Brevet FR2554708A1 — publié le 19850517

DISPOSITIF POUR LA TRANSMISSION D'ULTRA-SONS POUR UNE SONDE D'ECHOTOMOGRAPHIE, ADAPTE A LA MESURE DE LA CIRCULATION DU SANG DANS UN VAISSEAU. La présente invention a trait à un dispositif pour la transmission d'ultra-sons entre, d'une part, une tête émettrice-réceptrice d'ultra-sons équipant une sonde d'échotomographie utilisable notamment pour la formation en temps réel d'images d'organes d'un organisme vivant et, d'autre part, la région anatomique à examiner, ce dispositif étant adapté à la mesure de la circulation du sang dans un vaisseau. Les sondes d'échotomographie en temps réel utilisées en diagnostic médical permettent d'obtenir dans de bonnes conditions des images d'exploration d'organes relativement profonds. Cependant, lorsque l'on désire explorer des organes plus superficiels, comme par exemple des vaisseaux périphériques, etc... la qualité des images reçues diminue fortement. On a déjà proposé de réaliser des dispositifs de couplage et de fermeture pour la transmission d'ultrasons entre une téte acoustique et une région anatomique et comprenant un élément servant de contenant à un milieu liquide à l'intérieur duquel est au moins partiellement immergée la té te tête émettrice-réceptrice > et une membrane fine souple obturant la partie antérieure de cet élément et destinée à autre appliquée contre la région anatomique à examiner de façon à former une paroi mince, souple et déformable susceptible de s'adapter étroitement à la forme de la région anatomique à explorer. La demande de brevet français n0 81-22294 du, 27 Novembre 1981 aux noms des déposants fournit un dispositif réalisant cette fonction qui est de maniement commode et d'un prix de revient économique ; dans ce dispositif, l'élément servant de contenant au milieu liquide est réale sé d'une seule pièce par moulage d'une matière souple élastiquement déformable, ledit élément délimitant un évi- dement ouvert à ses deux extrémités, la membrane fine et souple étant directement assujettie, de façon amovible, sur ltextrémité avant de l'élément et l'ouverture de l'extré- mité arrière dudit élément étant dimensionnée de façon que la tete émettrice-réceptrice soit serrée élastiquement à l'intérieur de ladite ouverture et assure sa fermeture étanche ; un tel dispositif est amovible, susceptible d'étire monté ou démonté très rapidement tout en- étant étanche et il ne risque pas de détériorer à la longue la tête émettriceréceptrice tout en assurant un excellent contact avec la région anatomique à explorer, et, par ailleurs, il n'est pas contondant envers les téguments. On sait par ailleurs que l'on utilise l'effet Doppler pour mesurer la vitesse de circulation du sang dans les vaisseaux, un tel examen étant pratiqué avec un crayon comportant des quarts émetteur et récepteur d'ultrasons que l'on applique sur la peau en suivant le trajet des vaisseaux. La variation des fréquences de l'onde ultrasonique dues à la réflexion sur les globules rouges en mouvement fait apparattre un son qui est amplifié et enregistré graphiquement. On détermine ainsi la vitesse circulatoire dans les artères qui irriguent le cerveau, ainsi que dans toutes les artères des membres et dans les veines. Dans la mesure de cette vitesse de circulation du sang dans les vaisseaux, si rien ne permet d'orienter parfaitement la sonde à effet Doppler par rapport à l'axe du vaisseau, on a une erreur aléatoire sur le résultat de la mesure. Les déposants ont imaginé un perfectionnement à la tête de sonde dd'échotomographie comportant une poche à eau amovible, ce perfectionnement consistant à utiliser le bénéfice de la poche à eau et le centrage directionnel que permet de réaliser la sonde d'échotomographie pour diriger une sonde à effet Doppler. Le centrage visuel que permet l'échotomographie assure une visée parfaite de la sonde Doppler sur le vaisseau et, par conséquent, une absence d'erreur dans la mesure. La présente invention a donc pour objet le produit industriel nouveau que constitue un dispositif pour la transmission d'ultra-sonsentre, d'une part, une tête émettrice réceptrice d'ultra-sons équipant une sonde d'échotomographie, et, d'autre part, une région anatomique à examiner, ce dispositif comprenant, d'une part, un élément servant de contenant à un milieu liquide à l'intérieur duquel est au moins partiellement immergée la téte émettrice-réceptrice précitée, et, d'autre part, une membrane fine et souple obturant la partie avant dudit élément et destinée à ètre appliquéecontre la région anatomique à examiner, caractérisé par le fait qu'une sonde de mesure de la vitesse de circulation du sang dans un vaisseau par émission-réception d'ondes est montée dans ledit élément selon une orientation prédéterminée par rapport à l'axe du faisceau d'ultra-sons émis