Brevet FR3164365A1 — publié le 20260116

Une sonde d’imagerie ultrasonore oculaire, comprenant : - un transducteur (2) configuré pour émettre depuis une surface d’émission un faisceau d’ultrasons dans une première direction (Z’) ; - un premier support (6) portant le transducteur (2), le premier support (6) étant porté mobile en rotation autour d’une deuxième direction par un premier pivot (8) ; - un second support (12) portant le premier pivot (8), le second support (12) étant porté mobile en rotation autour d’une troisième direction par un second pivot (14) ; - un châssis (20) portant le second pivot (14) ; dans laquelle le premier support (6) comprend un premier aimant (10), et le second support (12) comprend un second aimant, la sonde (1) comprenant un premier bobinage (30) configuré pour commander le déplacement du premier aimant (10) et un second bobinage (40) configuré pour commander le déplacement du second aimant. Figure pour l'abrégé : FIG. 1 Sonde d’imagerie ultrasonore oculaire La présente invention appartient au domaine de l’imagerie oculaire, et plus précisément concerne l’imagerie ultrasonore oculaire tridimensionnelle utilisant une sonde ultrasonore. État de la technique L’échographie oculaire est une méthode d’examen de l’œil utilisant les propriétés physiques des ultrasons afin de permettre à un opérateur de visualiser une représentation de l’œil. L’échographie oculaire est une technique non invasive d’imagerie qui peut donner rapidement, avec un matériel généraliste, des indications utiles et faciles à obtenir sur certaines lésions typiques de l’œil. Elle est particulièrement utile quand la cornée ou certains milieux intraoculaires sont opaques. Si des représentations bidimensionnelles ont souvent été utilisées, celles-ci ne peuvent rendre compte que d’une portion réduite de l’œil, et sont donc moins performantes que les représentations tridimensionnelles de l’œil. Des sondes ultrasonores permettant l’acquisition tridimensionnelles, utilisant notamment des barrettes d’élément transducteurs, ont été développées pour d’autres applications, mais ces sondes ne sont pas adaptées à l’imagerie oculaire, présentant un encombrement trop important et des résolutions trop faibles pour l’imagerie oculaire. De fait, l’imagerie oculaire présente des spécificités qui lui sont propres. En particulier, la représentation tridimensionnelle doit être acquise avec une grande résolution, et rapidement en quelques secondes, en raison des mouvements fréquents de l’œil. En outre, puisque la sonde doit être mise en contact avec l’œil, typiquement via un milieu intermédiaire de couplage tel qu’une solution saline équilibrée (également connue sous l’expression anglaise « balanced salt solution » abrégée en BSS) et/ou un gel ophtalmique, la sonde doit présenter un faible encombrement, et être légère. Présentation de l’invention L'invention a pour but de proposer une sonde d’imagerie ultrasonore oculaire permettant d’obtenir rapidement une représentation tridimensionnelle d’une partie d’un œil, tant en restant compact. A cet effet, il est proposé une sonde d’imagerie ultrasonore oculaire, comprenant : - un transducteur ultrasonore configuré pour émettre depuis une surface d’émission un faisceau d’ultrasons dans une première direction et pour recevoir des ultrasons ; - un premier support portant le transducteur, le premier support étant porté mobile en rotation autour d’une deuxième direction par un premier pivot ; - un second support portant le premier pivot, le second support étant porté mobile en rotation autour d’une troisième direction par un second pivot ; - un châssis portant le second pivot ; dans laquelle le premier support comprend un premier aimant, et le second support comprend un second aimant, la sonde comprenant un premier bobinage configuré pour commander le déplacement du premier aimant du premier support et un second bobinage configuré pour commander le déplacement du second aimant du second support. