Titre : Système optique pour la lecture de films radiochromiques et procédé de fonctionnement afférent.

Domaine technique La présente invention concerne le domaine général de la métrologie des radiations ionisantes.

Elle a trait plus particulièrement à la lecture des films radiochromiques. Un film radiochromique est un dosimètre à 2 dimensions considéré comme détecteur idéal avec des propriétés lui permettant d’être utilisé pour tout type d'application impliquant des rayonnements ionisants. En pratique, un film radiochromique est composé de monomères qui, sous l’action des rayonnements ionisants, vont polymériser et créer un noircissement du film, directement corrélé à la quantité de rayonnement auquel il a été soumis.

Technique antérieure

Les rayonnements ionisants sont aujourd'hui largement utilisés dans de nombreuses applications, comme par exemple dans le domaine médical.

La surveillance de la dose de rayonnement délivrée aux patients au cours de ces procédures médicales est d'une grande importance. Plus particulièrement, la délivrance de la dose lors d'un traitement de radiothérapie externe doit être préalablement contrôlée de manière personnalisée. Cette vérification est particulièrement critique dans les techniques de radiothérapie utilisant des champs d’irradiation de petite taille et des niveaux de dose élevés.

Pour ce faire, une mesure à l'aide d’une matrice de détecteurs dans un fantôme simulant le patient est systématiquement réalisée et comparée au calcul prévisionnel réalisé en amont dans le cadre d’un plan de traitement proposé par le personnel médical. Une autre approche consiste à obtenir directement la cartographie bidimensionnelle de la distribution de dose à partir de l'irradiation d'un film radiochromique.

Actuellement, les films radiochromiques les plus couramment utilisés sont de la marque GAFchromic™, et en particulier les modèles EBT3 et EBT-XD. L'utilisation de ce dosimètre est néanmoins sous exploitée aujourd'hui. La quantification du changement d'absorption avec la dose doit être fiable et précis, ce qui est problématique en utilisant des scanners commerciaux en tant que densitomètres d’images en 2D.

Les films radiochromiques sont actuellement lus avec des scanners photographiques commerciaux tels que ceux commercialisés sous les dénominations Epson® 10000XL, 11000XL,12000XL, V700, V750Pro ou V800.

Un grand nombre de publications scientifiques a mis en évidence les difficultés d'utilisation, les artefacts de lecture et l'insuffisance du scanner photographique à plat pour obtenir une dosimétrie fiable et assurer la traçabilité métrologique requise pour tous les autres détecteurs dosimétriques : [1], [2], [3], [4], [5], [6]

Ces scanners ont été initialement développés pour des applications photographiques et ne sont pas bien adaptés à des applications scientifiques.

Les logiciels associés sont en quelque sorte des boîtes noires qui masquent souvent des informations utiles concernant le traitement numérique appliqué aux images pour un meilleur rendu visuel.

De plus, ces systèmes optiques comprenant chacun un scanner photographique et son logiciel associé, ne sont pas des instruments de mesure et ne sont pas donc pas adaptés pour des applications scientifiques.

On peut classer essentiellement en trois catégories les systèmes optiques existants pour lire les films radiochromiques :

- les systèmes de microdensitomètre à rayons X avec caméra CCD (acronyme anglo-saxon pour «Charge-Coupled Device »), comme décrit dans le brevet US5623139;

- les scanners à plat ;

- les systèmes de densitométrie laser (LDS acronyme anglo-saxon pour « Laser Densitometry System »).

Le brevet US9128053B2 et la publication afférente [6] décrivent un tel système LDS qui consiste en l'utilisation d'un laser couplé à une photodiode pour effectuer un balayage point par point du film radiochromique.

Les inventeurs ont fait l’inventaire des caractéristiques principales affichées et leurs inconvénients, synthétisés dans le tableau 1 suivant. [Tableau 1] :

Si Ton s’intéresse spécifiquement aux systèmes de densitométrie laser, le temps nécessaire élevé pour acquérir une image (2 min pour un film 5x5cm ² et une résolution de 72dpi), rend difficile la transposition en milieu hospitalier pour un usage clinique de routine. L'utilisation d'un laser fait apparaître des problèmes de moucheture, de forme et de chevauchement de la tâche.

