Brevet FR2533818A1 — publié le 19840406

APPARIL D'ECHOTOMOGRAPHIE D@ORGANES EXTERNES, N ITASSENT DES GLANDES MAMA IRE So La présente invention concerne lé"chotomographie d'organes de petites dimensions, et elle concerne plus pré- cisément un appareil d'échotomographie des glandes rmamemr" Les techniques d'échotomographie mettent en oeu- vre un faisceau ultra-sonique d'analyse émis dams une zone en éventail et déplacé successivement dans des plans diffé- rents afin de permettre une exploration complète de lorgane étudié. Un appareil connu d chotomographie des glandes mammaires comprend un récipient de grande dimension au fond duquel est monté un chariot mobile en trenslationo Une sonde d'échotomographie, portée par leair chariot et formant un l S faisceau en îventail contenu dans un plan, est déplacée pro= Gressivement parallèlement à edle=mme dans une direction perpendtculairs au plan d'analyse, De cette manière, lorsque Le récipient de l O appareil est rempli deau et lorsqus les glandes mawmîreo d'une patiente sont disposées an suspen= oion dans l'eau deudeseuc S la sonde 1, Lappereil réalise des observations dans dec plns parallèles, qui balayent la glande. Cet appareil connu présente des inconv nients im= portantso En premier lieu, L'appareil est strictement spâcie- lisé et son coût élevé est donc difficilement amortissable. i second lieu, aucun réglage en hauteur de l'appareillage n est réalisable en fonction de la dimension des glandes mem maires: en conséquence, étant donné que la focalisation du faisceau est fise, les images obtenues sont souvent floues 3 O et peu significatives Il peut sembler à première vue facile de réaliser un mécanisme de réglage en hauteur de la sonde. En fait, cette caractéristique est cependant de réalisation assez difficile car l'ensemble comprenant la sonde et son chariot est disposé dans l'eau; de plus, une telle modifi- cation entraînerait encore une augmentation du prix de lap- pareillage. L'invention concerne un appareil d'échotomogra- phie utilisable pour les glandes mammaires ainsi que pour d'autres organes externes de petites dimensions, cet appa- reil ne présentant pas les inconvénients précités; plus précisément, aucun mécanisme ne fonctionne sous l'eau dans l'appareil selon l'invention En conséequence, cet appareil peut comprendre, sans augmentation excessive du prix de re- vient, de nombreux dispositifs de réglage, permettant no- tamment le réglage en distance de la sonde ou émetteur-récep- teur d'ultrasons par rapport à l'organe à étudier et, le réglage du plan d'examen par rotation autour d'un axe verti- cal et/ou autour d'un axe horizontal. Dans cet appareil> la sonde émettrice-réceptrice est directement au contact de l'eau qui est aussi au contact de l'org-e à analyser Le r 5 glag de la distance z 6 parmt la sonde de 'organe permet une focalisation optimale et ainsi ilobtentior d'une image 'très nette. En outre, les différentes possibilités de re- glage permettent des examns de différents types et non un simple balayage par plans paralles conme dans l'appareil connu En conséquence, la dîrection du plan d'examen et la séquence d'exploration peuvent Qtre modifiées en fonction de la structure particulière de l organe étudioé. L:Xirevention a donc pour objet un appareil d'écho- tomograpxie utilisable pour liexen d'organes externes et notamment des glandes maîmaires, cet appareil comprenant, aur un bâti, un récipient destiné à contenir un liquide assurant une bonne transmission des ultrasons et baignant l'organe à examiner, un émetteur-r 6 cepteur d'ultra-sons formant un faisceau d' examen en éventail plat qui se propa- ge dans le récipient précité, ledit émetteur-récepteur étant déplacé par rapport a l'organe examiné au moyen d'au moins un mécanisme, caractérisé par le fait que: en premier lieu, le récipient est une cuvette 25338 18 comprenant une