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - le second support présente un second aimant à deux éléments situés de part et d’autre du second pivot ; - le premier aimant est situé à une seconde extrémité du premier support opposée à une première extrémité portant le transducteur ultrasonore ; - le premier aimant comprend deux éléments d’aimant disposés à la seconde extrémité ; - la sonde comprend en outre au moins un capteur de position configuré pour acquérir des mesures représentatives d’une évolution de la position du transducteur causés par le premier aimant et/ou le second aimant ; - au moins un capteur de position est un capteur de champ magnétique configuré pour mesurer une variation de champ magnétique causée par le premier aimant et/ou par le second aimant. L'invention concerne également un système s’imagerie ultrasonore oculaire comprenant : - une sonde d’imagerie ultrasonore telle qu’on a pu la présenter précédemment ; - un dispositif d’alimentation électrique des bobinages ; - un processeur configuré pour commander une circulation électrique dans les bobinages propre à causer un déplacement du premier support et du second support. De préférence, le processeur est configuré pour faire parcourir à un centre de la surface d’émission, au moyen des déplacements du premier support et du second support, une trajectoire bidimensionnelle inscrite dans une portion d’ellipsoïde définissant une surface de déplacement. De préférence, la trajectoire ne présente pas de recoupement lorsqu’elle parcourt la surface de déplacement. Des points de mesure le long de la trajectoire où la sonde est configurée pour émettre un faisceau d’ultrasons sont préférentiellement uniformément répartis sur la surface de déplacement. 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 FIG. 1 est une vue en coupe d’un exemple de sonde selon un mode de réalisation possible de l’invention ; - la FIG. 2 montre un premier support et un second support d’un exemple de sonde selon un mode de réalisation possible de l’invention ; - la FIG. 3 montre le second support et les pivots d’un exemple de sonde selon un mode de réalisation possible de l’invention ; - la FIG. 4 montre un exemple de trajectoire formée par des lignes distribuées selon un pas angulaire ; - la FIG. 4 montre un exemple de trajectoire en spirale ; et - la FIG. 4 montre un exemple de trajectoire avec des mouvements en triangle. Description détaillée En référence aux figures 1, 2 et 3, la sonde 1 d’imagerie ultrasonore oculaire s’étend le long d’une direction longitudinale Z. Par la suite, radial désigne une direction perpendiculaire à cette direction longitudinale Z. La sonde 1 d’imagerie ultrasonore oculaire comprend un transducteur ultrasonore 2 configuré pour émettre depuis une surface d’émission un faisceau d’ultrasons dans une direction d’émission constituant une première direction Z’ et pour recevoir des ultrasons. Le transducteur ultrasonore 2 peut être mono-élément, ou peut comprendre plusieurs éléments, typiquement moins de 10 éléments et de préférence 5 éléments ou moins, par exemple organisés selon une géométrie circulaire présentant une symétrie en rotation sur la surface d’émission 4. Par exemple, des anneaux concentriques peuvent être utilisés en tant qu’éléments transducteurs. Le transducteur ultrasonore 2 est par exemple de type 15 MHz (mono-élément) ou 20 MHz (5 anneaux), et par exemple est un transducteur piézo-électrique. A titre d’exemple, la surface d’émission du transducteur ultrasonore 2 s’étend sur un diamètre de 2 à 20 mm, et de préférence de 4 à 12 mm. Le transducteur ultrasonore 2 est configuré pour émettre des ultrasons dans une plage de fréquence allant de 5 à 100 MHz, et de préférence de 12 à 50 MHz La sonde 1 comprend également un premier support 6 portant le transducteur 2. Le premier support 6 est porté mobile en rotation autour d’une deuxième direction Y par un premier pivot 8. Le premier support 6 comprend un premier aimant 10. Le premier support 6 s’étend dans la première direction Z’ entre une première extrémité et une seconde extrémité. Le premier aimant 10 est de préférence situé à une extrémité du premier support 6 tandis que le transducteur 2 est situé à l’autre extrémité, le premier pivot 8 s’étend entre le transducteur 2 et le premier aimant 10 dans la direction de la deuxième direction Y transversale à la première direction Z’. Le premier pivot 8 s’étend de part et d’autre du premier support 6. Le premier aimant 10 est configuré pour parcourir une trajectoire bidimensionnelle inscrite dans une portion de sphère. De ce fait, le premier aimant 10 peut idéalement présenter une forme épousant une portion de sphère. Cependant, il peut être difficile et onéreux de se procurer un tel premier aimant 10. Il est