Brevet FR2487521A1 — publié le 19820129

1. Il est bien connu que diverses conditions rencon- trées dans diverses substances ont ou produisent des effets électriques qui, s'ils peuvent être détectés, donnent une indication de la nature d'une telle condition interne. Par exemple, il est connu que des conditions rencontrées dans diverses parties du corps humain présentent des caractéris- tiques électriques telles que des impédances différentes, qui reflètent directement de telles conditions. En outre, des conditions telles que des fissures et/ou d'autre défauts présents dans diverses matières ont ou produisent des carac- téristiques électriques qui leur correspondent directement. Il est souhaitable, dans de nombreux cas, de pouvoir suivre, détecter ou contrôler de telles conditions d'une manière non-évasive, sans contact et sans détériora- tion. Bien qu'il existe de nombreuses applications connues pour l'appareil et le procédé de l'invention, une forme préférée de réalisation de l'appareil selon l'invention et le procédé selon l'invention sont décrits, dans le présent mémoire, dans l'application aux contrôles de certaines condi- tions présentes dans une partie du corps humain, par exemple dans le coeur d'une personne. Ceci constitue un domaine dans lequel l'invention s'avère particulièrement utile. L'invention utilise d'une manière avantageuse le phénomène bien connu d'onde stationnaire présenté par une radiation électromagnétique et selon lequel il existe des conditions de courant et de tension électriques en relation directe, à intervalles réguliers et prédéterminés, dépendant de la longueur d'onde, dans un support de transmission dans lequel cette radiation est présente. Ce phénomène et la théorie sur laquelle repose la présente invention sont décrits dans de nombreux textes parmi lesquels "Electronic and Radio Engineering" (4ème édition, 1955), Secs. 4-11 (McGraw-Hill Electrical and Electronic Engineering Series); et W. Johnson, "Transmission Lines and Networks" (1950), (McGraw-Hill Electrical and Electronic Engineering Series). L'appareil et le procédé de l'invention utilisent une antenne bidirectionnelle pour hyperfréquences, pouvant rayonner de 2. manière bidirectionnelle et concentrer de l'énergie à hyper- fréquence en deux foyers espacés d'une distance sensiblement égale à la moitié de la longueur d'onde de l'énergie rayonnée. L'antenne comporte un expanseur central de radiation, en forme d'anneau, constituant l'élément mené de l'antenne, et des anneaux de direction ainsi qu'une lentille de focalisation qui coopèrent avec cet expanseur et qui produisent simultanément, sur des côtés opposés de l'antenne, les deux foyers mentionnés ci-dessus. Un récepteur tubulaire, qui travaille en coopé- ration avec cette antenne, est placé à proximité de l'un des foyers et présente une dimension définissant essentiellement la résolution globale du système. En d'autres termes, la dimension du récepteur définit la dimension de la région dont des caractéristiques électriques peuvent faire l'objet d'investigations. Une source classique d'énergie électro- magnétique, qui coopère avec ces deux éléments, fournit à l'antenne de l'énergie électromagnétique à transmettre, et un circuit démodulateur classique, connecté à la fois à cette source et au récepteur, détermine l'amplitude d'un signal reçu par le récepteur et compare ce signal, en ce qui concerne la phase, à celui produit par la source. Lors du fonctionnement, l'antenne est orientée de manière à placer l'autre de ses foyers, c'est-à-dire le foyer éloigné du foyer proche du récepteur, à proximité immédiate de la région particulière du corps dont des carac- téristiques électriques, telles que l'impédance, doivent être surveillées ou contrôlées. La source étant mise en fonctionnement, des conditions de tension et de courant existant dans cet espace situé à l'intérieur du corps sont déterminées d'après l'impédance instantanée dudit espace. Ces conditions de tension et de courant sont reflétées de manière instantanée et inverse par des conditions correspon- dantes de tension et de courant présentées par le récepteur. En d'autres termes, le récepteur présente des variations de caractéristiques électriques qui correspondent à des varia- tions d'impédance quelles qu'elles soient, de la zone située à l'intérieur du corps et soumise à l'investigation. 