Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~ ~373~
La présente invention a trait à une méthode et
un dispositif d'échantillonnage du champ de rayonnement
d'un appareil à rayons X afin de déterminer certaines
caractéristiques opérationnelles de l~appareil. Le dispositif
se présente sous forme de cassette de sorte à per,mettre
l'utilisateur de l'exposer aux rayons X émis par l'appareil
et afin que les données contenues dans la cassette
puissent faire l'objet d'une analyse à un centre de
traitement de données où sont acheminées les cassettes
afin d'évaluer le rendement des appareils à rayons X.
On conna~t divers dispositifs antérieurs qui
utilisent des plaques à zones de Fresnel susceptibles
d'intercepter un faisceau de rayons X ainsi qu'un récepteur
de ~réquence image qui est placé de sorte ~ recevoir l'image
résultante de la zone délimitée par le faisceau de rayons X.
Toutefois, tels dispositifs sont employés en vue de déceler
les points de focalisation des tubes à rayons X et ne
fournissent pas un estimé de d'autr~3s caractéristiques
importantes de l'appareil à rayons X comme par exemple le
dosage de la radiation, son efficac:ité à filtrer, et la ,
tension de fonctionnement appliquée à la source ou au tube
de rayons X de l'appareil. Les effets néfastes d'une
exposition fréquente aux rayons X sont bien connus~ Cela
est particulièrement vrai dans le domaine de l'art dentaire
où un même patient peut ~tre fréquemment exposé aux rayons
X et où il devient alors important de s'assurer du bon
~onctionnement des appareils à rayons X afin de maintenir
les doses de radiation en deça d'une quan~tit~ strictement
prescrite.
~k
,
37 3 ~1
On conna~t également d'autres appareils antérieurs
qui utilisent la formation d'une image sur un film radio-
graphique qui présente des patrons de densité correspondants
à une série de tension d'excitation fournit par l'appareil
a rayons X pour en permettre l'évaluation en fonction d'un
fil~ étalon en vue de mesurer l'énergie de rayonnement
émis par l'appareil à rayons X et de calibrer ce dernierO
Toutes ces méthodes connues requièrent l'utilisation d'un
écran émetteur de lumière qui impresionne le film pour en
obtenir une image; de plus, le film doit etre lui-même
retiré à l'intérieur d t une chambre noire.
Une caractéristique de la présente invention
réside dans l'utilisation d'un boitier à cassette amovible
qui contient un film ainsi que descrystaux thermo luminescents
disposés corrélativement à des filtres, à l'intérieur de la
cassette, de sorte que, suivant une exposition au rayons X,
les crystaux thermo-luminescents et le film sont retirés et
analysés pour déterminer une gamme de caractéristiques
désirées de l'appareil à rayons X~
Une autre caractéristique de la présente invention :~
: consiste ~ échantillonner un champ de rayonnement émis par
un appareil à rayons X en utilisant une cassette de sorte
à permettre à l'opérateur de l'appareil d'exposer cette
cassette aux rayons X émis par l'appareil et d~expédier
la cassette ou le film et~des cartes de crystaux ~ un
laboratoire d~analyse centrale o~ sont d~terminées certaines :~
caract~ristiques opérationnelles de l'appareil, ce qui ~ . :
pexmet une surveillance quant au bon fonctionnement de
celui-ci O
,
-
~ ~6373~
.
Une autre caractéristique de la présente invention
réside dans un dispositif d'échantillonnage d'un faisceau
de rayons X qui est compact, de construction économique et
qui permet une opération facile d'échantillonnage du champ -
de rayonnement émis par l~appareil à rayons X.
Suivant les caractéristiques ci-haut, la présente
invention préconise généralement un dispositif dSéchantillon-
nage d'un faisceau de rayons X comportant un
boitier destiné à 8tre placé de façon amovible dans ~ -
une position prédétarminée relativement à un champ de
rayonnement d'un appareil à rayons X. Le boitier
possède un support amovible contenant un ou plusieurs
crystaux thermo-luminescents associés respectivement
à un ou plusieurs filtres de crystal montés à 1 t intérieur
- du boitier. Les filtres possèdent clifféranta densité les
uns par rapport aux autres. Un film radiographique ast
mont~ de façon amovible sous plusieurs autres filtres qui
possèdent également des densités différentes les unes des
autres, de sorte que le film et les crystaux sont soumis
à un rayonn ment filtré du faisceau et subissent une
modification physique proportionnelle à la puissance du
rayonnement reçu at dont une analyse permet de déterminar -~
l'intensité du champ de rayonnement, la dose exacte du
rayonnement, la filtration des rayons X émi~ par l'appareil,
et la tension de fonctionnement appliquée à la source de
rayons X de l'appareil.
