FR2509486A1 - Sonde d'echographie ultra-sonore et dispositif d'echographie a balayage sectoriel - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF, UTILISABLE NOTAMMENT POUR L'EXPLORATION EN ECHOGRAPHIE B D'UN ORGANE OU D'UNE STRUCTURE ANATOMIQUE INTERNE, COMPREND UN RESEAU LINEAIRE DE N TRANSDUCTEURS ELEMENTAIRES 12, ..., 12 IDENTIQUES REPARTIS A INTERVALLES EGAUX ET FONCTIONNANT A UNE FREQUENCE DETERMINEE F, DES MOYENS 37 POUR STOCKER AU MOINS UNE REPARTITION DE RETARDS SUR N TRANSDUCTEURS SUCCESSIFS (N ETANT INFERIEUR A N) CORRESPONDANT A UNE FOCALISATION A DISTANCE DETERMINEE DE LA LIGNE POUR LA FREQUENCE F, DES MOYENS COMMUTATEURS PERMETTANT DE RELIER TEMPORAIREMENT UN GROUPE DE N TRANSDUCTEURS A DES MOYENS D'EMISSION OU DE RECEPTION DE SIGNAUX AVEC DES RETARDS CORRESPONDANT A LADITE REPARTITION ET DE DECALER LE GROUPE DE N TRANSDUCTEURS DE FACON A REALISER UN BALAYAGE. LES TRANSDUCTEURS SONT DISPOSES SUIVANT UNE LIGNE CIRCULAIRE A CONVEXITE TOURNEE VERS LEDIT MILIEU DE FACON A PROVOQUER UN BALAYAGE SECTORIEL AUTOUR DE L'AXE DE LA LIGNE CIRCULAIRE LORS DU FONCTIONNEMENT DES MOYENS COMMUTATEURS ET LES RETARDS SONT PREVUS POUR ASSURER UNE FOCALISATION LE LONG DU RAYON CORRESPONDANT AU TRANSDUCTEUR MEDIAN DU GROUPE.

Description

Sonde d'échographie ultrasonore et dispositif d'échographie à balayage

sectoriel La présente invention a pour objet une sonde d'échographie impulsionnelle ultrasonore et un dispositif utilisant une telle sonde et elle trouve une application

particulièrement importante dans le domaine médical.

On connaît déjà de très nombreux dispositifs d'échographie ultrasonore permettant d'explorer un organe ou une structure anatomique interne Parmi ces dispositifs,

beaucoup assurent une Localisation à une profondeur dater-

minée, correspondant à une zone à examiner, à l'émission et/ou à la réception Cette focalisation est assurée par voie électronique ou optique Dans le premier cas, on utilise généralement des lignes à retard ou des éléments de déphasage (certificat d'addition FR 2 335 288) On

arrive ainsi, en n'utilisant que quelques éléments four-

nissant des déphasages ou des retards discrets, à approcher

une répartition qui correspondrait à une focalisation rigou-

reuse. L'exploration en profondeur d'un organe ou d'une structure anatomique (échographie B) implique fréquemment un balayage On a déjà réalisé des dispositifs d'échographie ultrasonore qui assurent à la fois une Localisation et un balayage linéaire ou sectoriel Dans le cas d'applications

médicales, le balayage sectoriel a le gros avantage d'auto-

riser l'exploration de structures anatomiques internes à partir d'une très faible surface de contact avec la peau Il permet en particulier de visualiser le fonctionnement du muscle cardiaque à l'aide d'une sonde placée de façon que le

faisceau ultrasonore passe entre deux côtes successives.