collerette périphérique circulaire rigide et un corps formé d'une membrane souple, ladite collerette comportant une lèvre périphérique qui forme un déversoir pour le liquide contenu dans le récipient, lèvre sous laquel- le est disposé un chemin circulaire de roulement qui sup- porte la cuvette, la membrane constituant le corps étant fixée de manière étanche par sa périphérie sur la collerette et par sa zone centrale sur itémetteur-récepteur, de façon que la fenêtre de passage du faisceau de l'émetteur-récep- teur soit directement au contact avec le liquide placé dans la cuvette mais que ledit émetteur-récepteur soit disposé à l'extérieur de ladite cuvette; en second lieu, le bati délimite un logement o est disposé le récipient, ledit logement étant entouré d'un chemin circulaire de roulement,qui a sensiblement le même diamètre que le chemin de roulement de la collerette, une rigole entourant extérieurement le chemin de roulement du bâti et étant destinée à _ _ à recevoir le liquide débordant au-dessus de la lèvre-dé- versoir de la collerette, des organes de roulement étant disposés entre le chemin de roulement du bâti et de la collerette; en troisième lieu, un mécanisme permet de faire tourner la cuvette par rapport au bâti autour de l'axe commun des chemins de roulement et un mécanisme permet de déplacer angulairement l'émetteur-récepteur par rapport au plan de la collerette. Le mécanisme destiné à faire tourner la cuvette comporte avantageusement un moteur et une courroie crantée passant autour de la collerette, ladite courroie étant en- trainée par le moteur. L'appareil comporte avantageusement un mécanisme d'ajustement de la distance de l'émetteur-récepteur par rap- port au centre de la collerette Ce mécanisme d'ajustements comporte, de préférence, une suspension articulée sur la collerette autour d'un axe parallèle au plan de ladite col- lerette et passant par le centre de celle-ci, l'émetteur- récepteur et une commande du mécanisme d'ajuste ment étant montés sur ladite suspension En outre, la sus- pension articulée est avantageusement constituée de deux tiges filetées libres en rotation et d'un organe muni d'écrous non rotatifs montés sur lesdites tiges, ledit or- gane portant l'émetteur-récepteur, les tiges portant une plaque fixe par rapport aux axes desdites tiges sur laquelle est disposé un moteur destiné à faire tourner en synchronis- me les tiges filetées autour de leur axe. Dans l'appareil selon l'invention, on préfère que le mécanisme permettant de déplacer angulairement l'émet- teur-récepteur par rapport au plan de la collerette comporte un arceau solidaire de la collerette et disposé dans -n plan perpndicula Lme à l'axe d'articulatkxn de la suspension ce plan passant par le centre de la collerette, la plaque portée par les tiges de la suspension supportant le moteur qui commande la rotation de la suspension par rapport à l'arceau. Dans un mode de réalisation préféré, l'appareil comprend des commutateurs de fin de course destinés à limi- ter la rotation de la cuvette à un angle inférieur à un tour et/ou des commutateurs de fin de course destinés à limiter la course du mécanisme d'ajustement et/ou du méca- nisme permettant de déplacer angulairement l'émetteur-récep- teur par rapport au plan de la collerette; l'appareil com- prend au moins deux tuyauteries dont l'une débouche dans la membrane de la cuvette et l'autre dans la rigole du bâti, la première tuyauterie étant alimentée en liquide par une pompe de circulation qui aspire ledit liquide dans un réser- voir et la seconde tuyauterie renvoyant ledit liquide dans le réservoir précité; l'appareil comprend une table d'appui solidaire du bâti et disposée au-dessus de la cuvette, cette table délimitant un orifice circulaire de diamètre inférieur au diamètre extérieur de la collerette. Dans une réalisation avantageuse, l'émstteur- récepteur