3. En détectant, ou, d'une manière peut-être plus précise, en démodulant, le signal reçu afin d'en détecter l'amplitude etd'en comparer la phase à celle de la source, ce qui se passe du point de vue électrique à l'intérieur du récepteur peut être interprété directement comme une indica- tion de l'impédance et/ou des variations instantanées d'impé- dance de la zone faisant l'objet de l'investigation. Par cette détection et par une compréhension des conditions physiques présentes dans la zone et produisant ces conditions d'impédance, il est possible de déterminer les conditions physiologiques ou autres souhaitées présentes dans la zone contrôlée. L'opération décrite ci-dessus peut être exécutée avec un niveau de puissance relativement bas. Par conséquent, le risque de détérioration par le rayonnement de la zone faisant l'objet de l'investigation est extrêmement faible. En outre, il est extrêmement simple de placer la zone contrôlée en tout emplacement souhaité. Il suffit à cet effet de déplacer l'antenne et/ou d'en modifier l'orientation par rapport au corps faisant l'objet de l'investigation. En outre, le choix de la dimension du récepteur permet de déter- miner aisément la résolution du système. En particulier, il est possible de travailler sur une zone plus étendue, avec une plus faible résolution, au moyen d'un récepteur de plus grande dimension, placé à une distance sensiblement plus grande du foyer adjacent de l'antenne. Une plus grande réso- lution est obtenue lors d'une investigation réalisée dans une zone plus petite en procédant de la manière inverse, c'est-à- dire en utilisant un récepteur plus petit qui est davantage rapproché du foyer adjacent. Il est évident que l'investi- gation pouvant être effectuée par l'appareil selon l'inven- tion n'exige pas d'introduction de moyens physiques dans le corps faisant l'objet de cette investigation. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - la figure 1 est une élévation partielle simplifiée montrant une partie d'un système de diagnostic utilisant l'appareil selon l'invention; 2487521- 4. - la figure 2 est une vue schématique, à échelle sensiblement agrandie, de l'appareil selon l'invention; - la figure 3 est une élévation à échelle agran- die, avec coupe partielle, montrant une antenne et un récepteur faisant partie de l'appareil selon l'invention; et - la figure 4 est une coupe, sensiblement à la même échelle que celle de la figure 2, suivant la ligne 4-4 de la figure 3. Les figures 1 et 2 représentent globalement en 10 (figure 2) l'appareil selon l'invention destiné à suivre ou surveiller une caractéristique électrique, telle que l'impé- dance électrique, d'une zone choisie d'interrogation se trouvant à l'intérieur d'une substance, par exemple la paroi du coeur dans le corps d'une personne. L'appareil 10 est utilisé, dans le cas décrit, dans un système 6 de diagnostic (voir figure 1) qui comprend un poste 7 de positionnement du patient dans lequel une partie du corps du patient est repré- sentée en 8 en traits mixtes. L'appareil 10 comporte une antenne bidirection- nelle spéciale 12 de concentration pour radiation-électroma- gnétique, un récepteur 14 qui coopère avec l'antenne 12, une source 16 de tension électromagnétique et un démodulateur 18 d'amplitude et de phase. Bien qu'il soit possible d'utiliser différentes fréquences particulières, on a choisi pour l'appareil 10 une fréquence d'environ 505 mégahertz, c'est- à-dire une hyperfréquence. La longueur d'onde du rayonnement correspondant à cette fréquence est d'environ 59,7 cm. L'antenne 12, dont la réalisation sera décrite brièvement, est montée de manière à pouvoir pivoter sur un étrier aérien 9 qui est relié à des points diamétralement opposés de l'antenne et qui permet à cette dernière de pivoter autour d'un axe à peu près horizontal, perpendicu- laire au plan de la figure 1. L'étrier 9 est suspendu à un chariot 11, et il peut en particulier tourillonner sur le chariot afin de pouvoir tourner autour d'un axe sensiblement vertical, indiqué en 13. Le chariot Il est monté au moyen de galets sur un chemin de