Le balayage peut être effectué par voie électronique ou par voie mécanique En particulier, on connaît des dispositifs pleinement satisfaisants à balayage linéaire,

utilisant une barrette comportant un nombre N de transduc-

teurs élémentaires (certificat d'addition déjà mentionné) le balayage s'effectue en déplaçant à chaque tir le groupe N de transducteurs utilisés simultanément avec une

répartition le retards ou de rhases assurant la focalisation ? la dis-

-2- tance requise Par contre,le balayage angulaire par modification de la répartition des phases appliqué à un groupe de transducteurs utilisés pour toutes les directions (brevet US 4 070 905) conduit à une- technologie électronique très compliquée et de coût élevé Quant aux dispositifs à

balayage sectoriel mécanique, utilisant une tête d'explo-

ration rotative, ils ont l'inconvénient d'être en général beaucoup moins fiables sur le plan mécanique que les

dispositifs purement électroniques à tête d'exploration fixe.

On a tenté de réaliser des dispositifs assurant tout à la fois une focalisation et un balayage sectoriel

à l'aide d'une sonde comprenant une rangée de N transduc-

teurs élémentaires adjacents disposés à intervalles réguliers sur une surface cylindrique dont la concavité est dirigée vers l'organe à explorer On décale, d'un tir au suivant, le groupe de N transducteurs utilisés simultanémentpour

provoquer le balayage autour d'un axe qui correspond sensi-

blement au point de contact avec la peau dans le cas d'un

appareil médical.

Cette solution présente divers inconvénients Elle conduit à une sonde volumineuse et complexe et se prête mal

à une focalisation par voie électronique.

La présente invention vise à fournir une sonde et un dispositif d'échographie ultrasonore répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle permet de réaliser un balayage

sectoriel de façon simple et naturelle, associé à une foca-

lisation qui peut aisément être réalisée à distance variable,

c'est-à-dire du type couramment dénommé "poursuite".

Dans ce but, l'invention propose notamment une sonde présentant une surface d'appui destinée à être mise

en contact avec l'organe à explorer, portant un réseau liné-

aire de N transducteurs élémentaires identiques répartis à intervalles égaux prévus pour être reliés électriquement à des moyens de liaison temporaire d'un groupe de N transducteurs à la fois à des moyens d'émission ou de réception de signaux avec des retards correspondant à une répartition fournissant une focalisation à distance déterminée et de décaler le groupe de N transducteurs d'un tir au suivant, de façon à réaliser un balayage, caractérisée en ce que les transducteurs sont disposés suivant une ligne circulaire à convexité tournée

vers la surface d'appui, de façon à provoquer automatique-

ment un balayage sectoriel autour de l'axe.

Il s'agit là d'une disposition qui s'oppose totale- ment à celle o les transducteurs sont disposés suivant une

ligne dont la concavité est tournée vers l'organe à explorer.

On pourrait croire que, dans ce dernier cas, la disposition

des transducteurs conduit à une focalisation quasi automa-

tique En fait, il y a bien au contraire une divergence obligatoire, du fait que le faisceau ultrasonore ne pénètre

dans l'organe à explorer qu'au-delà de sa zone de focalisa-

tion, que la géométrie même de la sonde impose de ne pas

faire varier.

L'invention vise également à fournir un dispositif

d'échographie permettant d'utiliser une sonde du type ci-

dessus et, au prix d'adjonctions très limitées, des sondes d'autres types telles que celles utilisant une barrette plane de transducteurs Dans ce but, l'invention propose un dispositif d'échographie ultrasonore d'exploration d'un

milieu et notamment d'un organe ou d'une structure anatomi-

que interne, comprenant un réseau linéaire de N transducteurs élémentaires identiques répartis à intervalles égaux, des moyens pour stocker au moins une répartition de retards sur

N transducteurs successifs (n étant inférieur à N) corres-

pondant à une focalisation à-distance déterminée de la ligne, des moyens commutateurs permettant de relier temporairement un groupe de N transducteurs à des moyens d'émission ou de réception de signaux avec des retards correspondant à ladite répartition et de décaler le groupe de N transducteurs de façon à réaliser un balayage, caractérisé en ce que les transducteurs sont disposés suivant une ligne circulaire à convexité tournée vers ledit milieu de façon à provoquer un balayage sectoriel autour de l'axe de la ligne circulaire lors du fonctionnement des moyens commutateurs et en ce que les retards sont prévus pour assurer une focalisation le long du rayon correspondant au point médian du groupe, à

distance déterminée et éventuellement variable.

