FR2962638A1 - Systeme d'imagerie deplacable comprenant des moyens d'affichage integres - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système d'imagerie médicale comprenant un dispositif d'acquisition déplaçable (1), une unité de traitement (2) et des moyens d'affichage (3), caractérisé en ce que les moyens d'affichage sont fixés au dispositif d'acquisition déplaçable.
Description
SYSTEME D'IMAGERIE DEPLACABLE COMPRENANT DES MOYENS D'AFFICHAGE INTEGRES
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne de manière générale le domaine de la radiologie interventionnelle.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Le principe des procédures de radiologie interventionnelle consiste, pour un utilisateur, à effectuer une intervention chirurgicale sur un patient en étant assisté par un système d'imagerie médicale.
Ce système d'imagerie médicale permet l'acquisition, le traitement, et l'affichage en temps réel d'informations, comme par exemple la position d'un instrument et/ou une représentation de l'intérieur du patient.
Une salle de radiologie interventionnelle comprend classiquement : - un système d'imagerie fixé au sol et comprenant un dispositif d'acquisition par rayons X de données per opératoire, - une unité de traitement distante permettant le traitement des données acquises pour les convertir en images affichable et/ou pour les fusionner avec des images préopératoires, - des moyens d'affichage fixes (par exemple suspendus au plafond de la salle de radiologie interventionnelle) permettant d'afficher les images issus de l'unité de traitement.
La radiologie interventionnelle est devenue indispensable à la prise en charge thérapeutique de nombreuses pathologies.
C'est pourquoi la tendance des services hospitaliers est d'investir dans des salles d'intervention dites hybrides. Ces salles d'interventions hybrides permettent de faire de la radiologie interventionnelle classique ainsi que des interventions chirurgicales habituellement faites dans des salles d'opérations. Afin de pouvoir effectuer des interventions de natures différentes, ces salles hybrides peuvent être équipées de deux tables par exemple une table de radiologie interventionnelle classique et une table de chirurgie.
Il a été proposé par Siemens® un système d'imagerie dans lequel le dispositif d'acquisition par rayons X est disposé à l'extrémité d'un bras articulé apte à être déplacé dans l'ensemble de la salle radiologique. Les moyens d'affichage consistent quant à eux en un écran fixé contre un mur de la salle ou plusieurs écrans fixés sur une suspension montée au plafond sur des rails Avec ce dispositif, il est possible d'effectuer, dans une même salle, deux interventions chirurgicales de nature différentes par un unique système d'imagerie déplaçable d'une table opératoire à une autre.
Toutefois, du fait de la taille du dispositif d'acquisition et du bras articulé d'un tel dispositif, il est très difficile de placer les moyens de vision de manières à ce qu'ils soient visible par l'utilisateur quelque soit sa position.
Un but de la présente invention est de proposer un système d'imagerie ergonomique permettant de maintenir les moyens d'affichage dans le champ de vision de l'utilisateur quelque soit la position du dispositif d'acquisition.
Plus généralement, un but de la présente invention est de proposer un système d'imagerie médical permettant de limiter le risque que les moyens d'affichage soient dissimulés derrière un équipement médical de la salle de radiologie interventionnelle.
PRESENTATION DE L'INVENTION
A cet effet, l'invention propose un système d'imagerie médicale comprenant un dispositif d'acquisition déplaçable, une unité de traitement et des moyens d'affichage, remarquable en ce que les moyens d'affichage sont fixés au dispositif d'acquisition et sont déplaçables relativement au dispositif d'acquisition.
Le fait de disposer de moyens d'affichage embarqués sur un dispositif d'acquisition déplaçable permet d'assurer une vision dégagée des moyens d'affichage par l'utilisateur quelque soit la position des moyens d'acquisition dans la salle de radiologie interventionnelle.