roulement 15 afin de pouvoir exécuter des mouvements de translation le rapprochant et l'éloignant 5. de l'observateur de la figure 1. Enfin, le chemin de roule- ment 15 est monté au moyen de galets (d'une manière classique) sur un autre chemin de roulement 17 qui est orienté perpendiculairement au chemin 15 et qui permet à l'antenne d'effectuer des mouvements de translation de la gauche vers la droite sur la figure 1. Dans le système parti- culier de diagnostic représenté, il est inutile de prévoir des mouvements de translation verticale de l'antenne. Cepen- dant, si de tels mouvements sont nécessaires, il est simple de réaliser une partie extensible de l'étrier 9 afin que ce dernier permette ce type de mouvement. La réalisation de l'antenne 12 sera décrite d'une manière générale en regard des figures 3 et 4. Cette antenne comprend plusieurs anneaux circulaires continus et conduc- teurs, représentés en 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 28 et 30, montés à l'intérieur d'une enveloppe à peu près torique 32 qui assume la fonction de lentille convergente dans l'antenne. Tous ces anneaux sont sensiblement plats et continus ou non ouverts. Ils sont réalisés en fils de cuivre pleins, ayant une section droite circulaire. Ils sont dispo- sés de manière que leurs plans soient sensiblement parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe 34 d'émission de l'antenne. Les plans contenant ces anneaux sont espacés régu- lièrement les uns des autres, comme décrit brièvement ci- après. L'anneau 23, qui est le plus grand, occupe une posi- tion pouvant être considérée comme correspondant au plan central 36 de l'antenne. Il est désigné "anneau mené". Les autres anneaux de l'antenne sont désignés "anneaux directeurs". Il semble évident, lorsqu'on étudie la figure 3 et que l'on progresse dans les deux sens à partir du plan 36, que les anneaux directeurs sont de plus en plus petits. Ainsi, les anneaux 22 et 24 sont sensiblement plus petits que l'anneau 23, mais sont tous les deux de même dimension. Les anneaux 21 et 26, qui sont également de même dimension, sont plus petits que les anneaux 22 et 24. De même, les anneaux 20, 28 et les anneaux 19, 30 sont de plus en plus petits, les anneaux 20, 28 étant de même dimension, comme c'est le cas également pour les anneaux 19, 30. 6. L'antenne 12 est réalisée de manière à fonction- ner à la fréquence précitée (505 mégahertz). Pour une raison indiquée ciaprès, il est souhaitable que la circonférence "nominale" de l'anneau mené 23 soit exactement égale à la longueur d'onde de la fréquence choisie. Par conséquent, la circonférence nominale de l'anneau 23, c'est- à-dire la circonférence mesurée suivant une ligne circulaire passant à l'intérieur du corps de l'anneau et centrée entre les diamè- tres intérieur et extérieur de l'anneau, est d'environ 59,7 cm. La circonférence nominale de l'anneau 23 étant ainsi définie, le diamètre "nominal" de l'anneau, indiqué en D sur la figure 3, est également déterminé. Comme mentionné précédemment, l'aire de la section droite du fil plein cons- tituant chaque anneau est circulaire. En ce qui concerne en particulier l'anneau 23, le diamètre de cette aire de section droite est indiqué en d sur la figure 3. Le diamètre nominal de l'anneau dans son ensemble étant déterminé comme indiqué ci-dessus, la dimension d est déterminée conformément à la formule suivante Z = 276 (log d) o Z est l'impédance caractéristique de l'antenne; D est le diamètre nominal d'un anneau tel que l'anneau 23, et d est le diamètre de l'aire de la section droite de l'anneau, par exemple la dimension d indiquée sur la figure 3. Pour obtenir l'efficacité maximale de l'appareil , il est souhaitable que l'impédance caractéristique de l'antenne corresponde d'aussi près que possible à celle du milieu que l'on souhaite contrôler. Par exemple, dans le cas o l'antenne est utilisée comme moyen de contrôle de caracté- ristiques électriques présentes à l'intérieur du corps d'une personne, il est souhaitable que l'impédance caractéristique de l'antenne corresponde étroitement à l'impédance moyenne que l'on prévoit de trouver dans un tel espace. L'antenne 12 est conçue à cet effet et des expériences ont montré que l'impédance moyenne des tissus du corps humain est d'environ 7. 