FR2498442A1 - Procede et appareil de radioscopie - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES VISANT A AMELIORER LA QUALITE D'UNE IMAGE RADIOSCOPIQUE. L'APPAREIL DE L'INVENTION COMPORTE NOTAMMENT DEUX CAMERAS DE TELEVISION 1, 2 QUI RECOIVENT DES IMAGES ALTERNEES CORRESPONDANT A DES FAISCEAUX DE RAYONS X SUCCESSIFS D'ENERGIE FAIBLE ET D'ENERGIE ELEVEE, ET QUI CONVERTISSENT CES IMAGES EN SIGNAUX VIDEO ANALOGIQUES. DANS UN MODE DE REALISATION, LES SIGNAUX VIDEO SONT CONVERTIS SOUS FORME NUMERIQUE ET TRAITES PAR UN CIRCUIT DE TRAITEMENT 33 QUI CALCULE UNE DIFFERENCE PONDEREE ENTRE LES SIGNAUX DES DEUX CAMERAS, DE FACON A ATTAQUER UN MONITEUR DE TELEVISION 36 ET DES ENREGISTREURS ANALOGIQUES 37, 38. LE TRAITEMENT A POUR BUT D'AUGMENTER LE CONTRASTE DES STRUCTURES ANATOMIQUES INTERESSANTES ET D'EFFACER LES AUTRES STRUCTURES. APPLICATION AUX DIAGNOTICS MEDICAUX.

Description

XZ-1886

La présente invention concerne la radioscopie et

la radiographie soustractives.

La soustraction d'images de rayons X est un procé-

dé connu pour faire ressortir davantage les structures à faible contraste dans les images. Dans les images de rayons X ordinaires, les os, les vaisseaux sanguins ou d'autres tissus d'un intérêt majeur pour le diagnostic peuvent être masqués partiellement par des tissus ou des os placés

autour de la structure intéressante, ou au-dessus ou au-

dessous, empêchant ainsi de visualiser aisément la structure intéressante. Le processus de soustraction a pour fonction de faire disparaître ou d'atténuer les effets susceptibles d'entraîner une confusion qui résultent des structures non

intéressantes situées au-dessus et au-dessous, pour amélio-

rer ainsi la possibilité de détection de la structure intéressante. - La soustraction d'images a essentiellement été utilisée dans le passé pour l'angiographie, c'est-à-dire

pour effectuer des examens par rayons X de vaisseaux san-

guins tels que les vaisseaux du coeur. Conformément à cette

technique, on forme et on enregistre une image radiographi-

que ou radioscopique du coeur. La première image est appelée un masque. Peu de temps après, une substance opaque aux rayons X, telle qu'un composé à base d'iode, qui a été injectéedans les vaisseaux sanguinsatteint les vaisseaux

intéressants, et on forme alors une autre image. Les vais-

seaux sanguins intéressants des images avant injection et après injection sont presque toujours cachés par des os ou d'autres tissus situés audessus ou au-dessous, ce qui rend la visualisation difficile. Cependant, lorsque les images

sont soustraites l'une de l'autre, les structures anatomi-

ques qui produisent une confusion sont amoindries ou pra-

tiquement éliminées et il demeure une image à contraste élevé et plus aisément visible des vaisseaux dans lesquels

on a injecté de l'iode.

L'obtention d'un masque et d'une ou plusieurs images à la suite à une cadence relativement lente constitue

ce qu'on appelle la soustraction temporelle. Elle est satis-

faisante pour des structures anatomiques dont la position est statique ou charge lentement, mais il existe souvent une perte importante de coïncidence entre les images successives

lorsqu'on examine les vaisseaux sanguins d'un organe en mou-

vement rapide tel que le coeur. Ceci se manifeste par un flou et une perte de détail dans l'image soustraite. Le mouvement de région anatomique dû à des phénomènes tels que

le mouvement péristaltique et la respiration peut produi-

re des artefacts dûs au mouvement dans des images soustrac-

tives obtenues de façon temporelle. Pour de nombreuses

applications, on peut différencier des structures anatomi-

ques à faible contraste en formant des images à deux ou plus niveaux différents d'énergie de rayons X. On sait par exemple que le coefficient d'atténuation de masse des os et des tissus mous à un niveau d'énergie des photons X correspondant à l'application au tube à rayons X d'une

tension d'environ 70 kilovolts cr8te (kV,) est très infé-

rieur au coefficient d'atténuation de masse de l'iode au même niveau d'énergie. On sait également que lorsqu'on progresse dans l'échelle d'énergie, par exemple jusqu'à ou 140 kVC, le coefficient d'atténuation de masse des tissus mous change d'une valeur relativement faible, tandis

que celui de l'iode change fortement. Ainsi, un intensifi-

cateur d'image de rayons X peut produire une succession rapide d'images correspondant à une tension de crête faible et élevée. Une seule caméra vidéo observe les images successives sur l'écran à luminophores de sortie du tube

intensificateur d'image, et les signaux analogiques corres-

pondant à chaque image sont numérisés et enregistrés dans des mémoires séparées. Les éléments d'image enregistrés dans des positions correspondantes sous forme numérique dans les deux mémoires sont ensuite combinés pour produire des données pour une image à contraste amélioré, mais dans laquelle certains niveaux d'intensité, comme ceux dûs aux

os et aux tissus mous de peu d'intérêt, sont atténués.

Dans ce système, le tube de prise de vue unique ou la camé-

ra vidéo unique qu'on utilise est bloqué pendant l'irradia-

tion par rayons X, et il fait l'objet d'une analyse ou d'une lecture après chaque irradiation. Cependant, le temps de réponse long de tout dispositif de prise de vue vidéo, par rapport à l'intervalle de temps entre expositions,a

tendance à créer des images en chevauchement, et il condui-

rait, de lui même, à des images soustraites ou combinées de

qualité relativement mauvaise.

-Un procédé pour atténuer ce problème consiste à effacer la cible de la caméra vidéo pendant le temps de retour du spot, avec un courant de faisceau d'électrons très élevé. La puissance de déflexion de faisceau qui est

nécessaire pour effacer toutes les lignes de trame précé-

dentes dans la durée de l'ordre d'une milliseconde qui est allouée, interdit l'utilisation d'une telle technique avec les caméras vidéo classiques qui sont disponibles à l'heure actuelle. L'utilisation d'un certain temps pour l'effacement et la lecture impose deux limitations au

système qui utilise un seul dispositif de prise de vue.

Premièrement, la cadence maximale d'acquisition d'images est d'environ 10 images par seconde. Deuxièmement, les

impulsions de rayons X d'énergie élevée et d'énergie fai-

ble doivent être séparées d'au moins deux intervalles d'image soit environ 70 ms. Du fait du temps important qui s'écoule entre les impulsions de rayons X d'énergie

élevée et d'énergiefaible, il y a une plus grande probabi-

lité que les structures anatomiques aient bougé, ce qui fait que la perte de coïncidence gênante entre paires d'images soustraites ou combinées qui a été mentionnée précédemment se manifeste. En outre, dans certains cas, comme lorsque le médecin désire observer la progression de la substance opaque de façon continue et en temps réel sur un intervalle de 20 s ou davantage, ou bien lorsque la

cadence d'images doit être suffisamment élevée pour pro-

duire l'effet d'arrêt du mouvement du coeur, aucun temps n'est disponible pour l'effacement lorsqu'cn utilise un

seul dispositif de prise de vue tel qu'une caméra vidéo.

L'invention est basée sur l'utilisation de deux

dispositifs de prise de vue de n'importe quel type appro-

prié, comme des caméras vidéo ou des dispositifs de prise

de vue à couplage de charge. Dans les exemples de réalisa-

tion considérés, on utilise effectivement en tant que dis-

positifs de prise de vue des caméras vidéo qui emploient des

cibles pouvant être analysées par un faisceau d'électrons.

Une caméra fournit les données d'image pour l'image qui est produite avec une tension de crête faible sur le tube à rayons X, et l'autre fournit les données pour l'image qui est produite avec la tension plus élevée sur le tube à rayons X. On décrit des systèmes pour obtenir à la fois des

images statiques et des images dynamiques. Les images stati-

ques sont celles qu'on peut obtenir à une cadence basse du fait que seuls des "instantanés" de la structure anatomique sont nécessaires. Dans les modes de réalisation décrits, on utilise une analyse et un effacement progressifs de la cible

dans le dispositif de prise de vue vidéo.

