Pôle Viandes Fraîches et Produits Juin 2008 Mise en place d un tomographe à rayons X pour le classement des carcasses et des pièces

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1 Pôle Viandes Fraîches et Produits Juin 2008 Mise en place d un tomographe à rayons X pour le classement des carcasses et des pièces Mathieu MONZIOLS, Gérard DAUMAS, Louis COUDRAY

2 Sommaire Contexte...3 Objectif Cahier des charges et budget Modalités de financement Construction de l équipement Dimensions extérieures approximatives de la remorque Plan de la remorque-scanner Etape 1 : Livraison du chassis Etape 2 : Fabrication des panneaux sur mesure Etape 3 : Montage de la carrosserie Etape 4 : Installations des aménagements extérieurs Etape 5 : Installation des aménagements intérieurs Etape 6 : Peinture Etape 7 : Installation du scanner Etape 8 : Mise en place du groupe électrogène Livraison à Romillé Première acquisition d une demi-carcasse de porc Aménagements en vue de l accueil du scanner à la Station Expérimentale de Romillé Visite du scanner et des installations de Romillé par le comité de pilotage Perspectives

3 Contexte Les méthodes d imagerie non invasives, tomographe à rayons X et IRM (Imagerie par Résonance Magnétique), permettent d appréhender précisément la composition corporelle. La technologie RX est moins onéreuse et plus simple à appréhender que l IRM. Le premier scanner RX a été mis sur le marché en Utilisé d abord dans le domaine biomédical, cette technologie a commencé à être utilisée dans le domaine animal au début des années Les pionniers ont été les Norvégiens, suivis par les Néo-zélandais et les Australiens. Les principales applications ont porté sur les ovins. En 1990, les Hongrois et les Français se sont à leur tour équipés. En France, il s agit de l INRA de St Gilles, UMR SENAH, équipe "contrôle nerveux de l ingestion", qui scanne des cerveaux de porcs de 35 kg. Cet équipement fait partie de PRISM, la Plate-forme Rennaise d Imagerie et Spectroscopie Structurale et Métabolique, qui comprend aussi deux IRM basés au Cemagref. Le Cemagref, l ITP et les Hongrois, entre autres, étaient partenaires du consortium EUPIGCLASS, qui a étudié la faisabilité pour les RX et l IRM de remplacer la dissection des carcasses pour calibrer les méthodes de classement des porcs. En 2003, le consortium a recommandé d utiliser à moyen terme une référence instrumentale (RX ou IRM) pour le pourcentage de muscle de référence au niveau européen. Dans la foulée, l Allemagne (2003), le Danemark (2004) et l Espagne (2007) ont acheté un scanner RX. Aujourd hui, en ajoutant le Royaume-Uni et l Irlande, qui s étaient déjà équipés, ce sont 6 Etats membres, couvrant la majorité des grands bassins de production, qui disposent d un RX. Objectif Dans un souci d harmonisation avec les autres grands bassins porcins européens, la filière porcine française, à travers L Office de l Elevage, Inaporc et l IFIP, a souhaité se doter également d un tomographe RX. Au niveau français, un tel outil permettra d actualiser plus souvent les équations des méthodes de classement et d éviter ainsi les chocs, tel que celui provoqué en 2005, après 9 ans sans dissection. La taille d échantillon pourra aussi être augmentée, ce qui permettra d assurer une meilleure représentativité de la population porcine française et ainsi une plus grande fiabilité du classement. Une convention a été signée entre les trois partenaires afin de financer cet investissement. 3

