FR2945724A1

FR2945724A1 - Appareil a rayons x

Info

Publication number: FR2945724A1
Application number: FR0953407A
Authority: FR
Inventors: Bernard Bouvier
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-11-26
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: FR2945724B1; US9259203B2; US20100296632A1; US20100299015A1; US20100299014A1; US8666585B2; US20120201359A1; US8177430B2; US9517044B2; DE102010061199A1

Abstract

La présente invention a pour objet un appareil (10) à rayons X. L'appareil à rayons X de l'invention est muni de moyens de déplacement via un système (18) motorisé associé à un système (41, 42, 43, 44) de navigation. Le système de navigation de l'invention permet de déplacer de manière automatique, et avec précision, l'appareil à rayons X d'une position à une autre à l'intérieur d'une salle d'examen, hybride ou d'opération. L'appareil à rayons X est également muni de moyens (45) de positionnement automatique des pièces mobiles autour du patient, tout en gardant la zone à radiographier dans un faisceau (19à) des rayons X.

Description

Appareil à rayons X

Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un appareil à rayons X. La présente invention trouve des applications particulièrement avantageuses, mais non exclusives, dans le domaine de l'imagerie médicale et plus particulièrement celui des appareils de diagnostic médical. L'appareil à rayons X de l'invention est destiné en particulier à une salle de soins, telles une salle d'intervention chirurgicale, une salle d'anesthésie, une salle de diagnostic ou une salle de soins intensifs. Etat de la technique Dans l'état de la technique, les appareils de diagnostic à rayons X sont des appareils d'acquisition d'images par rayons X. Ces appareils permettent d'obtenir des images, voire des séquences d'images, d'un organe situé à l'intérieur d'un être vivant, en particulier un être humain. Dans l'état de la technique, les appareils à rayons X comportent des pièces mobiles leur permettant de tourner autour du patient dans différentes directions. Ces pièces mobiles sont susceptibles de se déplacer dans les trois dimensions d'un espace. Ces pièces mobiles sont composées, en général, d'un bras comportant un tube à rayons X sur une de ses extrémités et un détecteur sur une autre de ses extrémités. Ce tube permet d'émettre un faisceau de rayons X suivant une direction d'émission. Ces appareils à rayons X sont utilisés pour des examens angiographiques à visée diagnostique ou interventionnelle.

Durant ces examens, il est nécessaire de réaliser par rayons X des radiographies de la zone subissant le diagnostic ou l'intervention. A cette fin, le patient est positionné entre le tube à rayons X et le détecteur et plus précisément, en regard de la zone à radiographier. Il existe plusieurs types d'appareils à rayons X pour réaliser la ou les radiographies. Les appareils à rayons X fixés au sol de la salle d'examen permettent d'effectuer ces radiographies. Ces appareils à rayons X comportent plusieurs degrés de liberté permettant de positionner le faisceau des rayons X en regard de la région d'intérêt. Toutefois, ce type d'appareil à rayons X n'est pas adapté en salle d'opération. En effet, pour certains examens, le besoin en radiographie n'est nécessaire qu'en début et en fin d'intervention ; entre temps c'est l'accès au patient qui est privilégié. Ces appareils de radiographie étant fixés au sol, ils ne peuvent donc être éloignés de la table de support du patient alors que la présence du système de radiographie n'est pas nécessaire. De plus, les phases d'installation et de transfert du patient sur la table sont rendus plus difficiles du fait que ce systéme encombrant ne peut-être éloigné. Il existe également des appareils à rayons X dit mobiles chirurgicaux déplaçables manuellement. Ces appareils comprennent en général un grand chariot qui supporte un grand nombre de batteries qui sont utilisées pour alimenter en énergie le tube à rayons X. Toutefois, ce type d'appareil à rayons X présente des inconvénients. En effet, ces appareils ne sont pas adaptés pour les procédures d'angiographies. En effet, la puissance nécessaire délivrée par le tube à rayons X n'est pas suffisante pour effectuer les procédures d'angiographie nécessitant une très bonne qualité d'image En outre, ces appareils à rayons X mobiles ne permettent pas des angulations complexes car le diamètre du bras qui supporte le tube et le détecteur n'est pas suffisamment important. De même, ces appareils à rayons X mobiles n'atteignent pas des vitesses de rotation suffisantes pour permettre des reconstructions d'images en 3D de bonne qualité comme celles d'un appareil à angiographie. Ces appareils à rayons X mobiles ne sont pas également adaptés pour des procédures d'angiographie nécessitant certains mouvements automatisés nécessaires pour certaines applications, notamment une reconstruction en 3D. En outre, même si le poids d'un tel appareil est deux fois inférieur à un appareil à rayons X destiné à l'angiographie, il reste très difficile à déplacer en raison de ses grandes dimensions et de son poids (environ 300 kg). Il existe également des appareils à rayons X pour l'angiographie, suspendus au plafond et déplaçables sur des rails, via un chariot mobile, le long du plafond à l'aide d'un moteur électrique. Toutefois, ce type d'appareil à rayons X présente des inconvénients. En effet, on trouve habituellement dans une salle d'opération notamment un support patient, des moyens d'éclairage, des systèmes permettant de distribuer les fluides médicaux, des supports d'équipements d'anesthésie, des supports pour les bistouris électriques et des supports pour les pompes de perfusion. La plupart de ces systèmes sont fixés au plafond autour de la table de support du patient selon les contraintes d'une salle d'opération, encombrant ainsi l'espace autour du support patient. Par conséquent, du fait de l'encombrement des rails fixés au plafond et du volume de l'appareil à rayons X, leur installation dans une salle d'opération en tant qu'appareil à angiographie est assez rédhibitoire.