487 ohms. Par conséquent, cette valeur a été choisie pour définir l'impédance caractéristique de l'antenne 12. A partir de la formule précédente, la dimension d peut être calculée immédiatement et il apparaît qu'elle doit être d'environ 6,35 mm. En ce qui concerne la réalisation de la lentille 32, la fonction de cette lentille est de créer deux foyers espacés pour l'antenne, ces foyers étant répartis symétrique- ment par rapport à l'anneau 23 et situés sur l'axe 34 d'émission. En particulier, la lentille 32 crée des foyers 12a et 12b sur l'axe 34, ces foyers étant espacés chacun du plan 36, le long de l'axe, d'une distance à peu près exacte- ment égale au quart de la longueur d'onde correspondant à la fréquence mentionnée précédemment. Le polystyrène constitue pour la lentille 32 une matière lui permettant de fonctionner de manière satisfaisante et cette matière est donc utilisée pour la réalisation de la lentille 32. Une première considération importante pour la lentille 32 est qu'elle présente une surface intérieure de révolution qui, à son intersection avec un plan radial conte- nant l'axe 34, s'incurve suivant un trajet à peu près sinusoïdal présentant une crête située sur la circonférence nominale de l'anneau 23, et coupe l'axe 34 aux foyers 12a, 12b. Cette courbe est représentée en 38 en traits mixtes sur la figure 3. Du fait de cette exigence, il est évident que la paroi intérieure de la lentille est convenablement rainurée afin de recevoir l'anneau 23 à la profondeur indiquée sur la figure 3. En outre, il est souhaitable que le trajet ainsi suivi par la surface intérieure de la lentille 32 aboutisse à ce qu'il est possible de considérer comme les points 450 situés sur des côtés opposés du plan 36. Cette mesure angu- laire se rapporte évidemment à la condition angulaire de la courbe sinusoidale suivie par le trajet 38 par rapport au plan 36. Cette situation est montrée sur la figure 3 ainsi que l'axe des degrés du graphique. Une autre particularité de la lentille est que son épaisseur radiale (c'est-à-dire la dimension radiale de la lentille) mesurée de sa surface intérieure à sa surface 8. extérieure dans des plans différents, espacés axialement et coupant l'axe 34 à angle droit, correspond à un pourcentage fixe et prédéterminé de la circonférence intérieure de la lentille dans chacun de ces plans. En particulier, il convient de noter que, à l'emplacement o la circonférence nominale de l'anneau 23 coïncide avec le trajet 38, cette circonférence est égale à la longueur d'onde correspondant à la fréquence de l'antenne. La dimension radiale de la lentille 32, mesurée dans ce plan vers l'extérieur de la circonférence nominale de l'anneau 23, est égale de préfé- rence à environ 1/10 de cette circonférence nominale. Cette même relation demeure lorsqu'on progresse axialement, dans des sens opposés, en s'éloignant du plan 36. Par conséquent, la surface extérieure de la lentille 32, à l'emplacement o elle coupe un plan radial contenant l'axe 34, suit également une sinusoïde 39 qui diffère de la première sinusoïde citée par le fait qu'elle présente une crête à son intersection avec le plan 36 et qu'elle passe par les foyers 12a, 12b. Ce type de construction confère à la lentille une efficacité maximale. Une autre caractéristique de la lentille est que, à ses extrémités opposées, elle présente ce qui peut être considéré comme des faces de sortie 32a, 32b, tournées vers les foyers 12a, 12b, respectivement. Chacune de ces faces de sortie ou d'émergence s'incurve, à son intersection avec un plan radial contenant l'axe 34, suivant une autre sinusoïde, analogue aux premières sinusoïdes citées et suivant le trajet représenté en 40 pour la face 32b en traits mixtes sur la figure 3. Le trajet 40 coupe l'axe 34 en 41 dans le plan de l'anneau 23 et il présente une "crête" 43 par rapport à l'axe 34, à son intersection avec un plan 45 contenant le foyer 12b et perpendiculaire à l'axe 34. Les extrémités des faces 32a, 32b sont définies par l'intersection des courbes 38, 39 et de courbes analogues à la courbe 40. Pour empêcher les fuites de radiations à travers la paroi de la lentille, la surface extérieure est de préfé- rence revêtue d'une mince couche conductrice convenable, par exemple une couche convenable d'argent. 