La formation d'images dynamiques consiste à obte-

nir une série d'expositions aux rayons X dans lesqueles des impulsions de rayons X d'énergie élevée et d'énergie faible sont proches les unes des autres dans le temps et alternent à une cadence élevée pendant une durée prolongée, jusqu'à s par exemple, le résultat consistant en une sérLe d'images soustraites qui sont enregistrées à des cadences vidéo ou de télévision rigulières',-our la visualisation en

temps réel d'organes en mouvement. Dans les modes de réali-

sation envisagés, on emploie des analyses vidéo entrelacées, Dour obtenir 25 images par seconde, oar exemple, ou des

sous-multiples.de ce nombre.

L'image obtenue avec une impulsion de rayons X à un certain niveau d'énergie devient le masque pour l'image obtenue avec une impulsion de rayons X à l'autre niveau

d'énergie. Les impulsions de rayons X ont des durées courtes.

La seconde impulsion peut commencer dès que la première

impulsion d'une paire se termine. Du fait qu'il n'y a prati-

quement pas de retard entre les images, la structure anato-

mique peut être en mouvement rapide, sans entraîner une perte de coïncidence des images. On emploie des moyens analogiques et numériques pour générer des données pondérées pour les images statiques ou dynamiques, en utilisant deux dispositifs

de prise de vue à caméra de télévision, ou d'autres disposi-

tifs de prise de vue, alors que la pratique antérieure

utilise un seul. dispositif de prise de vue.

La suite de la description se réfère aux dessins

annexés qui représentent respectivement: Figure 1: un schéma synoptique fonctionnel d'un

système de formation d'images statiques à deux canaux utili-

sant des procédés soustractifs numériques et des mémoires; Figure 2: un diagramme séquentiel destiné à la

description du fonctionnement du système de la figure 1;

Figure 3: un schéma synoptique fonctionnel d'un système de soustraction numérique à deux canaux dans lequel les données sont traitées sous forme numérique et aucune mémoire n'est nécessaire; Figure 4: un diagramme séquentiel utile à l'explication du fonctionnement du système de la figure 3,

ainsi que du système de la figure 5, dans le mode de forma-

tion d'images statiques; Figure 5: un système de soustraction à deux canaux dans lequel les signaux sont traités sous forme analogique; Figure 6: un diagramme séquentiel utile à l'explication du fonctionnement des systèmes des figures 5 et 3 lorsqu'ils travaillent dans le mode de formation d'images dynamiques; Figure 7: un schéma synoptique d'un circuit de

traitement numérique utilisé dans le système de soustrac-

tion d'images; et Figure 8: un schéma synoptique d'un circuit de

traitement analogique qui est utilisé dans les systèmes.

Le système de la figure 1 utilise deux disposi-

tifs de prise de vue qui, dans ce mode de réalisation, sont des caméras vidéo ou de télévision, 1 et 2. L'image de rayons X est produite au moyen d'un tube électronique intensificateur d'image qui comporte un écran d'entrée

symbolisé par la ligne en pointillés portant la référence 4.

Le corps qui est soumis à un examen angiographique, par

exemple, est désigné de façon générale par la référence 5.

Pendant l'examen, le corps est disposé au-dessus du tube à rayons X, 6, qui est classique dans la mesure o il comprend une anode 7, une cathode ou filament 8 et,

dans cet exemple particulier, une grille de commande 9.

Lorsque le tube à rayons X est sous tension, son faisceau est projeté à travers le corps 5 pour former une image de

rayons X atténuée de façon différentielle sur l'écran d'en-

trée 4 de l'intensificateur d'image 3. L'intensificateur est classique dans la mesure o il convertit l'image de

rayons X en une image d'électrons qui est finalement con-

vertie en une image optique lumineuse et réduite sur

l'écran à luminophores de sortie du tube intensificateur.

L'écran à luminophores est symbolisé par une ligne en

pointillés désignée par la référence 10.

L'alimentation du tube à rayons X est représen-

tée par le bloc portant la référence Il. On comprend que cette alimentation a pour but d'établir une haute tension, de plusieurs kilovolts, entre l'anode 7 et la cathode 8, pour réaliser une exposition par rayons X. On comprend que dans ce cas, l'alimentation pour rayons X est capable de fournir une valeur basse de tension de crête (ktc) et en correspondance une impulsion de courte durée de faible énergie photonique, suivie par une tension de créteplus élevée et en correspondance une impulsion d'énergie photonique

plus élevée.

A titre d'exemple et non de limitation, des durées d'impul-

sion caractéristiques peuvent correspondre à la plage d'environ 1 à 6 ms. Dans le cadre de l'invention et pour minimiser la perte de coïncidence due au mouvement de la structure anatomique pendant une séquence de formation d'image, les impulsions de rayons X d'énergie faible et d'énergie élevée d'une paire se suivent sans pratiquement aucun intervalle de temps entre elles. On peut utiliser une longue séquence de paires d'impulsions pour la formation d'images en temps réel, comme dans le cas de l'observation d'un organe en mouvement. Les systèmes décrits iciresont pas limités à une configuration dans laquelle les impulsions

d'énergie faible précèdent les impulsions d'énergie élevée.

Le dispositif de commande destiné à faire en sorte

que le tube à rayons X émette des impulsions d'énergie fai-

ble et d'énergie élevée est représenté par le bloc portant

la référence 12, encore appelé générateur d'impulsions.

A titre d'exemple, lorsqu'on utilise une substan-

ce opaque à base d'iode pour visualiser des vaisseaux san-

guins par le procédé de soustraction décrit ici, les impul-

sions de rayons X d'énergie faible ont une énergie qui correspond à l'application d'une tension d'environ 70 kVc (kilovolts crête) entre l'anode et la cathode du tube à rayons X, et les impulsions d'énergie élevée ont une énergie correspondant à une tension appliquée d'environ 140 kVc. Le générateur d'impulsions module la tension et le courant du

tube à rayons X en appliquant diverses tensions de polari-

sation à la grille 9 du tube à rayons X. On pourrait égale-

ment utiliser un dispositif de commande qui commute le cir-

cuit de haute tension du tube à rayons X.

Sur la figure 1, un diviseur d'image se présen-

tant sous la forme d'un miroir semi-transparent 15 est

placé dans le chemin optique partant de l'écran à lumino-

phores de sortie 10 du tube intensificateur d'image, de façon à diriger vers les caméras vidéo 1 et 2 les images qui apparaissent sur l'écran à luminophores. La caméra 1 comporte un dispositif obturateur qui est symbolisé par la

ligne en pointillés portant la référence 16. On peut uti-

liser n'importe quel obturateur rapide tel qu'un servo-iris ou un iris tournant ou un obturateur à lame. Dans un mode de réalisation réel, on utilise un servo-obturateur, qui

est connu des spécialistes de la technique photographique.

On fait fonctionner l'obturateur en synchronisme avec l'apparition des impulsions de rayons Xet le dispositif

de commande pour l'obturateur 16 et la caméra 1 est symbo-

lisé par le bloc portant la référence 17. Lorsqu'apparait

une impulsion de rayons X à faible énergie, le servo-

obturateur 16 s'ouvre de façon que la cible, non représen-

tée, dans la caméra de télévision 1 produise une distribu-

tion de charges correspondant à l'image qui est transmise à partir de l'intensificateur d'image, à travers le diviseur d'image 15. L'ouverture maximale admissible des iris des caméras est reçglée à un point pour lequel il n'y a aucune saturation sous l'effet de l'image de la plus forte lumino-

sité que peut: reoevoir la camérv.Cette fonction est accom-

plie-par un circuit de commande automatique de gain qui est représenté par le bloc portant la référence 20. Il

s'agit d'une commande de gain en boucle fermée dans laquel-

le, de façon caractéristique, des signaux représentatifs

de la luminosité de l'image reçue par la caméra sont trans-

mis par une ligne 21 vers le circuit de commande de gain, et ce dernier réagit en appliquant sur une ligne 22 un signal qui fait en sorte que le dispositif de commande d'obturateur 17 règle l'iris dans la direction appropriée

pour limiter la luminosité à une valeur maximale admissi-

ble. L'autre dispositif de prise de vue se présentant

sous la forme de la caméra vidéo 2 est similaire à la camé-

ra 1. La caméra 2 comporte également un servo-obturateur 18

et un dispositif de commande 19. La caméra 2 fait apparat-

tre sur sa cible une distribution de charges qui représente l'image qui résulte des impulsions de rayons X d'énergie plus élevée. Pendant une impulsion de rayons X à énergie faible, l'obturateur 16 pour la caméra 1 est ouvert et l'obturateur 18 pour la caméra 2 est fermé. Inversement, pendant une impulsion d'énergie élevée, l'obturateur 18 pour la caméra 2 est ouvert et l'obturateur 16 pour la

caméra 1 est fermé.