En outre, le fait de monter au plafond un appareil à rayon X augmente considérablement le risque de contamination opportuniste du patient. En effet, ces appareils à rayons X suspendus au plafond sont destinés à être positionnés au dessus ou à proximité immédiate dudit patient et donc du site opératoire augmentant du coup le risque de chute de particules provenant de l'appareil. En outre, cette suspension de l'appareil à rayon X occasionne des difficultés pour le nettoyage et l'entretien correct de cet appareil. Ainsi, ce type d'appareil à rayons X adapté à des environnements plus ou moins stériles devient impossible à monter dans une salle d'opération. En effet, les salles d'opération sont stérilisées en permanence et le fait d'avoir des rails sur lesquels coulisse l'appareil à rayons au dessus du patient augmente les risques de maladie nosocomiale ou de septicémie du fait de la difficulté de leur nettoyage. De plus, dans certaines salles d'intervention un flux laminaire stérile est installé au dessus du patient, dans ce cas les rails permettant de faire coulisser l'appareil au plafond peuvent interférer avec le flux laminaire, ce qui a pour effet de souffler des particules présentent sur les rails dans la zone stérile. Il existe également des appareils à rayons X pour l'angiographie, basés sur la technologie des robots industriels que l'on trouve généralement dans les usines automobiles. Toutefois, ce type d'appareil à rayons X présente des inconvénients. En effet, les bras qui équipent ces robots on un encombrement relativement important pour l'espace disponible dans une salle d'opération. De ce fait, le mouvement de ces bras crée des risques de sécurité pour les personnes travaillant dans la salle d'opération. Par conséquent leurs installation dans une salle d'opération en tant qu'appareil à angiographie est assez rédhibitoire Le besoin s'est fait sentir depuis quelque temps d'un appareil à rayons X adapté aux salles dites hybrides qui permet : - d'une part de satisfaire aux besoins de l'angiographie notamment par un système équipé d'un tube à rayon X de puissance suffisante pour permettre une bonne qualité d'image, et - d'autre part de satisfaire aux besoins des salles d'opération, notamment grâce à un système apte à déplacer l'appareil à rayons X. Exposé de l'invention L'invention a justement pour but de répondre à ce besoin en remédiant aux problèmes de l'état de la technique évoqués précédemment. Pour ce faire, elle propose un appareil à rayons X compatible avec les besoins de l'angiographie et pouvant être installé dans un environnement chirurgical. L'appareil à rayons X de l'invention est muni de moyens de déplacement via un système motorisé associé à un système de navigation. Le système de navigation de l'invention permet de déplacer de manière automatique, et avec précision, l'appareil à rayons X d'une position à une autre à l'intérieur d'une salle d'examen ou d'opération. Cette salle peut être également une salle dite hybride c'est-à-dire une salle destinée, à la fois, pour un examen de type angiographie vasculaire, et à la fois pour une intervention chirurgicale. L'appareil à rayons X est également muni de moyens de positionnement automatique des pièces mobiles autour du patient, tout en gardant la zone à radiographier dans le faisceau des rayons X.

La présente invention a donc pour objet un appareil à rayons X comportant : - un tube à rayons X émettant un faisceau de rayons X suivant une direction d'émission, - un détecteur de rayons X situé de manière opposée au tube et dans la direction d'émission des rayons X, caractérisé en ce qu'il comporte - un dispositif mobile sur lequel est monté l'appareil à rayons X, - le dispositif mobile comportant un système de navigation pour conduire l'appareil à rayons X d'une position de départ jusqu'à une position commandée par la détermination de sa position actuelle et le guidage par référence à une trajectoire optimale calculée ou préprogrammée, les positions étant une position de stationnement lorsque l'appareil est en mode parking ou une position de travail lorsqu'un organe d'un patient à examiner est dans le faisceau des rayons X de l'appareil à rayons X.