Les retards peuvent être assurés par des lignes -4- à retard ou simulés par des éléments de déphasage La première solution sera généralement préférable, surtout dans la mesure o les moyens de retard permettent de faire varier ce retard de façon continue r La sonde et le dispositif définis ci-dessus présen- tent de nombreux avantages: ils ont une grande souplesse de

fonctionnement, puisqu'ils se prêtent parfaitement à une fo-

calisation dynamique; du fait que les transducteurs sont à proximité immédiate du milieu à explorer, la densité des lignes d'exploration présentera une moindre variation entre zones superficielles et zones profondes que dans le cas des

sondes planes ou à concavité tournée vers le milieu La foca-

lisation par des moyens géométriques ou électroniques reste possible dans le sens perpendiculaire au plan de la ligne sur laquelle sont répartis les transducteurs Les moyens électroniques de mise en oeuvre restent très simples, du fait que le balayage angulaire s'effectue automatiquement suivant un secteur ayant pour centre l'axe de répartition des transducteurs élémentaires L'électronique du dispositif

permet de travailler successivement avec des sondes très dif-

férentes, notamment en ce qui concerne le rayon du cercle sur lequel sont répartis-les transducteurs et l'écartement des transducteurs. On peut remarquer au passage que l'on connaît des systèmes

d'écoute sous-marine comportant des hydrophones répartis suivant un cer-

cle, et permettant une exploration angulaire, Mais il s'agit là d'une

technologie -extrêmement différente de celle envisagée ici, o les hydro-

phones sont entourés par le milieu à explorer et travaillent dans des

conditions totalement différentes.

Il apparaît en fait que la solution proposée par l'invention a jusqu'ici été écartée par l'homme de l'art du fait qu'en apparence elle va à l'encontre de la focalisation qui est recherchée pour assurer une bonne définition latérale, la répartition suivant une surface convexe tendant à fournir ou à recueillir l'énergie dans un faisceau d'autant plus divergent que les transducteurs élémentaires sont répartis suivant un cercle de faible rayon L'inventeur a dû, pour arriver à la solution proposée, prendre le contrepied d'une telle attitude en étendant à une

telle répartition de transducteurs élémentaires les techniques de foca-

lisation utilisées notamment dans le cas de barrettes planes de transducteurs. Cette similitude des techniques de Localisation fait que la même électronique peut, au prix de modifications simples de composants ou de Iogiciel, être indifféramment utilisée avec une sonde classique à balayage linéaire ou avec une sonde à balayage sectoriel du genre défini plus haut, ce

qui constitue un avantage décisif sur les dispositifs clas-

siques En effet, pour un coût presque inchangé, on double

pratiquement les possibilités d'application d'un dispositif.

L'invention vise également à fournir un dispositif d'échographie ultrasonore présentant un meilleur rapport signal/bruit que les dispositifs antérieurs, et réalisant

une focalisation précise grâce à l'emploi d'un échantillon-

nage fin des retards, sans pour autant augmenter de façon

rédhibitoire le coût.

Dans ce but, l'invention propose notamment un dispo-

sitif d'échographie ultrasonore d'exploration d'un milieu,

et notamment d'un organe ou d'une structure anatomique in-

terne, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde ayant un réseau linéaire de N transducteurs élémentaires identiques répartis à intervalles égaux, à excitation par impulsion, et une électronique comportant des moyens pour stocker au

moins une répartition de retards sur N transducteurs succes-

sifs (n étant inférieur à N) correspondant à une focalisa-

tion à distance déterminée de la ligne, des moyens commuta-

teurs permettant de relier temporairement un groupe de n transducteurs à des moyens d'émission ou de réception de signaux avec des retards correspondant à ladite répartition

et de décaler le groupe de N transducteurs de façon à réa-

liser un balayage, les retards étant prévus pour assurer une focalisation à distance déterminée et éventuellement variable et les moyens commutateurs comprenant: des moyens de retard fournissant, sur a voies différentes, à partir d'une même impulsion provenant des moyens d'émission, a impulsions ayant des retards différents, N premiers multiplexeurs permettant chacun de