par la tête émettrice, l'ensemble étant tel que le centrage visuel qu'autorise l'échotomographie permet de donner une orientation correcte à la sonde de mesure par rapport aux vaisseaux dans lesquels on souhaite effectuer la mesure. La sonde de mesure est, en particulier, une sonde à effet Doppler, à ultra-sons. Conformément à un mode de réalisation préféré du dispositif selon la présente invention, la sonde à effet Doppler est orientée de telle sorte que le faisceau d'ultrasons qu'elle produit traverse la membrane au droit de la fenêtre d'échotomographie. En particulier, l'axe de la sonde de mesure forme un angle oQ d'environ 450 avec l'axe du faisceau d'ultrasons engendré par la téte émettrice de la sonde d'échotomographie. Conformément à un mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, l'élément destiné à conte nir le milieu liquide est traversé par un passage dont l'extrémité interne est obturée de façon étanche, la sonde de mesure pouvant être introduite dans ledit passage depuis llextérieur. De préférence, l'extrémité interne du passage en question est obturée par une membrane fixée contre la paroi interne de li élément destiné à contenir le milieu liquide, notamment par collage. Un fourreau peut être introduit à force dans le passage pratiqué dans 1 'élément destiné à contenir le milieu liquide, ledit fourreau recevant la sonde de mesure. Selon lTze autre caractéristique du dispositif selon la présente invention, la sonde de mesure est introduite dans son logement par coulissement avec un faible jeu. La tête émettrice-réceptnce est associée à un écran qui comporte, d'une part, une ligne matérialisant la trace du plan formé par l'axe du faisceau d'ultra-sons provenant de la sonde de mesure et par l'axe du faisceau d'ultra-sons provenant de ladite tête, et, d'autre part, un point matérialisant l'axe de visée de ladite tete. Pour mieux faire comprendre l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 représente une vue en perspective du dispositif selon l'invention, en place sur la tete émettrice-réceptrice d'une sonde rotative sectorielle pour une échotomographie en temps réel ; - la figure 2 est une vue en perspective de ce mXme dispositif, sans la membrane souple qui lui est associée, la partie antérieure dudit dispositif étant présentée de face ; - la figure 3 est une vue de ce dispositif dans la position de montage de la figure 1, en coupe longitudinale par rapport à la tête ; et - la figure 4 est également une vue de ce dispositif dans la position de montage de la figure 1, en coupe transversale par rapport à la tête, cette coupe étant effectuée suivant IV-IV de la figure 3. En se référant au dessin, on voit que l'on a représenté une sonde d'échotomographie 1 qui consiste en une sonde temps réel rotative sectorielle, de type connu, cette sonde 1 comportant une tête 2 émettrice-réceptrice d'ultrasons, qui est décrite plus en détail ci-après et sur laquelle est adapté, de façon amovible, un dispositif 3 également décrit plus en détail ci-après, pour la transmission des ultra-sons entre, d'une part, la tête 2 et, d'autre part, une région anatomique 4 (figure 4) à explorer, ce dispositif 3 servant de support à une sonde de mesure de la vitesse du sang dans les vaisseaux, avantageusement une sonde-crayon de Doppler 5. La tête 2 de la sonde 1 contient un ou des cristaux émetteurs et récepteurs, ces cristaux pouvant autre mis en rotation afin de provoquer un effet de balayage. Dans ce but, la sonde 1 est équipée d'un moteur 6, lequel est relié à la tête 2 par un renvoi de transmission 7. La tête 2 présente une forme sensiblement tronconique dont l'axe est disposé sensiblement parallèlement à celui du moteur 6, le renvoi 7 étant disposé dans un plan sensiblement perpendiculaire à la tête 2 et au moteur 6, la plus grande face de la tête 2 se trouvant adjacente au renvoi 7. Par ailleurs, la tête 2 présente une protubérance-nervure 2a située dans son plan axial passant par l'axe du moteur 6. Le dispositif 3 pour la transmission des ultrasons est constitué de trois parties, à savoir, un élément principal creux 8, une membrane fine et souple 9 fermant l'élément 8 à sa partie antérieure, et un couvercle 10 fermant ledit élément 8 à sa partie postérieure. L'élément principal 8 est constitué par un bloc en mousse de silicone moulée d'un seul tenant. Il présente un corps 8a de forme généralement cylindrique se prolongeant, à sa partie antérieure, par une semelle Sb de section sensiblement elliptique, cette dernière présentant extérieurement, au voisinage de sa bordure libre, une gorge périphérique Il dont le r3le est décrit plus loin. L'élément 8 délimite un évidement central 12 débouchant à la fois dans la partie antérieure et dans la partie postérieure dudit élément 8. A l'extrémité postérieure de ce