4 1. Cahier des charges et budget Dans le cadre de la convention "Pesée, classement, marquage" 2007 entre l IFIP et l Office de l Elevage, il a été demandé à l IFIP en collaboration avec l Office de l Elevage de mener une prospection en vue de l achat d un tomographe RX. Cette prospection, auprès des partenaires européens investis dans le classement déjà équipés en scanner RX, puis auprès des divers constructeurs de scanner, a amené l établissement d un cahier des charges et d un budget prévisionnel en vue de déclencher l acquisition de l équipement. La solution choisie a été celle d un scanner RX installé à l intérieur d une remorque. Le fournisseur choisit a été SIEMENS Medical Solutions. En accord avec l IFIP, SIEMENS Medical Solutions et son carrossier sous-traitant (Toutenkamion), un cahier des charges de cet équipement a été établi, il comprenait une semiremorque neuve sur mesure comprenant : o Une salle d examen située à l arrière, équipée d un scanner Emotion Duo et dotée d une extension latérale permettant de contourner le scanner. Cette salle comporte une porte arrière, une porte de communication à l avant avec la salle de contrôle, une trappe latérale d accès au scanner pour la maintenance. Les parois et le sol sont plombées afin d assurer la radioprotection. o Une salle de contrôle située à l avant avec un bureau comportant les équipements informatiques nécessaires et une porte latérale permettant un accès extérieur avec un escalier. o Un groupe électrogène situé à l extérieur, devant la salle de contrôle afin d assurer une autonomie énergétique et éviter toute "saute de tension". o Un groupe de climatisation. o Un hayon élévateur situé à l arrière et rétractable, pour l accès à la salle d examen lors de la réalisation des études sur carcasses ou animaux vivants lorsque la remorque n est pas à quai. Le budget pour l ensemble remorque scanner s est établit à De plus, afin d assurer un fonctionnement optimal de l appareil en station fixe, il a été décidé de modifier les installations de la Station Expérimentale de Romillé en vue de l accueil de la semiremorque. Le bâtiment administratif a été doté d'une extension comprenant : - un garage pour le stockage de la remorque, - un bureau pour les opérateurs du tomographe, - une salle "polyvalente" de travail réfrigérée où pourront être stockées et préparées les carcasses ou les pièces de découpe lors des études menées sur le scanner. - les équipements électriques pour le fonctionnement du scanner. Le budget pour l aménagement des locaux de Romillé s'est élevé à Le coût total d acquisition et de mise en place du tomographe s élève donc à

5 2. Modalités de financement Les coûts d acquisition et de mise en place du tomographe ont été répartis entre les trois partenaires de la façon suivante : Office de l'elevage : Inaporc : IFIP : Construction de l équipement La construction de la remorque a débuté en octobre 2007 dans les ateliers de Toutenkamion à Ladon. Elle a été suivie par Louis Coudray, Mathieu Monziols et Gérard Daumas de l IFIP Dimensions extérieures approximatives de la remorque Les dimensions relevées sont les suivantes : Longueur hors tout : 10,13 m Largeur hors tout phases de route : 2.55 m Largeur extension sortie, portillon d accès technique fermé et escalier salle de contrôle non utilisé : 3.2 m Largeur maximale, portillon d accès technique ouvert et escalier salle de contrôle en place : 6 m Hauteur maximale hors tout : 4 m 5

6 3.2. Plan de la remorque-scanner 6

7 Etape 1 : Livraison du chassis La semi-remorque est composée d un châssis de PTAC 17 T, avec un seul essieu à quatre roues : Le châssis en Octobre Etape 2 : Fabrication des panneaux sur mesure Les parois de la remorque sont en "panneaux sandwich" réalisés sur mesure par Toutenkamion d une épaisseur d environ 60 mm. Ils sont composés de l extérieur vers l intérieur : d une couche de gel-coat de 400 g/m² de finition extérieure, deux couches de mat de verre de 450g/m² avec de la résine de polyester de 2,5 kg/m², 57 mm de mousse polyuréthanne de 50 kg/m 3 entrecoupée de contre-plaqué marine (CTBX) pour la fixation des cloisons, des meubles et des ouvertures. Cette couche assure l isolation thermique, à nouveau de deux couches de mat de verre de 450g/m² avec de la résine de polyester de 2,5 kg/m², d une couche de gel-coat de 400 g/m² de finition intérieure. Les panneaux de la salle d examen sont recouverts d une épaisseur de 1,5 mm de plomb, puis d un contreplaqué stratifié d épaisseur 10 mm pour la fixation des matériels jusqu à une hauteur de 2 mètres à partir du plancher. La cloison entre la salle d examen et la salle de contrôle est protégée par une épaisseur de 2 mm de plomb jusqu à une hauteur de 2 mètres à partir du plancher. Le toit est réalisé de la même façon que les parois avec une épaisseur de mousse de polyuréthanne de 80 mm pour une épaisseur totale de 85 mm. Le plancher est constitué de plusieurs épaisseurs de panneaux de fibres de bois et d isolants thermiques cellulaires, il est stratifié dessous pour une épaisseur totale de 50 mm pour les parties fixes et 40 mm pour les parties mobiles. Le plancher est recouvert de 1,5 mm de plomb, puis d un contreplaqué de 10mm et enduit de gelcoat antidérapant. 7

8 Fabrication d une des parois latérales La carrosserie comporte une extension s y repliant. Celle-ci est constituée des mêmes "panneaux sandwich" que les parois. Elle est montée sur des coulisses à roulement à billes. Les manœuvres de déploiement et de replis de l extension s effectuent de manière hydraulique une fois le véhicule stabilisé à l horizontale, depuis une manette située dans le coffre électrique. Les parois de l extension sont aussi doublées de 1,5 mm de plomb. Pose du plomb sur l extension latérale 8