relier temporairement une des a voies à un accès d'entrée-

sortie du multiplexeur, et N seconds multiplexeurs dont chacun est -6-

interpose entre l'accès d'un premier multiplexeur corres-

pondant et plusieurs des N transducteurs qui sont décalés de n, chaque second multiplexeur permettant de relier un des transducteurs aux premiers multiplexeurs pendant le temps nécessaire à une émission et à la réception correspondante. Cette disposition permet de limiter le nombre des premiers multiplexeurs à N quel que soit le nombre N de transducteurs de la sonde, ce qui réduit notablement le coût et permet d'adopter des multiplexeurs présentant un nombre a élevé de voies sans pour autant aboutir à un coût excessif On peut ainsi adopter facilement un nombre a de voies et de retards au moins égal à 16, ce nombre permettant de remplir les critères de qualité

requis pour les applications médicales Quant aux nom-

bres N et n, ils peuvent respectivement être de 160 et

de 40 (chiffres qui sont rarement dépassés pour co'nsti-

tuer une lentille).

Chacun des deuxièmes multiplexeurs comporte avan-

tageusement un élément d'émission, assurant la liaison directe entre ledit accès et un transducteur, et un

élément de réception, assurant la liaison par l'inter-

médiaire d'un préamplificateur entre le transducteur et l'accès du premier multiplexeur et en ce que lesdits éléments sont commandés par des moyens synchronisés avec les moyens d'émission de façon à bloquer l'élément

d'émission pendant la période de réception et réciproquement.

Grâce à cette disposition,von utilise des trajets différents à l'émission et à la réception, de sorte que l'on peut donner au préamplificateur un gain élevé sans risquer de-réagir sur l'émission Les signaux reçus à faible niveau sont ainsi portés à un niveau suffisant très tôt dans des préamplificateurs qui peuvent être de qualité et à très faible bruit sans incidence excessive sur le coût,puisque leur nombre est

réduit par rapport à celui des transducteurs.

On peut prévoir dans le dispositif plusieurs jeux de seconds multiplexeurs et d'el Aments d'émission et de 7 - réception adaptés à des types différents de sondes,

ainsi que des moyens de commutation Ces derniers per-

mettent de mettre en oeuvre l'un ou l'autre des jeux sui-

vant la sonde utilisée Les moyens commutateurs peuvent se limiter à un générateur d'adresse provoquant la mise en oeuvre d'un jeu particulier Les moyens commutateurs peuvent également être prévus pour mettre en oeuvre à volonté l'une quelconque de plusieurs mémoires de stockage

de répartitions différentes de retard.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui suit de modes particuliers de réalisation

donnés à titre d'exemples non limitatifs La description

se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels la figure 1 montre la disposition de principe de N transducteurs élémentaires dans une sonde de mise en oeuvre de l'invention,

la figure 2 est un diagramme montrant la réparti-

tion des retards constants à réaliser sur les transduc-

teurs répartis à intervalles angulaires égaux pour assurer la focalisation à une distance déterminée; la figure 3 est une vue en perspective montrant une constitution possible de tête permettant de réaliser une double focalisation avec balayage sectoriel, la figure 4 est une vue schématique en coupe de la tête montrant une seconde disposition permettant de réaliser une focalisation dans un plan perpendiculaire au plan de balayage, la figure S est un schéma de principe d'un circuit permettant de mettre en oeuvre l'invention, en

association avec une sonde du genre montré en figure 3.

Comme l'indique déjà la demande de certificat d'addition publiée sous le N O 2 335 288, déjà mentionnée,

et la demande de brevet n' EN 80 22880, auxquelles on pour-

ra se reporter, on peut réaliser une focalisation à l'émission ou à la réception au droit d'un groupe de n transducteurs répartis suivant une direction x'-x à une distance f O d'un segment de droite sur lequel sont répartis

les N transducteurs élémentaires, en utilisant une répar-

tition de retards entre les transducteurs en fonction de -8-

l'abscisse x à partir du centre O du groupe de transduc-

teurs.