est une sonde d 'chotomographie fixée de façon amovible dans un support qui assure l'étanchéité vis=&=vis du liquide contenu dans la cuvette, ledit support étant so= 33 lidtire de la partie centrale de la membrane et étant cons- titué sensiblement comme indiqué dans la demande de brevet français 8122294 déposée le 27 Novembre 1981 o Pour mieu% faire comprendre l 'objet de V 'inven- tion, on va en décrire maintenant, à titre d'eremple illusa tratif, un mode de réalisation et des variantes, représentgo our les dessins enneoés Sur csdessins la figure 1 est une coupe schématique, selon %% de la figure 3 g d'un mode de réalisation d'appereil d'éhotcographie selon l'invention 1 la figure 2 est une coupe agrandie du détail cerclé A de la figure 1 - la figure 3 est une coupe sch 6 matique _oelon %IE 5 II de la figure 1; la figure 4 est analogue R la figure 3 Múei g O représente l'appareil après déplacement de la son e" selon une pos$ibilitd de réglage, et -a figure 5 est une vue de dessous de l'appareil de la figure 1. Les figures représentent un mode de réalisation d'appareil selon l'invention, Cet appareil comprend une table de support montée sur quatre pieds 12 o La table 10 délimio te un orifice circulaire,' dont le pourtour est entouré d'un chemin de roulement 14, clairement représenté sur la figure 2 Une rigole circulaire 16 est délimitée à l'extérieur du 3 S chemin de roulement 14 et une tuyauterie souple 18 commmi= que par un orifice du fond de la table 10 avec la rigole 16 ' La table 10 porte un ensemble mobile formant une cuvette repérée par le référence générale 20 Cette cuvette comporte une collerette 22 qui, comme représenté sur la fi- gura 2, ddlimite une lâvre axte=ne 24 légèrement inclinée. vers l'extérieur au-desaus de la rigole 16 La face inférieu- re de la collerette, à proximité de la lèvre 24, forme un chemin de roulement 26 ai bien que des organes roulants 27, par exemple des galets, peuvent supporter la collerette 22 au-dessus du chemin de roulement 14 tout en permettant la rotation de la collerette Vers lînetmrieur, la collerette se termine par une partie sensiblement cylindrique 28 qui, à sa face interne, est solidaire d'une medbrane souple 30, par exemple formée de caoutchouc néoprène Cet-Le membrane 30 communique avec une tuyauterie 32 d'entrée d'eau Elle est solidaire, dans ea partie cen ae, d'un manchon 34 qui est serré de faron ftanche contre le support 36 d'une sonde à ultrasons 38, constituan: â émtteur rcepteur destina à former un ftisceau en &Wentail p Clt Cete sonde peut être facilement retiree de son $pport lorsqu'elle doit être chargeo Il s-agit d'u-e sonde bien connue dans la technique etonneladcrira donc pa en deteil; on pourra se référer, pour plus de précision concernant 1 ta sonde 38 et son support 36, à la demande de brevet français 8122294 déposée le 27 Nomembre 1981 Comme l'indiquent les figures 1 et 3 qui sont des coupes à 90 l'une de l'autre, l'éventail ultrasonore projeté par la sonde 36 s'étale dans le plan de la figure 3, c 'est-à-dire qu'il est perpendiculaire au plan de la f#guoe 1. La cuvette 20 est al Iments en eau par la tuyauterie 32 l'eau rempit la cauette 20 jusqu'au nivau de la lèvre 24 qui forme un dgorsoir;l'eau tombe dans la rigole / d'o elle est évacuée par la tuyauterie 18 vers un réservoir (non Teprésenté) o elle est repompée p-ar une pompe de circulatica (non représentée) et renvoyée dans la tuyauterie 32. Le support 36 de la sonde 38 n'est pas suspendu à la membrane souple 30 qui est relativement fragile: il est monté sur un organe 40 foz-mant mne platine qui porte, à ses deux extrémités des écrous 42 qui ne peuvent pas tourner par rapport à la platine 40 et dans lesquels passent deux tiges filetées identiques 44 fixées sous la co 11 erette 42. Plus précisément, la figure 2 montre comment les tiges filetées 44 sont fixées à la