Brevet FR2569341A1 — publié le 19860228

La présente invention concerxl + es sondes ultrasonores d'examen intracorporel, plus particulièrement par les voies naturelles, et destinées a permettre, par échographie, l'analyse, l'examen ou le diagnostic visuel de certains des organes fonctionnels situés à proximité de telles voies naturelles. A titre d'applications non limitées, l'objet de l'inven- tion concerne les sondes ultrasonores d'examen intracorporel3 telles que les sondes transoesophagiennes et, plus particulierement encore, les sondes endo-urétrales. L'examen endocavitaire par sonde ultrasonore s'effectue, jusqu'à présent, au moyen de sondes à caractère rigide, ctest-A-dire d'appareils comprenant une tête d'émission d'un faisceau ultrasonore, portée par un élément allongé rigide reliant cette tete à un corps de préhension. Un tel corps constitue aussi un boîtier générateur de fréquences ultrasonores et un organe moteur chargé deentraîner en rotation, au moins partielle et dans ce cas alternée, un arbre de transmission sollicitant le pivotement du transducteurD afin de bénéficier d'une plage angulaire d'examen au moins partielle, sinon équivalente a 3600. On conçoit que l'engagement dtune telle sonde rigide pose des problèmes dans de nombreux cas, lorsque la voie naturelle empruntée offre une section de passage limitée ou un trajet sinueux. Ceci est particulierement le cas dans l'application a l'examen endourétral. Pour effectuer un tel examen au moyen des sondes connues, le praticien introduit, a l'intérieur de la voie naturelle, une gaine rigide qui sert de guide pour la sonde ultrasonore et pour l'engagement de la tête et de l'élément rigide. Toutefois, la mise en place de cette gaine rigide nécessite une anesthésie importante, en raison des difficultés rencontrées pratiquement et des contraintes imposées au patient. Pour tenter de remédier à cet inconvénient important s'opposant à examen rapide en utilisation ambulatoire, on a proposé de réaliser des sondes d'examen intracorporel en reliant la tête au corps de préhension par un élément allongé souple. Les techniques utilisées jusqu'# présent n'ont pas pu permettre l'obtention d'un élément allongé souple présentant, néanmoins, une tenue suffisante pour permettre l'introduction seule dans une voie naturelle, telle que l'uretre. L'utilisation d'une telle sonde implique donc toujours le recours a une gaine rigide qui est responsable des inconvénients précédents. Le seul avantage pouvant être mis au compte d'une telle sonde dite souple réside dans le fait qu'elle est moins fragile et ne risque pas d'être déformée par suite de coup ou de choc comme les sondes rigides qui font naître, dans ce cas, lors de la rotation imprimée au transducteur, un faux-rond désagréable pour le sujet. En d'autres termes, le probleme posé n'a toujours reçu, jusqu'# présent, aucune solution et les techniques connues d'utilisation de sondes ultrasonores, introduites par engagement préalable d'une gaine de guidage, s'opposent toujours à une utilisation de telles sondes, autrement que par une anesthésie préalable du patient. La présente invention vise a éliminer totalement cet inconvénient en proposant une sonde d'examen ultrasonore intracorporelle a caractere souple, mais permettant néanmoins l'introduction propre, sans gaine de guidage, dans les voies naturelles. En d'autres termes, l'objet de l'invention propose une nouvelle sonde ultrasonore d'examen intracorporel comprenant une tête reliée a un corps de préhension par l'intermédiaire d'un élé- ment allongé, flexible mais possédant une tenue mécanique propre suffisante pour permettre son introduction directe sans gaine dans une cavité naturelle, même de section relativement faible, comme, par exemple, dans le cas d'application a un examen endo-urétral. Un autre objet de l'invention est de proposer une nouvelle sonde ultrasonore d'examen intracorporel conçue de manière que le cheminement de la sonde a l'intérieur d'une voie naturelle puisse être conduit, pratiquement, sans grande difficulté par le praticien, même dans le cas où cette voie naturelle impose le franchissement d'un coude. Un autre objet encore de l'invention est de proposer une sonde ultrasonore d'examen intracorporel comportant des moyens permettant de faire circuler a l'intérieur d'elle-même un liquide de nettoyage ou de couplage acoustique, voire de traitement, soit au moment du cheminement, soit lors de l'examen d'une cavité.