L'invention exige de réaliser une focalisation simi-

laire à l'aide d'une sonde-du genre montré en figure 1, comportant N transducteurs élémentaires 121,, 12 is 12 N dont on supposera que N sont utilisés à chaque tir (n étant égal à 7 dans le cas illustré) La focalisation à distance fo de l'énergie ultrasonore rayonnée par les transducteurs répartis sur un cercle de rayon R peut être assurée en attaquant les N transducteurs, à partir d'une source d'impulsion commune, par l'intermédiaire d'organes

de retard appropriés Les retards à utiliser sont sensible-

ment les mêmes que ceux nécessaires pour focaliser l'énergie de transducteurs répartis suivant une barrette linéaire à distance F, F étant reliée à R et ? f O par la formule

1/F 1/R + 1/f 0.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement, en aval d'un amplificateur d'impulsion 10 constituant la source d'énergie à l'émission, un jeu de trois lignes à retard 11 i, 112 et 113 fournissant des retards croissants et

convenables L'impulsion d'excitation est appliquée direc-

tement aux deux transducteurs situés le plus à l'extérieur; par l'intermédiaire de la ligne 111 aux deux transducteurs

adjacents; par l'intermédiaire de la ligne 112 aux trans-

ducteurs encadrant le transducteur central; et, par l'inter-

médiaire de la ligne 113 > au transducteur central.

La même combinaison de retard permet une focalisation à la réception, après quoi des moyens de commutation (non représentés) font intervenir un groupe de N transducteurs

décalés du premier groupe pour réaliser le balayage.

La distance F une fois déterminée, la répartition des retards à adopter peut être établie par application

de.formules classiques.

Par exemple, le retard At à imposer à l'excitation d'un transducteur situé à distance x à partir du centre du groupe de transducteurs élémentaires pour une focalisation à distance F doit être, dans l'approximation de Fresnel At = x 2/2 F c

o c est la vitesse des ultrasons dans le milieu de propa-

gation. Cette variation peut être simulée de façon

approchée avec un petit nombre de retards.

De façon similaire,-on peut réaliser une focali-

sation à l'émission ou à la réception en affectant aux trans- ducteurs élémentaires 12 i des retards échelonnés suivant une loi qui se rapprochera de la loi théorique correspondant à une répartition cylindrique La figure 2 montre, en tirets, la répartition théorique de retards qui serait à réaliser entre les transducteurs en fonction de leur distance x à partir du centre du groupe pour une loi parabolique La courbe en trait plein montre la simulation de la loi de variation avec un échantillonnage à plusieurs niveaux de retards séparés chacun d'un intervalle constant T Dans le mode de réalisation illustré en figure 2, on voit que le transducteur central et les transducteurs d'ordre 2, 3 et 4 de chaque côté devront recevoir le signal avec un retard maximum, les transducteurs d'ordre 5 et 6 devront le

recevoir avec un retard diminué de T, et ainsi de suite.

Avant de passer à la description d'un circuit par-

ticulier permettant de mettre en oeuvre l'invention, il faut souligner que la disposition convexe des transducteurs élémentaires montrée en figure 1 laisse toute liberté en ce qui concerne la focalisation dans un plan perpendiculaire au plan de balayage Dans le mode de réalisation de la tête montrée en figure 3, cette focalisation est assurée en un point N (qui peut être différent du point M de focalisation

dans l'autre plan) en donnant à la génératrice de la céra-

mique piézoélectrique 14 commune à tous les transducteurs une forme concave En particulier, chaque bande métallisée appartenant à un transducteur élémentaire peut avoir une forme circulaire dont le rayon correspond à la distance entre la céramique et le point N. Une autre solution consiste à placer, devant les transducteurs élémentaires, une lentille, comme illustré sur la figure 4 Dans ce cas, la céramique commune peut avoir la forme d'une portion de cylindre La lentille sera convexe si la vitesse du son dans son matériau constitutif (par exemple élastomère de synthèse dur) est inférieure à -

la vitesse du son dans les tissus.