9 Etape 3 : Montage de la carrosserie Les éléments de carrosserie sont assemblés entre eux par des cornières polyester/fibres de verre, soudo-collées afin de reconstituer le "panneau sandwich" dans les angles. Carrosserie montée Etape 4 : Installations des aménagements extérieurs A gauche (de l avant vers l arrière) Sous le châssis un portillon métallique permet l'accès à un escalier coulissant. Une jupe relevable accède aux deux compresseurs de climatisation, l extincteur 6kg ABC, le raccord de remplissage d eau propre et la vanne de vidange des eaux usées. Enfin, un portillon permet l'accès au coffre électrique. Coffre électrique 9

10 Au dessus du plancher, une porte accède à la salle de contrôle correspondant à l escalier cidessus. Face arrière Sous le châssis se trouve un hayon élévateur rétractable Dhollandia avec un plateau élévateur de 2,3 m x 1.8 m. Hayon élévateur Au-dessus du plancher, une double porte d accès à la salle d examen et deux voyants : un premier voyant "rouge" indiquant que le générateur du scanner est sous tension, un second voyant "orange" signalant l émission de rayons. Un contacteur électrique permet de couper l émission de radiations en cas d ouverture inopinée de la porte. A droite (de l arrière vers l avant de la remorque) Sous le châssis se trouve une trappe donnant accès au boîtier de commande d utilisation du hayon. Une jupe donne accès à la roue de secours. Un portillon permet d'arriver à un coffre en inox prévu pour stocker de petites bouteilles d oxygène en cas d anesthésie gazeuse. Un second portillon arrive à un coffre comportant un espace de rangement, la centrale hydraulique pour la béquille centrale et l extension alimentée en 230V et enfin l emplacement de rangement des trois rallonges électriques. Au dessus du plancher, une porte d accès technique pour assurer l intégration du scanner et sa maintenance Etape 5 : Installation des aménagements intérieurs Salle de contrôle L'accès à la salle de contrôle se fait par une porte d'entrée donnant vers l'extérieur et une porte donnant accès à la salle d examen avec une épaisseur de plomb de 2mm. Deux voyants sont au dessus de cette porte : un premier voyant «rouge» indiquant que le générateur du scanner est sous tension, un second voyant "orange" signalant l émission de rayons. 10

11 Un contacteur électrique au niveau de cette porte permet de couper l émission de radiations en cas d ouverture inopinée de la porte. Les équipements, en face avant, sont un extincteur 2kg CO 2, un évaporateur mural pour la climatisation et un ensemble de rangement avec un tableau électrique principal, une penderie et un placard de rangement. Sur la cloison avec la salle d examen, se trouve un plan de travail avec la console de contrôle du scanner, un siège, un interphone pour la communication avec la salle d examen, l écran de la caméra de surveillance de la salle d examen, l ensemble marche arrêt avec voyant de l alimentation du scanner et enfin un bouton d arrêt d urgence type "coup de poing". A gauche, un chauffage électrique 2000 W soufflant avec thermostat. Salle de contrôle : console de commande Salle d examen Sur la cloison avec la salle de contrôle, un arrêt d urgence type "coup de poing", un évaporateur mural de climatisation et un chauffage électrique 2000 W soufflant avec thermostat. A droite, on observe une paillasse avec une vasque et un mitigeur alimentée en eau chaude et froide, un placard sous la vasque contenant la pompe et le chauffe eau, un placard haut de rangement avec le réservoir d eau propre de 50 litres et un chauffage électrique 2000 W soufflant avec thermostat. En face arrière, nous trouvons une caméra de surveillance pour assurer l absence de personne dans la salle pendant les examens, un chauffage électrique 2000 W soufflant avec thermostat et la commande intérieure de montée-descente du hayon. 11

12 A gauche, un extincteur et le haut parleur d interphone. Au sol, un ensemble de rails de guidage au niveau de la table d examens pour guider le chariot d examen. Au centre : l emplacement pour le scanner et sa table d examen Etape 6 : Peinture Châssis et faux-châssis : peinture noire Carrosserie : peinture blanche RAL 9010 brillant Carrosserie après peinture Etape 7 : Installation du scanner Le scanner a été installé dans la remorque les 14 et 15 janvier 2008 par les équipes de SIEMENS Medical Solutions. Le scanner est un Emotion Duo avec un statif à large ouverture (70 cm). Le Tube radiogène est un DURA 352 MV puissance max : 40 kw à 9000 tr/min. Les plages de tension sont de 80, 110 et 130V. Les plages d intensité de 30 à 240 Ma. La table d examen permet une acquisition de 153 cm, avec des incréments de =/- 0.25mm 12