Avantageusement, l'invention est également caractérisée en ce que : - le dispositif mobile comporte un système de roulement configuré de sorte à tourner l'appareil à rayons X autour d'un axe vertical passant par le faisceau des rayons X. - le système de roulement comporte au moins une roue directrice et motrice et au moins une roue libre ou des roues holonomes. - le système de navigation comporte : - un module de communication par liaison radioélectrique installé sur le dispositif mobile et des dispositifs d'identification de position par radiofréquence préinstallés dans la salle, et/ou - un système de localisation GPS, et/ou - un émetteur d'un faisceau laser porté par le dispositif mobile et des détecteurs du signal laser préinstallés dans la salle, et/ou - un lecteur optique de code barre installé sur le dispositif mobile et des codes barres comportant des données de positionnement préinstallés dans la salle, et/ou - une zone mémoire dans laquelle sont enregistrées des données relatives à une cartographie d'une salle, et/ou - un fil électrique placé dans la salle configuré pour créer un champ électromagnétique détecté par des capteurs placés sur le dispositif mobile, et/ou - un système de guidage optique configuré pour détecter un marquage longitudinal effectué dans la salle et constituant une référence pour la trajectoire du dispositif mobile. - le système de navigation comporte des capteurs de mesure de 25 déplacement du système de roulement. - le système de navigation comporte un joystick configuré pour commander le déplacement du dispositif mobile. - le dispositif mobile est fixé à un mur de la salle via un système de bras articulés. 30 L'invention a également pour objet un procédé de déplacement automatique d'un appareil à rayons X à l'aide d'un système de navigation. L'invention présente ainsi les avantages : - de pouvoir déplacer facilement des masses lourdes et de manière très précise, 35 - d'effectuer des mouvements préprogrammés autour du patient équivalents aux appareils d'angiographie conventionnels - d'effectuer des procédures d'angiographie avec la qualité d'image nécessaire, - de pouvoir nettoyer facilement l'appareil à rayons X de l'invention afin qu'il soit approprié à une salle d'opération. En outre, l'appareil à rayons X de l'invention est compatible avec les flux laminaires installés au dessus du support patient Brève description des dessins 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 nullement limitatif de l'invention. Les figures 1, 2 3, et 5 montrent une représentation schématique d'un appareil à rayons X de type vasculaire muni des moyens perfectionnés de l'invention.

La figure 4 montre une illustration d'étapes mettant en oeuvre le procédé de fonctionnement de l'invention. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un appareil 10 à rayons X de type vasculaire dans une salle d'examen ou d'opération ou hybride, matérialisée par un encadrement référencé 9. L'appareil 10 à rayons X comporte des pièces mobiles aptes à tourner dans différentes directions autour d'un patient. Ces pièces mobiles sont susceptibles de se déplacer dans les trois dimensions d'un espace. Ces pièces mobiles sont composées, en général, d'un bras 13 comportant un tube 11 à rayons X qui est la source de rayons X sur une de ses extrémités et un détecteur 12 sur une autre de ses extrémités. Ce tube 11 permet d'émettre un faisceau 19 de rayons X suivant une direction d'émission. En général, le bras 13 a une forme en arceau. Le détecteur 12 est accroché au bras 13 à l'opposé du tube 11 et dans la direction d'émission. Le tube 11 à rayons X et le détecteur 12 d'image montés sur les extrémités opposées du bras 13 de façon que des rayons X émis par le tube 11 soient incidents sur et détectés par le détecteur 12 d'image. Le détecteur 12 est relié à un ascenseur (non représenté) permettant de monter et de descendre ledit détecteur dans la direction d'émission.