Suivant une autre variante générale de la présente
invention~ celle-ci vise ~galement une méthode d'échantillon-
nage d7un champ~de rayonnement émis par un apparail à rayon~ X
afin de déterminer cartaines caractéristiques opérationnelles
~; :
-3- ~ ~
7 3 ~1
de l'appareil. Suivant cette méthode, on agence un boitier
cassette ayant un ou plusieurs crystaux thermo-luminescent
en association avec un filtre respectif, chaque filtre étant
de densité différente. Le boitier possède en outre un film
radiographique monté sous une pluralité dTautres filtres
qui possèdent également des densités différentes. L'appareil
est mis en fonction afin de produire un faiscaau de rayons X
au--dessus d'une surface pr~déterminée du boitier et durant
un temps d'exposition prédéterminé. Les crystaux thermo-
luminescents ainsi que le film sont ensuite soumis à uneanalyse en vue de déterminer les caractéristiques opération-
nelles de l'appareil.
Un mode de réalisation préféré de la présente
invention sera décrit ci-après avec référence aux dessins
ci-annexés, dans lesquels:
la Figure 1 est une vue schématique et fragmentée
montrant le dispositif dtéchantillonnage d'un faisceau de
rayons X de la présente invention mis en position au
voisinage du c8ne d'un appareil à rayons X contenant un
tube d'émission de rayons X
la Figure 2 est une vue de plan illustrant
l'arrangement des divers éléments contenus dans la cassette
la Figure 3 est une vue de plan montrant la carte
support amovible du filtre disposée au~dessus du film; et
la Figure 4 est une vue de plan montrant la carte
support amovible des crystaux thermo-luminescentsO
Se référant maintenant aux desssins, et plus
particulièrement ~ la Figure 1~ cette derni~re illustre le
dispositif d'échantillonnage 10 du faisceau de rayons X ,
suivant la pr~sente invention, ce dispositif ~tant mis en
position de façon amovible adjacent à un cône 12 d'un appareil
-4
3'~ 3 ~ '
à rayons X 11. L'appareil 11 possède une ouverture 13 à
travers laquelle est dirigé le rayonnement 14 de sorte à
irradier une surface telle que 15 de la Figure 2,de rayons X. ~ ;'
Le rayonnement 14 est émis au moyen d'un tube ou source 16
de rayons X et le faiscaau 14 de rayons ainsi émis
traverse la paroi vitrée du tube 16, une lentille filtrante
17 et tous les autres éléments assemblés le long de son
passage, comme il est bien connu dans l'art.
Le dispositif d'échantillonnage 10 de la présente
invention est un boitier 18 de type à cassette possédant une
surface supérieure sur laquelle est disposées deux plaques
de plomb 19~ à l~intérieur desquelles sont montés
une pluralité d'éléments filtres 20, ces éléments filtres
étant fabriqués de plaques d'aluminium de différente
épaisseur de sorte à filtrer les rayons qui frappent chacune
de ces plaques dans des proportions différentes par chacun
des filtres. Une carte support 21 des crystaux est montée
de façon amovible immédiatement au-dessous de la plaque
de plomb 19' a~in de mettre de façon précise en
vis-à-vls une pluralité (quatre en ce cas çi) des crystaux
thermo-luminescents 22 suivant une disposition sensiblement
concentriques sous un des filtres associés 20. La Figure 4
est une vue de plan de la carte support 21 des crystaux
et montre la position des crystaux thermo-luminescents 22
sur cette dernière. Un disque en acier inoxydable et en
cuivre est disposé 50US chaque crystal thermo-luminescent 22
afin de r~duire les effets de retour du rayonnement sur les
crystaux.
Se réf~rant de plus aux Figure~ 2 ~ 4, on note que
le lieu focal 15 du champ de rayonnement encercle complatement
les crystaux thermo-luminescents et que la plaque de
-5-
~6~73'~
plomb 19 t pr~s des filtres 20 ~orme entièrement écran
autour de la surface des crystaux thermo-luminescents 22 de
scrte à protéger chaque crystal contre tous rayons diffusés
de l'extérieur de la surface des filtres 20~
Une carte support filtre 23 est disposée de fa~on
amovible immédiatement sous la carte support 21 des crystaux,
cette carte filtre incorpore une pluralité d'autres filtres
24, chacun de ceux-ci étant également de densité différente.
Les filtres 24 sont formés de différente épaisseur de feuille
de cuivre~ Une autre surface filtr~nte 25 est prévue afin -~
d'obtenir une image de référence sur un film 2~ sous lequel
il est disposé. Quoique non montré, une autre mince feuille
de cuivre couvre les filtres 24 et 25 pour absorber les
rayons ~ faible énergie du faisceau afin de fournir des
lectures plus précises. Comme le rayonnement frappe les
filtres 24 et 25, ceux-ci produisent des images sur le film
26, lesquelles images sont de différentes nuances selon la
densité des milieux filtres.