collerette 22 Chaque tige 44 a son extrémité engagée dans une chape 46 dont la partie supérieure est articulée sur un axe transversal 48 retenu par un étrier 50 qui dépasse sous la colierette 22. De cette manière, lorsque la tige 44 est mise en place dans la chape 46, 1 'axe 48 permet un pivotement autour d'un axe horizontal passant par le centre 66 de la collerette 22 mais la tige 44 peut pivoter librement autour de son axe par rapport à la chape 46. A leur partie inférieure, les tiges 44 peuvent tourillonner librement dans des manchons 54, qui sont portés par une plaque 52 parallèle à la platine 40 Les extrémités inférieures des tiges 44, au-dessous de la plaque 52, port tent des poulies 56 sur lesquelles passe une courroie oran- tée 60, qui est entratnge par un pignon 58 mont C sur l'arbre d'un moteur 62. Lorsque le mteur 62 est alim Ent 6 il fait tour- ner le pignon 58 et les pignons 56 si bien que les visa 44 tournent en synchronisme à la mme vitesse et provoquent le déplacement des écrous 42 le long des tiges 44 La pla- tine 40 se déplace donc verticalement sur la figure 1 et permet un réglage de la distance de la sonde par rapport au centre 66 de la collerette 22 Ce déplacement en hauteur est possible car la membrane 30 est souple et peut donc se déformer. Les figures 3 et 4 montrent qu'un arceau 64 en demi-cercle, centré sur le centre 66-de la collerette 22, est solidaire de la partie inférieure de ladite collerette 22 Cet arceau 64, formé d'une matière rigides est enveloppé partiellemnt par une courroie 68 fixée à ses extrémités 70 sur l'arceau 64 La longueur de la courroie 68 est supérieure à celle de l'arceau si bien qu'elle peut sécarter de celui- ci et permet le passage d'un pignon 74 monté sur l'arbre d'un moteu 76; ce dernier est port par la plaque 52 La platine 40 et la plaque 52 sont disposées de part et d'autre de l'arceau 64 - Lorsque le moteur 76 tourne dans un sens ou dans l'autre, il fait-tourner la poulie 74, qui se déplace le long de la courroie 68 et provoque ainsi le pivotement de- la suspension comprenant les tiges 44 et les plaques 40, 52. Cette suspension est articulée autour des axes 48, dont la direction passe par le centre 66 de l'arceau 64 et de la collerette 22. Comme l'indique la description qui précède, la sonde 38 peut être déplacée en distance par rapport au centre 66 et en rotation autour d'un axe horizontal passant par le centre 66 L'appareil selon l'invention permet encore un autre mouvement Une plaque d'appui 78 est fixée sur la face supérieure de la table 10 et se termine par un bord incliné 80 du côté de la cuvette 20; au droit du bord 80, la table 10 porte sur sa face inférieure, un moteur 82 qui entraîne une courroie crantée 84 passant à la périphérie de la partie cylindrique 28 de la collerette De cette ma- nière, l'entraînement en rotation du moteur 82 provoque un entraînement en rotation de l'ensemble de la cuvette 20, avec toute la suspension soutenue par la collerette 22. Bien qu' on ne l'ait pas représenté, l'appareil comprend des commutateurs de fin de course destinés à em- pêcher que chacun des trois déplacements possibles soit excessif Des commutateurs de fin de course portés par la table 10 sont déclenchés par des doigts dépassant de la collerette afin de limiter la rotation de la collerette dans une plage angulaire de 270 De dame, des commutateurs de fin de course sont montés sur l'arceau et sont déclenchés par des doigts solidaires de la suspension, par exemple de la plaque 52, afin de limiter le déplacement angulaire autour du centre 66 à 60 de part et d'autre de la position centra- le représentée sur la figure 3 Enfin, des commutateurs de fin de course sont montés sur les tiges 44 et sont déclen- chês par la plaque 40 afin que celle-ci ne puisse pas trop se rapprocher de la collerette 22 ou de la plaque 52. En outreg les différents moteurs