Le fonctionnement de l'obturateur, l'impulsion

de rayons X et la lecture de l'image, c'est-à-dire l'analy-

se de la cible par un faisceau d'électrons dans la caméra de télévision, ainsi que d'autres opérations accomplies dans le système, doivent être synchronisés, comme on le

voit aisément. On peut obtenir des impulsions de synchroni-

sation à partir de l'une ou l'autre des caméras mais, pour

montrer leur existence pour les besoins de la description,

on indique que ces impulsions sont fournies par une source séparée qui est représentée par le bloc portant la référence

23 et appelé "horloge de synchronisation".

Sur la figure 1, les signaux vidéo analogiques sont prélevés à partir de la caméra 1 par un câble 24 qui est connecté à une entrée d'un amplificateur 25. Le signal

de sortie vidéo de la caméra 2 est prélevé dans cette der-

nière par un câble 26 qui est connecté à l'entrée d'un autre amplificateur 27. Les amplificateurs 25 et 27 pourraient

être des amplificateurs logarithmiques du fait qu'une ampli-

fication logarithmique est nécessaire et peut être effectuée avant ou après la conversion sous forme numérique. Par exemple, dans le cas du traitement numérique, on pourrait effectuer l'amplification logarithmique dans un circuit de traitement numérique qui fait partie du système et qu'on

envisagera ultérieurement.

Pour la formation d'images statiques, on fait de préférence fonctionner les caméras 1 et 2 dans le mode

d'analyse progressive plut8t que dans un mode entrelacé.

Lorsqu'on ne forme que des images statiques ou du type

"instantané" à des intervalles relativement longs, on dis-

pose de beaucoup de temps pour effacer électroniquement les moyens de prise de vue, c'est-à-dire la cible de la caméra, entre les impulsions de rayons X. Pour la formation d'images statiques, on envisage des durées de 1 ms à 20 ms pour les

impulsions de rayons X d'énergie élevée et d'énergie fai-

ble. La cadence d'images est limitée par la somme des durées des impulsions de rayons X, de la durée de lecture de la caméra et de la durée d'effacement. Comme indiqué précédemment, ceci peut imposer une limite d'environ 10

images par seconde.

Sur la figure 1, les signaux vidéo analogiques qui résultent de la lecture effectuée par les caméras sont appliqués aux entrées d'un multiplexeur qui est représenté par le bloc portant la référence 28. Le multiplexeur est

commuté de façon synchrone pour appliquer les signaux ana-

logiques provenant de caméras alternées à un convertisseur analogiquenumérique qui est représenté par le bloc portant

la référence 29. Ce dernier convertit le signal vidéo analo-

gique pour chaque ligne d'analyse horizontale des moyens de prise de vue à caméra en valeurs numériques correspondantes qui représentent les intensités des éléments d'image. Le convertisseur 29 applique ses signaux numériques d'éléments d'image à un multiplexeur qui est représenté par le bloc portant la référence 30. Ce multiplexeur commute les signaux lus par une caméra vers une première mémoire ou dispositif d'enregistrement 31 et il commute les signaux provenant de

l'autre caméra vers une seconde mémoire 32. Ainsi, la mémoi-

re 31 dans le canal 1 enregistre une nouvelle matrice d'élé-

ments d'image pour chaque impulsion de rayons X d'énergie faible et la seconde mémoire 32 dans le canal 2 enregistre une nouvelle matrice d'éléments d'image chaque fois qu'une

impulsion de rayons X d'énergie élevée apparait. Les multi-

plexeurs sont naturellement commutés en synchronisme avec les intervalles d'exposition des caméras et, comme il a été sous-entendu, le convertisseur analogique-numérique 29 est utilisé en temps partagé. De toute manière, peu de temps après l'apparition d'une paire d'impulsions de rayons X

d'énergie faible et d'énergie élevée, des données numéri-

ques correspondant aux images respectives sont enregistrées

dans les première et seconde mémoires 31 et 32.

Dans le mode de réalisation de la figure 1, on

utilise un circuit de traitement numérique approprié repré-

senté par le bloc portant la référence 33, pour combiner les données pondérées représentatives de l'image à faible énergie, présentes dans la première mémoire 31, et les données pondérées pour l'image à énergie élevée, présentes

dans la seconde mémoire 32. Le circuit de traitement numé-

rique fonctionne de manière synchrone afin de prélever les

données d'image lorsqu'elles sont disponibles et il effec-

tue une combinaison, telle qu'une soustraction pondérée,

des signaux d'élémentsd'image en correspondance géométri-

que dans les deux mémoires, pour donner une matrice de données d'éléments d'image numériques représentatives des images soustraites. On décrira bientôt de façon plus détaillée le circuit de traitement numérique 33. Il suffit

de noter pour l'instant que les données provenant du cîr-

cuit de traitement numérique 33 peuvent être extraites sous forme numérique pour être enregistrées dans un dispositif numérique à disque ou à bande, à condition que ce dernier

soit capable d'accepter des données à des cadences vidéo.

Une seconde possibilité pour l'enregistrement numérique consiste à utiliser un ordinateur, représenté par le bloc portant la référence 34. Si l'ordinateur choisi est par exemple un mini-ordinateur, fonctionnant d'une manière assez lente par rapport à certains ordinateurs plus coûteux et plus rapides qui existent actuellement, il peut être limité à la lecture des mémoires 31 et 32 à des cadences relativement lentes, en vue d'un traitement supplémentaire ou d'un enregistrement dans des dispositifs numériques à disque ou à bande, non représentés, par l'intermédiaire d'un bus de données 54. Les données ainsi traitées pourraient également être replacées dans l'une des mémoires

à une cadence lente et être lues ultérieurement par le cir-

cuit de traitement numérique 33, à des cadences vidéo, pour

la conversion numérique-analogique et l'enregistrement ana-

logique.

Si on choisit un ordinateur 34 plus perfectionné qui'est suffisamment rapide pour traiter les données aux cadences vidéo, comme le fait le circuit de traitement numérique, on peut utiliser l'ordinateur pour un traitement

supplémentaire, comme par exemple un lissage, à des caden-

ces vidéo. Dans ce cas, les données numériques aux cadences vidéo qui proviennent du circuit de traitement numérique

peuvent être appliquées à l'ordinateur 34 par l'intermédiai-

re d'un bus de données à cadence vidéo, 52, en vue d'un traitement supplémentaire. Les données traitées peuvent ensuite être émises par un bus à cadence vidéo 53 vers le convertisseur numérique-analogique 35, pour être converties en signaux vidéo analogiques, pour l'enregistrement ou

l'affichage. Il faut noter que l'utilisation d'un ordina-

teur 34 quelconque est facultative. En plus de l'accom-

plissement des fonctions qu'on vient d'envisager, le fait

de disposer d'un ordinateur dans le système permet d'emplo-

yer celui-ci pour accomplir diverses fonctions de commande

qui peuvent être avantageuses.

