FR2507321A1

FR2507321A1 - Appareil de diagnostic pour la determination de la structure et de la qualite de tissus

Info

Publication number: FR2507321A1
Application number: FR8209593A
Authority: FR
Inventors: Raimo Sepponen
Original assignee: Instrumentarium Oyj
Current assignee: Instrumentarium Oyj
Priority date: 1981-06-04
Filing date: 1982-06-02
Publication date: 1982-12-10
Also published as: GB2101320B; JPH0251602B2; IT1151266B; FI64282B; DE3220490A1; GB2101320A; FI811733A0; JPS584543A; US4543959A; FI64282C; IT8221645A0

Abstract

A.L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE DIAGNOSTIC PERMETTANT D'OBTENIR SIMULTANEMENT DES INFORMATIONS RELATIVES A LA STRUCTURE ET A LA QUALITE DES TISSUS A PARTIR D'UNE CIBLE, PAR EXEMPLE UN CORPS HUMAIN DEVANT ETRE EXAMINE. B.L'APPAREIL COMPREND DES MOYENS 1 DESTINES A EMETTRE DES IMPULSIONS ULTRASONIQUES ET A DETECTER ET A ENREGISTRER DES REFLEXIONS PROVENANT DES INTERFACES ENTRE LES TISSUS DANS UNE ZONE DE LA CIBLE 16 DETERMINEE PAR LESDITS MOYENS, ET DES MOYENS 10 DE TRAITEMENT DES INFORMATIONS OBTENUS DANS UNE ZONE DE LA CIBLE A L'AIDE DES IMPLUSIONS ULTRASONIQUES AINSI QUE DES MOYENS 8 PERMETTANT DE VISUALISER LES INFORMATIONS POUR REPERER ET LOCALISER LA ZONE DE TISSUS A CARACTERISER. L'APPAREIL COMPREND EN OUTRE DES ELEMENTS 2, 3, 11, 12, 13 PERMETTANT D'OBTENIR DES INFORMATIONS D'IDENTIFICATION DE TISSUS PAR UN PHENOMENE DE RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE A PARTIR D'UNE CIBLE A EXAMINER DE MANIERE QUE LA ZONE D'IDENTIFICATION DE TISSUS 19 SENSIBLE A LA RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE SE TROUVE DANS LA ZONE DE LA CIBLE 16 LOCALISEE ET VISUALISEE PAR LES IMPULSIONS ULTRASONIQUES POUR PERMETTRE UNE ANALYSE IMMEDIATE DE LA ZONE DE TISSUS A CARACTERISER. C.APPLICATION: EXAMEN ET OBSERVATION DE DIVERSES MALADIES.

Description

Les ultrasons interviennent dans les diagnostics médicaux relatifs à

l'examen de diverses conditions de maladie, à l'observation de l'évolution de

diverses conditions considérées normales (telles que la grossesse) ou à l'exa-

men de structures anatomiques.

Dans les appareils à-ultrasons modernes, on obtient une image des tissus situés au-dessous d'un détecteur d'examen en faisant appel à diverses solutions électriques ou mécaniques pour réaliser le balayage par un faisceau d'ultrasons ou pour créer un front planaire des ondes ultrasoniques L'image est

créée par émission d'une impulsion ultransonique à l'aide d'un détecteur à ma-

trice, en un matériau piézoélectrique par exemple (en d'autres termes, un détec-

teur se composant d'une ligne d'éléments détecteurs en un matériau piézoélectri-

que), cette impulsion se propageant comme une onde plane dans les tissus se

trouvant sous le détecteur Lorsque cette onde rencontre une surface o l'impé-

dance acoustique, c'est-à-dire la vitesse de propagation des ultrasons, change

rapidement, une partie du front d'onde proportionnelbà l'intensité dudit chan-

gement est renvoyée à la matrice à cristaux qui, immédiatement après avoir émis

une impulsion, cherche à détecter les échos de retour.

