Brevet FR2678763A1 — publié le 19930108

Câble de connexion, notamment pour sonde endocavitaire La présente invention se rapporte aux câbles de connexion, notamment à ceux destinés aux sondes endocavitaires. Ces câbles permettent entre autres de relier une sonde destinée à être introduite à I'intérieur d'une cavité aux appareils de mesure et/où d'imagerie situés à l'extérieur. De telles sondes sont particulièrement utilisées en médecine pour explorer l'intérieur du corps humain, mais leur usage s 'étend à de nombreux autres domaines, par exemple à l'inspection des parties internes des moteurs. On peut également utiliser un tel câble pour un sonar HF. On utilise dans le domaine de l'échographie médicale des sondes destinées plus particulièrement à l'examen des cavités internes du corps humain en passant par les voies naturelles, par exemple l'estomac en passant par l'oesophage. Bien entendu ces sondes doivent être de dimensions restreintes, par exemple 8 à 10mm de diamètre, et il est nécessaire que le diamètre du câble qui les relie aux organes extérieurs soit au plus égal à cette valeur. De même le câble doit être très souple pour pouvoir passer facilement dans les voies naturelles sans inconvénients pour le patient. Pour ne pas augmenter les dimensions de la sonde, on limite au maximum les appareillages électriques annexes aux capteurs qui y sont inclus, ce qui empêche dans la pratique de multiplexer les signaux et impose d'avoir dans le câble un nombre important de fils de connexions. Par exemple pour une sonde d'échographie on a un fil par élément de source ultrasonore, c'est-à-dire au total plusieurs centaines de fils. Pour réaliser ces câbles on utilise actuellement des fils coaxiaux qui sont arrangés sous forme de torons. Une telle disposition permet d'obtenir simultanément une bonne immunité aux bruits électromagnétique extérieurs et une faible diaphonie entre les fils. Toutefois une telle structure limite le nombre de fils utilisables et sa souplesse, bien que suffisante, n'est pas très satisfaisante. Pour pallier ces inconvénients l'invention propose un câble de connexion pour sonde endocavitaire, du type comprenant un faisceau de fils isolés par des gaines et réunis pour former un câble, caractérisé en ce que les dites gaines sont nues et noyées dans un matériau de bourrage conducteur. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante faite en face des figures annexées qui représentent - la fig. 1, une coupe d'un câble connu - la fig. 2, une coupe d'un câble selon l'invention ; et - la fig. 3, une coupe de ce même câble selon la longueur. Dans la coupe transversale d'un câble de type connu représentée sur la figure 1, on voit un ensemble de fils coaxiaux constitués d'une âme 101, d'une tresse métallique extérieure 102 coaxiale à cette âme, et d'un isolant souple 103 qui remplit l'espace entre la gaine et l'âme. Ces câbles coaxiaux étant toronés, le câble a par lui-même une cohésion suffisante et on utilise simplement une enveloppe extérieure très fine 104, uniquement pour empêcher l'imprégnation du câble par les fluides physiologiques. Selon l'invention on utilise, comme représenté sur la figure 2, de simples fils 201 isolés par une gaine en matériaux isolant, par exemple du fluoroéthylène-propylène (FEP) 202. Ces fils sont en fait semblables aux câbles coaxiaux de la figure 1, dans lesquels on aurait supprimé la tresse métallique extérieure 102. Pour assurer le blindage électromagnétique de ces fils, on utilise un ensemble de brins conducteurs 203 qui forment un bourrage remplissant les interstices entre les gaines 202. Ces brins qui forment le drain de masse sont par exemple en cuivre d'un diamètre de l'ordre de 100 micromètres. Pour obtenir un tel assemblage, on n'utilise pas la technique du toron, mais celle du tordon, c'est-à-dire que les fils, aussi bien ceux de connexion que les brins de bourrage, sont réunis les uns contre les autres sans précautions particulières et forment donc un alignement longitudinal qui ne présente pas une répartition régulière comme celle