alors possible, comme dans l’exemple illustré, que le premier aimant 10 soit constitué par un ou plusieurs éléments d’aimants 10a, 10b, l’ensemble formant un seul aimant. Les faces des éléments d’aimants 10a, 10b doivent de préférence présenter des pôles inversés ou des pôles opposés. Dans l’exemple illustré, pour un premier élément d’aimant 10a, le pôle sud est plus proche du pivot 8 que son pôle nord, tandis que pour l’autre élément d’aimant 10b, le pôle nord est plus proche du pivot 8 que son pôle sud. Dans l’exemple illustré, le premier aimant 10 est constitué de deux éléments d’aimant 10a, 10b, qui sont de forme cylindrique, mais pourraient être d’une autre forme, pavé par exemple ou encore partiellement sphérique. Ces deux éléments d’aimants 10a, 10b s’étendent chacun selon une direction d’extension respective, qui est perpendiculaire à la deuxième direction Y et croise le premier pivot 8. De préférence, ces deux directions d’extension différentes sont situées dans un même plan perpendiculaire à la première direction Y. Les deux directions d’extension présentent un même écartement angulaire par rapport à la première direction Z’, qui est par exemple compris entre 1 et 50°, et de préférence entre 15 et 30°. Lorsque plusieurs éléments d’aimant 10a, 10b sont présents, ceux-ci sont angulairement répartis autour de la première direction Z’, et leurs directions d’extension respectives sont de préférence les mêmes par rapport à la première direction Z’. Ainsi, lors de la rotation du premier support 6 autour de la deuxième direction Y, les éléments d’aimant 10a, 10b parcourent une plus grande amplitude sur la portion de sphère. Le premier pivot 8 est porté par un second support 12, qui est porté mobile en rotation autour d’une troisième direction X par un second pivot 14. Le second support 12 entoure le premier support 6 qui traverse le second support 12 au niveau d’une ouverture centrale 16 ménagée dans le second support 12. Le premier pivot 8 traverse cette ouverture centrale 16, typiquement au milieu de cette ouverture centrale, dans la deuxième direction Y. Le second support 12 comprend un second aimant 18, de préférence situé à une périphérie extérieure opposée à l’ouverture centrale 16 dans la deuxième direction Y. De préférence, le second aimant 18 s’étend sur au moins 50% d’un périmètre d’un plan du second support 12 passant par la troisième direction X, et de préférence sur au moins 70%. Le second aimant 18 peut être à deux éléments 18a, 18b situés de part et d’autre du second pivot 14. Cette disposition permet de maximiser le couple résultant. Le second aimant 18 comprend ainsi de préférence un premier élément 18a de second aimant 18 et un second élément 18b de second aimant 18, disposés à la périphérie extérieure du second support 12 à des positions opposées de part et d’autre de l’ouverture centrale 16. Chaque élément 18a, 18b du second aimant 18 peut être constitué d’un aimant entier, avec un pôle sud et un pôle nord. Dans ce cas, les pôles d’un élément d’aimant 18a, 18b sont opposés aux pôles de l’autre élément d’aimant 18a, 18b du second aimant 18. Ainsi, en parcourant la périphérie du second support 12, on trouve successivement un pôle nord d’un premier élément 18a du second aimant 18, un pôle sud du premier élément 18a du second aimant 18, un pôle nord d’un second élément 18b du second aimant 18, un pôle sud du second élément 18b du second aimant 18. Alternativement, le second aimant 18 peut être d’une seule pièce, dont les pôles sont situés de part et d’autre du deuxième axe 14, en périphérie du second support 12. Par exemple, un tel second aimant 18 monobloc peut traverser le premier pivot 8. Le second pivot 14 est porté par un châssis 20 définissant un espace intérieur 22 dans lequel est logé au moins en partie le premier support 6 et le second support 12. Ainsi qu’illustré sur la FIG. 1 , la sonde comprend également un premier bobinage 30 configuré pour commander le déplacement du premier aimant du premier support 6. Le premier bobinage 30 est muni d’une alimentation électrique, et la circulation de courant dans le premier bobinage 30, en interaction avec l’aimant 10, génère une force agissant sur celui-ci. Puisque le premier support 6 est monté mobile en rotation autour de la deuxième direction Y, la force agissant sur le premier aimant 10 résulte en une rotation du premier