Lors d'une radiographie, le tube 11 et le détecteur 12 d'image sont positionnés de façon que lorsque, par exemple, un corps 16 d'un patient est interposé entre la source 11 de rayons X et le détecteur 12 d'image et est irradié par des rayons X, le détecteur 12 produit des données représentatives de caractéristiques de l'objet interposé. Les données produites sont de manière classique affichées sur un moniteur (non représenté) et stockées électroniquement. Le bras 13 est monté sur un dispositif 18 mobile via un élément support 15. L'élément 15 support est monté de manière fixe au dispositif 18 mobile. Le bras 13 est relié à l'élément support 15 par l'intermédiaire d'un bras rotatif 14. Le bras 13 est monté coulissant par rapport au bras rotatif 14. Le bras rotatif 14 est monté de manière rotative sur l'élément 15 de support. Le bras rotatif 14 tourne autour d'un axe passant par le faisceau 19 des rayons X. Ce montage rotatif du bras 14 sur l'élément 15 support permet au tube 11 de rayons X et au détecteur 12 d'image d'être déplacés de manière rotative autour de l'arc du bras rotatif 14 L'élément 15 support, le bras rotatif 14 et le bras 13 sont ainsi tous les trois articulés les uns par rapport aux autres. Cette articulation permet à l'appareil 10 à rayons X de se déplacer en trois dimensions. Ce déplacement en trois dimensions des pièces mobiles de l'appareil 10 à rayons X permet de réaliser des images de l'organe à examiner sous différentes incidences. En combinant les mouvements de rotation des pièces mobiles de l'appareil 10 à rayons X, le faisceau 19 de rayons X peut décrire toutes les directions d'émission des rayons X comprises à l'intérieur d'une sphère.

Le dispositif 18 mobile est destiné à déplacer l'appareil 10 à rayons X sur le sol. Le dispositif 18 mobile est commandé de manière automatique par une unité 30 de commande de l'appareil à rayons X représentée à la figure 2. La salle 9 comporte également une table d'examen 22, ou un lit, sur lequel le patient 16 est allongé. L'appareil 10 à rayons X est déplacé et positionné en mode travail de façon que la table d'examen 22 soit placée à l'intérieur du bras 13, de manière à ce que le tube 11 se trouve sous la table d'examen et le détecteur 12 au-dessus de la table d'examen ou vice versa et que l'organe à examiner soit positionné dans le faisceau 19 des rayons X. Dans l'exemple de la figure 1, le dispositif 18 mobile comporte un système de roulement. Ce système de roulement est configuré de sorte à déplacer le dispositif mobile dans toutes les directions du plan représenté par le sol. Ce déplacement permet une rotation du dispositif mobile autour d'un axe vertical passant par le faisceau 19 des rayons X. Dans un exemple, le système de roulement comporte au moins une roue 47 motrice et directrice et une roue 48 libre. Dans un autre exemple, le système de roulement peut comporter des roues holonomes. Dans l'exemple de la figure 1, le dispositif mobile 18 comporte deux roues 47 motrices et directrices placées à l'arrière, ce placement pouvant aussi être à l'avant ou en diagonale et deux roues libres.

Dans l'exemple de la figure 3, le dispositif mobile 18 comporte deux roues 47 latérales motrices et directrices placées à l'avant et 1 roue arrière 20 libre. Le dispositif 18 mobile comporte également des moyens d'entraînement des roues (non représentés). Les moyens d'entraînement peuvent être un moteur de direction couplé à un moteur d'entraînement. Le montage des roues et des moyens d'entraînement ne sera pas décrit ici car connu de l'homme du métier. Ces moyens d'entraînement des roues sont commandés par l'unité 30 de commande. Le dispositif 18 mobile est alimenté en énergie électrique, de préférence indépendamment de celui de l'appareil 10 à rayons X. Dans la description, on prête des actions à des appareils ou à des programmes, cela signifie que ces actions sont exécutées par un microprocesseur de cet appareil ou de l'appareil comportant le programme, ledit microprocesseur étant alors commandé par des codes instructions enregistrés dans une mémoire de l'appareil. Ces codes instructions permettent de mettre en oeuvre les moyens de l'appareil et donc de réaliser l'action entreprise. Comme illustré à la figure 2, l'appareil 10 à rayons X comporte une unité 30 de commande comportant un microprocesseur 31 connecté à un bus 32. L'appareil 10 à rayons X comporte aussi une mémoire 33 de programme et des mémoires 34 et 38 de données. La mémoire 33 de programme est divisée en plusieurs zones, chaque zone correspondant à une fonction ou à un mode de fonctionnement du programme de l'appareil 10 à rayons X. De même lorsque l'on prête une action à un programme, cette action correspond à la mise en oeuvre par un microprocesseur, connecté à une mémoire dans laquelle est enregistré le programme, de tout ou partie des codes instructions formant ledit programme. Seules les zones de la mémoire 33 intéressant le plus directement l'invention sont représentées.

Une zone 40 comporte des codes instructions pour recevoir un signal de déplacement correspondant à l'actionnement de commandes de position. Les commandes de position peuvent être des boutons placés sur le dispositif mobile ou sur l'appareil à rayons X. Les commandes de position peuvent également être une télécommande.