d'un toron. Dans ces conditions, pour obtenir un maintien de tous ces fils ensemble, on enserre le tout dans une gaine tressée extérieure 204. Cette gaine est plus épaisse que celle de la figure 1, puisqu'elle a ici un rôle de maintien mécanique. Pour obtenir là aussi une étanchéité aux liquides physiologiques, on peut soit recouvrir cette gaine d'un vernis souple, soit rajouter une gaine supplémentaire extérieure très fine semblable à la gaine 104 de la figure 1 et qui ne viendra pas gêner les mouvements de l'ensemble. Dans la coupe longitudinale représentée sur la figure 3, les conducteurs 201 recouverts par leur gaine isolante 202 conduisent les signaux de mesures symbolisés sur la figure par le signe +, et les brins conducteurs 203 sont réunis avec les fils formant la gaine de masse 204 qui est détressée à l'extrémité du câble pour former un drain de masse symbolisé par le signe -. Cette liaison supplémentaire est utile mais non nécessaire. Des essais réalisés avec un tel câble ont montré que l'on avait une légère augmentation de la diaphonie entre les fils transportant les signaux mais que celle-ci restait dans des limites tout à fait acceptables. Par contre en ce qui concerne l'immunité aux perturbations électromagnétiques, celle-ci est aussi bonne que dans la solution précédente. Enfin en ce qui concerne la souplesse du câble, elle est nettement meilleure que dans la solution utilisant des câbles coaxiaux. Du fait du remplacement des gaines coaxiales par un bourrage avec des brins métalliques, on réduit dans une part déjà importante la place prise par les fils de signal et on peut pour un même diamètre en mettre plus, ou éventuellement diminuer le diamètre du câble. Ce résultat est déjà obtenu en utilisant des gaines isolantes des fils conducteurs de même diamètre que dans le cas des fils coaxiaux, c'est-à-dire environ 150 micromètres. Pour aller plus loin on a tenté de réduire le diamètre de cette gaine, ce qui n'était pas possible dans le cas des fils coaxiaux où l'on se trouvait limité par le tressage des gaines conductrices extérieures de ces fils. On a pu ainsi descendre jusqu'à un diamètre de ces gaines de 100 micromètres tout en gardant une diaphonie acceptable. Ceci permet au choix d'augmenter le nombre de conducteur ou d'obtenir un câble moins gros et plus souple. De surcroît on abaisse ainsi la capacité linéique des conducteurs, ce qui augmente en conséquence l'impédance d'entrée côté transducteurs et permet d'obtenir une meilleure adaptation aux impédances de ces transducteurs. Dans une variante de réalisation, on a remplacé les brins conducteurs 203 par un polymère composite rendu conducteur par inclusion d'une poudre conductrice, par exemple métallique ou en graphite, et choisie dans une catégorie de matériaux très mou pour ne pas augmenter la rigidité du câble. De tels matériaux sont disponibles couramment dans le commerce. il est également possible d'utiliser une solution mixte dans laquelle on utilise un mélange de brins métalliques et de polymère conducteur. REVENDICATIONS 1. Câble de connexion, notamment pour sonde endocavitaire, du type comprenant un faisceau de fils (201) isolés par des gaines (202) et réunis pour former un câble, caractérisé en ce que les dites gaines sont nues et noyées dans un matériau de bourrage conducteur (203). 2. Câble selon la revendication 1, caractérisant en ce qu'il comporte en outre, une gaine conductrice extérieure (204) maintenant ensemble les fils isolés (201, 202) et le matériau de bourrage (203). 3. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en que le matériau de bourrage est formé d'un ensemble de fibres conductrices nues. 4. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en que le matériau de bourrage (203) est formé d'un polymère conducteur. 5. Câble selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le matériaux de bourrage (203) est formé d'un mélange de fibres métalliques nues et d'un polymère conducteur. 6. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les fils sont réunis sous la forme d'un tordon.