Une unité de traitement montée sur la matrice à cristaux définit la position d'une surface réfléchissante par rapport à la direction longitudinale

de la matrice et, en fonction de l'intervalle de temps entre le moment d'émis-

sion de l'impulsion et le moment de retour de l'écho, la distance entre une surface réfléchissante et la matrice à cristaux De ce fait, le fonctionnement est analogue à celui d'un radar L'unité de traitement produit alors une vue en

plan des surfaces réfléchissantes situées au-dessous d'une matrice à cristaux.

Du fait que l'impédance acoustique change en général lorsque le front ultrasoni-

que traverse des interfaces des tissus, l'image reçue se conforme assez bien à

la structure des tissus d'un organisme.

Une faiblesse bien connue des diagnostics par ultrasons réside dans leur manque de précision en caractérisant les tissus Par exemple, de l'eau, du sang, un tissu musculaire à fibres denses et le tissu de la rate se ressemblent

en produisant des zones sans échos sur une image ultrasonique De même, des ré-

flexions représentant des variations du tissu à l'intérieur du foi peuvent avoir comme origine une croissance maligne des tissus, une croissance connective des tissus ou la gangrène mais il faut procéder à des examens plus poussés pour en déterminer la nature Ce manque de précision dans la caractérisation des tissus impose des limites à l'utilisation des ultrasons pour le diagnostic et complique

considérablement l'interprétation des résultats ultrasoniques.

Un nouveau procédé de formation d'images est celui connu sous le nom NMR (résonance magnétique nucléaire), résonance du spin nucléaire dont l'idée

de base a été énoncée en 1973 par le professeur Lauterbur.

Dans ce procédé de formation d'images par résonance magnétique nuclé-

aire, un champ magnétique très homogène et relativement intense Bo est superpo-

sé au-dessus d'une zone cible Les noyaux de certains éléments (par exemple

ceux de l'hydrogène, du phosphore, du fluor, etc) possèdent un moment magnéti-

que La majorité des noyaux possédant un moment magnétique dans la cible s'oriente en direction d'un champ magnétique externe, en d'autres termes, à l'état d'énergie minimum Il est soumis à l'étude en général un grand nombre de noyaux et, par conséquent, la somme vectorielle des moments magnétiques des

noyaux, une aimantation dite d'ensemble.

Par exemple, si une cible contenant par exemple des atomes d'hydrogène se trouve dans le champ Bo, l'aimantation d'ensemble des atomes d'hydrogène aura pour effet l'orientation de ceux-ci en direction de Bo, à l'état dit d'énergie

minimum Si l'on soumet ce groupe d'atomes d'hydrogène à de l'énergie électro-

magnétique, il est possible de faire dévier la direction de l'aimantation d'en-

semble de celle de Bo Sous l'action de Bo, l'aimantation d'ensemble déviée se

trouve alors obligée d'effectuer un mouvement de précession autour de la direc-

tion de Bo La fréquence angulaire Wo de ce mouvement de précession est détermi-

née par des lois physiques, étant directement proportionnelle à l'intensité d'un champ Bo situé au-dessus du groupe de noyaux W représente une vitesse dite de Larmor, laquelle est fonction du rapport gyromagnétique des noyaux en précession, et chaque noyau des éléments différents ayant un moment magnétique possède sa

vitesse de Larmor propre.

( 1) Wo = G Bo, o

G = rapport gyromagnétique.

Un paquet de noyaux chargés d'énergie électromagnétique perd progressi-

vement l'énergie obtenue et l'aimantation de l'ensemble reprend une orientation

selon la direction d'un champ magnétique externe Ce processus est de nature ex-

ponentielle et se caractérise par une constante de temps TI.

Il est à noter que le paquet de noyaux est susceptible de recevoir de l'énergie à une fréquence fres' laquelle est directement proportionnelle à la

vitesse de Larmor Fres représente la fréquence de Larmor.