Le balayage permet d’augmenter la zone d’acquisition mais entraîne un chevauchement et des problèmes de mosaïque. Le balayage lors de la numérisation peut aussi générer des distorsions géométriques. Les lasers sont plus chers et les intensités d'éclairage sont plus difficiles à contrôler. Il est difficile d’assurer un éclairage uniforme du film lors du balayage de la zone.

Il existe donc un besoin pour améliorer les systèmes optiques de lecture de films radiochromiques, notamment afin de pallier les inconvénients des microdensitomètres à rayons X avec caméra CCD, des scanners optiques à plats et des densitomètres laser existants.

Le but général de l'invention est alors de répondre au moins en partie à ce besoin.

Exposé de l’invention

Pour ce faire, l’invention a tout d’abord pour objet un système optique pour la lecture d’un film radiochromique, comprenant :

- une source lumineuse comprenant au moins une diode électroluminescente (LED) agencée pour éclairer le film radiochromique, la longueur d’onde d’émission de chaque diode LED étant adaptée pour correspondre à celle du(des) pic(s) d’absorption(s) principal (ux) de sensibilité du film radiochromique,

- une lentille bi-télécentrique agencée pour recevoir le faisceau optique émis par la(les) diode(s) (LED) et ayant traversé le film radiochromique,

- un imageur couplé optiquement à la lentille bi-télécentrique.

Par « imageur », on entend ici et dans le cadre de l’invention, le sens technologique usuel, à savoir tout dispositif à au moins un capteur photographique qui convertit un rayonnement électromagnétique d’au moins une LED en un signal électrique analogique. Ce signal est ensuite amplifié, puis numérisé par un convertisseur analogique-numérique et enfin traité pour obtenir une image numérique. Un imageur selon l’invention peut être au moins un capteur photographique mettant en œuvre n’importe quelle technologie. Il peut s’agir d’un capteur CCD (acronyme anglais pour « Charge-Coupled Device ») ou un capteur CMOS (acronyme anglais pour « Complementary Metal-Oxide-Semiconductor »).

Avantageusement, l’imageur est un imageur sCMOS (acronyme anglais pour « scientific Complementary Metal-Oxide-Semiconductor »).

De préférence, la source lumineuse comprend au moins une matrice de diodes LED. La source lumineuse peut avoir une grande homogénéité et une intensité élevée, typiquement jusqu'à 35500 mcd par matrice de LED. En outre, une ou des, notamment trois, plaques de verre diffusant est(sont) agencée(s) au-dessus des LED pour éliminer les points chauds des lumières émises par les LEDS individuellement. Les plaques en verre diffusant homogénéisent les lumières en un seul profil d’émission.

De préférence encore, chaque diode LED dispose d’une longueur d’émission dans le rouge, fournissant une lumière quasi-monochromatique qui garantit avec la lentille bi-télécentrique l'absence de distorsions géométriques et chromatiques. En particulier, le traitement de surface de la lentille bi-télécentrique permet d’éviter les aberrations chromatiques, i.e. la focalisation à des distances différentes selon la longueur d’onde.

Le système comprenant au moins un contrôleur de courant adapté pour chaque rangée de la matrice de LED et d’une alimentation en tension suffisante pour rendre les courants constants pour toute la matrice de LED. Ainsi la lumière de sortie est constante pour toutes les matrices LED de la source lumineuse. Avantageusement, les LEDs peuvent être montées en parallèle avec pour chaque rangée, un contrôleur de courant qui permet d’absorber les variations de tension telles qu’en sortie, l’intensité est constante pour chaque rangée, et donc pour chaque LED de cette rangée. En outre, le fait de mettre un contrôleur par rangée permet d’avoir une intensité de toutes les LED plus uniforme.

Selon un mode de réalisation avantageux, l’imageur est une caméra monochrome comprenant des capteurs sCMOS.