Des aspects préférés mais non limitatifs du dispositif selon l'invention sont les suivants : - les moyens d'affichage sont fixés au dispositif d'acquisition par l'intermédiaire d'une structure-support articulée permettant le déplacement des moyens d'affichage entre une position escamotée et une position déployée ; - la structure-support comprend au moins un bras télescopique ou un bras fixe ; - le bras télescopique comprend un évidement pour le passage de câbles de connexion permettant le couplage des moyens d'affichage à l'unité de traitement ; - la structure-support comprend au moins une liaison à au moins un degré de liberté ; - le système comprend un socle destiné à recevoir les moyens d'affichage lorsque ceux-ci sont dans la position escamotée ; - le socle comprend un détecteur de présence des moyens d'affichage sur le socle, le détecteur étant connectés à une unité de contrôle autorisant le déplacement du dispositif d'acquisition lorsque les moyens d'affichage sont sur le socle ; - le détecteur comprend un commutateur relié à une unité de déplacement du dispositif d'acquisition, le commutateur étant dans un état fermé lorsque les moyens d'affichage sont sur le socle et dans un état ouvert lorsque les moyens d'affichage ne sont pas sur le socle, l'unité de déplacement étant inactive lorsque le commutateur est dans l'état ouvert ; - la structure-support comporte un premier bras télescopique comprenant une liaison articulée à au moins deux degrés de liberté à chacune de ses extrémités, une des extrémités du premier bras étant connectée au dispositif d'acquisition, et l'autre extrémité du premier bras étant connectée à un deuxième bras télescopique, l'extrémité libre du deuxième bras étant connectée aux moyens d'affichage. - la structure-support comprend des moyens de détection de la position du bras par rapport au dispositif d'acquisition ; ceci permet de prévenir les collisions entre les parties mobiles du dispositif d'acquisition et les moyens d'affichage ; - les moyens de détection comprennent au moins un encodeur disposé dans une articulation de la structure-support.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
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 les figures 1 à 3 illustrent un mode de réalisation du système d'imagerie selon l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
On va maintenant décrire plus en détail le système d'imagerie médicale selon l'invention.
Le système d'imagerie médicale permet l'acquisition de données rayons-X d'un patient, le traitement de ces données pour générer des images, et l'affichage de celles-ci sur des moyens d'affichage.
En référence à la figure 1, on a illustré un mode de réalisation du système d'imagerie. Le système d'imagerie comprend un dispositif d'acquisition d'image 1, une unité de traitement d'image 2 et des moyens d'affichage d'image 3.
Dispositif d'acquisition
Le dispositif d'acquisition 1 permet d'acquérir des données rayons-X d'une zone du patient 6 pendant l'opération.
Le dispositif d'acquisition 1 est déplaçable dans la salle d'opération. Ceci permet notamment de réaliser deux interventions chirurgicales assistées par un unique système d'imagerie, les interventions étant réalisées sur deux tables situées dans la même salle d'opération.
Le dispositif d'acquisition 1 comprend un bras 11 en C qui porte à l'une de ses extrémités une source 12 de rayonnement et à son autre extrémité un capteur 13. Le bras 11 est monté pivotant sur une base 15 ayant la forme d'une colonne.
De façon classique, le bras 11 en C est apte à être pivoté autour de l'axe d'une table 14 destinée à recevoir le patient 6 à imager et à être déplacé par rapport à cette table 14 selon divers mouvements de façon à permettre de régler le positionnement dudit bras 11 par rapport à la partie du patient 6 que l'on veut imager.
Une fois le bras 11 en C positionné, la source 12 projette un rayonnement conique qui est reçu par le capteur 13 après avoir traversé le patient 6 que l'on veut imager.
Les données acquises en sortie du capteur 13 sont transférées à l'unité de traitement 2. Unité de traitement L'unité de traitement 2 reçoit, et traite les données issues du dispositif d'acquisition. L'unité de traitement 2 est apte à mettre en oeuvre différents procédés d'imagerie en fonction du type de procédure interventionnelle mise en oeuvre.
Par exemple, l'unité de traitement 2 est apte à déterminer la position courante d'un instrument médical, et/ou à fusionner les images per opératoire bidimensionnelles avec des images préopératoires, comme par exemple un modèle tridimensionnelle du système vasculaire du patient.
L'unité de traitement 2 peut être intégrée au dispositif d'acquisition 1, ou être séparée du dispositif d'acquisition 1.
L'unité de traitement 2 est par exemple un/des ordinateur(s), un/des processeur(s), un/des microcontrôleur(s), un/des micro-ordinateur(s), un/des automate(s) programmable(s), un/des circuit(s) intégré(s) spécifique(s) d'application, d'autres circuits programmables, ou d'autres dispositifs qui incluent un ordinateur tel qu'une station de travail.
L'unité de traitement 2 est couplée à une (ou plusieurs) mémoire(s) 21 qui peut être intégrée au ou séparée de l'unité de traitement 2. La mémoire 21 peut être une mémoire ROM/RAM de l'unité de traitement 2, un CD-ROM, une clé USB, une mémoire d'un serveur central.
Une fois les images traitées par l'unité de traitement 2, celles-ci sont affichées sur les moyens d'affichage 3.
Moyens d'affichage
Les moyens d'affichage 3 permettent l'affichage de l'image ou des images issue(s) de l'unité de traitement 2 ainsi que des informations biologiques du patient tel que son rythme cardiaque, etc. Les moyens d'affichage sont couplés à l'unité de traitement par l'intermédiaire de câbles de connexion.