Wo ( 2) f res = 7 fres se situe en général dans le domaine de radiofréquences, par

exemple pour l'hydrogène, lorsque Bo = 0,1 TESLA, fres est d'environ 4,25 M Hz.

L'aimantation de précession produit un champ magnétique variable

pouvant être détecté à l'aide d'une seule bobine traversée par le champ varia-

ble La force électromagnétique induite dans la bobine est directement propor- tionnelle à l'intensité de l'aimantation d'ensemble ou au nombre de noyaux dans une cible La fréquence de la force électromagnétique induite dans la bobine est fres Les divers noyaux formant le paquet de noyaux se trouvant dans des

champs magnétiques différents les uns des autres du fait, par exemple, de l'in-

homogénéité d'un champ magnétique externe Bo et des interactions d'un champ

magnétique créé par les noyaux autour d'eux-mêmes, un signal induit dans la bo-

bine-s'affaiblit de manière exponentielle selon la constante de temps T 2 De ce

fait, les noyaux en précession perdent leur cohérence de face parce que les fré-

quences angulaires des noyaux diffèrent légèrement les unes des autres Par

conséquent, T 2 caractérise les propriétés matérielles si Bo est très homogène.

Dans la formation d'images NMR, on utilise le fait que la fréquence de Larmor des noyaux ainsi que la fréquence de la force électromagnétique induit dans la bobine sont fonction de l'intensité du champ magnétique externe agissant

sur les noyaux en précession Si l'on excite les noyaux d'une cible par une im-

pulsion à radio-fréquences et si l'on observe la précession des noyaux dans un champ magnétique dont l'intensité varie localement, il est en principe possible d'étudier la distribution des noyaux et par conséquent l'effet de la formation

d'image NMR Il existe plusieurs procédés de formation d'images NMR qui diffè-

rent les uns des autres par les détails Ces procédés ont été décrits par exem-

ple dans les publications suivantes, Lauterbur: Nature Vol 242, le 16 mars 197

p 190-191, Garroway et al: brevet américain N O 4 021 726, Ernst: brevet amé-

ricain N O 4 070 611, Moore et al: brevet américain N O 4 015 196 Il existe en outre des publications concernant des méthodes de récupération d'informations NMR de l'intérieur d'une cible devant être examinée selon une certaine zone Dai ce cas, la localisation est réalisé, par exemple, en faisant en sorte qu'un chami magnétique soit superposé au-dessus d'une cible de façon que l'état de résonance ne se réalise que dans un endroit déterminé, ou de façon que l'homogénéité dudil champ n'est bonne que dans une certaine zone, l'inhomogénéité du champ en dehori de cette zone ayant pour effet l'affaiblissement rapide du signal Des solution de ce type ont été décrites dans les publications: Damadian: brevet américain

n O 3 789 832, ABE: brevet américain N O 3 932 805 et ABE et al: brevet améri-

cain n' 4 240 439.

Tous ces procédés permettent de recueillir des informations sur la

distribution de l'eau libre ainsi que sur la nature et la quantité des impure-

tés contenues dans cette eau Par exemple, le temps de relaxation TI change en même temps que la viscosité d'une solution aqueuse: à mesure que la viscosité augmente, le temps de relaxation TI diminue Par conséquent, on peut distinguer l'eau et le sang l'un de l'autre: le TI de l'eau pure est d'environ 3 secondes, et celui du sang d'environ 0,6 seconde Dans un tissu d'une tumeur maligne, la

liaison entre l'eau et les protéines s'affaiblit et la quantité de liquide in-

tercellulaire augmente, ces facteurs conduisant à un temps de relaxation TI plus

long par rapport au temps de relaxation TI d'un tissu normal.

De manière générale, la quantité d'eau libre ainsi que les temps de relaxation des divers organes différent les uns des autres, ce qui permet de

caractériser les tissus assez bien grâce à la résonance magnétique nucléaire.