Selon ce mode, et une variante de réalisation avantageuse, une microlentille est agencée devant chaque pixel d’un capteur sCMOS de la caméra. Avec des microlentilles, on minimise les effets de diaphonie optique.

Selon une configuration avantageuse, le système optique comprend: - un support transparent à la longueur d’onde de la(des) diodes (LED), le support étant adapté pour supporter le film radiochromique et agencé pour laisser passer le faisceau optique émis par la(les) diode(s) (LED),

- une plaque de compression d’indice optique proche de celui du film radiochromique, la plaque étant montée pour être appliquée contre le support de sorte à aplatir le film radiochromique.

La plaque de compression, notamment en verre anti-Newton permet de garantir la planéité du film radiochromique lors de l'image. Par « verre anti-Newton », on entend ici et dans le cadre de l’invention un verre dépoli dont la surface n’est pas parfaitement lisse de sorte à laisser une présence d’air entre la plaque de compression et le film radiochromique, empêchant la formation de franges d’interférences dites anneaux de Newton.

Selon un autre mode de réalisation avantageux, le système comprend une enceinte étanche à la lumière extérieure dans laquelle sont logés au moins la source lumineuse, la lentille bi- télécentrique, et le cas échéant le support avec la plaque de compression.

De préférence, les parois de l’enceinte sont en matériau isolant thermiquement.

Le système comprend un dispositif de régulation thermique pour réguler la température de la source lumineuse.

Le dispositif de régulation thermique est avantageusement un échangeur de chaleur relié à un thermostat à circulation. Un tel dispositif permet d’obtenir une stabilité chromatique et thermique de la source lumineuse.

L’invention a également un procédé de fonctionnement du système optique tel que décrit précédemment, selon lequel le pilotage de la(des) diode(s) LED est indépendant de celui de la caméra.

Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé comprend les étapes suivantes :

- pilotage de la(des) diode(s) LED en mode pulsé,

- acquisition d’images par la caméra pendant l’éclairage du film radiochromique par la(les) diode(s) LED.

Le film est numérisé avec un temps de pose de quelques ms et une moyenne peut être obtenue en acquérant plusieurs images à une fréquence d'images élevée. En pratique, le temps d’exposition est géré par l'utilisateur pour ne pas saturer le capteur sCMOS, pour pouvoir mesurer des densités optiques. En effet, une saturation du capteur ne permet pas de connaître la quantité de lumière incidente.

L'obturateur global du capteur sCMOS a besoin d'un contrôle externe de la lumière. Dans le cadre de l’invention, on peut envisager principalement deux modes d’obturation du capteur sCMOS :

- le premier consiste à réaliser une lecture en ligne mais en faisant en sorte que chaque ligne n’a pas la même quantité de lumière reçue,

- le deuxième consiste en ce que l’intégralité de la surface du capteur soit exposée et lue simultanément. Ce deuxième mode nécessite un éclairage de type flash et une protection contre la lumière externe. Si le flash domine l’exposition et que la lumière externe est supprimée, chaque pixel reçoit la même quantité de lumière. La lecture par ligne ainsi que les différents temps d’exposition des lignes n’ont plus aucune importance, puisque la lumière externe ne pénètre plus.

Les inventeurs pensent que ce deuxième mode de synchronisation de la source lumineuse avec le capteur sCMOS en flash est préférable, avec en outre les avantages suivants :

- le fait de générer des puises de lumière permet de dissiper moins de chaleur que dans le cas d’une émission de lumière continue. Le refroidissement est donc plus aisé à réaliser,

- la durée de vie de la source de lumière est augmentée car elle ne fonctionne que quelques ms par image.

Selon une variante de réalisation avantageuse, l’étape d’acquisition comprend l’acquisition d'images de correction appelées décalées, plates et foncées (respectivement « offset », « fiat » et « dark » en anglais).

Selon une autre variante de réalisation avantageuse, le procédé comprend une étape de prétraitement par l’acquisition d’images de correction afin d’obtenir des images de référence dites images maîtres du film avant irradiation et après irradiation.

