Brevet FR3127874A1 — publié le 20230414

L'invention concerne une sonde ultrasonore (1) comprenant un corps avec une interface d'émission/réception hémisphérique (6) couverte de transducteurs ultrasonores (8) configurés pour émettre des ondes ultrasonores dans une cavité interne hémisphérique (4), caractérisée en ce que le corps de la sonde (2) comprend au moins six modules (10) portant les transducteurs ultrasonores (8), chaque module (10) correspondant à une partition de même superficie d'une surface hémisphérique, et définissant un quadrilatère sphérique sur ladite surface hémisphérique. Figure pour l'abrégé : figure 1b Sonde ultrasonore hémisphérique modulaire La présente invention se rapporte au domaine des transducteurs à ultrasons. Plus précisément, l'invention concerne une sonde ultrasonore hémisphérique définissant une cavité interne hémisphérique dans laquelle des transducteurs ultrasonores sont configurés pour émettre et/ou recevoir des ondes ultrasonores. Certaines applications requièrent une sonde ultrasonore hémisphérique apte à procéder à l'inspection ou au traitement par ultrasons d'un objet placé dans la cavité interne hémisphérique de la sonde ultrasonore. C'est notamment le cas pour des applications médicales d'imagerie ou thérapeutiques, dans lesquelles l'objet placé est par exemple un sein ou le haut d'une tête. La forme hémisphérique permet en particulier d'utiliser simultanément un grand nombre de transducteurs (jusqu'à plusieurs milliers) formant une grande surface d'émission, permettant d'obtenir une forte puissance et/ou une couverture angulaire la plus large possible, permettant d'obtenir une surface imagée plus grande ou une image obtenue de meilleure résolution ou de meilleure qualité (avec moins d'artefacts). Une telle sonde ultrasonore hémisphérique doit donc présenter une grande taille puisqu'elle doit accueillir l'objet à inspecter dans la cavité interne hémisphérique qu'elle définit, et doit être capable d'accueillir un grand nombre d'éléments, ce qui pose de multiples contraintes. D'abord, une telle sonde se révèle complexe à fabriquer tant par sa taille et sa forme que par la nécessité de gérer les interconnexions entre les nombreux transducteurs et les moyens de traitement des signaux. Tout défaut de fabrication ou de fonctionnement d'une partie minime de la sonde ultrasonore hémisphérique peut rendre impossible l'utilisation de celle-ci. Puisque les transducteurs sont disposés sur une interface d'émission/réception hémisphérique faisant face à la cavité interne hémisphérique, il est très difficile d'intervenir sur un transducteur ultrasonore pour corriger un défaut ou remplacer celui-ci en cas de défaillance. Il existe donc un besoin pour une sonde ultrasonore hémisphérique qui soit facile à fabriquer et facile à réparer. Présentation de l'invention L'invention a pour but de remédier au moins en partie à ces inconvénients et préférentiellement à tous, et propose ainsi une sonde ultrasonore comprenant un corps avec une interface d'émission/réception hémisphérique couverte de transducteurs ultrasonores configurés pour émettre des ondes ultrasonores dans une cavité interne hémisphérique, caractérisée en ce que le corps de la sonde comprend au moins six modules portant les transducteurs ultrasonores, chaque module correspondant à une partition de même superficie d'une surface hémisphérique, et définissant un quadrilatère sphérique sur ladite surface hémisphérique. L'aspect modulaire de la sonde ultrasonore permet d'en faciliter grandement la fabrication et la maintenance. Il est par exemple possible de ne remplacer qu'un module en cas de défaillance. Le partitionnement de la surface hémisphérique par un quadrilatère sphérique permet d'assurer la conservation de la forme hémisphérique de la sonde ultrasonore tout en permettant de disposer de modules dont la forme permet un montage facile sans introduire de fragilités ou de difficultés de fabrication. La sonde ultrasonore est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles : - les modules sont identiques au moins en termes de forme ; - chaque sommet d'un quadrilatère sphérique d'un module est adjacent à moins de quatre sommets de quadrilatères sphériques d'autres modules ; - les bords du quadrilatère de chaque module sont des arcs de grand cercle de la surface hémisphérique ; - les modules partitionnent la surface hémisphérique selon des arcs de grands cercles obtenus par rotation de 45° selon trois axes perpendiculaires dans un repère centré sur le centre du bord de la surface hémisphérique ; - le corps de la sonde ultrasonore comprend exactement 6 modules ou 12 modules ; - les transducteurs ultrasonores d'un module définissent chacun un quadrilatère sphérique sur la surface hémisphérique, les bords du quadrilatère de chaque transducteur ultrasonore étant des arcs de grand cercle de la surface hémisphérique ; - chaque module comprend une face d'émission/réception formant une partie de l'interface d'émission/réception hémisphérique, et les transducteurs ultrasonores sont répartis sur ladite face d'émission/réception selon un réseau organisé selon une pluralité d'arcs de premiers grands cercles et d'arcs de seconds grands cercles de l'interface d'émission/réception hémisphérique, les premiers grand cercles passant par un premier point commun, les seconds grands cercles passant par un second point commun, le premier et le second