et la sonde sont évidemment alimentés par les lignes et c 2 bles ndcessai- res que l'on n'a pas représentés Cette alimentation ne pose pas de problème car la rotation de la cuvette est limitée à moins d'un tour I 1 est préférable que tous les organes électriques soient alimentés en basse tension, par exemple en 12 V En outre, la rotation limitée évite l Uapplieation de contraintes excessives sur la tuyauterie 32. La comparaison des figures 3 et 4 montre les déformations que peut subir la membrane souple 30 Ces 8 dé- formations sont bien inférieures à celles que peuvent suppor- ter normalement de telles membranes si bien que leur longd vité n'est pas affectée. L'appareil décrit précédement permet des examens d'échotomographie suivant diverses techniques En effet, l'éventail ultra-sonique peut rester dans un plan vertical tournant autour du centre 66 par rotation de la cuvette I 1 peut aussi être incliné par rapport à la verticale par com- mande du moteur 76 et les plans d'examen peuvent alors être radiaux par rapport à l'axe horizontal 48 de basculement. Des combinaisons de ces divers balayages donnent une grande souplesse d'utilisation de l'appareil. Les images obtenues avec l'appareil ont une très bonne résolution car la sonde peut être focalisée de façon optimale par rapport à l'organe examiné gr&ce au réglage commndé par le moteur 62. Lors du fonectionnement' une patiente allongée sur un lit place sa poitrine au contact de la plaque supérieure 789 sa glande mamire étant disposée dans la cuvette 20 La distance de la sonde 38 est réglée alors de manière optimale, et l'examen est réalisé alors que de l'eau à température choisie circule dans la cuvette 20 La configuration de l'ap- pareil permet l'utilisation d'un faible volume d'eau de cir- culation si bien que la pompe de circulation peut être de petite dimension. Ainsi, l'invention concerne un appareil de petite dimension, fiable, robuste, de manipulation aisée et de faible coût permettant cependant des examens très précis et de type très divers. Il est bien entendu que l'appareil ci-dessus déerit pourra donner lieu d toute modification désirable, sans sortir pour cela du c Eadr de l'invention. il REVENDICATI ONS 1 Appareil d'échotomographiè utilisable pour l'examen d'organes externes et notamment des glandes manmmai- res, cet appareil comprenant, sur un bâti, un récipient des- tiné à contenir un liquide assurant une bonne transmission des ultrasons et baignant l'organe à examiner, un émetteur- récepteur d'ultrasons formant un faisceau d'examen en éven- tail plat qui se propage dans le récipient précité, ledit émetteur-récepteur étant déplacé par rapport à l'organe exa- miné au moyen d'au mooins un mécanisme, caractérisé par le fait que: en premier lieu, le récipient est une cuvette ( 20)comprenant une collerette périphérique circulaire rigide -( 22) et un corps ( 30) formé d'une membrane souple, ladite collerette ( 22) comportant une lèvre ( 24) périphérique qui forme déversoir pour le liquide contenu dans le récipient, lèvre sous laquelle est disposé un chemin circulaire de rou- lement ( 26) qui supporte la cuvette, la membrane constituent le corps ( 30) étant fixée de manière étanche par sa périphé- rie sur la collerette ( 22) et par sa zone centrale sur 1 '- metteur-récepteur ( 38), de manière que la fenêtre de passage du faisceau de l'émetteur-récepteur ( 38) soit directement au contact avec le liquide placé dans la cuvette mais que ledit émetteur-récepteur ( 36) soit disposé à l'extérieur de ladite cuvette; en second lieu, le btti ( 10) délimite un loge- ment o est disposé le récipient ( 20), ledit logement étant entouré d'un chemin circulaire de roulement ( 14) qui a sen- siblement le m 9 me diamètre que le, chemin de roulement ( 26) de la collerette ( 22), une rigole ( 16) entourant extérieu- rement le chemin de roulement ( 14) du bfti et étant destinée à recevoir le liquide débordant auodessus de la lèvre-déver- soir ( 24) de la collerette ( 22), des organes de roulement ( 27) étant disposés entre les chemins de roulement ( 14, 26) du b Iti ( 10) et de la collerette ( 22); en troisième lieu, un mécanisme ( 82, 84) permet de faire tourner la cuvette ( 20) par rapport au b Ati autour de l'axe commun des chemins de roulement ( 14, 26) et un mé- canisme ( 48, 64, 68, 76) permet de déplacer angulairement l'émetteurrécepteur ( 38) par rapport au plan de la colle- rette ( 22). 