De préférence, le procédé comprend un traitement des images maîtres du film comprenant les étapes suivantes :

- conversion en densité optique des valeurs de pixel des images maîtres du film avant irradiation et après irradiation, - correction de la densité optique des images maîtres du film avant irradiation et après irradiation au moyen de filtres neutres étalonnés de sorte à obtenir les images du film étalonnées en densité optique, avant irradiation et après irradiation,

- recalage en sub-pixel des images maîtres du film avant irradiation et après irradiation,

- soustraction des deux images du film, étalonnées en densité optique avant et après irradiation en prenant en compte l’image du film avant irradiation comme bruit de fond,

- application d’une courbe d'étalonnage aux images établie à partir de films, irradiés à des doses connues traçables à des références primaires établies, de sorte à obtenir la dosimétrie du film.

Tout organisme disposant des moyens d’irradiation appropriés et de matériel de mesure dosimétrique étalonné peut réaliser une telle courbe d’étalonnage des films radiochromiques.

C’est la réalisation d’une courbe d’étalonnage de la densité optique en fonction de la dose absorbée dans un fantôme, généralement en eau ou équivalent dans des conditions dans lesquelles la dose peut être traçable métrologiquement, et son application aux mesures ultérieures réalisées avec des films du même lot de fabrication, qui permet d’obtenir une information dosimétrique des films.

Ainsi, l’invention consiste essentiellement en un système optique comprenant une source LED uniforme, un imageur, avantageusement un imageur sCMOS, de préférence monochrome, couplé à une lentille optique bi-télécentrique.

L’utilisation d’une lentille bi-télécentrique permet de rendre l’imageur insensible à la polarisation du film.

Le procédé de fonctionnement du système permet la détermination de la dose après l'irradiation du film en mesurant la densité optique à deux dimensions sur le film.

L'utilisation de filtres neutres étalonnés permet de rétablir la traçabilité métrologique en densité optique par rapport à des scanners à plat selon l’état de l’art. Autrement dit, l’invention permet des mesures fiables de densité optique de films radiochromiques.

Par construction, les scanners optiques à plats selon l’état de l’art ne permettent pas des mesures fiables des densités optiques pour diverses raisons parmi lesquelles l'utilisation de la lumière blanche incidente, l'inhomogénéité de la source lumineuse, la saturation du capteur et le recalibrage interne.

En utilisant les mesures de doses traçables à des références primaires établies par un organisme, ainsi que les filtres neutres étalonnés, le système selon l’invention est un instrument entièrement traçable métrologiquement dont les performances peuvent être quantifiées en termes d’incertitudes. Ses performances dépassent largement celles des scanners optiques à plat selon l’état de l’art.

Les avantages de l’invention sont nombreux parmi lesquels on peut citer :

- un instrument scientifique dédié, dimensionné pour la lecture de films radiochromiques, afin de disposer in fine d'une information dosimétrique fiable, tout en obtenant la double traçabilité métrologique de la densité optique et de la dose de rayonnement,

- la mise en œuvre des composants optiques du système, dont on peut contrôler précisément et indépendamment les caractéristiques permet d’éviter les artefacts de lecture connus avec les scanners à plat existants, avec des performances métrologiques rigoureusement qualifiées,

- le système est suffisamment grand pour reproduire toute la taille d'un film de 6x6 cm ² , voire de dimensions supérieures si le support est déplaçable sur deux axes, l'imageur sCMOS ayant une résolution soigneusement adaptée à l'objectif pour fournir une taille de pixel idéale sur le film pour capturer les détails fins dans le motif exposé,

- un instrument très stable grâce à l’ajout de contrôleurs de courant et reproductible par l’étalonnage périodique du système en densité optique,

- le contrôle indépendant de chaque composant optique du système permet une plus grande flexibilité pour l'acquisition (séquences d'images, contrôle du temps d'exposition) et le traitement des images,

- une véritable quantification des incertitudes sur le résultat est réalisable, ce qui fait actuellement défaut avec les systèmes de scanners à plat selon l’état de l’art.