point commun étant séparés par un quart de cercle de l'interface d'émission/réception hémisphérique ; - les premiers grands cercles ont un espacement angulaire régulier entre eux, et/ou les seconds grands cercles ont un espacement angulaire régulier entre eux, ou dans lequel les colonnes de transducteurs ultrasonores ont une même superficie et/ou les rangées de transducteurs ultrasonores ont une même superficie ; - le corps comprend en outre une armature sur laquelle sont montés les modules, et/ou chaque module comprend une structure de montage apte à être assemblée avec des structures de montage d'autres modules. Présentation des figures L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisations et des variantes selon la présente invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la est une vue d'ensemble en perspective de trois-quarts haut montrant le corps d'une sonde ultrasonore selon un mode de réalisation possible de l'invention ; la est une vue d'ensemble en perspective de trois-quarts bas montrant le corps d'une sonde ultrasonore selon un mode de réalisation possible de l'invention ; la est une vue en éclaté du corps d'une sonde ultrasonore à 12 modules ultrasonore selon un mode de réalisation possible de l'invention ; la est une vue en éclaté du corps d'une sonde ultrasonore à 6 modules ultrasonore selon un mode de réalisation possible de l'invention ; la est une vue de dessus d'un exemple de partitionnement d'une surface hémisphérique en modules d'un corps d'une sonde ultrasonore selon un mode de réalisation possible de l'invention, montrant les arcs de grands cercles intervenant dans ledit partitionnement ; la est une vue de côté de l'exemple de la ; la est une vue d'ensemble en perspective de trois-quarts bas montrant le corps d'une sonde ultrasonore avec une répartition aléatoire des transducteurs ultrasonores sur chaque module, selon un mode de réalisation possible de l'invention ; la montre un principe de répartition de transducteurs ultrasonores sur la partie de l'interface d'émission/réception hémisphérique d'un exemple de sonde ultrasonore selon un mode de réalisation possible de l'invention. Sonde ultrasonore (1) comprenant un corps avec une interface d'émission/réception hémisphérique (6) couverte de transducteurs ultrasonores (8) configurés pour émettre des ondes ultrasonores dans une cavité interne hémisphérique (4), caractérisée en ce que le corps de la sonde (2) comprend au moins six modules (10) portant les transducteurs ultrasonores (8), chaque module (10) correspondant à une partition de même superficie d'une surface hémisphérique (12), et définissant un quadrilatère sphérique sur ladite surface hémisphérique (12). Sonde ultrasonore selon la revendication 1, dans lequel les modules (10) sont identiques au moins en termes de forme. Sonde ultrasonore selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque sommet d'un quadrilatère sphérique d'un module (10) est adjacent à moins de quatre sommets de quadrilatères sphériques d'autres modules (10). Sonde ultrasonore selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les bords du quadrilatère de chaque module (10) sont des arcs de grand cercle de la surface hémisphérique (12). Sonde ultrasonore selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les modules (10) partitionnent la surface hémisphérique selon des arcs de grands cercles obtenus par rotation de 45° selon trois axes perpendiculaires dans un repère centré sur le centre du bord de la surface hémisphérique (12). Sonde ultrasonore selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps (2) de la sonde ultrasonore (1) comprend exactement 6 modules ou 12 modules (10). Sonde ultrasonore selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les transducteurs ultrasonores d'un module (10) définissent chacun un quadrilatère sphérique sur la surface hémisphérique (12), les bords du quadrilatère de chaque transducteur ultrasonore étant des arcs de grand cercle de la surface hémisphérique (12). Sonde ultrasonore selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque module (10) comprend une face d'émission/réception formant une partie de l'interface d'émission/réception hémisphérique (6), et les transducteurs ultrasonores (8) sont répartis sur ladite face d'émission/réception selon un réseau organisé selon une pluralité d'arcs de premiers grands cercles (24) et d'arcs de seconds grands cercles (26) de l'interface d'émission/réception hémisphérique (6), les premiers grand cercles passant par un premier point commun (A), les seconds grands cercles passant par un second point commun (B), le premier et le second point commun étant séparés par un quart de cercle de l'interface d'émission/réception hémisphérique (6). Sonde ultrasonore selon la revendication précédente, dans lequel les premiers grands cercles (24) ont un espacement angulaire régulier entre eux, et/ou les seconds grands cercles (26) ont un espacement angulaire régulier entre eux, ou dans lequel les colonnes de transducteurs ultrasonores ont une même superficie et/ou les rangées de transducteurs ultrasonores ont une même superficie. Sonde ultrasonore selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps (2) comprend en outre une armature sur laquelle sont montés les modules (10), et/ou chaque module comprend une structure de montage apte à être assemblée avec des structure de montage d'autres modules.