Une zone 41 comporte des codes instructions pour extraire de la mémoire 34 de données les coordonnées de la position à atteindre pour l'appareil 10 à rayons X, à partir du signal reçu. Une zone 42 comporte des codes instructions pour commander un système de navigation, afin de déterminer les coordonnées de la position actuelle de l'appareil à rayons X. Une zone 43 comporte des codes instructions pour commander le système de navigation afin d'établir un trajet de déplacement, à partir de la position actuelle et de celle à atteindre. Une zone 44 comporte des codes instructions pour commander I e 20 fonctionnement des moyens d'entraînement du moteur. Une zone 45 comporte des codes instructions pour recevoir un signal d'orientation de travail des pièces mobiles de l'appareil à rayons X correspondant à l'actionnement de commandes d'orientation. Ces commandes d'orientation et de position sont de préférence distinctes. 25 Une zone 46 comporte des codes instructions pour commander un système d'entraînement des pièces mobiles. Ce système d'entraînement permet de déplacer le bras 13, le bras 14 rotatif, l'élément 15 support et le système de roulement. Le déplacement de ces pièces, fait en fonction du signal d'orientation, est effectué de telle sorte que l'organe à examiner reste 30 positionné dans le faisceau 19 des rayons X. La mémoire 34 de données comporte des positions prédéterminées de stationnement et de travail. Une position de stationnement est un emplacement où est placé l'appareil 10 à rayons X lorsqu'il est en mode parking. La position de stationnement permet de libérer l'appareil à rayons X 35 de l'espace réduit nécessaire pour une intervention dans la salle 9. Une position de travail est un emplacement où est placé l'appareil 10 à rayons X lors d'acquisition de radiographies. La mémoire 34 de données est, par exemple, structurée en une table. Par exemple, chaque ligne de la table correspond aux coordonnées d'une position de l'appareil 10 à rayons X, chaque colonne de la table correspond à un renseignement sur cette position. Ainsi, la mémoire 34 de données comporte une ligne 34a correspondant aux coordonnées d'une position prédéterminée de travail ou de stationnement de l'appareil 10 à rayons X et une colonne 34b correspondant à un signal de déplacement associé à l'actionnement d'une commande de position donnée. La mémoire 35 de données comporte également des orientations prédéterminées de travail des pièces mobiles de l'appareil à rayons X. Une orientation de travail est une configuration de l'appareil à rayons X où le bras 13, le bras 14 rotatif, l'élément 15 support et le système de roulement sont déplacés en une position de radiographie selon le signal d'orientation. Ce déplacement n'affecte pas la position de l'organe à examiner par rapport au faisceau 19 des rayons X. La mémoire 35 de données est, par exemple, structurée en une table. Par exemple, chaque ligne de la table correspond à une orientation de travail des pièces mobiles de l'appareil 10 à rayons X, chaque colonne de la table correspond à un renseignement sur cette orientation. Ainsi, la mémoire 35 de données comporte une ligne 35a correspondant aux mouvements à effectuer par chaque pièce mobile et une colonne 35b correspondant à un signal de déplacement associé à l'actionnement d'une commande d'orientation donnée. La commande de position et d'orientation peuvent être actionnées de manière simultanée ou consécutive. La représentation des zones/mémoires n'est qu'une illustration d'implantation de composants et d'enregistrements de données. Dans la pratique, ces mémoires sont unifiées ou distribuées selon des contraintes de taille de la base de données et/ou de rapidité des traitements souhaités. La figure 4 montre une illustration d'étapes correspondant à une mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 4 montre une première étape préliminaire 50, dans laquelle le procédé selon l'invention est mis en mode veille. Le procédé selon l'invention n'est exécuté par l'appareil à rayons X que lorsque le praticien actionne une commande de position ou d'orientation, à une étape 51. A une étape 52, l'unité de commande 30 détermine le type de signal correspondant à la commande actionnée. Si le type de commande actionnée est un signal de positionnement, l'unité de commande exécute le bloc 100 comportant les étapes 101 à 103. A une étape 101 du bloc 100, l'unité 30 de commande calcule le trajet. Pour ce faire, l'unité 30 de commande active le système de navigation afin : - de déterminer la position actuelle de l'appareil 10 à rayons X, - de calculer la trajectoire optimale ou préprogrammée entre la position actuelle et les coordonnées contenues dans le signal de positionnement, et - de guider par référence l'appareil à rayons X sur cette trajectoire. Dans un mode de réalisation, le système de navigation de l'unité 30 de commande est muni d'un moyen 35 de communication. Ce moyen 35 est un module radio comportant une antenne 36 permettant à l'unité de commande d'effectuer une liaison radioélectrique avec des dispositifs 49 d'identification par radiofréquence. De tels dispositifs 49 d'identification par radiofréquence sont plus connus sous le nom anglais de Radio Frequency Identification Device ou RFID. Ces dispositifs 49 d'identification par radiofréquence sont des composants électroniques minuscules et presque invisibles. Ils peuvent se présenter sous la forme de films transparents en matière plastique. Ils comportent une puce mémoire destinée à stocker notamment des coordonnées de sa position, un processeur, et une antenne radlo grâce à laquelle ils transmettent des informations à l'unité de commande, lorsque cette dernière est à proximité. Ces dispositifs 49 d'identification par radiofréquence peuvent être dotés d'une pile qui lui fournit l'énergie nécessaire pour transmettre un signal à basse, moyenne ou haute fréquence, sur une distance pouvant s'étaler d'un centimètre à quelques mètres. Ces dispositifs 49 d'identification par radiofréquence peuvent également être autonomes d'un point de vue énergétique. Dans ce cas, un champ électromagnétique généré par l'unité de commande lui fournit son alimentation électrique. Pour fonctionner, les dispositifs 49 d'identification sont activés par un signal radiofréquence variable émis par l'unité de commande. C'est donc le champ électromagnétique généré par l'unité de commande qui alimente en énergie électrique le ou les dispositif(s) 49 d'identification par radiofréquence qui se situe(nt) dans son champ d'action.