Au niveau actuel de la technologie, la réalisation d'images NMR est

relativement lente: par exemple, il faut compter environ 60 secondes pour obte-

nir les informations nécessaires à une vue en coupe de l'abdomen De ce fait, la résolution susceptible d'être obtenue est d'environ 3 x 3 mm 2 et l'épaisseur de la section est d'environ I cm En raison du mouvement des organes, un tel procédé de formation d'images entraîne la détérioration des informations reçues et compromet la caractérisation des tissus En outre, les gradients de champ nécessaires au procédé de formation d'images gênent la découverte d'informations

concernant T 2 à moins d'avoir recours à des dispositions spéciales qui prolon-

gent encore le temps de formation d'images.

En outre, dans la formation d'images NMR, il est nécessaire de choisir un plan de formation d'images, c'est-à-dire une zone d'étude NMR Un exemple de ceci consiste à disposer un gradient de champ selon une direction sélectionnée d'une cible, par exemple un corps humain On prévoit une impulsion d'excitation à radio-fréquences d'une bande de fréquences étroite, pour qu'elle excite une

tranche étroite de la cible.

Dans un appareil de formation d'images NMR, le patient doit être mis en place dans un espace entouré d'un émetteur et d'un récepteur ainsi que les

bobines nécessaires à la création des gradients de champ Cela complique le trai-

tement et l'observation d'un patient, par exemple dans le cas de complications cardiques éventuelles En outre, de nombreux patients éprouvent des craintes ou

des phobies qui s'ajoutent au mouvement du corps du patient et nuisent à la qua-

lité des informations obtenues.

Un but de l'invention est de réaliser un appareil permettant de com-

biner les caractéristiques préférées d'images ultrasoniques et de la formation d'images NMR de manière inconnue jusqu'à présent pour obtenir, de l'intérieur d'une cible devant être examinée, par exemple un corps humain, des informations fiables et suffisantes relatives au tissu Un autre but de l'invention est de réaliser un appareil dont la réalisation et le fonctionnement sont simples, qui

est fiable et qui est facile à utiliser.

Pour atteindre ces buts et d'autres de l'invention, l'appareil confor-

me à l'invention comprend des moyens d'émission d'impulsions ultrasoniques et des moyens de détection et d'enregistrement des réflexions renvoyées par les interfaces entre les tissus, ces réflexions résultant des changements rapides de l'impédance acoustique et étant détectées etenregistrées en provenance d'une zone donnée de la cible déterminée par lesdits moyens et sélectionnée pour examen, et des moyens de traitement des informations obtenues par les imrulsions ultrasoniques dans la zone de la cible ainsi que des moyens de visualisation

des informations L'appareil comprend en outre des moyens permettant de recueil-

lir des informations d'identification de tissu fournies par la résonance magné-

tique nucléaire ou par un phénomène NMR à partir de la cible devant être exami-

née de façon à obtenir, dans la zone de la cible devant être visualisée et examinée par les impulsions ultrasoniques, une zone d'identification de tissu sensible à la résonance nucléaire L'appareil comprend en outre des moyens, de préférence les moyens de traitement d'information, relié au moyen d'identification de tissu pour traiter les informations d'identification de tissu obtenues par l'analyse NMR en même temps que les informations recueillies

par les impulsions ultrasoniques.

L'appareil comprend en outre, de préférence, des moyens destinés à

produire un champ magnétique aussi homogène que possible dans la zone de la ci-

ble devant être examinée Ces moyens comprennent un électro-aimant, se composant de préférence d'au moins deux éléments magnétiques annulaires disposés à une certaine distance l'un de l'autre, la cible devant être examinée étant disposée à l'intérieur des éléments magnétiques de façon que la zone de la cible devant

être examinée soit positionnée centralement entre les éléments magnétiques.

