Brevet FR2924817A1 — publié le 20090612

La présente invention concerne le domaine technique général de l'endoscopie par résonance magnétique nucléaire et elle vise plus précisément une sonde endocavitaire pour l'imagerie et/ou la spectrométrie par résonance magnétique nucléaire. L'objet de l'invention trouve des applications particulièrement avantageuses pour l'exploration de tissus ou d'organes par introduction d'une sonde à l'intérieur d'une cavité humaine ou animale. L'objet de l'invention trouve des applications plus spécifiquement pour l'exploration oesophagienne, stomacale, du sphincter anal, de vaisseaux, de l'urètre ou de la prostate. Les avantages liés à l'utilisation de l'imagerie par résonance magnétique nucléaire sont bien connus. Dans l'état de la technique, il a été proposé, pour des imageurs par résonance magnétique nucléaire, de nombreuses variantes de réalisation de sondes de réception radiofréquence adaptées à la forme et/ou à la taille de la zone d'intérêt à explorer. D'une manière générale, une telle sonde ou antenne comporte un capteur radiofréquence utilisé pour détecter ou recevoir le signal de l'aimantation de la zone imagée. Diverses solutions de sondes endocavitaires ont été proposées en vue d'obtenir le meilleur rapport signal sur bruit et une uniformité améliorée du signal dans la zone d'intérêt à imager. L'analyse des solutions connues conduit à constater qu'il apparaît le besoin de disposer d'une sonde endocavitaire offrant l'avantage de présenter le meilleur compromis entre le rapport signal sur bruit et l'uniformité du signal radiofréquence dans la région d'exploration. La présente invention vise donc à proposer une nouvelle sonde endocavitaire pour l'imagerie et/ou la spectrométrie par résonance magnétique nucléaire conçue pour présenter un bon rapport signal sur bruit et une bonne uniformité du champ dans la zone explorée. Un autre objet de l'invention est de proposer une sonde endocavitaire présentant un diamètre limité pour autoriser son introduction dans des cavités de tailles réduites, pour le confort et une bonne acceptation de la sonde par le patient. Un autre objet de l'invention est de proposer une sonde endocavitaire dont le faible diamètre permet de conserver la forme anatomique en ne distendant pas les tissus et permettre ainsi un meilleur diagnostic. Pour atteindre un tel objectif, la sonde endocavitaire selon l'invention, pour l'imagerie et/ou la spectrométrie par résonance magnétique nucléaire d'une zone d'intérêt, comportant un corps allongé d'axe longitudinal présentant une extrémité distale et une extrémité proximale et comportant un capteur radiofréquence. Selon l'invention, le capteur radiofréquence comporte notamment une première et une deuxième boucles électriquement conductrices montées en série, chacune des boucles comportant un conducteur électrique aller et un conducteur électrique retour situés chacun sur une génératrice d'un cylindre centré sur l'axe longitudinal, des conducteurs aller et retour s'étendant dans un premier plan tandis que des conducteurs aller et retour s'étendent dans un deuxième plan qui est sécant au premier plan en formant entre eux un angle de 50° � 20°. Avantageusement, les premier et deuxième plans définissent des sections qui sont sécantes entre elles. Selon une caractéristique de réalisation : - le conducteur électrique aller et le conducteur électrique retour de la première boucle sont reliés entre eux par une liaison électrique, - le conducteur électrique aller et le conducteur électrique retour de la deuxième boucle sont reliées entre eux par une liaison électrique, le conducteur électrique de retour de la première boucle étant relié au conducteur électrique aller de la deuxième boucle par une liaison électrique. Selon une variante de réalisation, les boucles sont portées par une entretoise rigide cylindrique présentant des alésages débouchants pour le passage des conducteurs électriques aller et retour, l'entretoise étant pourvue à ses extrémités, d'un disque proximal et d'un disque distal de support pour les liaisons électriques. Par exemple, chaque boucle présente une longueur de l'ordre de 60 mm et 30 une largeur de l'ordre de 6 mm. Dans l'exemple réalisé, les disques proximal et distal forment des circuits imprimés de fixation et de connexion de composants électroniques permettant l'accord, l'adaptation et le découplage actif du capteur. Selon une autre variante de réalisation, les boucles sont entourées par une 5 enveloppe d'espacement entre les boucles et la zone d'intérêt et présentant une épaisseur comprise entre 1 et 2 mm. Avantageusement, la sonde comporte un manchon jetable enveloppant l'extrémité distale du corps jusqu'à l'extrémité proximale du corps. Par exemple, l'enveloppe d'espacement est réalisée par une couche de 10 matériau amagnétique recouvrant l'entretoise et/ou par le manchon jetable. Selon une caractéristique de l'invention, le manchon jetable est maintenu en position sur le corps à ses extrémités distale et proximale à l'aide de butées respectivement distale et proximale. De préférence, le manchon jetable comporte un conduit de remplissage 15 pour un ballon formé par une partie du manchon jetable, le conduit étant relié extérieurement à un ballonnet de gonflage. Par exemple, l'extrémité proximale du corps est pourvue d'un embout de raccordement pour un tube de protection du câble de raccordement du capteur radiofréquence. 