# Pour atteindre les buts cirdessus, l'objet de l'invention est caractérisé en ce que la sonde comprend :: - un élément allongé souple composé . d'une gaine extérieure souple, d'un flexible tubulaire de transmission, concentrique et interne a la gaine, . d'un câble coaxial d'alimentation électri que interne au flexible, - d'une tête solidaire en rotation du flexible, portant un transducteur raccordé électriquement au câble coaxial et montée dans un palier de sup port et de rotation adapté a l'extrémité distale de la gaine, - d'un embout de raccordement adapté l'extrémité proximale de la gaine et comprenant un raccord tubulaire engagé dans la gaine, . une bague taraudée et un presse-étoupe mon tés sur le raccord, . un corps d'assemblage coop#érant avec la bague et le presse-étoupe, . un arbre tubulaire d'entraînement porté par le corps et accouplé au flexible, et des moyens de liaison électrique portés par l'arbre et auxquels le câble coaxial est raccordé, - et des moyens pour la circulation d'un fluide. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. I est une coupe-élévation, en partie arrachée, de la sonde conforme à l'invention. Les fig. 2 et 3 sont des coupes-élévations partiell#es montrant, à plus grande échelle, des détails caractéristiques de réalisation de l'objet de l'invention. La sonde ultrasonore d'examen intra-corporel conforme à l'invention, telle que représentée aux dessins, comprend, principalement, trois parties savoir : une tête 1, un élément de liaison 2 et un embout de montage et raccordement 3 sur un carter ou boîtier de préhension, non représenté aux dessins. Ainsi que cela est connu dans la technique, un tel carter ou boîtier contient un générateur d'impulsions, destiné à alimenter un transducteur ultrasonore porté par la tête 1, et un organe moteur chargé de commander à distance la rotation de la tête I sur son axe sur au moins une plage angulaire partielle et, dans un tel cas, selon une rotation alternative. La tête I comprend un corps 4, en toute matiere appropriée, délimitant un berceau 5 dans lequel est maintenu un transducteur 6 immobilisé et fixé pour s'étendre parallelement à l'axe longitudinal du corps 4 par une masse de matiere isolante 7. Le corps 4 comporte une extrémité distale 8 présentant une forme sensiblement semi-sphérique pour faciliter sa pénétration et son engagement dans une voie naturelle. A l'opposé de l'extrémité 8, le corps 4 forme une queue décolletée 9 destinée à assurer la liaison avec l'élément allongé 2. La queue décolletée 9 délimite, extérieurement, une portée cylindrique 10 limitée par un rebord extrême 11 associé à un chanfrein 12 dont la fonction est précisée dans ce qui suit. La queue décolletée 9 délimite, intérieurement et concentriquement à la portée cylindrique 10, un puits 13 en forme d'alésage dont le fond est fermé par la masse isolante 7. L'élément allongé 2 comprend, principalement, un flexible tubulaire 14 dont la partie terminale distale est rendue solidaire, par tout moyen convenable, de la tête 1 en étant engagée et immobilisée angulairement et axialement à l'intérieur du puits 13. Le flexible 14 est, de préférence, constitué par deux enroulements hélicoidaux 15 et 16 de fil flexible, par exemple métallique, enroulés à spires jointives selon deux sens opposés. L'enroulement helicoldal extérieur est choisi dans le sens inverse à celui de rotation imprimé par l'organe moteur au flexible 14, de