Une fois activés, les dispositifs 49 d'identification transmettent un signal en retour. Un dialogue s'établit ainsi selon un protocole de communication prédéfini et les données sont échangées avec l'unité de commande. Lors de l'activation, le microprocesseur des dispositifs 49 d'identification exécute les programmes pour lesquels il a été conçu i.e. transmission de position. A partir des coordonnées des positions reçues des dispositifs d'identification à proximité, le système de navigation de l'unité de commande calcule sa position actuelle et calcule une trajectoire ou corrige sa trajectoire par rapport à une trajectoire prédéfinie. La salle est munie au préalable de dispositifs 49 d'identification de position. Dans un mode de réalisation, les dispositifs 49 d'identification peuvent être positionnés en hauteur et/ou sur le sol et/ou au plafond Dans un deuxième mode de réalisation, les dispositifs 49 d'identification par radiofréquence peuvent être remplacés par des codes barres. Dans un mode de réalisation ses codes barres sont en deux dimensions. Ces codes barres comportent les coordonnées en deux dimensions de leur position dans la salle 9. Les codes barres sont placés sur le sol de la salle 9 et/ou au plafond. L'unité de commande comporte dans ce cas un lecteur optique destiné à décoder les informations contenues dans les codes barres. Le lecteur optique est placé en dessous du dispositif mobile en regard du sol et/ou au dessus du dispositif en regard du plafond. Lorsque le dispositif mobile passe au dans un champ de détection d'un code barre, ce dernier est lu et décodé par le lecteur optique. A partir des coordonnées de la position du code barre, le système de navigation détermine sa position actuelle et calcule une trajectoire ou corrige sa trajectoire par rapport à une trajectoire calculée au préalable ou préprogrammée. Dans un autre mode de réalisation, le système de navigation comporte un système de localisation GPS connu sous le nom anglais de Global Positioning System. Ce système de localisation permet de déterminer la position actuelle de l'appareil à rayons X, une trajectoire optimale ou la trajectoire préprogrammée.

Dans un autre mode de réalisation, le système de navigation est muni d'un émetteur et d'un détecteur laser. Dans ce cas, la salle est munie de réflecteurs lasers, sinon des éléments de la salle peuvent être utilisés comme réflecteurs. Lorsque l'unité de commande reçoit un signal de positionnement, elle déclenche un faisceau laser de quelques microsecondes. Les réflecteurs lasers situés à proximité réfléchissent le signal incident vers le système de navigation. A partir de la durée entre le signal incident et le signal réfléchi, le système de navigation calcule la position actuelle de l'appareil à rayons X et détermine une trajectoire optimale ou préprogrammée.

Dans un autre mode de réalisation, le système de navigation comporte un fil électrique noyé dans le sol ou dans le plafond qui définit le trajet du dispositif mobile. Ce fil est parcouru par un courant électrique variable, de façon à créer un champ électromagnétique sur le trajet du dispositif mobile. Le fil communique avec l'unité de commande par rayonnement électromagnétique. Pour ce faire, le dispositif 18 mobile est équipé de capteurs aptes à détecter le champ créé par le fil. L'unité 30 de commande détecte ainsi en permanence la position du dispositif 18 mobile par rapport au fil afin de corriger sa trajectoire par rapport à une trajectoire calculée au préalable ou préprogrammée.