9. En ce qui concerne les anneaux directeurs, on utilise quatre de ces anneaux sur chaque côté de l'anneau 23. Ces anneaux sont espacés les uns des autres et de l'anneau 23 par des distances pouvant être considérées comme correspon- dant à des valeurs de 100 le long de la sinusoïde suivie par la surface intérieure de la lentille 32. Cette situation est illustrée par les intersections indiquées pour les plans des anneaux 24, 26, 28 et 30 et l'axe des degrés du graphique montré sur la figure 3. La circonférence nominale de chaque anneau directeur est définie par le cercle formé par l'inter- section du plan de l'anneau avec la surface de révolution définissant la surface intérieure de la lentille. Par consé- quent, la dimension "D" de chaque anneau est ainsi définie. Le diamètre de l'aire de la section droite de chaque anneau est ensuite déterminé conformément à la formule donnée précé- demment, dans laquelle l'impédance caractéristique reste la même que celle indiquée précédemment. En conséquence, non seulement la circonférence nominale des anneaux directeurs diminue lorsque l'on s'éloigne de l'anneau 23, mais le diamètre de l'aire de la section droite des anneaux diminue également. A titre illustratif, le tableau suivant donne des valeurs correspondant à certaines dimensions réelles utilisées de manière satisfaisante pour les anneaux de l'antenne 12. TABLEAU Anneau(x) D (cm) d (cm) 23 18,90 0,648 22, 24 18,64 0,637 21, 26 17,77 0,607 20,28 16,37 0,561 19, 30 14,48 0,495 Lorsque l'antenne 12 fonctionne, l'anneau 23 qu'elle contient est commandé par la source 16 qui fonctionne à la fréquence indiquée précédemment. Pour assurer la meil- leure émission, selon l'invention, il est important que cet anneau soit commandé en des points précis dudit anneau, diamétralement opposés. Comme montré en particulier sur la figure 4, des conducteurs 46, 48 s'étendent coaxialement dans 10. un plan 50 {qui est perpendiculaire au plan de la figure), normalement à l'axe 34, et ils sont reliés à ces points diamétralement opposés de l'anneau 23. Ces conducteurs peuvent prendre toute forme convenable et ils peuvent être montés dans la paroi de la lentille 32 de toute manière convenable. A leur traversée de la paroi de la lentille, ils coïncident avec l'axe horizontal de pivotement déterminé par l'étrier 9. Lorsque ces connexions sont réalisées, le plan 50 constitue le plan à haute impédance de l'antenne. Une autre caractéristique portant sur le fonctionnement de l'antenne 12 est qu'il est important que les connexions comprises entre les conducteurs 46 et 48 et la source 16 soient dimensionnées afin que les signaux appliqués aux points de connexion diamétralment opposés, entre l'anneau 23 et les conducteurs 46, 48, soient exactement déphasés de 1800. Ces connexions n'entrent pas dans le cadre de l'inven- tion, mais elles sont citées dans le présent mémoire, car elles sont importantes pour assurer à l'antenne une effica- cité maximale de fonctionnement. Le mode de réalisation de ces connexions est bien connu de l'homme de l'art. Comme mentionné précédemment, le récepteur 14 définit essentiellement la zone d'interrogation pour l'antenne. La fonction du récepteur est de répondre à une radiation dirigée par l'antenne vers le foyer 12b, ou de capter cette radiation. Il est préférable, comme c'est le cas dans la forme de réalisation décrite, que le récepteur 14 soit placé sensiblement vers l'antenne 12 à partir du foyer 12b. Le récepteur se présente sous la forme d'un court tronçon de tube conducteur. En particulier, le tube formant le récepteur 14 présente une dimension axiale, mesurée suivant l'axe 34, d'environ 12,7 mm, et un diamètre nominal, indiqué en 14D, qui est également égal à environ 12,7 mm. La paroi du tube formant le récepteur a une épaisseur d'environ 3,2 mm. Le récepteur 14 est monté coaxialement à l'antenne, et il est verrouillé de toute manière convenable (par exemple au moyen d'un organe 51 de montage montré sur la figure 1) dans la position représentée sur les figures 1 et 3, par rapport à l'antenne. Le récepteur est de préférence disposé 1 1. par rapport