façon que cette rotation ait tendance à produire une réduction du diamètre des spires constitutives, ainsi qu'un areboutement de ces dernieres, afin de limiter, voire supprimer, le décalage angulaire de transmission entre l'organe moteur et la tête 1. Dans certains cas, le flexible 14 peut être constitué par trois enroulements hélicoidaux superposés. L'élément allongé 2 comprend, par ailleurs, un câble électrique 17 å deux conducteurs co-ariaux disposé à l'intérieur du flexible 14. Le câble 17 comprend une ême conductrice 18 et une tresse conductrice périphérique la qui sont noyées par leur partie terminale dans la masse 7 et réunies séparément par des conducteurs propres au transducteur 6. L'élément allongé 2 comprend, par ailleurs, une gaine souple 20 en toute matie ru appropriée, qui peut être constituée, soit par une enveloppe tubulaire 20a, soit encore par un ressort hellcosw dal 20b,à spires jointives ou non, recouvertes d'une peau 20e. La gaine souple 20 est disposée coneentriquement à l'extérieur du fle,iç ble 14 et présente un diamètre intérieur supérieur a celui du fleri- ble 14. L'extrémité distale de la gaine 20 est pourvue d'un palier rapporté 21 an matiere présentant une bonne tenue mécanique ainsi qu'un faible coefficient de frottement, en vue de coopérer avec la portée 10 de la queue 9. Le palier 21 est rapporté et immobilisé par tout moyen convenable et présente, de préférence, une ou plusieurs fentes axiales 22 lui conférant une faculté d'expansion élastique pour permettre l'engagement de la queue 9 par contrainte axiale exercée à partir du chanfrein 12. Ces moyens structurels permettent d'établir une liaison par encliquetage entre la queue 9 et le palier 21 et d'assurer l'immobilisation avec possibilité de rotation de la queue 9 par le rebord 11 et un épaulement 4a formé par le corps 4 dans la zone fron tière avec la queue décolletée 9. La partie terminale proximale de l'élément 2 est adaptée sur l'embout 3 de raccordement qui comprend un corps 23 d'assemblage sur un boîtier de préhension non représenté et contenant, comme dit précédemment, un générateur de courant électrique et un organe moteur. A cette fin, le corps d'assemblage 23 comporte, par exemple, un moyen de fixation 24, tel qu'une bague taraudée. Le corps d'assemblage 23 forme un nez 25 assurant le maintien axial et angulaire, par une bague de serrage 26 et un presse-étoupe 27, d'un raccord tubulaire 28 formant une partie annelée 28a sur laquelle est engagée, par contrainte de déformation élastique ou plastique, la partie terminale proximale de la gaine souple 20. La liaison entre la gaine souple 20 et la partie terminale 28a du raccord 28 peut être complétée, le cas échéant, par une frette, un collier ou tout autre moyen technique équivalent. Le corps d'assemblage 23 supporte, par un roulement 29, un arbre tubulaire d'entraînement 30 s'étendant axialement à l'intérieur du nez, coaxialement au raccord tubulaire 28, ainsi qu'à l'intérieur de ce dernier. L'arbre tubulaire d'entraînement forme une partie terminale 30a qui est accouplée par un manchon 31 à la partie terminale proximale du flexible 14. La partie terminale proximale 30b de l'arbre tubulaire 30 est constituée en forme d'armature porteuse, par exemple, pour un enroulement de fil électrique 32 destiné à coopérer avec un enroulement complémentaire présenté par le boîtier de préhension, afin de constituer un transformateur électrique tournant. L'enroulement 32 est raccordé électriquement à l'âme 18 et à la tresse 19 du câble électrique 17 à conducteurs coaxiaux.De préférence, le câble 17 est maintenu à l'intérieur de l'arbre tubulaire 30 par une bague d'étanchéité 33 qui assure la même fonction vis-à-vis de la paroi périphérique interne de l'arbre tubulaire 30 dans laquelle elle est, par exemple, encastrée. La bague 33 pourrait être remplacée par une masse de matière isolante et étanche remplissant l'arbre tubulaire 30 et dans laquelle