Les moyens de détection et d'émission des impulsions ultrasoniques comprennent un détecteur de matrice ultrasonique L'équipement NMR comprend des

moyens destinés à établir des gradients de champ à l'intérieur du champ magné-

tique homogène créé et des moyens destinés à émettre des impulsions électroma-

gnétiques à radio-fréquences et à détecter les signaux NMR créés, par ces im-

pulsions, dans la zone d'identification de tissus sensibles à la résonance

magnétique nucléaire Le détecteur de matrice ultrasonique et les moyens des-

tinés à émettre des impulsions à radio-fréquences et à détecter les signaux NMR sont réunis dans un ensemble librement déplaçable au-dessus de la cible à examiner. Le mécanisme de déplacement de l'ensemble déplaçable est équipé de

détecteurs d'angle destinés à enregistrer le point de détermination et la di-

rection précise des informations d'identification de tissus, recueillies et

éventuellement enregistrées en provenance de la cible à examiner.

Les moyens destinés à établir des gradients de champ comprennent deux

aimants magnétiques, par exemple des corps ferromagnétiques ou des électro-

aimants, disposés à une certaine distance l'un de l'autre, alignés avec le

champ magnétique homogène et positionnés de part et d'autre de l'ensemble dé-

plaçable.

Les moyens destinés à émettre des impulsions à radio-fréquences comprennent une bobine qui, après l'émission des impulsions, est apte à recevoir les signaux NMR créés dans la zone d'identification de tissus sensibles à la

résonance magnétique nucléaire en vue de leur enregistrement.

L'appareil conforme à l'invention comprend en outre des moyens desti-

nés à déplacer la zone d'identification de tissus sensibles à la résonance ma-

gnétique nucléaire par rapport à la zone visée déterminée par l'image ultraso-

nique obtenue Pour permettre ce déplacement de la zone d'identification de tissus sensibles à la résonance magnétique nucléaire, ladite bobine comporte

des moyens destinés à changer la fréquence des impulsions créées.

La localisation et l'alignement de la zone d'identification de tissus désirée sensiblement sur %a résonance magnétique nucléaire dans un patient s'effectuent à l'aide de moyens de visualisation et les informations recueillies par les impulsions ultrasoniques et les informations d'identification de tissus

sont visualisées simultanément.

Pour ce qui concerne la détermination de la position de la zone d'iden-

tification de tissus sensibles à la résonance magnétique nucléaire dans la zone de la cible à examiner, les moyens de visualisation comprennent des moyens d'affichage munis d'un indicateur, dont la position dans une image ultrasonique

créée sur les moyens d'affichage correspond à la position de la zone d'identi-

fication de tissus sensibles à la résonance magnétique nucléaire dans la zone de la cible à examiner, les moyens d'affichage servant également à visualiser

les informations recueillies par l'analyse NMR.

La disposition conforme à l'invention permet d'obtenir un nouvel appareil de diagnostic médical apte à caractériser les tissus d'un corps avec une précision qui n'a jamais été atteinte jusqu'à présent, et ce entièrement sans pénétration des tissus Une caractéristique essentielle de l'appareil réside dans le fait que la zone à contrôler est localisée à l'aide d'un faisceau ultrasonique, cette zone étant analysée immédiatement par un examen NMR. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ciaprès à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 illustre le principe d'un mode de réalisation d'un appareil de diagnostic conforme à l'invention;

la figure 2 représente, à plus grande échelle, la partie de la figu-

re 1 entourée d'un cercle; et

la figure 3 représente les éléments destinés à produire des inhomo-

généités de champ.

Sur les figures 1 et 2, on voit un appareil conforme à l'invention qui comprend un détecteur de matrice ultrasonique 1, une bobine 2 servant d'émetteur/récepteur NMR, un préamplificateur NMR 3, un boîtier 4 de protection de l'ensemble entier de détection 20, un ensemble de verrouillage NMR 5, un

bras de détection 7, des détecteurs d'angle 6 fournissant des informations re-

latives à la position et à la mise en place, des moyens d'affichage 8, un panneau de commande-9 permettant de commander la collecte des informations, une unité de traitement des informations NMR et ultrasoniques 10, un électro-aimant Il permettant d'établir un champ magnétique homogène Bo, des éléments 12 par exemple des solénoides, une source d'alimentation 13 de l'électro-aimant, une plate-forme d'examen mobile 14, et une poignée ou moyen de commande similaire

permettant le déplacement manuel d'un ensemble de détection 20.