au foyer 12b de manière qu'il soit possible de considérer que son plan axial central 52, qui est perpendicu- laire à l'axe 34, coupe le trajet 38 au point o ce dernier coupe le diamètre nominal du récepteur. Ce point d'inter- section mutuelle est indiqué en 54 sur la figure 3. La zone d'interrogation définie pour l'antenne 12 est indiquée par le bloc 56 en traits pointillés sur la figure 2. La zone 56 est généralement cylindrique, présente sensiblement les mêmes dimensions extérieures que le récep- teur 14 et est située dans une position pouvant être considérée comme l'image réfléchie du récepteur 14, sur le côté de l'antenne opposé à celui du récepteur 14, légèrement vers l'intérieur par rapport au foyer 12a. Lorsque l'antenne 12 est utilisée, l'énergie électromagnétique de la source 16 est appliquée à l'anneau 23 comme indiqué précédemment. Lorsque cette énergie est fournie, une radiation se produit dans des directions opposées axialement par rapport à l'anneau 23, à partir de deux points opposés diamétralement (indiqués par des zones noircies 58, 60 sur la figure 4), en quadrature par rapport aux points de connexion entre l'anneau 23 et les conducteurs 46, 48. Ces deux points sont situés dans un plan commun 62 qui contient l'axe 34 et qui est perpendiculaire au plan de la figure 4. La radiation partant de ces deux points est concentrée par la lentille 32 vers les foyers 12a, 12b. Le fait que la radiation parte de positions ponctuelles facilite l'obtention d'une résolution élevée pour la lentille. Les anneaux directeurs coopèrent avec la lentille pour guider la radiation vers les foyers 12a, 12b. Les foyers de l'antenne étant placés à des distances du plan de l'anneau 23 correspondant au quart de la longueur d'onde, les conditions de tension et de courant qui existent dans la zone 56 et qui résultent de l'impédance de la matière comprise dans cette zone, engendrent des condi- tions correspondantes de tension et de courant dans le récepteur 14. Comme mentionné précédemment, la théorie soutenant ce mode de fonctionnement est bien connue. La façon suivant laquelle elle est utilisée dans l'appareil 10 sera décrite brièvement. 12. Les connexions réalisées pour le captage d'un signal provenant du récepteur 14 sont de nature analogue à celle des connexions de commande réalisées avec l'anneau 23. En particulier, ces connexions sont de préférence réalisées dans un plan 50 à haute impédance et les longueurs relatives de ces connexions sont l'objet d'une attention particulière pour assurer la transmission des signaux reçus par le récep- teur au démodulateur -18 avec un déphasage de 1800. Pour achever la description de l'appareil selon l'invention et comme montré sur la figure 2 et comme indiqué précédemment, le démodulateur 18 est de réalisation classi- que. Sa fonction est de-suivre l'amplitude d'un signal reçu par le récepteur 14 et également de comparer la phase de ce signal avec celle de la source 16. Par conséquent, une connexion convenable existe entre la source 16 et le circuit 18, comme indiqué par la ligne 64. De plus, des connexions d'entrée pour le démodulateur sont réalisées à partir du récepteur 14, ces connexions étant représentées par la ligne 66. Bien qu'il soit possible d'utiliser divers dispositifs disponibles pour la source 16 et le démodulateur 18, respectivement, deux de ces dispositifs, disponibles dans le commerce, ont été employés avec succès dans la mise en oeuvre de l'invention. En particulier, on a utilisé comme source de tension un générateur de signaux sinusoïdaux fabriqué par la firme Tektronix, Inc. de Beaverton, Oregon, E.U.A., sous la référence "SG5040. Les signaux produits par ce générateur sont dérivés, au moyen d'une "connexion en T" classique pour l'antenne et le démodulateur, à partir de la borne de sortie dite de "tension régulée" du générateur. En ce qui concerne le démodulateur 18, on a utilisé un dispositif fabriqué par la firme Hewlett-Packard et désigné "432A Radio Frequency Power Meter", alimenté en signaux par un élément "478A Thermister Mount" également fabriqué par la firme Hewlett-Packard. Ce dernier élément reçoit des signaux au moyen d'une "connexion en T" classique, à la fois de la source 16 et du récepteur 