L’invention peut être envisagée pour toutes applications et domaines industriels mettant en œuvre des mesures de dose 2D dans les applications médicales des rayonnements ionisants, ainsi que pour l'estimation de la dose aux patients pour la caractérisation du champ de rayonnement.

L’invention peut même être mise en œuvre pour reconstruire une dose en 3D, en empilant plusieurs films radiochromiques en alternance avec des tranches de façon à reconstituer un fantôme, la reconstruction ayant lieu par interpolation entre les tranches.

Par exemple, un accélérateur linéaire, des générateurs de rayons X ou des sources isotopiques peuvent générer ces champs de rayonnement non exclusivement.

Une application particulièrement intéressante de l’invention est pour les physiciens médicaux des services de radiothérapie ou de radiologie et pour tout producteur d'appareils et d'instruments du domaine médical.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée, faite à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures suivantes.

Brève description des dessins [Fig 1] la figure 1 est une vue en perspective et partiellement éclatée d’un système optique pour la lecture de films radiochromiques selon l’invention.

[Fig 2] la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d’une partie du système optique selon la figure 1.

[Fig 3] la figure 3 est un synoptique du protocole de prétraitement des images obtenues grâce à un système optique selon l’invention.

[Fig 4] la figure 4 est un synoptique de la séquence du processus de traitement d'images obtenues grâce à un système optique selon l’invention.

[Fig 5] la figure 5 est une illustration d’un film radiochromique irradié par un faisceau de photons d’un système optique selon l’invention. Description détaillée

Dans l’ensemble de la demande, les termes « dessus », « dessous », « haut », « bas » sont à considérer avec un système selon l’invention en configuration verticale, i.e. l’axe optique des composants est à la verticale et le film radiochromique à lire à l’horizontal sur son support. La figure 1 montre un système 1 de lecture optique de films radiochromiques selon l’invention. Le système 1 s’étend selon un axe longitudinal X.

Le système 1 comprend une enceinte 10 étanche à la lumière extérieure montée sur une table 11. Ainsi, les parois de l’enceinte 10 sont réalisées dans un matériau permettant de supprimer toute lumière extérieure et toute réflexion parasite. Les parois de l’enceinte 10 sont revêtues au moins d’un matériau isolant thermiquement, afin d’isoler thermiquement l’intérieur de l’enceinte de l’environnement extérieur. Par exemple, les parois 10 peuvent être revêtues à l’intérieur de l’enceinte avec du papier floqué noir et à l’extérieur avec polystyrène aluminisé

Le système 1 comprend une source lumineuse 2 comprenant au moins une diode électroluminescente (LED) agencée pour éclairer un film radiochromique. Il peut s’agir d’une matrice de LED. Cette source lumineuse 2 permet d’obtenir une lumière uniforme, par exemple dans le rouge.

La longueur d'onde de chaque LED est choisie pour coïncider avec le pic d'absorption maximal de sensibilité du film radiochromique à lire.

Une telle source 2 est à haut rendement du fait du grand nombre de LED qu’il est possible d’avoir dans une matrice, ce qui maximise le rapport signal/bruit et réduit le temps d'exposition.

De préférence, des contrôleurs de courant pour chaque matrice de LED sont prévus avec une alimentation en tension suffisamment élevée pour rendre les courants constants et donc la puissance lumineuse constante pour toutes les matrices LED.

La matrice de LED 2 est agencée à l’intérieur d’un support 20 transparent à la longueur d’onde de la(des) diodes (LED), qui est adapté pour supporter le film radiochromique et agencé pour laisser passer le faisceau optique émis par la(les) diode(s) (LED) 2.

Une plaque de compression 21, d’indice optique proche de celui du film radiochromique, est montée pour être appliquée contre le support de sorte à aplatir le film radiochromique. Cette plaque 21 peut être en verre anti -Newton. La compression apportée par la plaque 21 pour aplatir le film radiochromique permet d’éviter la variation d'intensité des pixels avec la courbure du film (effet Callier).

