Brevet FR2552652A1 — publié le 19850405

La présente invention concerne une sonde d'échographie ultrasonore capable de fournir à l'opérateur,au cours d'une même manipulation,deux images tomographiques complémentaires d'une même région à examiner. Le matériel existant,pour l'exploration endocavitaire par ultrasons, se divise en deux types de sondes. Il s'agit tout d'abord de sondes endocavitaires à balayaqe mécanique L'élément essentiel de ces sondes réside dans un capteur pouvant tourner ou osciller autour 10 d'un axe parallèle à ou confondu avec l'axe longitudinal de la sonde Le champ exploré est défini par la surface enqendrée, lors de la rotation du capteur, par son axe ultrasonore qui peut être soit orthogonal à l'axe de sa rotation soit incliné sur celui-ci Ainsi cette surface 15 est soit plane soit conique Le champ exploré peut dans cette surface,être limité par l'amplitude de la rotation du capteur à un secteur angulaire déterminé ou au contraire s'étendre sur la totalité de cette surface. On connaît également des sondes constituées 20 par une pluralité de cristaux s'étendant sensiblement le long d'une génératrice de la sonde, c'est-à-dire parallèlement à son axe longitudinal Cette pluralité de cristaux forme un capteur dit à balayage électronique linéaire. La surface explorée est alors constituée par un plan,ou une portion rectangulaire de plan,passant par l'axe de la sonde On peut ouvrir le champ exploratoire qui devient alors un secteur de plan plus ouvert que la portion rectangulaire susdite, par l'emploi d'une sonde légèrement incurvée portant à sa partie convexe ladite pluralité de cris30 taux. On notera que dans ces deux types de sondes, les capteurs sont disposés à la partie terminale d'un support relativement rigide, le plus souvent cylindrique, destiné à assurer la mise en place et le déplacement des 35 capteurs à l'intérieur de la cavité,notamment vaginale ou rectale, à explorer. Chaque sonde ne fournit qu'un seul type d'image soit contenant l'axe de la sonde, soit sécant avec cet axe Or l'utilisation de l'échographie dans le diagnostic médical requiert fondamentalement une représentation tomographique exhaustivedes organes à l'aide de plans de coupe différents Le minimum requis est de deux plans de coupe orthogonaux La satisfaction de cette exigence implique, avec les dispositifs connus,le recours à l'introduction successivede deux sondes différentes pour obtenir, successivement dans le temps,les deux images tomographiques complémentaires. Les inconvénients de l'utilisation de deux sondes successives réside d'une part dans l'inconfort pour 15 le patient et d'autre part dans la nécessité de choisir et conserver des informations recueillies par la première sonde pour pouvoir effectuer une comparaison avec celles fournies par la seconde sonde. La présente invention se propose de pallier 20 ces inconvénients par le moyen d'une sonde unique Cette sonde offre, outre les avantages de chacun des deux types rappelés ci-dessus, la possibilité d'une meilleure approche des organes dans l'espace et un repérage topographique optimal des lésions, contribuant ainsi au choix de la meil25 leure stratégie thérapeutique. A cet effet, l'invention a pour objet une sonde d'échographie ultrasonore d'examen par voie endocavitaire, pour délivrer au moins deux images tomographiques complémentaires Cette sonde comporte: un support longitudinal sensiblement cylindrique, une pluralité de cristaux élémentaires disposes sensiblement le long d'une génératrice dudit support et formant un capteur à balayage électronique linéaire, un capteur à balayage mécanique,monté à rotation par rapport au support, autour de son axe longitudinal, et connecté à un organe d'entraînement de sa rotation par un organe de transmission, 255 Z 652 et des moyens de connexion électriques ou électroniques de chacun des capteurs s'étendant, à l'intérieur dudit support, depuis ces derniers jusqu'à d'une part,un générateur et d'autre part,un appareil de visualisation des signaux recueillis. Dans un premier mode de réalisation, le capteur à balayage mécanique est constitué par un transducteur tournant dont l'axe ultrasonore est sensiblement perpendiculaire à son axe de rotation. Dans un second mode de réalisation le capteur à balayage mécanique est constitué par un transducteur fixed'axe ultrasonore longitudinal, associé à un miroir acoustique tournant autour de l'axe longitudinal du support, d'inclinaison réglable sur cet axe et attelé audit organe 15 de transmission. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires. Il sera fait référence aux dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est un schéma général de la sonde selon l'invention, la figure 2 illustre par un schéma, un pre25 mier de réalisation de celle-ci, la figure 3 représente un second mode de réalisation de l'invention, la figure 4 est le schéma d'une variante de réalisation de la figure 3, la figure 5 est une représentation schématique d'un troisième mode de réalisation de l'invention, la figure 6 illustre par un schéma les différentes surfaces balayées par la sonde. En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit une sonde constituée par un support 1 sensiblement cylindriques Ce support, relativement rigide, est équipé d'une série de cristaux élémentaires 2 le long d'une de ses génératrices Ces cristaux constituent un capteur à balayage électronique, connu en lui-même, qui permet d'explorer un demi-plan passant sensiblement par l'axe du support 1 Ce capteur s'étend sur la plus grande partie du support 1 tout en étant plutôt décalé vers sa zone distale Ai-delà de ce capteur, au voisinage de l'extrémité libre du support, on a représenté en 3 la zone dans laquelle est placé un second capteur ultrasonore capable d'explorer un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du support 10 par le moyen d'un balayage mécanique c'est-à-dire par rotation de l'axe ultrasonore du capteur perpendiculaire à l'axe longitudinal du support Ce capteur de la zone 3 sera illustré plus en détail en regard des figures 2 à 4. L'ensemble du support 1, du capteur 2 et de la zone 3 est encapuchonné par un embout extérieur non représenté, qui protège les capteurs tout en constituant la forme extérieure du support,donc de la zone active de la sonde. Le support comporte également une enveloppe 4 déformable,dans laquelle il est logé de manière étanche 20 grâce à une collerette de fixation 5 Le volume intérieur de cette enveloppe peut être purgé ou alimenté en eau, au moyen de conduits disposés dans le support 1 et débouchant en 6 et 7 à sa surface. Le support se prolonge d'une poignée 8 de manipulation permettant son introduction et son orientation dans la cavité à explorer, ainsi que la modification de cette orientation Cette poignée comporte des boutons de commande du fonctionnement de la sonde ainsi que des index de rappel de l'orientation du capteur à balayage électro30 nique linéaire. Les connexions électriques et électroniques des capteurs 2 et de la zone 3 sont réalisés au moyen d'un câblage de connexion,s'étendant à l'intérieur du support 1, pour relier lesdits capteurs d'une part,à une source d'excitation des transducteurs qui forment les capteurs pour émettre par effet piézo-électrique les ultrasons et d'autre part,à un système de visualisation des signaux émis par les capteurs lorsqu'ils fonctionnent en récepteurs des échos ultrasoniques Ce système de visualisation est représenté en 9 sur la figure 1 pour le capteur à balayage mécanique situé dans la zone 3 de la sonde et en 10 pour le capteur à balayage électronique linéaire Il s'agira de préférence d'une visualisation vidéo. Sur la figure 2 on retrouve certains des éléments de la figure 1 avec les mêmes références On voit qu'ici le capteur à balayage mécanique est constitué par un transducteur 11 calé sur un arbre 12, susceptible d'être 10 animé d'un mouvement de rotation au moyen d'un organe d'entraînement non représenté Cet arbre 12 sera de préférence creux de manière que les conducteurs électriques puissent être logés à l'intérieur de celui-ci. L'arbre 12 peut être soit rigide, dans le cas 15 o une poignée de manipulation est disposée à proximité du support 1, le moteur étant alors logé dans cette poignée, soit souple et simplement guidé rigidement à l'intérieur du support 1 au niveau du capteur à balayage électronique linéaire 2 Cet arbre souple de transmission permet de 20 disposer la sonde selon l'invention à l'extrémité d'un appareil du type endoscope, pour explorer des cavités éloignées de leur ouverture naturelle d'accès. Par ailleurs on pourra prévoir que le transducteur 11 est brochable de manière amovible à l'extrémité 25 de l'abre 12,ce qui permettra son interchangeabilité et ainsi de choisir le transducteur le mieux adapté à l'examen considéré. Sur cette figure 2 on a également représenté le capuchon 13 évoqué en regard de la figure 1 Ce capuchon 30 est amovible. Ce n'est par sortir du cadre de l'invention que de placer le transducteur tournant 11 entre deux séries égales et alignées de cristaux,qui forment le capteur à balayage électronique linéaire Cette disposition offre 35 l'avantage d'avoir des surfaces d'exploration par chacun des capteurs, toujours sécantes Dans ce cas il est nécessaire de prévoir une synchronisation de l'activation des deux capteurs de manière à éviter que les signaux émis ou réfléchis de l'un viennent en interférence avec ceux de l'autre. Sur la figure 3 on a représenté une variante de réalisation du capteur à balayage mécanique Celui-ci est I dans cet exemple,constitué par un transducteur fixe 14 dont l'axe ultrasonore est parallèle à l'axe du support 1. Cet transducteur est associé à un miroir acoustique 15 monté à rotation sur l'arbre de transmission 12 Ce miroir étant à 45 , le champ exploré est perpendiculaire à l'axe 10 du support 1 On peut prévoir l'attelage du miroir 15 à l'arbre de transmission 12 réglable en inclinaison de manière à transformer le champ exploré en une surface conique. De même que dans la figure précédente, le capteur à balayage mécanique constitué par le transducteur 14 et le miroir 15, 15 peut être inséré au milieu du capteur à balayage électronique 2. La figure 4,qui est une variante de réalisation de la figure 3, montre que le transducteur 14 fixe est situé entre le capteur à balayage électronique linéaire 2 et le miroir 15, contrairement à la disposition de la figure 3. Ainsi le miroir 15 peut être directement attelé en rotation à l'arbre de sortie d'un moteur 16 situé en partie distale de la sonde. Sur la figure 5 on a représenté une sonde dont 25 le support 1 est légèrement incurvé, avec un grand rayon de courbure, de manière que le capteur à balayage électronique linéaire 2 couvre,non plus une portion rectangulaire de planmais un secteur de plan Cette disposition permet d'augmenter le champ exploratoire couvert par ce capteur 2. 