20 Selon une variante de réalisation, la sonde comporte une butée proximale enfilée et fixée sur le manchon jetable. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. 25 La Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une sonde endocavitaire conforme à l'invention. La Figure 2 est une vue en coupe transversale prise selon la ligne II-II de la Fig. 1. La Figure 3 est un schéma illustrant une variante préférée de 30 positionnement des boucles constitutives du capteur radiofréquence équipant la sonde conforme à l'invention. La Figure 4 est une vue analogue à la Fig. 2 montrant un détail caractéristique de la sonde selon l'invention. Les Figures 5 et 6 sont des détails respectivement A et B de la sonde illustrée à la Fig. 1. Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 1, l'objet de l'invention concerne une sonde endocavitaire 1 pour l'imagerie et/ou la spectrométrie par résonance magnétique nucléaire d'une zone d'intérêt. A titre d'exemple, il peut être prévu d'envisager une exploration oesophagienne, stomacale, du sphincter anal, de vaisseaux, de l'urètre ou de la prostate. De manière classique, cette sonde 1 est destinée à être utilisée en association avec des imageurs par résonance magnétique nucléaire de tous types qui ne seront pas décrits plus précisément car ils font partie des connaissances générales de l'homme du métier. Cette sonde 1 se présente sous la forme d'un corps allongé 2 rigide comportant un axe central longitudinal X. Le corps 2 présente une extrémité distale 4 et une extrémité proximale 5. La sonde 1 comporte un capteur radiofréquence 7 adapté pour détecter ou recevoir le signal de résonance magnétique. Comme illustré plus précisément aux Fig. 2 et 3, le capteur radiofréquence 7 comporte une première boucle électriquement conductrice 8 montée en série avec une deuxième boucle électriquement conductrice 9. Ces boucles conductrices 8 et 9 s'étendent respectivement dans des plans P1 et P2 sécants entre eux. Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 3, la première boucle 8 comporte un conducteur électrique aller 81 et un conducteur électrique retour 82 s'étendant parallèlement entre eux et à l'axe longitudinal X et dans le premier plan P1. Le conducteur électrique aller 81 est relié au conducteur électrique retour 82 par une liaison électrique 83. La deuxième boucle 9 comporte un conducteur électrique aller 91 et un conducteur électrique retour 92 s'étendant parallèlement entre eux et à l'axe longitudinal X et dans le deuxième plan P2. Le conducteur électrique aller 91 est relié au conducteur électrique retour 92 par une liaison électrique 93. Le conducteur électrique de retour 82 de la première boucle est relié au conducteur électrique aller 91 de la deuxième boucle par une liaison électrique 94. Avantageusement, les conducteurs électriques aller 81, 91 et les conducteurs électriques retour 82, 92 sont situés chacun sur une génératrice d'un cylindre centré sur l'axe longitudinal X. Tel que cela ressort de la description qui précède, les deux boucles 8, 9 se trouvent donc montées en série. Ainsi, le courant électrique circule dans le même sens dans les conducteurs aller 81 et 91 des deux boucles, tandis que le courant électrique circule dans un même sens contraire dans les conducteurs de retour 82 et 92 des deux boucles 8 et 9. Ainsi, pour chaque boucle 8, 9, les conducteurs aller 81, 91 et les conducteurs retour 82, 92 sont parcourus par des courants circulant selon des sens opposés et symétriques par rapport à l'axe longitudinal X. De préférence, chaque boucle 8 et 9 présente une forme rectangulaire. Chaque boucle 8 et 9 présente ainsi une longueur de l'ordre de 60 mm et une largeur de l'ordre de 6 mm. En d'autres termes, la longueur des conducteurs électriques aller 81, 91 et retour 82, 92 est de 60 mm tandis que l'écartement entre un conducteur aller 81, 91 et un conducteur retour respectivement 82, 92 est de l'ordre de 6 mm. Par exemple, chaque conducteur 81, 91, 82, 92 possède un diamètre de l'ordre de 1 mm. Selon une caractéristique de l'invention, les conducteurs aller 81 et retour 82 s'étendent dans un