Les moyens d'affichage 3 sont par exemple un (ou plusieurs) moniteur(s), un (ou plusieurs) écran(s) LCD, un (ou plusieurs) écran(s) plat(s), un (ou plusieurs) écran(s) plasma(s), une combinaison de ceux-ci ou tout type de dispositif d'affichage connu de l'homme de l'art.
Avantageusement, les moyens d'affichage 3 sont intégrés au dispositif d'acquisition 1.
Dans une variante de réalisation les moyens d'affichage 3 sont fixés au dispositif d'acquisition 1 par l'intermédiaire d'une structure-support articulée 31, 32, 33, 34.
Cette structure-support articulée 31, 32, 33, 34 permet le déplacement des moyens d'affichage 3 entre une position escamotée illustrée à la figure 2 et une position déployée illustrée à la figure 3.
La structure-support peut comprendre un bras télescopique. L'utilisation d'un bras télescopique permet de limiter l'encombrement de la structure-support lorsque les moyens d'affichage 3 sont dans la position escamotée.
Dans le mode de réalisation illustré aux figures 2 et 3, la structure-support comprend deux bras télescopiques 31, 32. Ceci permet de faciliter le réglage de la position des moyens d'affichage 3 pour un confort de lecture optimal par l'utilisateur.
Le premier bras télescopique 31 est fixé à la base 15 du dispositif d'acquisition 1 par l'intermédiaire d'une première liaison 33 à au moins deux degrés de liberté. L'extrémité libre du premier bras télescopique 31 est connectée au deuxième bras télescopique 32 par l'intermédiaire d'une deuxième liaison 34 à au moins deux degrés de liberté. L'extrémité libre du deuxième bras télescopique 32 peut être connectée aux moyens d'affichage 3 par l'intermédiaire d'une troisième liaison à au moins un degré de liberté. L'utilisation de liaisons 33, 34 à au moins deux degrés de liberté permet de faciliter l'orientation et le positionnement des moyens d'affichage 3 par l'utilisateur. Bien entendu, les différentes liaisons 33, 34 du système peuvent être des rotules à trois degrés de liberté.
Avantageusement, chaque le bras télescopique 31, 32 peut comprendre un évidement pour le passage des câbles de connexion. Ceci permet d'améliorer l'ergonomie du système d'imagerie. Les câbles de connexion peuvent être de différents types. Par exemple, dans une variante de réalisation, les câbles de connexion sont des câbles hélicoïdaux. Ceci permet de disposer d'une souplesse suffisante dans les câbles de connexion tout en limitant l'encombrement du système d'imagerie.
Dans le mode de réalisation illustré aux figures 2 et 3, le système d'imagerie comprend un socle 35 destiné à recevoir les moyens d'affichage 3 lorsque ceux-ci sont dans la position escamotée.
La position du socle 35 est prévue pour que les moyens d'affichage 3 ne constituent pas un obstacle au déplacement du bras 11 en C lors de l'acquisition de données rayons-X.
Plus généralement, la présence d'un socle 35 définissant la position escamotée des moyens d'affichage 3 permet de garantir que ceux-ci ne perturbent pas le déplacement du dispositif d'acquisition 1. En effet, on rappelle ici que le dispositif d'acquisition 1 est apte à se déplacer dans la salle d'opération.
Dans une variante de réalisation de l'invention, le socle 35 est associé à un détecteur 36 permettant de détecter la présence des moyens d'affichage 3 sur le socle 35. Dans ce cas, le détecteur est connecté à une unité de contrôle du déplacement du bras en C.
Lorsque le détecteur 36 détecte la présence des moyens d'affichage 3 sur le socle 35, l'unité de contrôle autorise le déplacement du bras 11 en C pour l'acquisition de données rayons-X. Lorsque le détecteur 36 ne détecte pas la présence des moyens d'affichage 3 sur le socle 35 (c'est-à-dire que les moyens d'affichage sont dans la position déployée), l'unité de contrôle n'autorise pas les déplacements à grande vitesse du bras 11 en C.
Le détecteur 36 comprend par exemple un commutateur connecté entre un moteur permettant le déplacement du bras 11 en C et l'alimentation du moteur.
Lorsque les moyens d'affichages 3 sont disposés sur le socle 35, le commutateur est dans un état fermé de sorte que le moteur est couplé à son alimentation. Dans ce cas, le moteur peut déplacer le bras 11 en C pour une éventuelle acquisition de données rayons-X.
Lorsque les moyens d'affichage 3 ne sont pas sur le socle 35, le commutateur est dans un état ouvert de sorte que le moteur est découplé de son alimentation. Dans ce cas, le bras 11 en C ne peut pas être déplacé.
Le système d'imagerie médicale décrit précédemment permet de réaliser plusieurs interventions chirurgicales assistées par imagerie dans une même salle opératoire.