Les données numériques qui se trouvent dans le

processeur 33 et qui sont représentatives des images pondé-

rées et soustraites sort dirigées vers un convertisseur numériqueanalogique 35 pour produire des signaux analogi- ques qui sont ensuite présentés sur le tube cathodique 36 qui représente symboliquement un moniteur vidéo. On peut également enregistrer les signaux vidéo analogiques sur un enregistreur vidéo à disque 37 ou sur un magnétoscope 38. La figure 7 montre les composants qu'on trouve

dans un circuit de traitement numérique 33 du type caracté-

ristique, pour le mode de réalisation de la figure 1. Le circuit de traitement comprend trois canaux d'entrée Cl, C2 et C3 qui sont normalement associés aux deux mémoires

et au convertisseur analogique-numérique 29 qui est repré-

senté sur la figure 1. Chaque canal comprend une table

numérique à consulter 39, 40, et un multiplicateur numéri-

que 41, 42. Les multiplicateurs 41 et 42 ont des entrées supplémentaires désignées respectivement par Kl et K2, pour introduire des facteurs constants sélectionnés dans le but de modifier ou de pondérer les signaux numériques de la manière nécessaire. Ainsi, les images soustraites ne sont pas produites par une simple soustraction mais par une combinaison linéaire pondérée des images des deux énergies, c'est-à-dire K 1I-K2I2. K sera habituellement un facteur différent de 1. S'il est égal à 1, on considérera néanmoins

dans le cadre de la description et des revendications que

les données d'image, I, sont pondérées. Sur la figure 7,

les données pondérées provenant des deux canaux sont combi-

nées, par exemple par soustraction, dans une unité arithmé-

tique et logique 43, et elles sont ensuite modifiées dans

une troisième table 44, avant d'être dirigées par un multi-

plexeur 45 vers un accès de sortie de signal numérique, par l'intermédiaire d'un bus 46, ou vers un convertisseur numériqueanalogique, non représenté, par l'intermédiaire d'un bus 47. Tous les composants qui font partie du circuit de traitement numérique sont capables de fonctionner à des

cadences vidéo de façon que les données puissent être trans-

mises dans le processeur à une cadence d'au moins 30 images

par seconde.

Pour maintenir un niveau de signal constant dans l'image soustraite d'un vaisseau sanguin particulier conte- nant une substance opaque aux rayons X, comme par exemple dans des régions dont la configuration anatomique change, il est nécessaire que la soustraction soit effectuée sur les

logarithmes des données d'image d'énergies faible et élevée.

Comme indiqué précédemment, on peut accomplir ceci soit avant la conversion sous forme numérique, en utilisant des amplificateurs logarithmiques analogiques 25 et 27 sur la figure 1, soit après la conversion sous forme numérique, en utilisant une table dans laquelle on a chargé une fonction de transformation logarithmique. Les tables d'entrée 39 et dans le circuit de traitement numérique fournissent cette possibilité. Les multiplicateurs 41 et 42 dans le circuit de traitementnumérique de la figure 7 permettent d'accomplir

une soustraction pondérée entre les données d'image d'éner-

gie faible et d'énergie élevée. La table qui suit l'unité arithmétique et logique 43 permet d'amplifier les données d'image combinées ou soustraites, &e façon à couvrir la gamme dynamique du convertisseur numérique-analogique 35 de la

figure 1, afin de réduire au minimum l'effet du bruit élec-

tronique vidéo sur l'image analogique finale.

Sur la figure 1, on peut utiliser un contrôleur de système, représenté par le bloc portant la référence 50, pour faire fonctionner les divers composants électroniques

avec la séquence fonctionnelle correcte. De façon caracté-

ristique, des signaux de commande de séquence peuvent être

appliqués aux divers composants par un bus 51.

La figure 2 montre la séquence temporelle utilisée

pour produire les images soustraites avec le système de for-

mation d'images statiques de la figure 1. Comme on peut le voir, une impulsion de rayons X d'énergie faible apparaît

* tout d'abord pendant l'intervalle au cours duquel l'obtura-

teur 16 est ouvert. Ceci charge la cible de la caméra 1. A ce moment, l'obturateur de la caméra 2 dans le canal 2 est fermé. Lorsque l'impulsion de rayons X d'énergie faible et l'ouverture de l'obturateur du canal 1 sont terminés, la caméra 1 est synchronisée de façon à commencer sa lecture ou

son analyse vidéo dans le mode d'analyse progressive, pen-

dant l'intervalle marqué "analyse vidéo" sur le diagramme séquentiel du canal 1, sur la figure 2. Pendant ce temps, les données d'analyse converties sous forme numérique sont appliquées à la première mémoire 31 sur la figure 1. Lorsque l'analyse vidéo est terminée, après la lecture ou l'analyse vidéo progressive de la caméra 1, la cible de cette caméra est effacée ou soumise à une égalisation de charge, pendant

l'intervalle marqué "effacement" dans le diagramme séquen-

tiel du canal 1. Comme on peut le voir dans le diagramme séquentiel du canal 2, pendant le temps d'analyse de la caméra 1, à la suite d'une impulsion de rayons X d'énergie faible, la seconde impulsion de rayons X d'une paire, ou

impulsion d'énergie élevée, se produit pendant que l'obtu-

rateur de la caméra 2 est ouvert. Comme représenté, dès que l'obturateur de la caméra 2 est fermé, son analyse vidéo progressive commence et ceci est suivi par un intervalle d'effacement. Pendant les analyses progressives respectives,

les données qui en résultent sont multiplexées alternative-

ment vers les mémoires 31 et 32 sur la figure 1. Il faut noter que l'impulsion de rayons X d'énergie élevée dans le canal 2 peut apparaître à n'importe quel instant après la fin de l'impulsion du canal 1 et l'ouverture de l'obturateur 2. L'analyse progressive est admissible et souhaitable pour

la formation d'images statiques, du fait qu'il s'agit for.-

damentalement d'un processus de prise d'instantanés.

Il doit maintenant apparaître de façon évidente qu'avec le système à deux dispositifs de prise de vue qui

est décrit ici, on parvient à un résultat important, c'est-

à-dire que l'intervalle de temps entre les impulsions de rayons X d'énergie élevée et d'énergie faible n'est limité maintenant que par la cadence de commutation de la haute tension du tube à rayons X et la vitesse des obturateurs, et cet intervalle de temps est pratiquement indépendant des caractéristiques des caméras ou des dispositifs de prise de vue.

L'homme de l'art notera que le convertisseur ana-

logique-numérique à commutation synchrone qui est représenté

dans le mode de réalisation de la figure 1 par les compo-

sarts comprenant le multiplexeur 28, le convertisseur analo- giquenumérique 29 et le multiplexeur 30, pourrait être

remplacé par deux convertisseurs analogique-numérique sépa-

rés destinés à appliquer respectivement aux première et seconde mémoires 31 et 32 les données pour les images de rayons X d'énergie faible et d'énergie élevée, provenant des

amplificateurs 25 et 27.

Le système de la figure 1 est avantageux dans la

mesure o il offre une souplesse complète en ce qui concer-

ne les largeurs des impulsions de rayons X, les intervalles des impulsions et les temps d'analyse vidéo. A titre d'exemple, on peut effectuer l'analyse d'une matrice de 512 x 512 éléments d'image en 1/30 seconde, ou bien on peut

analyser une matrice de 1024 x 1024 éléments en 1/7,5 secon-

de, en utilisant la même cadence de conversion analogique-

numérique. Il faut cependant noter que le système à deux dispositifs de prise de vue de la figure 1 nécessite une

capacité de mémoire importante et convient mieux à l'obten-

tion d'images de type statique.

La figure 3 représente un système de soustraction d'images de rayons X à deux canaux et à deux dispositifs de prise de vue qui ne nécessite pas l'utilisation de mémoires ou de dispositifs d'enregistrement individuels spécialisés

de grande capacité. Dans ce mode de réalisation, les élé-

ments similaires à ceux du mode de réalisation de la figure 1 portent les mêmes numéros de référence. Du fait que tout est identique jusqu'aux sorties des amplificateurs 25 et 27 sur

la figure 1, il est inutile de décrire à nouveau les compo-

sants qui précèdent les amplificateurs. Le système de la figure 3 peut être adapté à la formation d'images statiques et dynamiques, par l'utilisation de séquences temporelles

différentes, comme on l'envisagera ultérieurement.

Dans le mode de réalisation de la figure 3, on utilise la cible des caméras 1 ou 2, une à la fois, en tant que dispositif d'enregistrement. Ceci permet de supprimer les mémoires 31 et 32 qui étaient utilisées dans le mode de

réalisation de la figure 1. On utilise en outre deux conver-

tisseurs analogique-numérique séparés, 60 et 61, pour appli-

quer directement aux entrées du circuit de traitement numéri- que 33 les données d'énergie qui correspondent aux rayons X d'énergie faible et d'énergie élevée. Les fonctions et

l'architecture du circuit de traitement numérique sont iden-

tiques à celles du circuit de traitement des figures 1 et 7, de même que les autres composants du mode de réalisation de

la figure 3, ce qui fait qu'on ne les décrira pas à nouveau.

