Amplificateur de luminance

1. mplificateur de luminanceA
Réalisé par
:
LABAKOUM Badr-
eddine
ZOURHRI Mobarak
Demandé
par :
Mr.HARMOUCHI
2015/2016
MST. Génie Biomédical
Instrumentation & Maintenance

2. Plan Formation d’image
Les applications
Medicales
Conclusion
Introduction
Radiocsopie
Amplificateur de
luminance

3. INTRODUCTION
01
Loading

4. 4
RADIOGRAPHIE
“
”
imagerie par projection statique
La radiographie C’est une image
statique, qui ne bouge pas. Ça nous
permet de voir un objet, une
structure, un organe à un moment
très précis.

5. “
”5
RADIOSCOPIE imagerie par projection dynamique
La radioscopie ("fluoroscopie")
utilise des rayons X pour produire sur
un écran une image mobile de
l'intérieur du corps en temps réel.

6. RADIOSCOPIE
02
Loading

7. 7
En imagerie médicale, la radioscopie est utilisée lorsqu’on a besoin de
voir un organe en mouvement ou lorsqu’on doit vérifier, au fur et à
mesure, les manœuvres d’une intervention qu’on est en train de réaliser.
La radioscopie est aussi utilisée en salle d’opération avec des appareils
mobiles pour vérifier :
-la réparation d’un membre fracturé.
-l’emplacement des électrodes d’un stimulateur
cardiaque (pace maker).
LA RADIOSCOPIE

8. 8
-L’image obtenue en continu et en temps réel est, grossière et peu lumineuse.
- D’où irradiation excessive du patient et de l’opérateur.
“
”
L’image radioscopique se faisait dans le noir
absolue avec un écran de sulfure de zinc placé
directement derrière le patient, qui s’éclaire sous
l’action des RX.
1940
RADIOSCOPIE CONVENTIONNELLE
peu lumineuse

9. 9
1950
Michel Becquerel
-Réduire ou évite irradiation de radiologe et minimise
conseridablent le temps de pouse ou la dose réssute pour le
patient.
-Amélioré la qualité de l’image a partir d’amplifier l’intensité
lumineuse.
RADIOSCOPIE À AMPLIFICATEUR DE
LUMINANCE

10. AMPLIFICATEUR DE
LUMINANCE
03
Loading

11. 11
Radioscopie à amplificateur de luminance

12. 12
Tube à rayons X et
diaphragmes
Source d’émission
Amplificateur de
luminance et caméra
Récepteur image
Les tubes amplificateurs de lumière, en combinaison avec une caméra de
télévision sont les systèmes d´amplification d´image les plus utilisés.
Amplificateur de
luminance et caméra

13. 13
“
”
Définition
C’est un outil de transformation
d’une image optique à une image
électronique, qui va permettre
d’augmenter la luminosité et
préciser l’image de la radioscopie.
Amplificateur de luminance
Amplificateur de brillance, disponible sur :
http://www.larousse.fr/encyclopedie/medical/amplificateur_de_brillance/11109(consulté le 20.11.2014)

14. 14
Constitution
Photons
X
Électron
Lumière
Visible
Couche sensible aux RX
Photo cathode
Electrode de focalisation
Ecran secondaire
Objectif
Anode

15. 15

16. 16

17. 17

18. 18
AvantagesIP1 Le tube à vide
“
”-Il permet l'accélération des électrons sans interactions.
-C'est un cylindre de 25 cm de diamètre et une longueur
équivalente.
-Sa face antérieure est bombée pour résister à la
pression de l'air (1 kg par cm2).
-L'ensemble est protégé mécaniquement contre les
chocs et contre les rayonnements X propres de
l'ampli par une gaine.