On décrira maintenant, en faisant référence à la

figure 5, un circuit permettant de réaliser une focalisa-

tion électronique à distance F, à l'aide d'un échelonnement de retard à l'émission et à la réception du genre montré en figure 2, ainsi qu'un balayage Ce circuit est prévu pour être associé à un système de N transducteurs 121, , 122,, N 2 I, excitables par impulsion Il provoque à chaque exploration l'excitation de N transducteurs 12 i, avec une répartition de retards déterminée il applique par exemple le signal d'excitation avec un retard maximum aux transducteurs d'ordre 1, 2, 3 et 4 Il provoque un

retard de T sur le signal avant application aux transduc-

teurs d'ordre S et 6, et ainsi de suite.

L'électronique qui sera maintenant décrite permet d'utiliser un nombre de multiplexeurs d'émission et de

réception égal à n, donc pouvant être très largement infé-

rieur au nombre total N de transducteurs: on peut ainsi, à coût donné, utiliser des multiplexeurs à nombre de voies supérieur, suffisant pour avoir un échantillonnage fin, donc une précision de focalisation élevée, et des lobes

latéraux peu importants.

L'électronique montrée en figure 5 est destinée à

-être associée a une sonde comportant N transducteurs élé-

mentaires tels que 12 associés chacun à un circuit

d'aiguillage 80.

L'électronique comporte un premier réseau de multiplexeurs 34 en nombre N égal, non pas au nombre total N des transducteurs -de la barrette, mais au nombre des n transducteurs intervenant lors d'un tir, c'est-à-dire constituant une lentille électronique Dans la pratique, on ne dépassera jamais N = 40 pour une barrette de N = 160 éléments, soit le quart du réseau total Chacun des premiers multiplexeurs 34 est utilisé en association avec plusieurs transducteurs décalés de n Par exemple, un même multiplexeur 34 sera associé aux transducteurs 12 i' i+n 12 i+ 2 n' 12 i+ 3 N dans le mode de réalisation envisagé Ce premier réseau de multiplexeurs, qui permet de sélectionner l'une des a voies de-retard alimentées il - par les moyens d'émission, qui comprennent une horloge pilote 38, un générateur 39 et un registre 15, est relié aux transducteurs correspondants par un second réseau de

multiplexeurs, destinés à effectuer l'adressage des trans-

ducteurs Chacun de ces seconds multiplexeurs comprend un élément d'émission 81 permettant d'établir une liaison

directe entre l'accès d'entrée-sortie du premier multi-

plexeur correspondant 34 et le circuit 80 d'un transducteur.

Il comporte également un élément de réception 82 permettant au signal de réception de transiter dans l'autre sens, vers

l'accès du multiplexeur 34 associé, à travers un préampli-

ficateur 33 Ce dernier peut être particulièrement soigné,

étant donné que son coût influera peu sur celui de l'en-

semble du dispositif, car il suffira de N préamplificateurs

pour N transducteurs.

Quant aux circuits directement associés aux trans-

ducteurs, ils peuvent être de constitution simple Ils peuvent notamment comporter un seul composant actif à l'émission, constitué par exemple par un transistor V MOS qui présente l'avantage de commuter très rapidement une puissance élevée, fournie par une source à tension -V, sous l'action d'un signal de commande de faible intensité

provenant du second multiplexeur.

La sélection de la voie reliée par le premier réseau de multiplexeurs aux transducteurs s'effectue à partir d'une information véhiculée par des registres à décalage 35 qui, dans le cas de l'utilisation de seize voies, pourront être des registres à quatre fois quatre éléments binaires Chacun des registres 35 est affecté à un premier multiplexeur à a = seize voies 34; un second registre est affecté a chaque multiplexeur, de sorte que l'ensemble des commutations est réalisé par un nombre de circuits élémentaires 84 (cadre en traits mixtes sur la figure 5) égal à N = 40 seulement Il faut remarquer que le passage d'un groupe de N = 40 transducteurs au groupe suivant s'effectue progressivement par recirculation de l'information dans les registres 35, comme indiqué par la ligne à plusieurs voies 85, et un recirculateur 86,

constitué par un sélecteur sur la figure 5.