Comme montré en figure 2, trois plaques de verre diffusant 22 sont agencées au-dessus des LED en étant maintenues dans le support 20. Ces plaques 22 permettent d’éliminer les points chauds. Une lentille bi-télécentrique 3 sous la forme d’un objectif est agencée à l’aplomb du support 2 pour recevoir le faisceau optique émis par la(les) diode(s) (LED) 2 et ayant traversé le film radiochromique,

Une telle lentille 3 permet de sélectionner les rayons lumineux presque parallèles à l'axe optique dans l'espace objet (film radiochromique) et l'espace image (capteur sCMOS). Ainsi, on peut avoir un angle d'incidence maximal de la lumière au capteur, typiquement de l’ordre de 1,1 °.

Le revêtement de la lentille 3 est de préférence traité pour éviter les aberrations chromatiques, car ce phénomène existe même pour une lumière monochromatique et un pic étroit d’émission.

Egalement, les bords de la lentille 3 sont noircis et on prévoit un dispositif pour éviter les reflets parasites.

Un imageur sCMOS 4 à capteur CMOS est aligné avec la lentille 3 pour recevoir le faisceau optique ayant traversé celle-ci. La taille de pixel d’un capteur peut être égale à 6,5um.

L’ imageur 4 est de préférence refroidi et régulé par effet Peltier.

On recouvre de préférence chaque pixel de capteur par une microlentille. Cela permet d’augmenter l'efficacité quantique de la collection et diminution de l'effet de diaphonie avec les pixels voisins.

Un tel imageur sCMOS 4 est monochrome pour éviter la perte de signal et les artefacts dans la matrice de filtres dite de Bayer et à haute résolution, typiquement de 6,5 pm par côté (2048 * 2048 pixels).

Les capteurs mis en œuvre ont une plage dynamique élevée conduisant à une très grande plage dynamique de mesure d'absorption à l'image. En outre, une caméra sCMOS présente de faibles bruits thermiques et de lecture.

L’imageur sCMOS 4 et la lentille bi-télécentrique 3 sont fixées à une bride 11 elle-même fixée sur une potence 12.

Comme montré sur la figure 1, la source lumineuse 2 à matrice LED, la lentille bi- télécentrique 3, et le support 20 avec la plaque de compression 21 sont logés à l’intérieur de l’enceinte 10.

Afin de maintenir une température constante pour la source 2 de LEDs, un dispositif de régulation thermique 5 est implanté.

Ce dispositif est de préférence constitué par un échangeur de chaleur relié à un thermostat à circulation. Avec un tel dispositif 5, on obtient une stabilité chromatique et thermique à l'intérieur de la source 2 des LEDs. La température est ajustée pour synchroniser le pic d'émission LED avec le pic maximal d'absorption des films radiochromiques à lire.

Le procédé de fonctionnement d’un tel système est le suivant.

On pilote indépendamment la source lumineuse 2 et l’imageur sCMOS 4.

La bi-télécentricité de la lentille 3 rend l’imageur 4 insensible à la lumière polarisée provenant du film radiochromique : la différence entre les polarisations S- et P- dépend de l'angle d'incidence de la lumière polarisée.

Le système 1 fonctionne en pilotant la(les) diode(s) LED en mode pulsé et en synchronisant l'acquisition d'image avec le déclenchement de la(des) diode(s).

Le fonctionnement en mode pulsé permet d’éclairer le film radiochromique uniquement pendant l'acquisition d'image, ce qui minimise l'exposition du film à la lumière et permet l'utilisation du mode de fonctionnement avec obturateur global d’un capteur sCMOS.

Un autre avantage du mode pulsé est de limiter la génération de chaleur inutile.

Protocole d'acquisition et de prétraitement des images:

Le système 1 qui vient d’être décrit permet une amélioration du protocole de lecture utilisé jusqu'à présent grâce au pilotage indépendant de l’imageur sCMOS 4 et de la source lumineuse 2 en étant capable de changer le temps d'exposition.

Avec un pilotage indépendant, on peut réaliser plusieurs images à grande vitesse, réduisant ainsi l'incertitude statistique sur la quantité de dose de rayonnement mesurée par le film radiochromique.