L'ergonomie du système d'imagerie médicale permet à chaque utilisateur de disposer de conditions de travail optimales.
Le lecteur aura compris que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans sortir matériellement des nouveaux enseignements et des avantages décrits ici.
Par exemple, dans les différents modes de réalisation décrits ci-dessus, le dispositif d'acquisition est un dispositif d'acquisition d'image par rayons X. Toutefois, le dispositif d'acquisition peut être d'un autre type. Le dispositif d'acquisition 1 peut par exemple être un dispositif d'acquisition d'image par ultrasons, par résonance magnétique (IRM), par tomographie par émission de photon unique (TEPU), par tomodensitométrie (TDM), ou encore par tomographie par émission de positons (TEP).
Par ailleurs, dans le mode de réalisation illustré aux figures 2 et 3, les moyens d'affichage sont connectés au niveau de la base du dispositif d'acquisition. Dans d'autres modes de réalisation, les moyens d'affichage peuvent être connectés par exemple au niveau de l'extrémité du bras en C comprenant le capteur.
Le déplacement des moyens d'affichage peut être manuel ou automatique. Dans ce dernier cas, la présence d'un socle et/ou d'un détecteur n'est plus nécessaire, le déplacement des moyens d'affichage pouvant alors être synchronisé avec le déplacement du bras en C ou du dispositif d'acquisition dans son ensemble.
Par conséquent, toutes les modifications de ce type sont destinées à être incorporées à l'intérieur de la portée du système d'imagerie définit dans les revendications jointes.
REFERENCES
1 dispositif d'acquisition 2 unité de traitement 3 moyens d'affichage 6 patient 11 bras en C 12 source 13 capteur 14 table 15 base 21 mémoire 31, 32 bras télescopique 33, 34 liaison à au moins deux degrés de liberté 35 socle 36 détecteur
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. Système d'imagerie médicale comprenant un dispositif d'acquisition déplaçable (1) et des moyens d'affichage (3), caractérisé en ce que les moyens d'affichage sont fixés au dispositif d'acquisition par l'intermédiaire de moyens permettant le déplacement des moyens d'affichage relativement au dispositif d'acquisition.
- 2. Système d'imagerie selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'affichage (3) sont fixés au dispositif d'acquisition (1) par l'intermédiaire d'une structure-support articulée permettant le déplacement des moyens d'affichage (3) entre une position escamotée et une position déployée.
- 3. Système selon la revendication 2, dans lequel la structure-support comprend au moins un bras télescopique (31, 32).
- 4. Système selon la revendication 3, dans lequel le bras télescopique (31, 32) comprend un évidement pour le passage de câbles de connexion permettant le couplage des moyens d'affichage (3) à l'unité de traitement (2).
- 5. Système selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel la structure-support comprend au moins une liaison (33, 34) à au moins deux degrés de liberté.
- 6. Système selon l'une des revendications 2 à 6, lequel comprend en outre un socle (35) destiné à recevoir les moyens d'affichage (3) lorsque ceux-ci sont dans la position escamotée.
- 7. Système selon la revendication 7, dans lequel le socle (35) comprend un détecteur (36) pour détecter la présence des moyens d'affichage (3) sur le socle (35), le détecteur (36) étant connecté à uneunité de contrôle autorisant le déplacement du dispositif d'acquisition à grande vitesses lorsque les moyens d'affichage sont sur le socle (35).
- 8. Système selon la revendication 8, dans lequel le détecteur (36) comprend un commutateur relié à une unité de déplacement du dispositif d'acquisition (1), le commutateur étant dans un état fermé lorsque les moyens d'affichage (3) sont sur le socle (35) et dans un état ouvert lorsque les moyens d'affichage (3) ne sont pas sur le socle (35), l'unité de déplacement étant inactive lorsque le commutateur est dans l'état ouvert.
- 9. Système selon l'une des revendications 2 à 9, dans lequel la structure-support comporte un premier bras télescopique (31) comprenant une liaison articulée (33, 34) à au moins deux degrés de liberté à chacune de ses extrémités, une des extrémités du premier bras (31) étant connectée au dispositif d'acquisition (3), et l'autre extrémité du premier bras (31) étant connectée à un deuxième bras télescopique (32) , l'extrémité libre du deuxième bras télescopique (32) étant liée aux moyens d'affichage (3).
- 10. Système selon l'une des revendications 2 à 9, dans lequel la structure-support comprend des moyens de détection de la position des moyens d'affichage par rapport au dispositif d'acquisition.
- 11. Système selon la revendication 10, dans lequel les moyens de détection comprennent au moins un encodeur disposé dans une articulation de la structure-support
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