dernier, l'évidement 12 présente une forme correspondant sensiblement à la forme de la tête émettriceréceptrice 2 et de sa zone de jonction avec le renvoi d'angle 7, de sorte que ladite tête 2 et le renvoi d'angle 7, dansla zone de jonction précitée,puissent autre serrés élastiquement à l'intérieur de ladite ouverture et assurer sa fermeture étanche, ainsi qu'on peut le voir notamment sur la figure 3. La partie de ltévidement 12 qui s'ouvre dans la paroi antérieure de l'élément 8 a sensiblement la conformation du faisceau d'ultra-sons généré par la tete émettrice 2. Cette partie de 1 'évidement 12 est délimitée par quatre faces inclinées opposées deux à deux et s'évasant vers l'extérieur du dispositif 3, à savoir, deux petites faces planes 13a, et deux grandes faces planes 13b, l'angle d'inclinaison des deux petites faces 13a étant sensiblement égal à 900, ainsi qu'on peut le voir sur la figure 4. L'évidement 12 débouche dans la face antérieure de la semelle 8b selon une ouverture oblongue 14, dont l'axe longitudinal présente la même orientation que celle de l'axe longitudinal de la section elliptique de la semelle 8b.Chacune des petites faces 13a se raccorde à une bordure arrondie de l'ouverture 14. Par ailleurs, le corps 8a de l'élément 8 est 80- lidaire des deux boulons 15 dont la ttte est noyée, au moulage, dans la matière constitutive dudit élément 8 et dont la tige filetée émerge de la face postérieure du corps 8a, ces deux boulons 15 étant disposés dans un même plan axial passant par le grand axe de l'ouverture oblongue 14. En outre, l'élément 8 est pourvu d'un canal (non représenté) débouchant, à l'une de ses extrémités, dans la partie avant de l'évidement 12, et, à son autre extrémité, sur la face arrière dudit élément 8, ce canal étant destiné à recevoir un conduit souple 20 (figure 3) dont le rale est indiqué plus loin. Conformément à la présente invention, l'élément 8 est traversé par un passage cylindrique 16a (figure 4) qui débouche, à l'une de ses extrémités,dans une des faces 13a délimitant la partie antérieure de l'évidement 12, et, à l'autre extrémité, dans la paroi latérale externe du corps 8a de l'élément 8, ce passage 16a étant disposé de telle sorte que son axe longitudinal coupe l'axe de symétrie du faisceau émis par la tête 2 en un point situé au voisinage de ou sur la membrane 9. Le passage 16a est, à son extrémité interne, obturé par une membrane 17, laquelle est fixée contre la zone de paroi 13a correspondante par exemple par collage. En outre, dans le passage 16e est introduit à force un fourreau 16b qui reçoit le crayon-sonde de Doppler 5. Le couvercle 10 présente la forme d'une plaque en matière synthétique rigide, par exemple en polyuréthane. La face antérieure de ce couvercle 10 présente une forme correspondant à celle de la face postérieure de l'élément 8, avec un évidement central 10a, qui, en position du montage du couvercle 10, reçoit la protubérance 2a de la tête de mesure 2. En outre, le couvercle 10, présente, d'une part, deux passages 18 (figure 4) lui permettant d'être traversé par les extrémités dépassantes de tiges filetées 15, lorsque ledit couvercle 10 est mis en place sur l'élément 8, et, d'autre part, un canal, non représenté, qui, lorsque le couvercle 10 est en place, vient se présenter dans le prolongement du canal pratiqué dans l'élément 8. Dans la position de montage, le couvercle 10 est assujetti par des écrous à oreilles 19, et on peut alors insérer dans le canal pratiqué dans le couvercle 10, canal qui se prolonge par celui pratiqué dans l'élément 8, le conduit 20 qui consiste en un court tronçon de tube relié 2 kan robinet extérieur 21, que l'on peut voir sur la figure 3 et dont le ralle est décrit plus loin. La membrane 9 consiste en une feuille de latex fine et souple dont la périphérie est serrée dans la gorge 11 de la semelle 8b par un jonc élastique 22. Le fonctionnement s'effectue de la façon suivante : Pour le montage, on enduit tout d'abord de vaseline la ttte de mesure 2 et on la chausse dans le bloc de sili conte formé par l'élément 8, lequel a, par ailleurs, été doté de sa membrane 9. Le couvercle 10 est ensuite mis en place sur les tiges filetées 15, ce qui guide le conduit 20 en bonne position, et il est assujetti au moyen des écrous à oreilles 19. On effectue ensuite le remplissage et la purge par l'intermédiaire du robinet 21, la quantité de liquide prévue étant, de préférence, distribuée à l'aide d'une seringue graduée.Ensuite, on introduit la sonde 5 dans son lo gemment. Pour la mesure de la vitesse du sang dans un vaisseau, on dispose la tête 2 ainsi équipée sur la peau du patient, dans la région du vaisseau considéré, par exemple le vaisseau 4a tel que schématisé sur la figure 4. A la sonde dlecho- tomographie 1 est associée un écran sur lequel on