L'appareil de diagnostic représenté sur la figure I fonctionne comme suit: Une personne chargée de l'examen, médecin ou autre, place un patient P à l'aide d'une plate-forme d'examen 14 pouvant être déplacée manuellement,

dans la portée d'un champ magnétique homogène créé par un électro-aimant 11.

Ensuite, à l'aide de la poignée de commande manuelle 15, le médecin dirige l'ensemble de détection 20 sur une zone de la cible et examine en même temps 1 (

tissus se trouvant au-dessous du détecteur grâce à une image ultrasonique éta-

blie sur les moyens d'affichage 8 Après avoir localisé, dans la zone de la

cible, une portion de tissu devant être caractérisée, le médecin met sous ten-

sion le système d'analyse NMR de l'appareil à partir du panneau de commande 9.

Grâce à un ensemble de verrouillage NMR 5, ce système d'analyse NMR contrôle l'intensité d'un champ à proximité du détecteur et transmet les informations à l'unité de traitement 10 Il apparaît sur les moyens d'affichage 8 une ligne 21 divisant en deux parties égales la zone de l'image, le médecin déplaçant l'ensemble de détection 20 pour que cette ligne traverse une portion de tissu 16 à caractériser L'anneau de centrage 19 ' représente les limites d'analyses

sensibles à la résonance magnétique nucléaire 19 et peut être déplacé vertica-

lement le long de la ligne 21 sur les moyens d'affichage 8, cet anneau étant également commandé par le médecin depuis le panneau de commande 9 Le médecin déclenche l'analyse NMR, depuis le panneau 9, lorsque l'anneau de centrage 19 '

se trouve au niveau de la position de la portion de tissu devant être examinée.

L'analyse NMR est déclenchée de manière que les solénoïdes 12 établis-

sent un diagramme de champ, représenté sur la figure 3, qui se caractérise en

ce qu'il se forme sur l'axe de symétrie S des solénoïdes un champ qui est pa-

rallèle à Bo mais qui présente un gradient parallèle à la normale centrale à une ligne reliant les solénoïdes Avec le diagramme de la figure 3, l'intensité

de champ augmente plus on s'éloigne de la ligne reliant les solénoïdes.

Une unité de traitement 10 sélectionne la fréquence du rayonnement électromagnétique d'excitation en fonction de la distance séparant la zone à

analyser et la face du détecteur L'unité de traitement 10 émet, à une fréquen-

ce sélectionnée, une impulsion électromagnétique en direction de la cible par

l'intermédiaire d'une bobine 2 servant d'émetteur/récepteur; la durée de l'im-

pulsion est obtenue à partir de l'intensité d'un champ magnétique établi par la bobine sur la zone visée Celle-ci peut être mesurée expérimentalement et

les informations nécessaires peuvent être mises en mémoire dans l'unité de trai-

tement 10.

Tout de suite après la mise en excitation, le courant traversant les solénoïdes 12 est coupé et la bobine 2 observe un signal de précession des noyaux excités, ce signal étant amplifié par un préamplificateur 3 et mis en mémoire dans l'unité de traitement 10 Au besoin, le procédé d'excitation et d'observation peut être répété un nombre de fois suffisant pour atteindre un rapport signal/bruit satisfaisant Le TI de la zone visée peut être mesuré par

application d'une séquence d'impulsions classique: impulsion à 1800 pause -

impulsion à 90 T 2 est obtenu à-partir de la vitesse d'atténuation du signal de précession Les résultats obtenus sont envoyés au médecin sous forme par exemple de données numériques Les informations NMR recueillies peuvent être mises en mémoire, de préférence, en utilisant les informations de mise en place fournies par les détecteurs d'angle 6 Ainsi, l'origine et la direction

des informations obtenues sur un patient seront établis nettement plus tard.