La figure 4 représente le diagramme séquentiel relatif au système de la figure 3, lorsqu'il fonctionne dans le mode de formation d'images statiques. Comme on peut le voir pour le

canal 1, une fois que l'impulsion de rayons X d'énergie fai-

ble est terminée et que l'obturateur pour la caméra 1 est fermé, la cible de la caméra 1 demeure vierge jusqu'à ce que

l'impulsion de rayons X d'énergie élevée suivante se ter-

mine, et une image de charges s'accumule sur la cible de la caméra 2, du fait que son obturateur est ouvert pendant la présence de l'impulsion de rayons X d'énergie élevée. Des distributirons de charges représentatives d'images de rayons X sont maintenant enregistrées sur les cibles de chacune des caméras. Ensuite, comme on peut le voir sur le diagramme séquentiel de la figure 4, on fait fonctionner simultanément les deux caméras 1 et 2 en analyse ou en lecture, dans le

mode d'analyse progressive, de façon à disposer simultané-

ment des données pour les images de rayons X d'énergie éle-

vée et d'énergie faible. On applique simultanément les

signaux vidéo des deux canaux à des amplificateurs respec-

tifs 25 et 27, par des bus 24 et 26, après quoi on applique

ces signaux aux entrées de convertisseurs analogique-numéri-

que respectifs, 60 et 61. Les signaux numériques d'éléments d'image issus des convertisseurs 60 et 61 sont appliqués à l'entrée du circuit de traitement numérique 33 dans lequel ils sont pondérés et combinés ou soustraits, ou traités de

toute autre manière, comme décrit précédemment.

L'image soustraite résultante est alors disponible

sous forme numérique sur un bus 46, en vue de son enregistre-

ment numérique sur une bande ou un disque de type numérique.

Les données numériques d'éléments d'image issues du circuit

de traitement 33 sont également appliquées à un convertis-

seur numérique-analogique 35 pour être converties sous forme analogique afin d'être présentées sur le tube cathodique 36

d'un moniteur vidéo, ou d'être enregistrées dans un enregis-

treur à disque vidéo 37 ou un magnétoscope 38.

Comme on l'envisagera ultérieurement, on peut éga-

lement utiliser le mode de réalisation de la figure 3 pour former des images dynamiques ou en mouvement, à condition que la séquence d'événements soit conforme à la figure 6,

comme on l'envisagera également ultérieurement.

La figure 5 représente un autre mode de mise en oeuvre du principe à deux dispositifs de prise de vue, qui utilise des procédés analogiques de traitement de signal et une soustraction analogique des signaux, alors que les modes de réalisation des figures 1 et 3 utilisent un traitement numérique. Sur la figure 5, les éléments qui sont similaires

à ceux des figures 1 et 3 portent les mêmes numéros de réfé-

rence. Sur la figure 5, les signaux vidéo analogiques qui résultent de l'analyse de la cible de la caméra 1 pour les

images d'impulsions de rayons X d'énergie faible sont appli-

qués par un câble 24 à un circuit de traitement analogique qui est représenté par un bloc portant la référence 65. De façon similaire, les signaux vidéo analogiques qui résultent de l'analyse de la cible de la caméra 2 sont appliqués par

un câble 26 au circuit de traitement analogique 65. Ce cir-

cuit de traitement, qui est représenté schématiquement mais

de façon plus détaillée sur la figure 8, est capable de pon-

dérer ou de modifier de toute autre manière les signaux représentatifs des éléments d'image dans les images de

rayons X d'énergie faible et d'énergie élevée, et de sous-

traire ces signaux pour donner un signal de sortie vidéo analogique qui est représentatif de l'image soustraite. Sur la figure 8, le circuit de traitement analogique 65 reçoit

les signaux vidéo bruts qui proviennent des caméras respec-

tives dans les canaux 1 et 2 et il accomplit les fonctions suivantes sur chaque canal. Les signaux vidéo entrants respectifs sont tout d'abord soumis à un décalage et à une fixation de niveau de base dans les composants 66 et 67. Les signaux analogiques respectifs sont ensuite transmis par les amplificateurs séparateurs 68 et 69 aux entrées d'amplifica- teurs logarithmiques ou à gamma variable, 70 et 71, dans lesquels les signaux sont amplifiés de façon logarithmique avec possibilité de réglage de gain et de décalage, pour la pondération. Les amplificateurs séparateurs 68 et 69 sont des amplificateurs opérationnels qui ont une impédance d'entrée élevée et une impédance de sortie faible, afin d'adapter les impédances d'entrée des amplificateurs 70 et 71 à l'impédance de source des signaux vidéo. Les signaux présents dans les deux canaux sont ensuite appliqués à un amplificateur différentiel 72 dans lequel les signaux vidéo en phase pour les images de rayons X d'énergie élevée et d'énergie faible sont combinés ou soustraits. On utilise un amplificateur opérationnel séparateur 73 pour adapter les signaux vidéo soustraits à la charge de sortie vidéo que représente le câble coaxial 74. Le câble de sortie des signaux vidéo analogiques est désigné de façon similaire

par la référence 74 sur la figure 5. Le circuit de traite-

ment analogique 65 fournit également les signaux de syn-

chronisation composites destinés à la présentation de l'image résultant de la soustraction sur un tube cathodique ou un

moniteur de télévision 36. Les données analogiques repré-

sentatives des images soustraites peuvent également être enregistrées sur disque vidéo dans l'enregistreur qui est

représenté par le bloc portant la référence 37, ou sur ban-

de vidéo dans l'enregistreur qui est représenté par le

bloc portant la référence 38.

Le diagramme fonctionnel pour le système de la

figure 5,lorsqu'on le fait fonctionner dans le mode de for-

mation d'images statiques,est le même que celui représenté sur la figure 4 qui a déJà été décrit en relation avec l'examen du mode de réalisation de la figure 3 et de son

fonctionnement dans le mode de formation d'images statiques.

Les systèmes représentés sur les figures 3 et 5

sont également adaptés à la formation d'images dynamiques.

On examinera ultérieurement en relation avec la figure 6 la

séquence temporelle pour la formation d'images dynamiques.

Comme il a été sous-entendu précédemment, la formation d'images dynamiques fait intervenir la présentation d'événe- ments en temps réel, pendant qu'ils se produisent dans le

corps qui est radiographié. En d'autres termes, on peut fai-

re des études de mouvement. Dans le cadre de l'angiographie,

le fonctionnement en temps réel implique l'observation con-

tinue de la progression de la substance opaque aux rayons X dans le vaisseau sanguin, sur un intervalle important tel que 20 s ou plus. Ceci nécessite de générer des données

pour une image soustraite à des cadences vidéo qui permet-

tent la présentation sur un moniteur vidéo ou de télévision

classique, ou l'enregistrement sur disque vidéo ou sur ban-

de vidéo, pour une présentation ultérieure. Un système de soustraction en temps réel nécessite d'analyser de façon continue les deux dispositifs de prise de vue, conformément à une cadence vidéo classique qui comporte par exemple des, trames entrelacées à 50 Hz dans le cas o la fréquence du secteur est de 50 Hz. Le mode de réalisation de la figure 3, dans lequel on utilise un traitement numérique, et le mode de réalisation de la figure 5, dans lequel on utilise un traitement analogique, peuvent être exploités en temps

réel conformément aux diagrammes séquentiels qui sont repré-

sentés sur la figure 6.