19. 19
AvantagesIP2 L'écran primaire
“
”-Une couche sensible aux RX, convertissant les photons
X (20 à 120 keV) en photons lumineux (1,5 à 3 keV).
Sa constitution est voisine de celle d'un écran de
scopie ou d'un écran renforçateur.
Il se décompose en deux parties accolées:
iodure de césium CsI

20. 20
AvantagesIP2 L'écran primaire
“
”-Une photocathode qui, sous l'action des photons
lumineux, libère par effet photoélectrique des électrons
dont l'énergie propre est faible.
antimoniure de césium

21. 21
AvantagesIP3 L'écran secondaire
“
”-Situé à l'extrémité opposée du tube, il recueille
les électrons accélérés et les convertit en photons lumineux.
sulfure de zinc cadmium activé à l'argent

22. 22
AvantagesIP4 Le groupe d'électrodes
“
”-L'accélération des électrons qui acquièrent une énergie
correspondant à la différence de potentiel (30 kV).
-La focalisation de ces électrons : ceux-ci sont émis par une
surface de 22 cm de diamètre et sont projetés sur l'écran
secondaire mesurant 2 à 3 cm de diamètre en conservant
l'image de l'écran primaire.
Il assure deux fonctions:

23. 23
Fonctionnement de l'ampli de luminance
Rendements
Amplification en énergie

24. 24
“
”
Nombre de photons Nombre d’éléctrons.
Nbre de (e-) = 10% Nbre de photons.
-Diamètre de l’image sur l’anode fois plus petit que la photocathode, les (e-)
sont 10*10=100 fois plus concentrés sur l’écran secondaire.
Amplification en énergie
Rendements
”Nombre de photons lumineux Nombre d’éléctrons.
10% (e-) du nombre de photons lumineux.

25. 25
Les caractéristique
Champ de l'amplificateur
“
”•C’est un appareil à symétrie circulaire.
•L’écran primaire a un diamètre bien précis.
•Cet écran primaire qui définit le champ
maximal de l’amplificateur.
•Il existe des amplis avec plusieurs diamètres.
-23cm(9 pouces)
-26cm(6 pouces)
-12,5cm

26. 26
Les caractéristique
Gain de l’amplificateur
“
”•C’est deux signaux sont de nature différent et
ne se mesurent pas avec la même unité.
•Donc, aucune homologation du gain des
amplificateurs n’est possible.

27. 27
Les caractéristique
Facteur de conversion
“
”•L’amplificateur n’est pas seulement un ampli,
mais aussi un convertisseur d’énergie.
•Généralement compris entre 40 et 150

28. 28
Les caractéristique
Rapport signal / bruit
“
”•Si on amplifie un signale très faible, il s’y superpose un bruit
très gérant.
•Ce bruit visible se manifeste comme un effet de neige dont
l’origine est dans la structure discontinue du flux des rayons X.
•Donc si le signal d’entrée est faible, la fluctuation est importante
et le ‘bruit’ que cause cette fluctuation est génant.

29. 29
Les caractéristique
Rémanence
“
”•L'émission luminescente stimulée par le
rayonnement X ou celle de l'écran secondaire
ne cesse pas dès la fin de la stimulation,
mais décroît de manière exponentielle en
fractions de seconde.

30. 30
Les caractéristique
Résolution spatiale
“
”•La résolution, la définition de l'image finale est
liée à la qualité des écrans primaire et secondaire.
• Finesse de la structure de l'écran secondaire : à
ce niveau, l'image est 10 fois plus petite. Une
résolution de 20 paires de lignes à l'entrée
demande 200 paires de lignes au millimètre sur
l'écran secondaire.

31. FORMATION D'IMAGE
04
Loading

32. 32
Système de télévision radiologique

33. 33
principaux éléments d’un système de télévision radiologique

34. 34
Système de télévision radiologique
Amplificateur de luminance
Répartiteur de lumière
Caméra de TV
Moniteur de visualisation
dispositif de synchronisation
Circuit de
traitement

35. 35
Répartiteur de lumière
1
Circuit de
traitement

36. 36
Répartiteur de lumière
C’est un dispositif optique constitué :
“
”• miroir plan semi-transparent, incliné sur l’axe des rayons
lumineux. Il est mobile, permettant de diriger l’image dans
plusieurs directions.
• miroir réfléchissant, situé derrière le précédent, ce qui
renvoie l’image vers la caméra de TV, de radio-cinéma ou
ampli-photographie.
(distribution d'images)

37. 37
Caméra de TV
2
Circuit de
traitement

38. 38
La caméra de T.V
Elle comporte :
- Une optique.
- Un tube analyseur.