support 6 autour du premier pivot 8, et donc une rotation similaire du transducteur 2 autour de la seconde direction Y. La surface d’émission du transducteur 2 est donc déplacée, et la première direction Z’ constituant la direction d’émission du faisceau d’ultrasons est donc angulairement déplacée avec la même amplitude angulaire que la rotation du premier support 6 autour du premier pivot 8. Ainsi, en fonction du courant circulant dans le premier bobinage 30, il est possible de régler la position angulaire du faisceau d’ultrasons autour de la seconde direction Y. Le premier bobinage 30 est enroulé autour de la direction longitudinale Z, à l’extérieur du châssis 20, de sorte à ce qu’au moins un plan perpendiculaire à la direction longitudinale Z intersecte le premier bobinage 30 et le premier aimant 10. De préférence, le châssis 20 comprend des cavités 24 accueillant le premier bobinage 30, afin de limiter les obstacles entre le premier bobinage 30 et le premier aimant 10. La sonde 1 comprend également un second bobinage 40 configuré pour commander le déplacement du second aimant 18 du second support 12. De préférence, le second bobinage 40 s’étendant autour de la direction longitudinale Z, et est parallèle au premier bobinage 30. Le second bobinage 40 est muni d’une alimentation électrique, et la circulation de courant dans le second bobinage 40, en interaction avec l’aimant 18, génère une force agissant sur celui-ci. Puisque le second support 12 est monté mobile en rotation autour de la troisième direction X, la force agissant sur le second aimant 18 résulte en une rotation du second support 18 autour du second pivot 14, par rapport au châssis 20 portant le second pivot 14. Il en résulte donc une rotation du premier support 6 de même amplitude angulaire autour de la troisième direction X, et donc une rotation similaire du transducteur 2 autour de la troisième direction X. La surface d’émission du transducteur 2 est donc déplacée, et la première direction Z’ constituant la direction d’émission du faisceau d’ultrasons est donc angulairement déplacée avec la même amplitude angulaire. Ainsi, en fonction du courant circulant dans le second bobinage 40, il est possible de régler la position angulaire du faisceau d’ultrasons autour de la troisième direction X. Il est à noter que puisque le premier pivot 8 est porté par le second support 12, la seconde direction Y est elle-même modifiée par la rotation du second support 12 autour de la troisième direction X. La rotation de la seconde direction Y s’effectue toutefois perpendiculairement à la troisième direction X. Le second bobinage 40 est enroulé autour de la direction longitudinale Z, à l’extérieur du châssis 20, de sorte à ce qu’au moins un plan perpendiculaire à la direction longitudinale Z intersecte le second bobinage 40 et le second aimant 18. De préférence, le châssis 20 comprend des cavités 26 accueillant le second bobinage 40, afin de limiter les obstacles entre le second bobinage 40 et le second aimant 18. Afin de permettre une régulation des positions angulaires du faisceau d’ultrasons autour de la deuxième direction Y et de la troisième direction X, la sonde 1 comprend au moins un capteur de position 50, 52 configuré pour acquérir des mesures représentatives d’une évolution de la position du transducteur causée par le premier aimant et/ou le second aimant. De préférence, un premier capteur de position 50 est configuré pour acquérir des mesures représentatives d’une évolution de la position du premier aimant porté par le premier support 6, et un deuxième capteur de position 52 est configuré pour acquérir des mesures représentatives d’une évolution de la position du second aimant porté par le second support 8. Les mesures relevées par le capteur de position 50, 52 permettent de déterminer la position du transducteur 2. De préférence, le premier capteur de position 50 est porté par le châssis 20, et est disposé à l’extérieur dudit châssis 20, i.e. en-dehors de l’espace intérieur 22. De préférence, le premier capteur de position 50 s’étend radialement à l’extérieur du premier bobinage 30. De préférence, la sonde 1 comprend au moins trois premiers capteurs50, et de préférence encore au moins quatre premiers capteurs 50. De préférence, au moins deux premiers capteurs 50 sont angulairement espacés d’au moins 70° autour de la direction longitudinale