13 Scanner pendant sa phase de test le 15/01/2008 installé dans la remorque Etape 8 : Mise en place du groupe électrogène Le groupe électrogène est situé à l avant de la remorque, il développe une puissance de 77 kva et possède un réservoir de 390 litres de fioul pour une autonomie de 50 heures d utilisation. Groupe électrogène à l avant de la remorque 3.3. Livraison à Romillé La remorque scanner a été livrée à la Station Expérimentale de Romillé le 29 février

14 Arrivée de la remorque à Romillé La remorque en "position route" 14

15 La remorque en "position fixe" Salle d examen 15

16 Salle de contrôle 3.4. Première acquisition d une demi-carcasse de porc Une fois la remorque scanner arrivée sur site, il a été possible, lors de la formation dispensée par Siemens Medical Solutions en mars 2008, de faire une première acquisition d images de demicarcasses de porc. La demi carcasse a été positionnée sur la table d examen, le jambon en avant, l intérieur de la demi-carcasse côté table et la peau vers l extérieur. 16

17 Positionnement d une demi-carcasse pour un examen Plusieurs protocoles d examen ont été testés. Pendant l examen, la table avance à l intérieur de l anneau du scanner et les mesures sont effectuées. Avancée de la table dans l anneau (gantri) du scanner 17

18 Les premières images de demi-carcasse ont donc été obtenues : Images scannées du jambon (épaisseur de coupe 2 mm) Images scannées de la longe et de la poitrine (épaisseur de coupe 2 mm) Images scannées de l épaule (épaisseur de coupe 2 mm) 18

19 3.5. Aménagements en vue de l accueil du scanner à la Station Expérimentale de Romillé Afin d accueillir la remorque à Romillé, le bâtiment administratif de la Station Expérimentale de Romillé a été étendu. Les travaux ont débuté en septembre Un garage a été construit aux dimensions de la remorque pour permettre son stockage. Vues extérieures de l extension du bâtiment administratif de Romillé Trois pièces allouées à l utilisation du scanner sont prévues : o Une salle polyvalente réfrigérée pour le stockage et la préparation des carcasses (5 m x 5m) aménagée avec : des "panneaux sandwich" de 60 mm isolants aux parois et au plafond, un sol résine antidérapant, une réfrigération froid positif à 5 C, deux portes coulissantes isolantes. o Un bureau avec un PC pour exporter les images, les stocker sur disque dur externe, et les traiter. o Un hall d accès entre le bureau, la salle polyvalente et l accès au scanner avec des "panneaux sandwich" de 60 mm isolants aux parois et au plafond et un sol résine antidérapant. Les travaux de gros œuvre sont terminés à ce jour, mais les aménagements intérieurs des deux salles (polyvalente et hall) sont en cours ; ils devraient être terminés à la mi-juillet Visite du scanner et des installations de Romillé par le comité de pilotage Le comité de pilotage chargé du suivi des méthodes de classement des carcasses de porcs tel que défini par la convention concernant la mise en place du tomographe s est réunit le 11/06/08. A cette occasion, il a visité la remorque-scanner et les installations mises en place autour du tomographe à la Station Expérimentale de Romillé. 19

20 3.7. Perspectives La réunion du comité de pilotage a aussi confirmé le déroulement d une dissection de contrôle de dérives des équations du classement à l automne Lors de cette étude, une série de mesures tomographe sera effectuée sur les 60 demi-carcasses disséquées. Il est prévu de réaliser : - un scan total des demi-carcasses gauches, et droites ; - un scan des pièces principales et de quelques pièces secondaires sur un souséchantillon, - un scan de quelques échantillons de groupes de muscles et tissus. Ces données serviront de base de données images pour la mise au point des méthodes de traitement d images qui seront développées ensuite dans le but de mesurer la teneur en muscle. Les données scannées et disséquées permettront la mise en relation des deux techniques. D autres applications d utilisation du scanner autre que le classement des carcasses sont dès à présent en réflexion à l IFIP, que ce soit en qualité, génétique ou en production. 20

21 Antenne Rennes La Motte au Vicomte B.P Le Rheu Cedex Tél. : + 33 (0) Fax : + 33 (0) ifip@ifip.asso.fr - Antenne Toulouse 34 bd de la Gare TOULOUSE Tél. : + 33 (0) Fax : + 33 (0) Antenne Maisons-Alfort 7, avenue du Général de Gaulle MAISONS-ALFORT Tél. : + 33 (0) Fax : + 33 (0) Avec le concours financier de l Office de l Élevage Avec le concours financier de INAPORC Étude financée au titre du programme national de développement agricole et rural. 21