39. 39
Optique

40. 40
Un tube analyseur
Source d’électrons
Canon
Déflecteur
Enceinte vide d’air
Anode

41. 41
Un tube analyseur

42. 42
Un tube analyseur
-Les résistance est variable avec la lumière qui
les éclaire.
-Résistance faible en grand lumiére(blanc).
-Résistance plus élevée dans les gris.
-Résistance très grande dans les noirs.

43. 43
Un tube analyseur
-La surface de l’écran d’entrée est utilisé rectangulaire.
15*20mm (tube de 1) / 26*36mm (tube de 2)
1 2 3
1
2
3
-Couche d’oxyde d’étain Sno2 transparente et conductrice,
dopée de type N.
-Couche de pur plomb pur, non dopée, isolant.
-Couche d’oxyde plomb dopée de type P ,qui forme la
couche postérieure.

44. 44
vidicon Plumbicon Newvicon
-Oxysulfure d'antimoine (Sb2SO3).
-La durée de l'émission électronique < durée de changement l'éclairement
Max sensibilité spectrale situe vers 450nm (bleu)
- La vitesse modifications de résistance électrique de la cible < la vitesse de changement de l’éclairement.
-gênant pour l'observation des mouvements rapides.
Le phénomène de rémanence

45. 45
-Oxyde de plomb (PbO).
vidicon Plumbicon Newvicon
-beaucoup rémanent que le Vidicon.
l'analyse de phénomènes rapides
-Max sensibilité spectrale situe entre 480 nm et 560 nm.
-Amélioration de la qualité de l'image.
- Inconvénient : prix, très supérieur à celui du Vidicon.
-Contraste est élevé.

46. 46
-sélénium de zinc (ZnSe).
vidicon Plumbicon Newvicon
-utilise des phénomènes de transfert de charges
-Qualité et son prix .
- l'existence d'un petit courant d'« obscurité ».
Formée de 2 couches :
-Sel double: tellurure de zinc et de cadmium (ZnTe/CdTe).

47. 47
Les circuits CCD
Le détecteur CCD, assure la conversion d'un signal lumineux en un signal électrique
-Chaque pixel de la matrice CCD correspond à un élément
semi-conducteur.
surface photosensible
(silicium)

48. 48
Les circuits CCD

49. 49
Les circuits CCD AVANTAGES DES CAPTEURS CCD
- faible encombrement et faible poids.
- consommation < 1 W / 10 W.
- insensibles aux champs magnétiques.
- non rémanents.
- sensibilité et dynamique supérieures.
- réponse linéaire à l’augmentation de la lumière.
- durée de vie illimitée (?) / 3000 à 5000 h pour les tubes analyseurs

50. 50
3
Circuit de
traitement
dispositif de synchronisation

51. 51
dispositif de
synchronisation
Un tube analyseur
- L’image est décomposée en un certain nombre de lignes et chaque
ligne est analysée en luminance.
- L'analyse se fait comme la lecture d’une page, en commençant de
haut en bas, de gauche à droite.
L’image TV est composée de Demi-images décalé
ANALYSE DE L’IMAGE

52. 52
-625 lignes ( demi-images de 312,5 lignes).
-Lors d’une analyse de 25 images/s (50 trames/s).
Chaque ligne est vue en 52 us.
-La durée d’une image complète est de 40ms.
-La durée d’une ligne est de 64 ns.
NOMBRE D’IMAGES ET DE LIGNES
525 lignes 60 Hz Amérique du nord

53. 53
SIGNAUX DE SYNCHRONISATION
+ =
-l’image doit être parfaitement synchronisée au tube analyseur.
-La synchronisation est assurée par des signaux insérés entre chaque ligne, les top
lignes et entre chaque image, les top-images.