Z, et de préférence au moins trois premiers capteurs 50 sont angulairement espacés d’au moins 70°. Le premier capteur de position 50 est par exemple réalisé par un ou plusieurs capteurs de position magnétique à effet hall, de préférence au nombre de quatre. De préférence, le second capteur de position 52 est porté par le châssis 20, et est disposé à l’extérieur dudit châssis 20, i.e. en-dehors de l’espace intérieur 22. De préférence, le second capteur 52 s’étend radialement à l’extérieur du second bobinage 40. Le second capteur 52 est par exemple réalisé par un ou plusieurs capteurs de position magnétique à effet hall, de préférence au nombre de trois. De préférence, au moins deux seconds capteurs magnétiques 50 sont angulairement espacés d’au moins 70° autour de la direction longitudinale Z, et de préférence au moins trois seconds capteurs magnétiques 50 sont angulairement espacés d’au moins 70°. L’ensemble de ces capteurs peut être remplacé par un capteur de type magnétomètre 51, au moins biaxial, qui constitue alors le capteur de position configuré pour acquérir des mesures représentatives d’une évolution de la position du transducteur causée par le premier aimant et/ou le second aimant. La sonde 1 fait partie d’un système d’imagerie ultrasonore oculaire comprenant en outre un dispositif d’alimentation électrique des bobinages et un processeur configuré pour commander une circulation électrique dans les bobinages 30, 40 propre à causer un déplacement du premier support 6 et du second support 12. Typiquement, le processeur reçoit une consigne de position de mesure correspondant à l’endroit où il est souhaité émettre le faisceau d’ultrasons, et les mesures des capteurs magnétiques 50, 52. A partir de ces données, le processeur détermine le courant à faire circuler dans les bobinages 30, 40 pour modifier la position des aimants 10, 18, et donc la rotation du premier support 6 et du second support 12. De préférence, le processeur est également configuré pour commander au transducteur 2 l’émission des ultrasons, typiquement dès que la position de mesure est atteinte. Les ultrasons reçus par le transducteur 2 sont convertis par celui-ci en un signal de mesure correspondant à la position de mesure, qui rend compte d’une mesure dans l’axe de la première direction Z’ pour cette position de mesure. Comme évoqué plus haut, la sonde 1 proposée permet de modifier la direction du faisceau d’ultrasons émis selon deux axes de rotation, et permet donc à la surface émettrice de balayer l’ensemble d’une surface bidimensionnelle. Il en résulte des possibilités de balayage d’un espace d’observation d’un œil, permettant d’obtenir une représentation tridimensionnelle d’un œil. Le déplacement étant obtenu grâce à des bobinages 30, 40 interagissant avec des aimants 10, 18, il est possible d’obtenir des déplacements très rapides sans à-coups, et très précis. De préférence, la mesure échographique pour la représentation tridimensionnelle d’un œil comprend des signaux de mesure pour au moins 5000 positions de mesure différentes, et de préférence pour au moins 30 000 positions de mesure différentes, obtenues en moins de 10 secondes, de préférence 5 secondes ou moins. Le processeur est ainsi configuré pour faire parcourir à un centre de la surface d’émission, définissant une position de mesure, au moyen des déplacements du premier support 6 et du second support 12, une trajectoire bidimensionnelle inscrite dans une portion de sphère, désignée comme surface de déplacement. L’espace imagé s’étend sous la forme d’un cône tronqué à partir de cette surface de déplacement. Afin que les faisceaux d’ultrasons couvre de façon efficace l’espace de mesure, différentes stratégies de parcours des positions de mesure peuvent être adoptées. Par exemple, comme illustré sur la FIG. 4 , il est possible de faire parcourir des positions de mesure alignées selon une ligne avant de parcourir une autre ligne de positions de mesure qui est angulairement décalée par rapport à la précédente. Toutefois, cette approche n’est pas optimale, en ce qu’elle entraîne une sur-représentation de positions de mesure lorsque les lignes se rejoignent, typiquement au centre de la surface de déplacement des positions de mesure. Pour éviter ce biais, une éventuelle diminution de la densité de positions de mesure le long de la trajectoire à l’approche des recoupements