Une couche ou feuille écran perforée 27 au
rayonnement est placée entre la carte support 23 des filtres
amovibles et le film 26 afin de permettre le passage du
rayonnement à l'intérieur de la surface voisine des filtres
24 et 25 seulement de sorte à éviter 1'émulsion du film
par des rayons émanant de diautres sources. Egalement,
une mince feuille de métal 31, içi en aluminium, est placée
sous ie ~ilm afin d'obtenir un retour de rayonnement uniforme,
ce qui produit des lectures davantage exactes.
La mise en fonctionnement du système s'effectue
en insérant la carte support 21 des crystaux et la carte
support filtrante 23 dans la cassette 18 et en mettant cette
dernière en position contre le cane 12 de l'appareil à rayons X ;~
~ -6-
~1~3731
11 et dans le champ du faisceau du rayonnement 14 de sor~e
a ce que les crystaux et les filtres soient disposés à '
l'intérieur du faisceau de la facon montrée à la Figure 2.
Le rayonnement de rayons X est produit par l'appareil durant
un kemps d'exposition prédéterminé et la cassette est alors
retirée et expédiée à un laboratoire centrale de traitement
où s'effectue une analyse des crystaux thermo-luminescents et du
film afin de déterminer certaines caractéristiques opération-
nelles de l'appareil~ Des données sont recueuillies à partir
de l'analyse de l'intensité de lumière émise par les crystaux
thermo-luminescents puisque cette émission lumineuse est
proportionnelle à la dose de rayonnement auxquels les
crystaux ont ét~ soumis durant l'irradiation. On tient
compte bien sûr du fait que les crystaux sont associés à
des filtres de densité différente et qu'ils ont alors recus
des doses différentes de rayonnement.
Dans le présent cas, quatre cxystaux thermo-
luminescents 22 sont utilisés et on obtient donc quatre
valeurs différentes de rayonnement, ces valeurs étant mesurées
en mllliroegten (mR). D'autre part, le film une fois
développé fournira la dimension de la surface irradi~e
(c'est-à-dire la dimension du champ de rayonnement3 et
donnera également un patron de points irradiés correspondants
à la configuration filtrante des filtres 24 et du filtre 25,
ces points ~tant de différente densité suivant le dosage du
rayonnement associ~ avec chacun des filtres. Le tracé sur
papier semi-log de la densité optique en fonction de l'épaisseur
du matériau de cuivre, donne une ligne droite qui lorsque
comparée à dlautre courbe calibrée permet de déterminer le
kilowattage de l'appareil à rayons X.
116373~
Connaissant le kilowattage de l'appareil à rayons X,
on peut alors déduire la capacité de filtration inhérente
à cet appareil. Cette dernière évaluation est effectuée en
suivant un processus similaire à celui décrit dans le volume
~CRP, n~ 35, Table 9, en établissant une Table de comparaison
calibrée de façon spécifique pour la cassette particuliere
sous analyse. La fonction du filtre 25 est de permettre
l~obtention d'une référence sur le film qui donne la dose
de~rayonnement directement sur la peau.
On a reproduit ci-après la Table 9 du volume n~ 35
de la référence NRCP mentionnée ci-haut.
mm Al 45 kVp 5 kVp 70 kVp 90 kVp 100 kVp
.5 .5 0.6 0.8 0.9
1.0 .9 0.9 1.2 1.5 1.6
1~5 1.2 1.2 1.6 1.9 2,1
2.0 1.5 1.9 2.3 2.5
2.5 1.7 2.2 2.6 2.8
. .
Cette comparaison permet de déceler tout
:
malfonctionnement de llappareil à rayons X et une action
- correct1ve est alor's signifiée à l~utilisateur qui y apporte
les ajustements nécessaires pour son fonctionnement à
~: :
l~intérieur des limites prescrites. Ainsi, ~ l~aide du
dispositif de la présente invention9 une surveillance
.:
étroite d~un grand nombre~d'appareils ~ rayons X à partir
d~un laboratoire centrale de traitement est rendu possible, et
cela ne demande de la part des utilisa~eurs d~appareils
rayons X que l'expédition des cassettes irradi~es au ;
laboratoire pour fins d'analyse, les cassettes sont alors
remises à neuf par le laboratoire et retourn~es à l~utilisateur
-8~
~37~
accompagnées d'indications quant aux caractéristiques
opérationnelles de l'appareil et des actions correctives,
si nécessaires, à entreprendre pour le réglage de l'appareil.
Suivant une autre caractéristique de la cassette 18
de la présente invention, la surface inférieure 30 de la
cassette est munie d'un cadre qui fait office de
support à un permis ou certificat 29 de sorte à pouvoir
afficher ce certificat sur un mur. Ainsi, la cassette
ne peut être égarée et est toujours disponible à l'utilisateur.
En réalité, cette cassette est une pièce très mince dont les
dimensions illustrées ~ la Figure 1 ont été volontairement
exagérées afin d'en bien illustrer les éléments composants.
Il est entendu que la présente invention incorpore
toutes modifications évidentes du mode de réalisation préféré
donné ci-haut à titre d'exemple, sous réserve de la portée
des revendications qui suivent.