54. 54

55. 55
4
Circuit de
traitement
Moniteur de visualisation

56. 56
Moniteur de visualisation
Enceinte vide d’air
Écran luminescent
Source d’électrons AnodeCanon
Bobines de déflexion
-La dimension de l'écran = f(distance).
-Vision rapprochée l'écran à petite taille.
- Vision éloignée l'écran à plus grand taille .
Ferdinand Braun
1897

57. 57
En pratique, la distance correcte d'observation d'un moniteur de
télévision est égale à 4 ou 5 fois la diagonale de l'écran
rectangulaire. Cette diagonale caractérise d'ailleurs la dimension
du tube cathodique (et le moniteur par extension).
“
”

58. LES APPLICATIONS MEDICALS
05
Loading

59. 59
“
”
En imagerie médicale, la radioscopie
est utilisée lorsqu’on a besoin de voir
un organe en mouvement ou
lorsqu’on doit vérifier, au fur et à
mesure, les manœuvres d’une
intervention qu’on est en train de
réaliser.

60. 60
“
”
Dans les salles d’opération avec des
appareils mobiles pour vérifier :
-la réparation d’un membre fracturé.
-l’emplacement des électrodes d’un
stimulateur cardiaque (pace maker).
-les canaux biliaires dans une chirurgie
pour le foie.
-etc.

61. 61
“
”
La radioscopie est utilisée au
département d’imagerie médicale
pour plusieurs examens, dont les
angiographies, les lavements
barytés double contraste, les cinés de
déglutition, les cystographies
mictionnelles, etc.

62. 62
Les principaux besoins
• Orthopédie, traumatologie
• chirurgie digestive
• urologie
• chirurgie vasculaire
• chirurgie cardiaque minimalement invasive
• pose de pack et pace maker
• électrophysiologie
Visualiser sans ouvrir

63. 63
Radioscopie du système digestif
Afin de visualiser l'oesophage et l'estomac, un liquide de
contraste iodique ou baryté doit être bu par le patient durant
l'examen. La visualisation des intestins et du colon est
réalisée grâce à l'administration d'un produit de contraste par
voie rectale au moyen d'une sonde.
Une radioscopie dure en général entre
15 et 30 minutes.

64. 64
Radioscopie des veines (les angiographies)
Nous injectons un produit de contraste iodé dans une veine
superficielle de l'aine ou du pied afin d'obtenir une
cartographie du réseau sanguin veineux de la jambe.

65. 65
les cystographies mictionnelles
cystographie mictionnelle permet de rechercher une anomalie de la
morphologie de la vessie, un reflux urinaire vésico-urétéral ou une obstruction à
la vidange de la vessie.
Pour visualiser l’intérieur de la vessie et les uretères, on doit utiliser un produit
de contraste, qu’on introduit dans la vessie à l’aide d’une sonde urinaire.
L’installation de la sonde est faite juste avant l’examen et celle-ci est maintenue
en place avec du diachylon ou à l’aide d’un ballonnet intégré à la sonde. Le
matériel utilisé diffère selon l’âge du patient.

66. CONCLUSION
06
Loading

67. THANK YOU!
Merci pour votre attention:)

68. 68
 http://www.larousse.fr/encyclopedie/medical/amplificateur_de_brillance/11109
 http://phdub.free.fr/radiologie_numerique/amplificateur_luminance.htm
 http://www.imagerie-info.com/radioscopie.shtml
 http://biomedic-electronic.e-monsite.com/medias/files/amplificateur-de-brillance.pdf
Bibliographie :
Sites internet
Livre :
 Amplificateur de brillance, Omar Cherif Lezzar 14/07/2010.
 Analyseurs d’images, par Jean-Paul BELAN.
 Journées de formation des techniciens et ingénieures a l’imagerie médicale: Ministre de
la senate publique MAROC.