par un bras réglable 180. Un pivot 140 disposé entre le bras réglable 180 et le bras en U 330 permet à ce dernier de tourner autour d'un axe horizontal.
Sur le bras supérieur est disposé un émetteur de rayons X 150 comprenant un générateur haute tension, un monolithe et une carte de commande. Un détecteur 160 est disposé sur le bras inférieur. L'émetteur de rayons X 150 et le détecteur 160 se font face et sont espacés de manière à ce qu'un sujet puisse être inséré entre eux pour l'imagerie. Une main 174 est représentée en position pour l'imagerie.
La montre un autre exemple d'appareil d'imagerie à rayons X 210 comprenant une base 220 incluant des roues pour son déplacement, un boîtier de commande 270 sur la base, et un bras en forme de « U » 230 supporté par un bras réglable 245 qui est lui-même fixé à un support 280 qui est monté verticalement sur la base 220. Un pivot 240 disposé entre le bras réglable 245 et le bras en U 330 permet à ce dernier de tourner autour d'un axe horizontal.
Un émetteur de rayons X 250 est disposé sur le bras supérieur. Un détecteur 260 est disposé sur le bras inférieur. L'émetteur de rayons X 250 et le détecteur 260 se font face et sont espacés de manière à ce qu'un sujet puisse être inséré entre eux pour l'imagerie.
Les figures 4, 5 et 6 montrent un appareil d'imagerie à rayons X 10, 110, 210 du type illustré sur les figures 1 à 3 utilisé avec un patient pour obtenir une image de sa cheville 290, de sa main 291 et de son pied 292 respectivement.
La montre une vue latérale schématique d'un appareil d'imagerie à rayons X 310 incluant une base 320, un boîtier de commande 370, un bras en forme de U 330 relié en pivotement au boîtier de commande par un pivot 340. Le bras supérieur 330 inclut un émetteur de rayons X 350 comprenant un générateur haute tension et une carte de commande. Le bras inférieur comprend un détecteur 360. Le boîtier de commande 370 comprend un processeur, des alimentations et d'autres composants nécessaires au fonctionnement de l'appareil.
La montre une vue éclatée d'une partie d'un émetteur de rayons X 450 comprenant une anode 450, un anneau de protection 452, une matrice d’émetteurs 453 et une cathode 454. La matrice d’émetteurs 453 comprend un réseau bidimensionnel de plus de cinquante émetteurs en un motif organisé.
La représente sous forme schématique 500 les principaux composants nécessaires à la mise en œuvre de l'appareil. L'émetteur 550 inclut un blindage extérieur 558 à l'intérieur duquel sont disposés les 4 bobines et la culasse 551, la source de rayons X 552, la carte de commande 554, et le générateur haute tension 553. Une carte de commande d'acquisition 555 commande l'émetteur en conjonction avec le détecteur 560 pour assurer l'acquisition d'un nombre suffisant d'images en utilisant différents motifs d'émetteurs, de sorte que les images de tomosynthèse 3D soient affichables sur le poste de travail d'imagerie 562. Un panneau de commande 563 fournit une interface utilisateur. Une alimentation électrique 561 est également prévue.

Claims (10)

  1. Appareil d'imagerie à rayons X (10) comprenant deux bras (30, 45), caractérisé en ce que sur un bras, un émetteur de rayons X (50) est disposé, et sur l'autre bras, un détecteur numérique à panneau plat (60) est disposé, l'émetteur (50) et le détecteur (60) étant disposés à l'opposé l'un de l'autre en fournissant un espace entre eux pour le positionnement d'un objet pour l'imagerie à rayons X par l'appareil (10), l'émetteur de rayons X (50) comprenant une matrice d'émetteurs (453), l'appareil étant agencé de telle sorte que, lors de l'utilisation, différents émetteurs peuvent être alimentés indépendamment les uns des autres, de telle sorte que des images de tomosynthèse tridimensionnelles de l'objet peuvent être obtenues, l'objet, l'émetteur (50) et le détecteur (60) étant maintenus fixes les uns par rapport aux autres.
  2. Appareil d'imagerie à rayons X (10) selon la revendication 1, comprenant un boîtier de commande (70), dans lequel la combinaison de l'appareil (10) et du boîtier de commande (70) a une taille extérieure inférieure à 50 x 50 x 50 cm en hauteur par largeur par profondeur.
  3. Appareil d'imagerie à rayons X (10) selon la revendication 2, dans lequel la masse de la combinaison de l'appareil (10) et du boîtier de commande (70) n'est pas supérieure à 25 kg.
  4. Appareil d'imagerie à rayons X (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un générateur haute tension (553) à l'intérieur de l'émetteur de rayons X (50) pour produire des faisceaux d'électrons.
  5. Appareil d'imagerie à rayons X (10) selon la revendication 4, comprenant des solénoïdes pour diriger les faisceaux d'électrons sur un matériau produisant des rayons X ou sur un matériau absorbant les électrons, de façon à contrôler la production de rayons X à partir d'émetteurs sélectionnés dans la matrice.
  6. Appareil d'imagerie à rayons X (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'émetteur de rayons X (50) comprend une enceinte à vide qui inclut une cathode (454) circulaire et une anode (450) circulaire séparées par une entretoise annulaire.
  7. Appareil d'imagerie à rayons X (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le détecteur (60) a des pixels d'une largeur inférieure ou égale à 100 µm.
  8. Appareil d'imagerie à rayons X (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'émetteur de rayons X (50) comprend un collimateur interne, une culasse (551) et un collimateur secondaire pour limiter l'angle de cône des rayons X émis.
  9. Appareil d'imagerie à rayons X (10) selon la revendication 8, dans lequel l'angle de cône peut être de 38 degrés.
  10. Appareil d'imagerie à rayons X (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un support et un pivot pour permettre la rotation des deux bras par rapport au support.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5460106B2 (ja) * 2009-04-03 2014-04-02 キヤノン株式会社 Ｘ線撮影装置及びその制御方法、コンピュータプログラム
DE102010026434B4 (de) * 2010-07-08 2019-02-21 Siemens Healthcare Gmbh Mammographiegerät und Mammographieverfahren
US10413268B2 (en) * 2014-02-26 2019-09-17 Carestream Health, Inc. Hybrid imaging apparatus and methods for interactive procedures
US11123027B2 (en) * 2016-03-31 2021-09-21 The Regents Of The University Of California Stationary X-ray source
WO2020117734A1 (fr) * 2018-12-03 2020-06-11 The University Of North Carolina At Chapel Hill Dispositifs à rayons x compacts, systèmes et méthodes de tomosynthèse, de fluoroscopie et d'imagerie stéréotaxique
GB2588385B (en) * 2019-10-17 2022-08-03 Adaptix Ltd A system and method for obtaining an x-ray image of a subject

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