La description ci-dessus concerne un mode de réalisation d'un appa-

reil conforme à l'invention D'autres variantes de réalisation possibles comprennent l'incorporation d'un détecteur à faisceaux ultrasoniques dans un ensemble de formation d'images NMR, grâce à une disposition par exemple selon laquelle l'ensemble à faisceaux ultrasoniques est relié acoustiquement, par l'intermédiaire d'un lit d'huile ou d'eau au corps d'un patient et le balayage se fait automatiquement et en même temps que la formation de l'image d'une cible par résonance magnétique nucléaire Les dimensions de la zone sensible à la résonance magnétique nucléaire peuvent, bien entendu, varier en fonction de l'équipement disponible Ainsi, cette zone peut représenter seulement une petite partie de la zone déterminée par un faisceau ultrasonique Par contre, les deux zones peuvent avoir les mêmes dimensions, au quel cas elles peuvent être visualisées, au besoin, simultanément sur les moyens d'affichage 8 Les

difficultés pratiques associées à de telles dispositions concernent essentiel-

lement la création d'un champ magnétique homogène suffisamment grand.

L'invention s'applique avantageusement au diagnostic d'anomalies et de l'évolution maligne, due par exemple, à un cancer, à l'inflammation, à une hémorragie, des structures du tissu d'un objet biologique, par exemple un corps

humain, devant être examiné en obtenant simultanément des informations relati-

ves à la structure et à la qualité des tissus En pratique, des informations

peuvent être obtenues et mises en mémoire relatives au tissu de personnes sai-

nes, ces informations pouvant alors être comparées aux informations obtenues relatives au tissu éventuellement malade des organes des corps de patients En variante, on peut obtenir des informations relatives à des parties différentes d'un organe du corps du patient lui-même, les informations obtenues des parties éventuellement malades pouvant être comparées tout de suite aux informations obtenues des parties saines des organes On conçoit aisément que les valeurs et les informations de référence obtenues à partir de tissus sains peuvent être

mises en mémoire à l'avance pour pouvoir disposer d'un banc de données de réfé-

ce Bien entendu, les informations relatives aux tissus qui ont déjà été re-

connus comme étant malades peuvent être également mis en mémoire pour réali-

ser un banc de données de référence afin de faciliter et d'accélérer un diag-

nostic correct, ce qui représente un avantage supplémentaire de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1 Appareil de diagnostic permettant d'obtenir simultanément des in-

formations sur la structure et la qualité des tissus à partir d'une cible, pa exemple un corps humain,-devant être examiné, caractérisé en ce qu'il comprer des moyens ( 1) d'émission d'impulsions ultrasoniques et de détection et d'en-

registrement de réflexions provenant des interfaces entre les tissus, ces ré-

flexions résultant des modifications rapides de l'impédance acoustique et étant détectées et enregistrées à partir d'une zone donnée de la cible ( 16), déterminées par lesdits moyens et sélectionnées pour examen, et des moyens ( 1 de traitement des informations obtenues par les impulsions ultrasoniques sur zone de la cible ainsi que des moyens de visualisation des informations ( 8), en ce que l'appareil comprend en outre des moyens ( 2, 3, 11, 12, 13) destinés à recueillir des informations d'identification des tissus fournies par un phé

nomène de résonance magnétique nucléaire ou NMR en provenance de la cible de-

vant être examinée de manière à obtenir, dans la zone ( 16) de la cible devant être visualisée et examinée à l'aide des impulsions ultrasoniques, une zone d'identification de tissus sensibles à la résonance nucléaire ( 19), et en ce qu'il comprend des moyens, constitués de préférence des moyens de traitement d'informations ( 10), reliés en fonctionnement aux moyens d'identification des tissus ( 2, 3, 11, 12, 13) pour traiter les informations d'identification de tissus obtenues par analyse NMR simultanément avec les informations obtenues

l'aide des impulsions ultrasoniques.