14. On a utilisé des techniques classiques d'isolation pour empêcher les signaux 13. provenant de la source et ceux provenant du récepteur d'interférer les uns avec les autres. Comme mentionné précédemment, l'appareil 10 est utilisé dans une application décrite ci-après pour l'investi- gation de conditions régnant dans la paroi du coeur d'une personne. Une partie de cette paroi est représentée en 68 sur la figure 2. Lorsqu'on souhaite surveiller l'état de la paroi cardiaque 68, on manoeuvre l'antenne afin de placer la zone 56 dans une région particulière, à laquelle on s'intéresse, à l'intérieur de cette paroi. Cette situation est montrée schématiquement sur la figure 2. La source 16 est mise en oeuvre et, lorsqu'elle fonctionne, elle alimente l'antenne 12 en énergie qui est ensuite rayonnée dans deux directions, comme indiqué, vers les foyers 12a, 12b. Dans ces conditions, l'impédance de la paroi cardiaque à l'intérieur de la zone 56 affecte les conditions de tension et de courant existant en ce point, dans l'énergie rayonnée (comme expliqué par la théorie classique). En outre, ces conditions detension et de courant, qui apparaissent dans la zone 56, produisent des conditions correspondantes de tension et de courant reçues par le récepteur 14 Lorsque l'appareil fonctionne comme décrit ci- dessus, l'amplitude du signal du récepteur 14 et sa relation de phase par rapport à celui de la source sont surveillées ou contrôlées et elles peuvent être directement interprétées comme une indication des conditions d'impédance régnant dans la zone 56. Ces conditions peuvent elles-mêmes être inter- prétées, en connaissant le fonctionnement de la zone surveillée, afin d'indiquer différentes conditions physiques particulières. Il est évident qu'en déplaçant simplement l'antenne et en changeant son orientation par rapport au corps dans lequel des investigations sont réalisées, il est extrêmement simple de placer la zone 56 en tout point souhaité. 14. Lorsque des substances autres que des tissus vivants doivent faire l'objet d'investigations, par exemple dans un système de détection de défaut du métal o il existe différentes impédances caractéristiques, le dimensionnement des organes est réglé conformément à ce qui a été indiqué précédemment. De plus, par des essais et des étalonnages, il est possible d'interpréter directement des variations de l'impédance électrique dans une zone analogue à la zone 56, pour indiquer des conditions physiques internes. Il apparaît donc de manière évidente que l'appareil et le procédé selon l'invention permettent de surveiller une zone définie dans une substance afin de déterminer des caractéristiques électriques spécifiques et différentes de cette substance. Ceci est réalisé par la mise en oeuvre d'une technique particulière consistant à produire dans deux directions un faisceau constitué par une radiation électromagnétique concentrée qui, dans une direction, est concentrée vers une zone d'investigation et qui, dans la direction opposée, est concentrée vers un récepteur. L'invention tire avantage du fait que dans un tel système o chaque foyer est situé à une distance correspondant, par exemple, au quart de la longueur d'onde du plan central de rayonnement de l'antenne, l'impédance de la substance contenue dans la zone d'investigation affecte les conditions de tension et de courant, non seulement dans cette zone, mais également dans la zone correspondante occupée par le récepteur du système, par exemple le récepteur 14. Par conséquent, des conditions apparaissant dans le récepteur peuvent être détectées et interprétées directement pour indiquer des conditions existant dans la zone contrôlée. Il est évidemment inutile de pénétrer physiquement dans la zone contrôlée. En outre, il est possible d'utiliser une radiation ayant des niveaux de puissance relativement bas. A titre d'exemple, il est possible de surveiller de manière satisfai- sante des tissus avec un niveau de puissance d'environ 1 microwatt/cm2 dans la zone faisant l'objet de l'investiga- tion. Par conséquent, la puissance de la radiation ne constitue pas en elle-même un risque de danger important. 