30 Sur cette figure 5 comme sur la figure 6 on a représenté schématiquement les surfaces explorées respectivement par le capteur à balayage électronique linéaire 2 et le capteur à balayage mécanique situé dans la zone 3. On voit sur ces figures, que lorsque le capteur à balayage 35 mécanique engendre une surface d'exploration conique, dirigée vers l'arrière de la sonde, cette surface vient en intersection avec la surface explorée par le capteur à balayage électronique linéaire La trace de cette intersection dans le plan couvert par le capteur 2 est représentée par la ligne 17 Cette intersection peut,par manipulation de la sonde,être placée précisément dans la zone à examiner dont on aura une image visualisée selon deux surfaces sensiblement orthogonales par les deux systèmes de visualisation 9 et 10 Les images ainsi recueillies permettront une évaluation beaucoup plus précise de l'étendue de la tumeur ou de la lésion examinée. Il est possible grâce à l'invention d'obtenir une imagerie selon deux directions des zones examinées et ce soit alternativement soit simultanément Cette visualisation d'une part permet d'éviter la prise de cliché lorsqu'il s'agit de comparer deux examens réalisés successivement avec deux sondes différentes et d'autre part supprime la 15 nécessité de choisir les images à fixer sur cliché, ce qui évite l'introduction d'un facteur subjectif pouvant influencer la qualité de l'examen. REVENDICATIONS 1. Sonde d'échographie ultrasonore d'examen par voie endocavitaire pour délivrer au moins deux images tomographiques complémentaires, caractérisée en ce qu'elle comporte: un support O)longitudinal sensiblement cylindrique une pluralité de cristaux élémentaires, disposés sensiblement le long d'une génératrice dudit support( 1), formant un capteur( 2)à-balayage électronique linéaire, un capteur 01)à balayage mécanique, monté à rotation par 10 rapport au support 0),autour de son axe longitudinal, et connecté à un organe d'entraînement de sa rotation par un organe( 12)de transmission, des moyens de connexion électriques ou électroniques de chacun des capteurs s'étendant à l'intérieur dudit 15 support, depuis ces derniers jusqu'à d'une part un générateur et, d'autre part, à un appareil( 9 % OO)de visualisation des signaux recueillis. 2. Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que le capteur à balayage mécanique est constitué par 20 un transducteur 01)tournant, dont l'axe ultrasonore est sensiblement perpendiculaire à son axe de rotation 02). 3. Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que le capteur à balayage mécanique susdit est constitué par un transducteur fixe 04)d'axe ultrasonore longi25 tudinal,associé à un miroir acoustique( 15)tournant autour de l'axe longitudinal du support ( 1),d'inclinaison réglable sur ledit axe, et attelé audit organe( 12)de transmission. 4. Sonde selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit miroir ( 15)est disposé entre le capteur à 30 balayage électronique linéaire(Z et le transducteur( 14). 5. Sonde selon la revendication 3, caractérisée en ce que le miroir( 15) susdit est situé au-delà dudit transducteur( 14)par rapport audit capteur à balayage électronique( 2)et en ce que l'organe de transmission et l'organe 35 d'entrainement( 16)du miroir ( 15)sont situés au-delà de ce dernier. 6. Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le capteur à balayage mécanique est disposé en position distale( 3)de la sonde par rapport au capteur à balayage électronique linéaire ( 2). 7 Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,caractérisée en ce que le capteur à balayage mécanique est disposé entre deux parties alignées du capteur à balayage électronique linéaire( 21 8. Sonde selon l'une quelconque des revendications 10 1 à 4, 6 et 7, caractérisée en ce que l'organe de transmission( 12)du capteur à balayage mécanique( 11, 14,15) est un arbre rigide et en ce que l'organe d'entraînement est situé dans une poignée( 8) de manipulation de la sonde solidaire du support susdit et pourvu des commandes dudit organe d'en15 trainement. 9. Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 6 et 7, caractéirsée en ce que l'élément de transmission( 12)est souple et est guidé rigidement dans le support( 1) au voisinage du capteur à balayage électronique linéaire(J. 10 Sonde selon la revendication 6, caractérisée en ce que le capteur à balayage mécanique( 11)est connecté de manière amovible à l'organe de transmission ( 12). 11. Sonde selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisée en ce qu'au moins le capteur à balayage mécanique est recouvert d'un capuchon( 13)rigide et amovible conférant à la sonde sa forme extérieure. 12. Sonde selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support et les captenrs sont contenus dans une enveloppe( 4)souple et défor30 mable, dans laquelle débouchent des canalisations( 6)et( 7) de remplissage et de purge de son volume intérieur ménagées dans ledit support.