peut voir l'image du vaisseau 4a. Sur oet écran, sont matértalisé > , d'une part, la trace du plan formé par l'axe de la sonde 5 et par l'axe du faisceau provenant de la tête 2, et, d'autre part, le point constitué par l'axe de visée de la tete 2, ce point se trouvant sur la trace du plan précité. En particulier, on peut s'arranger pour que ce point occupe le centre de l'écran et que la trace du plan précité soit constituée par exemple par une ligne verticale sur l'écran. Lorsque l'on pose la tête 2 équipée de l'élément 8 et de sa membrane 9, le vaisseau 4a étudié occupe une position quelconque sur écran, car il est peu probable que l'on ait réussi du premier coup à orienter correctement la tête 2 par rapport au vaisseau. On effectue alors le réglage suivant On commence par déplacer la tête 2 par rapport à la région anatomique à étudier de telle sorte que l'image du vaisseau 4a sur l'écran, par suite d'un déplacement en translation, soit telle que l'image de l'axe du vaisseau contienne le point matérialisant l'axe de visée de la tête 2.Il est possible alors que ce réglage suffise pour obtenir une mesure correcte de la vitesse du sang dans le vaisseau par la sonde Doppler ; toutefois, un dernier réglage peut être effectué de façon à assurer le meilleur positionnement possible de la sonde par rapport au vaisseau : il suffit en effet de déplacer à nouveau la tête 2 par rapport à la région anatomique considérée pour que l'image de l'axe du vaisseau 4a sur écran subisse une rotation amenant l'image de l'axe dudit vaisseau à coincider avec la ligne matérialisant la trace du plan formé par l'axe de la sonde 5 et par l'axe du faisceau provenant de la tête 2. Pour le démontage, on retire la sonde 5, on aspire le liquide dans une seringue par l'intermédiaire du robinet 21, on démonte le couvercle 10 et on extrait la sonde 2 de l'élément 1. Il est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la transinission d'ultra-sons entre, d'une part, une ttte (2) ér#ttrice-réceptrice d'ultrasons équipant une sonde d'échotomooraphie (1), et, d'autre part, une région anatomique (4) à examiner, ce dispositif comprenant, d'une part, un élément (8) servant de contenant à un milieu liquide à l'intérieur duquel est au moins par tiellemert immergée la tete émettrice-réceptrice précitée (2), et, d'autre part, une membrane (9) fine et souple obtu rant la partie avant dudlt élément (8) et destinée à autre appliquée contre la région anatomique (4) à examiner, caractérisé par le fait qu'une sonde (5) de mesure de la vitesse de circulation du sang dans un vaisseau par émission-réception d'ondes est montée dans ledit élément (8) selon une orientation prédéterminée par rapport à l'axe du faisceau d'ultra-sons émis par la tête émettrice (2), l'ensemble étant tel que le centrage visuel qu'autorise l'échotomogra- phie permet de donner une orientation correcte à la sonde de mesure (5) par rapport au vaisseau dans lequel on souhaite effectuer la mesure. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la sonde de mesure (5) est une sonde à effet Doppler à ultra-sons. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la sonde à effet Doppler est orientée de telle sorte que le faisceau d'ultra-sons qu'elle produit traverse la membrane (9) au droit de la fenêtre d1échotomo- graphie. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'axe de la sonde de mesure O forme un angle A d'environ 450 avec l'axe du faisceau d'ultra-sons engendré par la tête émettrice (2) de la sonde d'échotomographie. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'élément (8) destiné à conte nir le milieu liquide est traversé par un passage (16a) dont l'extrémité interne est obturée de façon étanche, la sonde de mesure pouvant autre introduite dans ledit passage (16a) depuis l'extérieur. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'extrémité interne du passage (16a) est obturée par une membrane (17) fixée contre la paroi interne de l'élément (8) destiné à contenir le milieu liquide, notamment par collage. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'un fourreau (16f) est produit à force dans le passage (l6a) pratiqué dans ltelément (8) destiné à contenir le milieu liquide, ledit fourreau (16b) recevant la sonde de mesure (5) 8 - Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que la sonde de mesure (5) est introduite dans son logement par coulissement avec un faible jeu. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la tête émettrice-réceptrice (2) est associée à un écran qui comporte, d'une part, une ligne matérialisant la trace du plan formé par l'axe du faisceau d'ultra-sons provenant de la sonde (5) et par l'axe du faisceau d;ultra-sons provenant de ladite tête (2) et, d'autre part, un point matérialisant l'axe de visée de ladite tête (2).