Dans un autre mode de réalisation, le système de navigation comporte un système à guidage optique. Dans ce cas, le sol ou le plafond de la salle 9 comporte. au moins sur certains tronçons, un marquage longitudinal constituant une référence pour la trajectoire nominale du dispositif 18 mobile. L'avant du dispositif mobile ou le dessus est muni de modules de formation d'une image de la voie, par exemple une caméra. En fonction des données fournies par le module de formation d'image à l'unité 30 de commande, ce dernier recalcule la position de l'appareil à rayons X et corrige la trajectoire par rapport à une trajectoire calculée au préalable ou préprogrammée. Dans un autre mode de réalisation, l'unité 30 de commande est dotée de moyens de traitement des données reçues d'au moins une caméra placée sur le dispositif mobile ou dans la salle 9. Le traitement de ces données fournit en sortie une analyse de l'environnement du dispositif mobile afin de détecter notamment des obstacles éventuels. En fonction du résultat de ce traitement, l'unité 30 de commande recalcule la position de l'appareil à rayons X et corrige la trajectoire par rapport à une trajectoire calculée au préalable ou préprogrammée. Dans un autre mode de réalisation, le dispositif mobile comporte des capteurs aptes à mesurer un déplacement du système de roulement. L'unité 30 de commande comporte des moyens configurés, de sorte à utiliser la technique de l'odométrie pour estimer la position de l'appareil à rayons X en mouvement. Cette technique connue de l'homme du métier repose sur la mesure individuelle des déplacements des roues pour reconstituer le mouvement global du dispositif mobile. En partant d'une position initiale connue et en intégrant les déplacements mesurés, on peut ainsi calculer à chaque instant la position courante du dispositif mobile dans la salle 9. En fonction du résultat de ce calcul, l'unité 30 de commande corrige la trajectoire par rapport à une trajectoire calculée au préalable ou préprogrammée. Dans un autre mode de réalisation, en outre la mémoire 34 de données comporte des informations relatives à une cartographie de la salle 9. Dans ce cas, il peut être considéré que les coordonnées de références de la cartographie sont les coordonnées d'une position parking prédéfinie de l'appareil à rayons X. La figure 5 décrit un autre mode de réalisation de l'invention. Dans l'exemple de la figure 5, le dispositif mobile 18 est relié au plafond ou aux murs de la salle via un système 63 de bras articulés. Dans un exemple, le système 63 comporte un premier bras 61 relié au dispositif mobile par un premier dispositif 60 d'articulation. Ce premier bras 61 est relié à un deuxième bras 62 par un deuxième dispositif d'articulation 60. Ce deuxième bras 62 est fixé également au mur de la salle ou au plafond par un troisième dispositif d'articulation 60. Ce système 63 de bras articulé comporte également des encodeurs (non représentés) destinés à transformer le déplacement mécanique des bras 61, 62 en une grandeur numérique. La combinaison de la position angulaire des différents encodeurs du système 63 de bras permet de localiser et de guider le dispositif mobile dans la salle 9. Ces modes de réalisations de système de navigation peuvent être combinés pour affiner la précision de calcul. La liste des modes de réalisation de système de navigation ci- dessus décrite n'est pas exhaustive.

Tout système de navigation existant ou à venir peut être appliqué à l'invention. A une étape 102, l'unité de commande envoie des instructions de déplacement aux moyens d'entraînement du dispositif 18 mobile. A une étape 103, l'unité de commande pilote les moteurs du dispositif mobile à travers la trajectoire déterminée. L'unité 30 de commande conduit ainsi l'appareil à rayons X d'un point de départ jusqu'à une position commandée par la détermination de la position, le calcul de la trajectoire optimale ou préprogrammée, et éventuellement corrigée, et le guidage par référence à cette trajectoire.