L'acquisition de trois types d'images correctives complémentaires, dites décalées, foncées, plates. Cette acquisition des images peut être mise en œuvre par un logiciel réalisé en langage python en utilisant les librairies et les pilotes informatiques mis à disposition par le fabricant de la caméra 4, comme par exemple le fabricant PCO Imaging.

Un prétraitement avec ces images correctives est effectué, afin d'obtenir des informations quantitatives correctes dans des images de référence (maîtres).

La séquence du prétraitement est expliquée à la figure 3. Ce prétraitement peut être mis en œuvre par un logiciel réalisé en langage python en utilisant différentes librairies mathématiques ou de traitement d’image librement accessibles, telles que: https://matplotlib.org/ , https://numpy.org/ , https://www.scipy.org/ , https://opencv.org/.

Ce prétraitement peut permettre d’éliminer les problèmes avec étalonnage de variation de lot à lot des films radiochromiques. En outre, cela compense la courbure de la source d'éclairage, toutes les lumières ayant une zone d'ouverture limitée d’éclairage.

Protocole de traitement d'images:

Les valeurs de pixel des images maîtres sont converties en densité optique après le prétraitement, puis sont corrigées à partir de filtres neutres étalonnés, ce qui génère des images de films radiochromiques à densité optique traçable.

Une double lecture de chaque film radiochromique avant et après irradiation est systématiquement effectuée, pour prendre en compte des variations intrinsèques du dosimètre, c’est-à-dire l’inhomogénéité éventuelle du film.

Un recalage sub-pixel basé sur la reconnaissance des quatre coins du film et le calcul d'une transformation géométrique sont effectués, ce qui permet de recaler le film non irradié et le film irradié pour soustraire ces enregistrements dans un second temps, le film non irradié étant utilisé comme image de bruit de fond. Le recalage peut être un recalage rigide qui ne nécessite que des opérations de rotation/translation. Ici, le film n’a pas être transformé dimensionnellement donc un recalage rigide est suffisant. L'application d’une courbe d'étalonnage aux images établie à partir de films, irradiés à des doses connues traçables à des références primaires établies, et les densités optiques mesurées avec le système optique 1 qui vient d’être décrit, permet de récupérer l’information dosimétrique.

La séquence du traitement complet est montrée à la figure 4. Un exemple de film radiochromique imagé grâce au système et au procédé de fonctionnement décrits est montré à la figure 5.

L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées. D’autres variantes et améliorations peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Par exemple, avec un support fixe, on peut grâce au système optique qui vient d’être décrit lire des films radiochromiques de dimensions jusqu’à 6x6 cm ² . En adaptant un support déplaçable (motorisé) sur deux axes, on peut imager des films de plus grandes dimensions par portion. L’image entière du film peut alors être reconstruite en concaténant les images partielles acquises.

Dans l’exemple détaillé, la matrice de LEDs est choisie préférentiellement pour émettre exclusivement dans le rouge. Dans le cadre de l’invention, on peut tout-à-fait envisager d’avoir une source de lumière mixte avec des LEDs à émission dans le rouge et d’autres dans le vert correspondant aux pics d’émission d’absorption principal et secondaire des films radiochormiques de type gafehromiques.

Liste des références citées:

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[2]: Poppinga D, Schoenfeld AA, Doemer KJ, Blanck O, Harder D, Poppe B. “A new correction method serving to eliminate the parabola effect of flatbed scanners used in radiochromic film dosimetry ” Med Phys. 2014;41(2):021707. doi: 10.1118/1.4861098.

[3]: Schoenfeld AA, Poppinga D, Harder D, Doerner KJ, Poppe B. “77ie artefacts of radiochromic film dosimetry with flatbed scanners and their causation by light scattering from radiation-induced polymers.” Phys Med Biol. 2014;59(13):3575-3597. doi: 10.1088/0031-9155/59/13/3575

[4]: Lewis D, Chan MF. “ Correcting latéral response artifacts from flatbed scanners for radiochromic film dosimetry. ” Med Phys. 2015;42(l):416-429. doi: 10.1118/1.4903758

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