2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il compre en outre des moyens destinés à établir un champ magnétique (Bo) aussi homogên

que possible dans la zone de la cible devant être examinée.

3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moye destinés à établir un champ magnétique homogène comprennent un électroaimant ( 11), constitué de préférence d'au moins deux éléments magnétiques annulaires ( 12) disposés à une certaine distance l'un de l'autre, et en ce que la cible devant être examinée est disposée à l'intérieur des éléments magnétiques de façon que la zone de la cible devant être examinée se trouve dans la zone cen

trale entre les éléments magnétiques ( 12).

4 Appareil selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les

moyens d'émission et de détection des impulsions ultrasoniques ( 1) sont cons-

titués d'un détecteur de matrice ultrasonique, en ce que l'équipement NMR comprend des moyens( 12) destinés à établir des gradients de champ à l'intérim du champ magnétique homogène créé (Bo) et des moyens ( 2) destinés à émettre -des impulsions électromagnétiques à radio-fréquences et à détecter les signaux NMR créés dans la zone d'identification de tissus sensibles à la résonance magnétique nucléaire par ces impulsions et en ce que le détecteur de matrice ultrasonique ( 1) et les moyens ( 2) destinés à émettre des impulsions à radio- fréquences et à détecter les signaux NMR sont incorporés dans un seul ensemble

( 20) pouvant être déplacé librement au-dessus de la cible à examiner.

Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un mécanis- me de transfert ( 7) de l'ensemble déplaçable ( 20) est équipé de détecteurs d'angle ( 6) pour enregistrer le point de détermination et la direction précise

des informations d'identification de tissus obtenus et éventuellement enregis-

trées en provenance de la cible à examiner.

6 Appareil selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les

moyens destinés à établir des gradients de champ comprennent deux éléments ma-

gnétiques ( 12), par exemple des corps ferromagnétiques ou des électroaimants,

disposés à une certaine distance l'un de l'autre, alignés avec le champ magné-

tique homogène (Bo) et positionnés de part et d'autre de l'ensemble déplaçable

( 20).

7 Appareil selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens destinés à émettre des impulsions à radio-fréquences comprennent une bobine ( 2) qui, après l'émission des impulsions, est susceptible de recevoir les signaux NMR créés dans la zone d'identification de tissus sensibles à la

résonance magnétique nucléaire en vue de leur enregistrement.

8 Appareil selon l'un quelconque des revendications précédentes, ca-

ractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 19 ') permettant de déplacer la zone d'identification des tissus sensibles à la résonance magnétique nucléaire par

rapport à la zone de la cible déterminée par l'image ultrasonique obtenue.

9 Appareil selon la revendication 7 et 8, caractérisé en ce que, en

vue du déplacement de la zone d'identification des tissus sensibles à la réso-

nance magnétique nucléaire, la bobine ( 2) comprend des moyens permettant de

changer la fréquence des impulsions créées.

Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, ca-

ractérisé en ce que la localisation et l'alignement sur un patient, de la zone

d'identification de tissus désirés sensibles à la résonance magnétique nucléai-

re se font à l'aide des moyens de visualisation ( 8), et en ce que les informa-

tions obtenues par les impulsions ultrasoniques et les informations d'identifi-

tion de tissus sont visualisées simultanément.

Il Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que, pour

la détermination de la position de la zone d'identification de tissus sensi-

bles à la résonance magnétique nucléaire dans la zone de la cible à examiner, les moyens de visualisation ( 8) comprennent des moyens d'affichage munis d'un indicateur ( 19 '), dont la position sur une image ultrasonique crdee sur les moyens d'affichage correspond à la position de la zone d'identification de tissus sensibles à la résonance magnétique nuclîaire dans la zone de la cible

à examiner, les moyens d'affichage ( 8) servant également à visualiser les in-

formations obtenues par analyse NMR.