Si le type de commande actionnée est un signal d'orientation, l'unité de commande exécute le bloc 200 comportant les étapes 201 à 103. Avant de traiter le signal d'orientation reçu, l'unité 30 de traitement détermine si les étapes du bloc 100 sont en train d'être exécutées. Si c'est le cas, l'unité 30 de commande met en attente le traitement du signal d'orientation, à une étape 202. A une étape 203, l'unité de commande vérifie en permanence si l'exécution des étapes du bloc 100 est terminée afin d'autoriser le traitement du signal d'orientation, à une étape 204. Si aucune étape du bloc 100 n'est en cours d'exécution, lors de la réception du signal d'orientation, l'unité 30 de commande autorise à l'étape 204 le traitement de ce signal. A une étape 205, l'unité de commande met automatiquement en mouvement le bras 13, le bras 14 rotatif, l'élément 15 support et/ou le système de roulement en une orientation correspondant au signal d'orientation. Ces pièces mobiles sont positionnées de sorte que le faisceau 19 des rayons X soit en regard de l'organe à examiner. Au cours d'un examen à angiographie, en cas d'actionnement d'une nouvelle commande d'orientation, l'unité 30 de commande déplace le bras 13, le bras 14 rotatif, l'élément 15 support et/ou le système de roulement en une orientation commandée tout en conservant l'organe à examiner dans le faisceau 19 des rayons X. Avec l'invention, on peut changer facilement de zone d'intérêt à examiner en déplaçant le dispositif mobile via le système de roulement d'une position de travail en une autre et en déplaçant les pièces mobiles en une autre orientation donnée.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-dessus. En particulier, le système de navigation comporte un joystick. Dans ce cas, le dispositif mobile et le système d'entraînement des pièces mobiles de l'appareil à rayons X sont commandés manuellement. Le joystick permet s de commander le déplacement du dispositif 18 mobile vers l'avant, vers l'arrière, à gauche ou à droite, ainsi que les déplacements similaires à ceux d'une caméra (panoramique horizontal ou vertical et zoom). Le joystick comporte une unité de commande apte à transformer un déplacement d'un curseur du joystick entre deux points de contact en signaux électriques, qui Zo peuvent être interprétés par l'unité 30 de commande du dispositif mobile. Le joystick commande ainsi le déplacement du dispositif 18 mobile selon une trajectoire préprogrammée correspondant à une trajectoire souhaitée par l'opérateur.

Claims

REVENDICATIONS1 - Appareil (10) à rayons X comportant : - un tube (11) à rayons X émettant un faisceau (19) de rayons X suivant une direction d'émission, - un détecteur (12) de rayons X situé de manière opposée au tube et dans la direction d'émission des rayons X, caractérisé en ce qu'il comporte - un dispositif (18) mobile sur lequel est monté l'appareil à rayons X, - le dispositif mobile comportant un système (41, 42, 43, 44) de navigation pour conduire dans une salle (9), l'appareil à rayons X d'une position de départ jusqu'à une position commandée par la détermination de sa position actuelle et le guidage par référence à une trajectoire optimale calculée ou préprogrammée, les positions étant une position de stationnement lorsque l'appareil est en mode parking ou une position de travail lorsqu'un organe d'un patient (16) à examiner est dans le faisceau des rayons X.
2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif mobile comporte un système ((47, 48, 20, 21) de roulement configuré de sorte à tourner l'appareil à rayons X autour d'un axe vertical passant par le faisceau des rayons X.
3 - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de roulement comporte au moins une roue (47) directrice et motrice et au moins une roue (48) libre ou des roues holonomes.
4 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de navigation comporte : - un module (35, 36) de communication par liaison radioélectrique installé sur le dispositif mobile et des dispositifs (49) d'identification de position par radiofréquence préinstallés dans la salle, et/ou - un système de localisation GPS, et/ou - un émetteur d'un faisceau laser porté par le dispositif mobile et des détecteurs du signal laser préinstallés dans la salle, et/ou - un lecteur optique de code barre installé sur le dispositif mobile et des codes barres comportant des données de positionnement préinstallés dans la salle, et/ou- une zone mémoire dans laquelle sont enregistrées des données relatives à une cartographie de la salle, et/ou - un fil électrique placé dans la salle configuré pour créer un champ électromagnétique détecté par des capteurs placés sur le dispositif mobile, s et/ou - un système de guidage optique configuré pour détecter un marquage longitudinal effectué dans la salle et constituant une référence pour la trajectoire du dispositif mobile. - Appareil selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce 10 que le système de navigation comporte des capteurs de mesure de déplacement du système de roulement. 6 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système de navigation comporte un joystick configuré pour commander le déplacement du dispositif mobile. 15 7 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif mobile est fixé à un mur de la salle via un système (61) de bras articulés. 8 - Procédé de déplacement automatique d'un appareil à rayons X selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte 20 les étapes suivantes : - on calcule (101) une trajectoire d'une position actuelle de l'appareil à rayons X à une position commandée, les positions étant une position de stationnement lorsque l'appareil est en mode parking ou une position de travail lorsqu'un organe d'un patient à examiner est dans un faisceau des 25 rayons X de l'appareil à rayons X., - on déplace (103) un dispositif mobile sur lequel est monté l'appareil à rayons X à travers la trajectoire calculée.