En considérant la figure 6, on note que la haute

tension du tube à rayons X est commutée au double de la fré-

quence du secteur, soit à 100 Hz, pour produire des images soustraites qui peuvent être présentées en temps réel. Le temps qui sépare une impulsion d'horloge quelconque telle que celle portant la référence 80 et l'impulsion suivante

portant la référence 81 est de 1/100 seconde dans cet exem-

ple. Au moment de l'apparition de la première impulsion d'horloge de la série, l'impulsion de rayons X d'énergie

faible, indiquée par la ligne en pointillés portant la réfé-

rence 82, apparaît. A ce moment, l'obturateur 16 pour la

caméra 1 est ouvert comme l'indique le signal en trait con-

tinu 83. Au moment o apparaît l'impulsion d'horloge suivan-

te 81, l'obturateur pour la caméra 1 s'est fermé et la lec-

ture ou l'analyse vidéo de la cible de la caméra 1 commence,

comme l'indique le signal 84 sur la figure 6. Les obtura-

teurs ou les iris pour les deux caméras sont fermés et ouverts à la même cadence pour permettre une irradiation sélective de la cible appropriée mais, naturellement, ils sont ouverts et fermés alternativement. L'intervalle entre

les impulsions d'horloge 80 et 81 sur la figure 6, par exem-

ple, constitue une durée de retard avant le commencement de

l'analyse vidéo de la cible de la caméra 1. En d'autres ter-

mes, la caméra 1 demeure dans un état inactif pendant cette durée, de façon que la cible de cette caméra fasse fonction d'élément d'enregistrement temporaire d'image. Lorsque apparalt l'impulsion d'horloge suivante 81 dans une paire d'impulsions d'horloge successives, comme la succession qui commence par l'impulsion 80, l'impulsion de rayons X d'énergie élevée 85 apparait et l'obturateur pour la caméra 2 est alors ouvert pendant un intervalle court qui est supérieur à la durée de l'impulsion de rayons X, comme

l'indique le signal de temps en trait continu 86. Simulta-

nément, au moment du déclenchement d'une impulsion de rayons X d'énergie élevée 85, l'analyse ou la lecture de la cible de la caméra 2 commence, comme l'indique le signal de temps 87, dans le diagramme séquentiel inférieur sur la figure 6. Comme on peut le voir, les deux cibles des caméras sont lues ou analysées en phase, ce qui fait qu'on dispose en sortie des caméras d'une paire de trames d'une durée de 1/50 seconde, qui résultent respectivement des impulsions de rayons X d'énergie faible et d'énergie élevée. Chaque durée de trame correspond à l'intervalle de deux impulsions d'horloge, ce qui est équivalent à 1/50 seconde ou, par exemple, le temps qui sépare les impulsions d'horloge 81

et 88 dans le diagramme séquentiel des impulsions d'horloge.

La paire suivante d'impulsions produit une autre paire de trames et ces dernières sont analysées pour être entrelacées avec les trames respectives précédentes. Les données qui correspondent aux trames respectives sont émises par des

amplificateurs respectifs '25 et 27 vers le circuit de trai-

tement numérique 33 dans le mode de réalisation de la figure 3 ou vers le circuit de traitement analogique 65 dans le mode de réalisation de la figure 5, selon le cas, circuits dans lesquels les données pour les trames sont pondérées, sous- traites et converties sous la forme d'un signal pour attaquer

le dispositif d'affichage à tube cathodique afin de présen-

ter les images soustraites, comme expliqué précédemment.

Ainsi, comme le montre le diagramme séquentiel de la figure 6, une succession d'impulsions de rayons X d'énergie faible et d'énergie élevée apparait continuellement et pour chaque paire d'impulsions, chaque cible de caméra fait l'objet d'une analyse en phase pendant 1/50 seconde, pour produire

une autre paire de trames d'énergie élevée et d'énergie fai-

ble qui sont soustraites dans le circuit de traitement et converties sous une forme adaptée à la présentation en une

seule image par le tube cathodique, par exemple. Les cir-

cuits de traitement 33 et 65 dans les modes de réalisation respectifs des figures 3 et 5 fournissent les signaux de synchronisation vidéo composites destinés à commander le moniteur vidéo 36, l'enregistreur vidéo à disque 37 et le magnétoscope 38, d'une manière classique, pour présenter ou enregistrer les images soustraites sous la forme de trames

entrelacées dont une paire forme une image vidéo. Les cir-

cuits de traitement peuvent contenir des mémoires numéri-

ques, non représentées, ou être associés à de telles mémoi-

res, pour permettre l'intégration d'images et diverses modifications de signal, comme la réduction du bruit et le

réglage de l'échelle de gris, comme envisagé précédemment.

En résumé, on a décrit des systèmes destinés à produire des images de rayons X représentées par des données qui sont pondérées et soustraites pour atténuer les structures anatomiques qui masqueraient par ailleurs les structures anatomiques ayant un intérêt essentiel. Ces systèmes facilitent les études vasculaires du fait qu'ils fournissent des images soustractives à contraste renforcé lorsque la substance opaque aux rayons X qui se trouve dans les vaisseaux sanguins est très diluée. Ceci signifie que cette substance peut être injectée dans une veine à un

emplacement éloigné du site intéressant et qu'on peut utili-

ser moins de substance que ce qui était nécessaire précédem-

ment. Ces systèmes sont également utiles pour obtenir des images soustractives qui permettent de différencier des tissus mous qui présentent peu de différence dans leurs propriétés d'atténuation des rayons X. Cas systèmes sont basés sur l'utilisation de deux dispositifs de prise de vue en combinaison avec une source d'impulsions de rayons X à deux énergies. Dans le système représenté, on utilise deux caméras de prise de vue de télévision en association avec

un générateur fournissant deux hautes tensions qui alter-

nent pour produire des images soustractives à contraste

renforcé qui sont exemptes d'artefacts dûs au mouvement.

Les limitations sur la qualité de l'image qui sont imposées par les caractéristiques de la caméra vidéo et qui sont prépondérantes dans les systèmes de l'art antérieur, dans lesquels on n'utilise qu'une seule caméra, sont notablement atténuées. On peut obtenir des images statiques et des

images dynamiques ou en temps réel.

Claims (29)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour produire des données représentati-

ves d'une image résultant de la combinaison d'images de rayons X, caractérisé en ce que: on projette à partir d'une source de rayons X (6) et à travers un sujet (5) des impul- sions alternées de faisceau de rayons X qui ont des énergies

différentes, pour produire des images de rayons X successi-

ves; on convertit ces images de rayons X en images opti-

ques correspondantes, en coïncidence avec leur apparition on utilise une première caméra vidéo (1) comportant une cible destinée à recevoir l'image optique qui correspond au faisceau de rayons X ayant une première énergie, et une seconde caméra vidéo (2) comportant une cible destinée à recevoir l'image optique qui correspond au faisceau de rayons X ayant une seconde énergie, chacune de ces cibles

produisant, lorsqu'elle est analysée, des signaux vidéo ana-

logiques représentatifs des images respectives; on conver-

tit les signaux vidéo analogiques provenant des cibles res-

pectives en données numériques qui correspondent aux images respectives produites aux première et seconde énergies de

rayons X; on enregistre les données numériques qui corres-

pondent à l'image à la première énergie de rayons X, au

moins jusqu'à l'obtention des données numériques qui corres-

pondent à la seconde énergie de rayons X; et on pondère les données numériques représentatives des images respectives et on combine les données numériques pondérées représentatives

de l'image à la première énergie avec les données représen-

tatives de l'image à la seconde énergie pour obtenir des données numériques représentatives de la différence entre

les images successives.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce qu'on analyse chacune des cibles dans le mode progres-

sif pour produire les signaux vidéo analogiques représenta-

tifs des images respectives.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on convertit en signaux vidéo analogiques les données numériques représentatives de la différence entre images et on applique ces signaux à un dispositif d'enregistrement analogique et à un moniteur de télévision qui réagit à ces signaux en présentant une image

visible de di-fërence.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que: on place un obturateur (16, 18) dans le chemin optique allant vers chaque cible et on ouvre un premier obturateur pour transmettre l'image qui correspond au faisceau de rayons X de la première énergie, tandis que le

second obturateur est fermé, et on ouvre le second obtura-

teur pour transmettre l'image qui correspond au faisceau de

rayons X de la seQonde énergie pendant que le premier obtu-

rateur est fermé; on commande la source de rayons X (6) pour produire les impulsions de faisceau de rayons X de la première énergie et de la seconde énergie pendant que les

obturateurs destinés à transmettre les images correspondan-

tes sont ouverts; on analyse une première cible pendant une période qui suit la fermeture du premier obturateur, période au cours d'une partie de laquelle le second obturateur est ouvert; on analyse ensuite la seconde cible pendant une durée qui suit la fermeture de son obturateur; et on efface ensuite chaque cible pendant une durée qui précède

l'apparition de l'impulsion de rayons X suivante.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé

en ce qu'on analyse les cibles dans le mode d'analyse pro-

gressive.