15. Bien qu'une forme préférée de réalisation de l'appareil selon l'invention et qu'une forme préférée du procédé de mise en oeuvre de cet appareil aient été décrites, il est évident que l'invention convient à un nombre très élevé d'applications s'étendant notablement au-delà des deux types d'applications mentionnés dans le présent mémoire. Par exemple, lorsqu'il est connu qu'une condition existant dans une substance peut produire des caractéristiques électriques identifiables, cette substance peut être irradiée conformé- ment à l'invention afin qu'il soit possible d'en détecter des caractéristiques internes. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 16. REVENDICATIONS 1. - Appareil pour suivre sans contact une carac- téristique électrique d'une substance présente dans une zone choisie (56) d'investigation, caractérisé en ce qu'il comporte une source (16) destinée à produire de l'énergie électromagnétique, un élément bidirectionnel (12) d'émission d'énergie et de concentration, couplé à la source afin d'émettre dans deux directions l'énergie produite par cette source vers deux foyers espacés (12a, 12b), l'un de ces foyers (12a) étant placé à proximité de la zone d'investiga- tion, et un dispositif de surveillance qui comprend un élément (14) de détection placé à proximité de l'autre foyer (12b) et qui contrôle et surveille des variations de condi- tions électriques apparaissant à proximité dudit autre foyer. 2. - Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'élément d'émission d'énergie est monté de manière à pouvoir se déplacer afin qu'il soit possible de modifier la position de la zone d'investigation, l'élément de détection étant fixé en position par rapport à l'élément d'émission. 3. - Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il est conçu en particulier pour suivre l'impédance électrique. 4. - Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'élément de détection comprend des organes conducteurs destinés à recevoir l'énergie émise par l'élément d'émission vers ledit autre foyer (12b). 5. - Appareil pour suivre sans contact l'impé- dance d'une substance présente dans une zone choisie d'inves- tigation (56), caractérisé en ce qu'il comporte une source (16) destinée à produire de l'énergie électromagnétique ayant une longueur d'onde prédéterminée, une antenne bidirection- nelle de concentration (12) reliée à la source et destinée à émettre l'énergie produite par cette source vers deux foyers espacés (12a, 12b), disposés symétriquement par rapport à l'antenne et sur des côtés opposés de cette dernière, les foyers étant espacés d'une distance sensiblement égale à la moitié de ladite longueur d'onde prédéterminée, l'un des 17. foyers (12a) étant placé à proximité de la zone d'investiga- tion, un récepteur (14) placé à proximité de l'autre foyer (12b) et destiné à recevoir l'énergie émise vers ce foyer par l'antenne, et un dispositif qui est relié au récepteur et qui permet d'observer des conditions électriques régnant dans ce récepteur et résultant de la réception par ce dernier de l'énergie de l'antenne. 6. - Appareil selon la revendication 5, caracté- risé en ce que l'antenne est montée de manière à pouvoir se déplacer afin qu'il soit possible de modifier la position de la zone d'investigation, le récepteur étant placé en position fixe par rapport à l'antenne. 7. - Procédé pour suivre sans contact une carac- téristique électrique d'une substance présente dans une zone prédéterminée d'investigation, caractérisé en ce qu'il consiste à produire un faisceau d'énergie électromagnétique, concentré dans deux directions et comportant deux foyers espacés dans l'un desquels des variations d'une caractéris- tique électrique provoquent des variations correspondantes d'une caractéristique électrique dans l'autre foyer, à orienter ce faisceau afin de placer l'un de ces foyers à proximité de la zone prédéterminée d'investigation et, lorsque le faisceau est ainsi orienté, à surveiller les conditions électriques apparaissant à proximité de l'autre foyer. - 8. - Procédé selon la revendication 7, caracté- risé en ce que la génération du faisceau consiste à produire deux points d'émission d'énergie électromagnétique, espacés l'un de l'autre, et à concentrer dans deux directions les radiations de ces points vers les foyers.