de trajectoire peut être envisagée, avec toutefois des déplacements plus longs et une diminution du nombre de positions de mesure atteignables pendant un temps donné. Il est préférable d’adopter une stratégie de déplacement dans laquelle la trajectoire de déplacement entre les points de mesure ne se coupe pas elle-même, et de préférence dans laquelle les points de mesure sont uniformément répartis sur la surface de déplacement. Dans l’exemple de la FIG. 4 , une trajectoire en spirale, de préférence avec un espacement régulier entre les spires, permet de maximiser l’efficacité des déplacements et donc le nombre de points de mesure en un temps donné. D’autres approches peuvent être utilisées, comme dans l’exemple de la FIG. 4 , dans laquelle la trajectoire est formée d’une suite de lignes brisée. Ainsi que visible sur la FIG. 1 , un capot 60 attaché au châssis 20 peut fermer l’espace intérieur 22 et recouvrir le transducteur 2 afin de le protéger et de rendre étanche. En outre, une enveloppe externe peut être prévue, comprenant par exemple un carter 62 s’étendant autour de la sonde 1. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Sonde (1) d’imagerie ultrasonore oculaire, comprenant : - un transducteur (2) ultrasonore configuré pour émettre depuis une surface d’émission un faisceau d’ultrasons dans une première direction (Z’) et pour recevoir des ultrasons ; - un premier support (6) portant le transducteur (2), le premier support (6) étant porté mobile en rotation autour d’une deuxième direction (Y) par un premier pivot (8) ; - un second support (12) portant le premier pivot (8), le second support (12) étant porté mobile en rotation autour d’une troisième direction (X) par un second pivot (14) ; - un châssis (20) portant le second pivot (14) ; dans laquelle le premier support (6) comprend un premier aimant (10), et le second support (12) comprend un second aimant (18), la sonde (1) comprenant un premier bobinage (30) configuré pour commander le déplacement du premier aimant (10) du premier support (6) et un second bobinage (40) configuré pour commander le déplacement du second aimant (18) du second support (12). Sonde d’imagerie selon la revendication 1, dans laquelle le second support (12) présente un second aimant (18) à deux éléments (18a, 18b) situés de part et d’autre du second pivot (14). Sonde d’imagerie selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans laquelle le premier aimant (10) est situé à une seconde extrémité du premier support (6) opposée à une première extrémité portant le transducteur ultrasonore (2). Sonde d’imagerie selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le premier aimant comprend deux éléments d’aimant (10a, 10b) disposés à la seconde extrémité. Sonde d’imagerie selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre au moins un capteur de position (50, 51, 52) configuré pour acquérir des mesures représentatives d’une évolution de la position du transducteur (2) causés par le premier aimant et/ou le second aimant. Sonde d’imagerie selon la revendication 5, dans laquelle au moins un capteur de position (50, 51, 52) est un capteur de champ magnétique configuré pour mesurer une variation de champ magnétique causée par le premier aimant et/ou par le second aimant. Système s’imagerie ultrasonore oculaire comprenant : - une sonde (1) d’imagerie ultrasonore selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 ; - un dispositif d’alimentation électrique des bobinages ; - un processeur configuré pour commander une circulation électrique dans les bobinages propre à causer un déplacement du premier support et du second support. Système d’imagerie selon la revendication 7, dans lequel le processeur est configuré pour faire parcourir à un centre de la surface d’émission, au moyen des déplacements du premier support (6) et du second support (12), une trajectoire bidimensionnelle inscrite dans une portion d’ellipsoïde définissant une surface de déplacement. Système d’imagerie selon la revendication 8, dans lequel la trajectoire ne présente pas de recoupement lorsqu’elle parcourt la surface de déplacement. Système d’imagerie selon l’une quelconque des revendications 8 et 9, dans laquelle des points de mesure le long de la trajectoire où la sonde est configurée pour émettre un faisceau d’ultrasons sont uniformément répartis sur la surface de déplacement.