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le temps total utilisé pour les impulsions de rayons X, pour les durées d'analyse et pour les durées d'effacement est tel qu'on peut produire au maximum environ

images de différence par seconde.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 6, caractérisé en ce que: on utilise une première cible pour recevoir l'image optique qui correspond à la première énergie du faisceau de rayons X et une seconde

cible pour recevoir à la suite l'image optique qui corres-

pond à la seconde énergie du faisceau de rayons X, ces cibles produisant, lorsqu'on les analyse, des signaux vidéo analogiques représentatifs des images respectives; on permet à la première cible d'enregistrer l'image qui correspond à la première énergie du faisceau de rayons X jusqu'à ce que la seconde cible ait reçu l'image qui correspond à la seconde énergie du faisceau de rayons X, après quoi on analyse simul- tanément les deux cibles pour produire séparément les signaux vidéo analogiques; et on convertit simultanément les signaux

vidéo analogiques séparés en données numériques représentati-

ves des images qui sont respectivement produites avec les première et seconde énergies de rayons X.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on commande la source de rayons X (6) de façon à produire les impulsions de rayons X de la première énergie et de la seconde énergie par paires successives, tandis que les obturateurs (16, 18) sont ouverts successivement, et l'analyse des cibles a lieu après l'apparition des deux impulsions d'une paire; et on efface chaque cible après qu'elle a été analysée et avant l'apparition de l'impulsion

de rayons X suivante d'une paire.

9. Procédé selon la revendication 7, destiné à la formation d'images dynamiques, caractérisé en ce que: on produit une série d'impulsions d'horloge à une cadence égale au double de la fréquence du secteur ou à n'importe quel multiple entier de cette fréquence; on place un obturateur (16, 18) dans le chemin optique allant vers la première cible et la seconde cible, on ouvre et on ferme un premier obturateur pratiquement en coïncidence avec l'apparition

d'une première impulsion d'horloge dans la série et on pro-

duit l'impulsion de rayons X de la première énergie pendant que le premier obturateur est ouvert et avant l'apparition de l'impulsion d'horloge suivante dans la série, pour que la cible enregistre l'image correspondante; on ouvre et on ferme le second obturateur pratiquement en coïncidence avec l'apparition de l'impulsion d'horloge suivante dans la série et on produit l'impulsion de rayons X de la seconde énergie

pendant que le second obturateur est ouvert et avant l'appa-

rition d'une autre des impulsions d'horloge; et on déclenche une analyse simultanée des deux cibles, pratiquement en coïncidence avec l'apparition de ladite impulsion d'horloge

suivante, pour produire les signaux vidéo analogiques.

10. Procédé de formation d'images dynamiques selon la revendication 9, caractérisé en ce que la cadence d'impulsions d'horloge est de 100 impulsions par seconde, on analyse chaque cible en une durée qui est pratiquement d'un cinquantième de seconde et on entrelace les analyses

successives pour chaque cible de façon à produire des ima-

ges de différence à une cadence de 25 images par seconde.

11. Procédé pour produire des données représenta-

tives d'une image résultant de la combinaison d'images de rayons X, caractérisé en ce que: on projette à partir d'une source de rayons X (6) et à travers un sujet (5) des impulsions alternées de faisceau de rayons X qui ont des énergies différentes, pour produire des images de rayons X

successives; on convertit ces images de rayons X en ima-

ges optiques correspondantes, en coinciclence avec leur apparition; on utilise une première cible de détection d'image pour recevoir l'image optique qui correspond à la première énergie du faisceau de rayons X et une seconde cible de détection d'image pour recevoir à la suite l'image optique correspondant à la seconde énergie du faisceau de

rayons X, ces cibles produisant, lorsqu'elles sont analy-

séesdes signaux vidéo analogiques représentatifs des ima-

ges respectives; on permet à la première cible d'enregis-

trer l'image qui correspond à la première énergie du faisceau de rayons X jusqu'à ce que la seconde cible ait reçu l'image qui correspond à la seconde énergie du faisceau de rayons X, après quoi on analyse simultanément les deux cibles pour produire séparément les signaux vidéo analogiques; et on pondère les signaux vidéo analogiques qui correspondent aux images respectives à énergie faible et à énergie élevée et on combine les signaux pondérés pour obtenir des signaux analogiques représentatifs de la

différence entre les images (figure 5).

12. Procédé selon la revendication 11, caractéri-

sé en ce qu'on place un obturateur (16, 18) dans le chemin optique allant vers chaque cible et, en alternance, on ouvre un premier obturateur pour transmettre l'image qui correspond à l'impulsion de rayons X de la première énergie, pendant que le second obturateur est fermé, et on ouvre le second obturateur pour transmettre l'image qui correspond à l'impulsion de rayons X de la seconde énergie, pendant que le premier obturateur est fermé, et on commande la source de rayons X pour produire les impulsions de rayons X de la

première énergie et de la seconde énergie en paires succes-

sives pendant que les obturateurs sont ouverts alternative-

ment, l'analyse des cibles s'effectuant après l'apparition des deux impulsions d'une paire; et on efface chaque cible

après qu'elle a été analysée et avant l'apparition de l'im-

pulsion de rayons X suivante d'une paire.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 11 ou 12, caractérisé en ce qu'on analyse les cibles

dans le mode d'analyse progressive.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le nombre maximal d'images de différence qu'on

produit est d'environ 10 par seconde.

15. Procédé selon la revendication 11, pour la formation d'images dynamiques, caractérisé en ce que on

produit une série d'impulsions d'horloge à une cadence éga-

le à un multiple pair de la fréquence du secteur; on place un obturateur (16,18) dans le chemin optique allant vers la première cible et vers la seconde cible, on ouvre et on ferme un premier obturateur pratiquement en coïncidence avec l'apparition d'une première impulsion d'horloge d'une série de ces impulsions et on produit l'impulsion de rayons X de la première énergie pendant que le premier obturateur est ouvert et avant l'apparition de l'impulsion d'horloge

suivante dans la série, pour que la première cible enregis-

tre l'image correspondante; on ouvre et on ferme le second obturateur pratiquement en coïncidence avec l'apparition de l'impulsion d'horloge suivante dans la série et on produit l'impulsion de rayons X de la seconde énergie pour que la

seconde cible reçoive une image pendant que le second obtu-

rateur est ouvert et avant l'apparition d'une autre des im-

pulsions d'horloge; et on déclenche l'analyse simultanée

des deux cibles, pratiquement en co!ncidence avec l'appari-

tion de l'impulsion d'horloge suivante, pour produire les

signaux vidéo analogiques.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la fréquence du-secteur est de 50 Hz et la cadence d'impulsions d'horloge est de 100 impulsions par seconde et on analyse chaque cible en une durée qui est pratiquement

d'un cinquantième de seconde.

17. Appareil de diagnostic à rayons X comprenant une source de rayons X (6-9,11), des moyens (12) qui commandent la

source de rayons X de façon qu'elle émette des paires succes-

sives d'impulsions de faisceau de rayons X, les impulsions d'une paire ayant des énergies différentes et ces faisceaux étant projetés à travers un corps (5) examiné de façon à produire

des paires successives d'images de rayons X d'énergie diffé-

rente, pour une partie du corps qui est traversée par les fais-

ceaux, et des moyens (3,4,10) destinés à convertir ces images

de rayons X en images optiques correspondantes, appareil carac-

térisé en ce qu'il comprend des moyens destinés à combiner l'une avec l'autre les images d'une paire qui comportent: des premier (1) et second (2) dispositifs optiques de prise de vue disposés de façon qu'un premier des dispositifs de prise de vue reçoive des images optiques correspondant à des impulsions de rayons X d'énergie élevée et de façon qu'un second dispositif de prise

de vue reçoive des images optiques correspondant à des impul-

sions de rayons X d'énergie inférieure, chacun de ces dispositifs de prise de vue convertissant les images reçues en signaux de sortie vidéo analogiques, représentatifs des images respectives d'énergie différente, et des moyens de traitement de signal (2:3,30) comprenant des moyens destinés à pondérer les signaux représentatifs des images d'énergie faible et d'énergie élevée

et à combiner les signaux qui. correspondent aux signaux repré-

sentatifs de l'image obtenue à une première énergie de rayons X avec les signaux représentatifs de l'image obtenue avec une seconde énergie de rayons X, pour produire ainsi des signaux représentatifs de la différence pondérée entre lesdites images

d'une paire.