le câble 17 est noyé. La partie terminale 30b de l'arbre tubulaire 30 est pourvue d'un doigt 34 déporté axialement et destiné à réaliser un assemblage d'entraînement en rotation en coopérant avec un logement complémentaire présenté par la tête de l'arbre de sortie de l'organe moteur, non représenté, inclus au boîtier de préhension. Les moyens décrits ci-dessus permettent de constituer une sonde ultrasonore d'examen intracorporel comportant un élément 2 allongé, de faible section et flexible en raison de sa constitution par trois éléments coaxiaux non rigides, à savoir le râble 17, le flexible d'entraînement 14 et la gaine 20. Le flexible 14 assume une première fonction d'entraînement en rotation de la tête 1, ainsi qu'une seconde fonction de liaison flexible et confère une tenue propre à l'élément 2 pouvant, ainsi, être introduit directement dans une voie naturelle, sans nécessiter la mise en place préalable d'une gaine de guidage. La mise en oeuvre d'un flexible 14 et d'un câble 17 à conducteurs coaxiaux permet de simplifier la construction de la sonde. En effet, ces moyens permettent de reporter à l'intérieur du boîtier les organes de transfert d'énergie électrique et de transmission d'énergie mécanique d'entraînement en rotation. La mise en oeuvre d'un câble électrique 17 à conducteurs coaxiaux permet de limiter l'encombrement et, par conséquent, de réduire le diametre de la gaine 2. Un tel câble offre, en plus, l'avantage de rendre possible l'entraînement en rotation, selon un seul sens et de façon continue, de la tête 1 lorsqu'vil est souhaité obtenir une image échographique périphérique. Par ailleurs, le montage de la queue 9 dans le palier 21 de la gaine 2 et l'accouplement du flexible à l'arbre d'entraînement 30 par un manchon 31, permettent de maintenir convenablement le flexible et d'obtenir une rotation douce, sensible, sans appliquer, à la partie terminale 30b de l'arbre 30, une force de rotation élevée. Un autre avantage de la construction selon l'invention réside dans le fait que le flexible 14 tubulaire permet d'utiliser le volume interne qu'il délimite et en partie seulement occupé par le câble 17, en tant que canalisation de circulation d'un fluide de nettoyage, de traitement ou de couplage acoustique devant être introduit dans la voie naturelle ou la cavité à examiner. A cet effet, la tête 1 comprend un tube 35 qui est immobilisé par la masse de matière isolante 7, de façon à s'étendre sensiblement axialement à l'intérieur du flexible 14. Les extrémités du tube 35 sont ouvertes, de façon à faire communiquer le volume interne du flexible 14 avec la face extérieure du corps 4 de la tête 1. L'apport et/ou le retrait de fluide liquide est effectué à partir du corps d'assemblage 23 en prévoyant, dans ce dernier, un puits 41 débouchant dans l'intervalle subsistant entre le nez 25 et l'arbre 30. De préférence, une garniture d'étanchéité 42 est alors interposée entre l'arbre 30 et l'alésage du nez 25 pour être placée entre l'orifice du puits 41 et le roulement 29. Pour faciliter l'engagement de la sonde décrite cidessus, notamment lorsqu'il convient d'assurer son cheminement dans une voie naturelle de faible section comportant, en outre, un ou plusieurs passages coudés, il est avantageux de prolonger le corps 4 par un embout flexible 36. Un tel embout est, par exemple, constitué par une masse de matière élastique 37, telle qu'en latex, surmoulée sur un segment de ressort hélicoidal 38. Le surmoulage est effectué pour ménager une partie terminale 39 de plus faible section susceptible d'être introduite à force dans un alésage 40 présenté par la partie terminale distale du corps 4 de la tête 1. Un tel embout 36 peut ainsi être sollicité en flexion autour de la partie ou du pied 39 selon une direction radiale quelconque pour faciliter le franchissement d'un passage coudé au-delà duquel il reprend son alignement initial dans le prolongement axial du corps 4. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 -Sonde ultrasonore d'examen intracorporel du type comprenant une tête (1) portant au moins un transducteur ultrasonore (6) et un élément allongé (2) reliant la tête à un embout (3) de raccordement sur un corps de préhension et d'alimentation électrique du transducteur, caractérisée en ce qu'elle comprend - un élément allongé (2) souple composé d'une gaine extérieure souple (20) d'un flexible tubulaire de transmission (14) concentrique et interne à la gaine, . d'un câble coaxial (17) d'alimentation électrique interne au flexible, - d'une tête (1) solidaire en rotation du flexible, portant un transducteur (ó) raccordé électrique- ment au câble coaxial et montée dans un palier (21) de support et de rotation adapté à l'extré- mité distale de la gaine# - d'un embout de raccordement (3) adapté à l'extra- mite proximale de la gaine et comprenant . un raccord tubulaire (28) engagé dans la gaine, . une bague taraudée (26) et un presse-étoupe (27) montés sur le raccord, ~ un corps d'assemblage (23) coopérant avec la bague et le presse-étoupe, O un arbre tubulaire d'entraînement (30) porté par le corps et accouplé au flexible, . et des moyens de liaison électrique (32) portés par l'arbre et auxquels le câble coaxial est raccordé, - et des moyens (35) pour la circulation d'un fluide. 2 - Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête est prolongée par un embout flexible (36) axial. 3 - Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que la gaine extérieure est constituée par une enveloppe (20a) en matière souple. 4 - Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que la gaine extérieure est constituée par un ressort hélicoïdal (20b) à spires jointives recouvert d'une peau (20c) en matière souple. 5 - Sonde selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la tête (1) forme une queue tubulaire (21) délimitant concentriquement un puits (13) d'engagement et de solidarisation avec l'ex- trémité distale du flexible (14) et une portée cylindrique (10) extérieure engagée et maintenue axialement par encliquetage dans le palier (21) de l'extrémité distale de la gaine. 6 - Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de circulation du fluide comprennent, d'une part, un canal (35) de direction axiale s'ouvrant sur la face extérieure de la tête et à l'intérieur du flexible et, d'autre part, un raccord (41) porté par le corps d'assemblage (23) et débouchant dans l'intervalle délimité entre lui-même et l'arbre d'entraînement (30) qui est entouré par une garniture d'étanchéité (42) interposée entre le raccord et un roulement (29) de support de l'arbre. 7 - Sonde selon la: revendication 1, caractérisée en ce que l'embout de raccordement (3) comprend un arbre d'entraînement tubulaire (30) qui s'étend axialement dans le nez (25) du corps d'assemblage (23) et à l'intérieur du raccord tubulaire (28) et qui est rendu solidaire en rotation du flexible par un manchon d'accouplement (31). 8 - Sonde selon la revendication 1 ou 7, caractérisée en ce que l'embout de raccordement (3) comprend un arbre d'entrai- nement tubulaire (30) porté et centré par un roulement (29) dans le corps d'assemblage (23) et formant à son extrémité proximale une armature (30b) de support d'au moins un enroulement (32) d'un transformateur tournant, coopérant avec un enroulement complémentaire porté par le corps de préhension et alimenté en énergie électrique, ladite armature portant des moyens de raccordement électrique avec le câble coaxial et des moyens (34) d'accouplement avec l'arbre de sortie d'un moteur disposé dans le corps de préhension. 9 - Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que le flexible (14) est constitué par deux enroulements hélicoï- daux superposés de fil (15, 16), enroulés en sens inverse, l'enroulement extérieur étant dans le sens contraire à celui de rotation imprimé au flexible par l'arbre d'entraînement tubulaire.