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mécanisme destiné à faire tourner la cu- vette ( 20) comporte un moteur ( 82) et une courroie crantée ( 24) passant autour de la collerette ( 22). 3 Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un mécanisme ( 40, 42, 44, 62) d'ajustement de la distance de l'émetteur-récep- teur ( 38) par rapport au centre de la collerette ( 22). 4 Appareil selon la revendication 3, caractéri- sé par le fait que le mécanisme d'ajustement comporte une sus- pension ( 40, 44, 52) articulée sur la collerette ( 22) autour d'un axe ( 48) parallèle au plan de la collerette ( 22) et pas- sant par le centre ( 66) de celle-ci, l'émetteur-récepteur ( 38) et une commande ( 62) du mécanisme d'ajustement étant montés sur ladite suspension. Appareil selon la revendication 4, caractéri- sé par le fait que la suspension articulée comporte deux ti- ges filetées ( 44) libres en rotation et un organe ( 40) muni d'écrous non rotatifs ( 42) montés sur les tiges ( 44), l'or- gane ( 40) portant l'émetteur-récepteur ( 38), les tiges ( 44) portant une plaque ( 52) fixe par rapport aux axes desdites tiges sur laquelle est disposé un moteur ( 62) destiné à faire tourner en synchronisme les tiges filetées ( 44) autour de leurs axes. 6 Appareil selon la revendication 5, caractéri- sé par le fait que le mécanisme permettant de déplacer angu- lairement l'émetteur-récepteur ( 38) par rapport au plan de la collerette ( 22) comporte un arceau ( 64) solidaire de la collerette ( 22) et disposé dans un plan perpendiculaire à l'axe ( 48) de la suspension, ce plan passant par le centre de la collerette ( 22), la plaque ( 52) portée par les tiges ( 44) de la suspension supportant un'moteur ( 76) qui commnde la rotation de la suspension par rapport à l Uarceau ( 64). ? 7 Appareil selon l'une des revendicattions 1 à 6 " caractérisé par le fait quail comprend des comtateurs de fin de course destinés à limiter la rotation de la cuvette ( 20) à un angle inférieur à un tour et/ou des commutateur de fin de course destinés à limiter la course du mécanisme d'ajustement ( 40, 42, 44, 62) et/ou du mécanisme ( 48, 64, 68 j 76) permettant de déplacer angulairement l'metteur=récepteur ( 38)par rapport au plan de la collerette ( 22)0 8 Appareil selon lune dea revendications 1 à 7 caractérisé par le fait quail comprend au moins deux tuyau= teries ( 18, 32) dont 1 gune ( 32) débouche dans la membrane ( 30) de la cuvette ( 20) et l'autre ( 18) dans la rigole ( 16) du b Ati, la première tuyauterie ( 32) étant alimentée en liquide par une pompe de c Lrculation, qui aspire ledit ltqui- de dans un réservoir et la seconde tuyauterie ( 18) renvoyant ledit liquide dans le réservoir précité. 9 Appareil selon l une des revendications 1 à 8 e caractérisé par le fait quail comprend une table d'appui ( 78) solidaire du b&ti et disposée au-dessus de la cuvette, cette table délimitant un orifice circulaire de diamètre inférieur au diamètre extérieur de la collerette ( 22). Appareil selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l Uémetteur-râcepteur ( 38) est une sonde d'échotomographie fixée de façon amovible dans un support ( 36) qui assure létaechéité vis-àovis du liquide contenu dans la cuvette ( 20), ledit support étant solidaire de la partie centrale de la membrane ( 30).