18. Appareil selon la revendication 17, caractérisé

en ce qu'il comprend: un dispositif obturateur (16-19) inter-

calé dans chacun des chemins optiques entre les moyens de

conversion d'image et les dispositifs de prise de vue respec-

tifs, et des moyens (20) destinés à faire fonctionner les dis-

positifs obturateurs en synchronisme avec l'apparition des impulsions de rayons X afin que le premier dispositif de prise de vue reçoive l'image optique qui correspond à une impulsion de rayons X de la première énergie dans une paire, pendant que le seicond dispositif de prise de vue est bloqué et afin que le secod: dispositif de prise de vue reçoive l'image optique correspondant à l'impulsion de'rayons X de la seconde énergie dans une paire,

pendant que le premier dispositif de prise de vue est bloqué.

19.Appareil selon l'une quelconque des revendications

17 ou 18, caractérisé en ce qu'il comporte un convertisseur ana-

logique-numérique (29) destiné à convertir les signaux vidéo successifs provenant des dispositifs de prise de vue respectifs en données numériques représentatives des éléments d'image qui

constituent les images produites par les impulsions respectives-

de rayons X d'énergie différente; des première et seconxde mire <31,32) et des moyens destinés à diriger vers la première mémoire les données numériques représentatives d'une image d'une paire d'images qui correspond à la première énergie de rayons X et vers la seconde mémoire les données numériques représentatives de l'image qui correspond à la seconde énergie de rayons X; et les

moyens de traitement de signal comprennent des moyens de traite-

ment de données numériques (33) qui comportent des moyens d'entrée destinés à re evoir les données numériques provenant des mémoires, et des moyens de sortie pour les données numériques représenta-:

tives de l'image qui résulte de la soustraction.

20. Appareil selon l'une quelconque des-revendications

17 à 19, caractérisé en ce que les signaux vidéo analogiques provenant de chaque dispositif de prise de vue sont obtenus par

lecture de chaque dispositif de prise de vue dans le mode d'ana-

lyse progressive.

21. Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend un multiplexeur (28) qui comporte des moyens d'entrée et des moyens de sortie, avec les moyens d'entrée couplés aux dispositifs de prise de vue de façon à

recevoir en séquence les signaux vidéo analogiques représen-

tatifs des images correspondant aux énergies de rayons X différentes, et les moyens de sortie couplés au convertisseur analogique-numérique (29), ce multiplexeur fournissant séquentiellement au convertisseur analogiquenumérique les signaux analogiques représentatifs des images; et des moyens destinés à diriger les données numériques, comprenant un autre multiplexeur (30) qui comporte des moyens d'entrée couplés au convertisseur analogique-numérique et des moyens

de sortie couplés aux mémoires.

22. Appareil de diagnostic à rayons X comprenant une source de rayons X, des moyens qui commandent cette source de façon qu'elle émette des paires successives

d'impulsions de faisceau de rayons X, les impulsions alter-

nées appartenant à une paire ayant des énergies différentes et les faisceaux étant projetés à travers un corps examiné pour produire des paires successives d'images de rayons X ayant des énergies différentes, et des moyens destinés à convertir les images de rayons X en images optiques, appareil caractérisé en ce qu'il comprend des moyens destinés à combiner

l'une avec l'autre les images d'une paire,comportant: des pre-

mière et seconde cibles de détection d'image destinées à

recevoir respectivement les images optiques qui correspon-

dent aux images d'énergie différente d'une paire, chacune de ces cibles pouvant être utilisée dans un mode d'analyse qui conduit à la génération de signaux vidéo analogiques représentatifs de l'image que la cible a reçu en dernier des dispositifs obturateurs (16-19) disposés dans chacun des chemins allant des moyens de conversion d'image vers

les cibles respectives; des moyens (20) destinés à action-

ner les dispositifs obturateurs selon une relation tempo-

relle telle que la seconde cible ne puisse pas recevoir l'image qui correspond à une première énergie de rayons X pendant que la première cible la reçoit, et de façon que la

première cible ne puisse pas recevoir l'image qui corres-

pond à la seconde énergie de rayons X pendant que la se-

conde cible la reçoit, et pendant que la première cible enregistre toujours son image; des moyens destinés à déclencher simultanément l'analyse des première et seconde cibles pour produire les signaux analogiques représentatifs des images respectives d'énergie différente; des premier et second convertisseurs analogique-numérique (60, 61) destinés

à convertir respectivement en données numériques correspon-

dantes les signaux vidéo analogiques représentatifs des images d'énergie différente; des moyens de traitement

numériques (33) branchés aux convertisseurs analogique-numé-

rique respectifs et capables de pondérer les données numéri-

ques représentatives de chaque image et de combiner les données numériques pondérées correspondant à l'image produite à la première énergie de rayons X avec les données pondérées correspondant à l'image produite à la seconde énergie de

rayons X, pour fournir des données numériques représentati-

ves de la différence entre les images d'une paire (.i

gure 3).

23. Appareil selon la revendication 22, caractéri-

sé en ce qu'il comporte un convertisseur numérique-analogi-

que (35) destiné à convertir les données numériques obte-

nues en signaux vidéo analogiques.

24. Appareil de diagnostic à rayons X comprenant une source de rayons X, des moyens qui commandent la source pour quelle émette des paires successives d'impulsions de faisceau de rayons X, les impulsions alternées appartenant à une paire ayant des énergies différentes et les faisceaux étant projetés à travers un corps examiné, pour produire des paires successives d'images de rayons X d'énergie différente, et des moyens destinés à convertir les images de rayons X en images optiques, arpareil caractérisé en ce qu'il comorte des moyens destinés à combiner l'une avec l'autre les images d'une 'aire, comportant: des mremière et seconde

cibles de détection d'image destinées à recevoir respective-

ment les images optiques qui correspondent aux images d'énergie différente dans une paire, chacune de ces cibles pouvant être utilisée dans un mode d'analyse qui conduit à la génération des signaux vidéo analogiques représentatifs de l'image que la cible a reçue en dernier; des dispositifs obturateurs disposés dans chacun des chemins optiques allant

des moyens de conversion d'image vers les cibles respecti-

ves; des moyens destinés à actionner les dispositifs obtu-

rateurs selon une relation temporelle telle que la seconde cible ne puisse pas recevoir l'image qui correspond à une première énergie de rayons X pendant que la première cible la reçoit, et de façon que la première cible ne puisse pas recevoir l'image qui correspond-à la seconde énergie de rayons X pendant que la seconde cible la reçoit et pendant que la première cible enregistre encore l'image; des moyens destinés à déclencher simultanément l'analyse des première et seconde cibles pour produire les signaux vidéo analogiques représentatifs des images respectives d'énergie différente; et des moyens de traitement analogiques (65) destinés à pondérer les signaux analogiques représentatifs des images respectives d'énergie différente, et à combiner les signaux analogiques pondérés qui correspondent à l'image obtenue avec la première énergie de rayons X avec les signaux vidéo analogiques pondérés qui correspondent à l'image obtenue avec la seconde énergie de rayons X, pour donner ainsi des signaux analogiques représentatifs de la

différence entre les images.

25. Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 22 ou 24, caractérisé en ce que les cibles sont ana-

lysées dans le mode d'analyse progressive.

26. Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 22 ou 24, caractérisé en ce que l'appareil est conçu pour former des images dynamiques et les cibles sont alors

analysées dans le mode entrelacé.

27. Appareil selon la revendication 25, caracté-

risé en ce qu'après l'analyse simultanée de chacune des cibles, chaque cible est effacée avant l'apparition d'une autre impulsion de rayons X.

28. Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 22 ou 24, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (23) destinés à produire une série d'impulsions d'horloge à

une cadence qui correspond à un multiple pair de la fréquen-

ce du secteur; et en ce que l'apparition d'une première impulsion de la série d'impulsions d'horloge correspond à l'ouverture et à la fermeture du dispositif obturateur pour la première cible et à la production d'une impulsion de rayons X ayant la première énergie pendant que le dispositif obturateur pour la première cible est ouvert de façon que celle-ci reçoive et enregistre une image, l'apparition de l'impulsion suivante dans la série d'impulsions d'horloge correspond à l'ouverture et à la fermeture du dispositif obturateur pour la seconde cible et à la production d'une impulsion de rayons X ayant la seconde énergie pendant que ce dispositif obturateur est ouvert, et l'apparition de cette impulsion d'horloge suivante correspond pratiquement

au déclenchement de l'analyse simultanée des deux cibles.

29. Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 22 ou 24, caractérisé en ce que la fréquence du secteur est de 50 Hz, la cadence d'impulsions d'horloge est

de 100 Hz et l'analyse simultanée s'effectue en un cinquan-

tième de seconde.