premier plan P1 tandis que des conducteurs aller 91 et retour 92 s'étendent dans un deuxième plan P2 qui est sécant au premier plan P1 en formant entre eux un angle a de 50° � 20°. Dans l'exemple illustré, le conducteur aller 81 et le conducteur retour 82 s'étendent dans le premier plan P1 tandis que le conducteur aller 91 et le conducteur retour 92 s'étendent dans un deuxième plan P2. Les plans P1 et P2 forment entre eux un angle a de 50° � 20°. Dans l'exemple illustré, la première boucle 8 s'étend dans le premier plan P1 tandis que la deuxième boucle 9 s'étend dans le deuxième plan P2. Bien entendu, il peut être envisagé que la première boucle se trouve constituée par les conducteurs aller 81 et retour 92, tandis que la deuxième boucle est formée par les conducteurs aller 91 et retour 82 en considérant que les sens des courants sont inchangés par rapport à la description ci-dessus. Les premier P1 et deuxième P2 plans définissent ainsi des sections rectangulaires qui sont avantageusement sécantes entre elles. Bien entendu, il pourrait être envisagé que les deux boucles électriques 8 et 9 se trouvent situées l'une derrière l'autre, selon la direction longitudinale X. La disposition sécante des boucles 8, 9 entre elles permet de limiter l'encombrement du capteur radiofréquence selon l'axe longitudinal X. Selon une variante préférée de réalisation, les boucles électriques 8 et 9 sont portées par une entretoise rigide cylindrique 15 présentant des alésages 16 débouchant à chaque extrémité pour le passage des conducteurs électriques aller 81, 91 et retour 82, 92. Tel que cela ressort plus précisément à la Fig. 2, l'entretoise 15 présente une section droite transversale de préférence circulaire. Il doit être considéré que les alésages 16 aménagés dans l'entretoise rigide 15 garantissent le positionnement correct des conducteurs électrique 81, 91, 82, 92 selon une angulation déterminée de valeur a. L'entretoise rigide 15 est pourvue à ses extrémités, respectivement d'un disque proximal 17 et d'un disque distal 18 de support pour les liaisons électriques 83 et 94. Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 4, chaque disque 17 est réalisé sous la forme d'un circuit imprimé double face dans lequel sont réalisés des pistes électriques de liaison 20 entre les conducteurs électriques aller et retour des boucles. Avantageusement, les disques proximal 17 et distal 18 forment des circuits imprimés de fixation et de connexion de composants électroniques tels des condensateurs et diodes permettant l'accord, l'adaptation et le découplage actif du capteur radiofréquence. Dans la variante illustrée à la Fig. 1, l'entretoise rigide est pourvue des disques proximal 17 et distal 18, en étant montée entre un tube de préhension 21 et un tube d'introduction 22 équipé à son extrémité, d'un embout d'introduction 23 de forme arrondie. Par exemple, l'embout 23 possède un caractère atromatique. Le tube de préhension 21 est pourvu à l'extrémité proximale, d'un embout 25 de raccordement pour un tube de protection 26 du câble de raccordement électrique du capteur radiofréquence à l'imageur. Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 6, cet embout 25 présente une forme tubulaire pour le passage des câbles de raccordement du capteur radiofréquence. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'objet de l'invention, les boucles électriques 8 et 9 sont entourées par une enveloppe d'espacement 30 entre les boucles et la zone d'intérêt. Cette enveloppe d'espacement 30 présente une épaisseur comprise entre 1 et 2 mm. Cette enveloppe 30 permet de garantir le positionnement correct des boucles par rapport aux tissus à imager. Cette enveloppe d'espacement permet également de garantir une dynamique du signal dans l'image adaptée pour assurer une bonne lecture de l'image. Cette enveloppe 30 peut être réalisée par un matériau amagnétique enveloppant le corps 2 de la sonde. Selon une caractéristique de l'objet de l'invention, la sonde endocavitaire comporte un manchon jetable 31 enveloppant l'extrémité distale 4 du corps jusqu'à l'extrémité proximale 5 du corps. Un tel manchon 31 se présente donc sous la forme d'une chaussette enfilée à partir de l'extrémité distale 4 de la sonde. Avantageusement, le manchon jetable 31 contribue à réaliser partiellement ou complètement l'enveloppe d'espacement 30. Le manchon jetable 31 est réalisé par exemple en un PEEK (Polyéther-Ether-Keton). Le manchon jetable 31 comporte un conduit de remplissage 33 pour un ballon formé par une partie du manchon jetable et une membrane tubulaire montée de manière étanche en entourant le manchon. Le conduit est relié à l'extrémité proximale, à un ballonnet de gonflage externe 35. Le manchon jetable 31 est maintenu en position sur le corps 2 de la sonde, à l'extrémité distale 4 à l'aide d'une butée constituée par exemple par une bague 36 venant entourer le manchon au niveau du tube d'introduction 22. De plus, le manchon jetable 31 est maintenu en position sur le corps à l'extrémité proximale 5, à l'aide d'une butée constituée dans l'exemple, par une nervure 38 aménagée sur l'embout de raccordement 25 et sur laquelle est engagée une rainure 39 présentée par le manchon jetable 31. Selon une caractéristique préférée de réalisation, la sonde endocavitaire 1 comporte une butée proximale 40 enfilée et fixée sur le manchon jetable 31 pour limiter l'introduction de la sonde endocavitaire 1. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses 30 modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Sonde endocavitaire pour l'imagerie et/ou la spectrométrie par résonance magnétique nucléaire d'une zone d'intérêt, comportant un corps allongé (2) d'axe longitudinal (X) présentant une extrémité distale (4) et une extrémité proximale (5) et comportant un capteur radiofréquence (7), caractérisée en ce que le capteur radiofréquence (7) comporte notamment une première (8) et une deuxième (9) boucles électriquement conductrices montées en série, chacune des boucles (8, 9) comportant un conducteur électrique aller (81, 91) et un conducteur électrique retour (82, 92) situés chacun sur une génératrice d'un cylindre centré sur l'axe longitudinal (X), des conducteurs aller et retour s'étendant dans un premier plan (P1) tandis que des conducteurs aller et retour s'étendent dans un deuxième plan (P2) qui est sécant au premier plan (P1) en formant entre eux un angle (a) de 50° � 20°. 2 - Sonde endocavitaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premier (P1) et deuxième (P2) plans définissent des sections qui sont sécantes entre elles. 3 - Sonde endocavitaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que : - le conducteur électrique aller (81) et le conducteur électrique retour (82) de la première boucle (8) sont reliés entre eux par une liaison électrique (83), - le conducteur électrique aller (91) et le conducteur électrique retour (92) de la deuxième boucle (9) sont reliées entre eux par une liaison électrique (93), le conducteur électrique de retour (82) de la première boucle étant relié au conducteur électrique aller (91) de la deuxième boucle par une liaison électrique (94). 4 - Sonde endocavitaire selon la revendication 3, caractérisée en ce que les boucles (8, 9) sont portées par une entretoise rigide cylindrique (15) présentant des alésages (16) débouchants pour le passage des conducteurs électriques aller et retour, l'entretoise (15) étant pourvue à ses extrémités, d'un disque proximal (17) et d'un disque distal (18) de support pour les liaisons électriques. 5 - Sonde endocavitaire selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que chaque boucle (8, 9) présente une longueur de l'ordre de 60 mm et une largeur de l'ordre de 6 mm. 6 - Sonde endocavitaire selon la revendication 4, caractérisée en ce que les disques proximal (17) et distal (18) forment des circuits imprimés de fixation et de connexion de composants électroniques permettant l'accord, l'adaptation et le découplage actif du capteur. 7 - Sonde endocavitaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les boucles (8, 9) sont entourées par une enveloppe d'espacement (30) entre les boucles et la zone d'intérêt et présentant une épaisseur comprise entre 1 et 2 mm. 8 - Sonde endocavitaire selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un manchon jetable (31) enveloppant l'extrémité distale du corps jusqu'à l'extrémité proximale du corps. 9 - Sonde endocavitaire selon les revendications 4 à 8, caractérisée en ce que l'enveloppe d'espacement (30) est réalisée par une couche de matériau amagnétique recouvrant l'entretoise et/ou par le manchon jetable (31). 10 - Sonde endocavitaire selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que le manchon jetable (31) est maintenu en position sur le corps à ses extrémités distale et proximale à l'aide de butées (36, 38) respectivement distale et proximale. 11 - Sonde endocavitaire selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisée en ce que le manchon jetable (31) comporte un conduit (33) de remplissage pour un ballon formé par une partie du manchon jetable, le conduit étant relié extérieurement à un ballonnet de gonflage (35). 12 - Sonde endocavitaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité proximale (5) du corps (2) est pourvue d'un embout de raccordement (25) pour un tube de protection (26) du câble de raccordement du capteur radiofréquence. 13 - Sonde endocavitaire selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte une butée proximale (40) enfilée et fixée sur le manchon jetable (31).