-1 2 -

En prévoyant, pour chaque registre, quatre jeux de quatre éléments binaires, on peut effectuer le balayage suivant un nombre de lignes d'émission et de réception double du nombre de transducteurs, en prévoyant les quatre configurations successives suivantes: 1: Configuration de lentille d'émission à nombre

pair de transducteurs ( 40 par exemple).

2: Lentille de réception correspondant à la len-

tille d'émission à 40 transducteurs.

3 Configuration de lentille d'émission décalée d'un demi-transducteur par rapport à la précédente, utilisant

un nombre impair de transducteurs (par exemple 39).

4: Configuration de lentille de réception corres-

pondant à la configuration d'émission à nombre impair de

transducteurs.

L'horloge 87 commandant les registres 35 donnera un coup d'horloge avant chaque émission et un coup après chaque émission Un système d'initialisation est prévu pour que

l'horloge 87 émette un nombre de coups suffisant pour posi-

tionner l'information, prélevée dans un moyen de mémorisation

37, dans les N premiers registres 35, Dans ce cas particu-

lier, le premier tir sera centré sur le vingtième trans-

ducteur de la barrette On peut toutefois commencer l'exploration sans attendre d'avoir chargé dans les registres

la totalité de la "lentille".

Le second réseau de multiplexeurs est associé à un générateur 88 de commande commune qui, pour chaque tir, émet une commande commune 89 qui débloque'l'élément 81 pendant un court laps de temps encadrant étroitement le

groupe de signaux logiques de commande d'émission et l'élé-

ment 82 pendant le temps complémentaire La sélection

des transducteurs alimentés par le second réseau de multi-

plexeurs est assurée par une information à deux éléments binaires véhiculée par des registres à décalage 90 en cascade Cette information à deux éléments binaires est fabriquée pour chaque trame par un compteur 91 qui divise le nombre de coups d'horloge par 40 L'avance est assurée par une horloge (non représentée) qui fournit un coup pour quatre coups d'horloge 87 Les autres circuits élémentaires 13 - de l'électronique dont le synoptique est montré en figure peuvent être relativement classiques et comporter un circuit de réception à correction des retards 62 (constitué par exemple par une ligne à-retard à prises multiples) et un circuit de traitement du signal 25 attaquant un système

de visualisation ou de mémorisation 57.

On voit que le dispositif suivant l'invention est directement transposable à partir de n'importe quel système existant à focalisation et balayage électronique, au prix d'une simple modification de la loi de variation du retard ou du déphasage; il utilise un nombre réduit de retards ou de déphasages différents; le balayage sectoriel est obtenu de façon parfaitement naturelle grâce à la forme de la sonde La différence de densité des lignes de balayage entre la zone superficielle et la zone profonde de l'organe à explorer est réduite, du fait qu'il nty a pas convergence d'un faisceau au niveau du pqint d'entrée dans l'organe Contrairement à ce qui se passe dans led dispositifs à balayage sectorielélectronique à l'aide d'une barrette de transducteurs plane existant

antérieurement, le champ acoustique produit par le dispo-

sitif suivant l'invention ne dépend pas de l'angle d'obser-

vation par rapport au plan médian Enfin, l'expérience

montre que la forme convexe de la sonde ne constitue aucune-

ment un handicap pour un bon contact avec la peau.

14 -

Claims (7)

Revendications

1 Sonde d'échographie impulsionnelle ultrasonore présentant une surface d'appui destinée à être mise en

contact avec l'organe à explorer, portant un réseau liné-

aire de N transducteurs élémentaires identiques ( 121,, 12 N) répartis à intervalles égaux, prévus pour être reliés électriquement à des moyens de liaison temporaire d'un groupe de N transducteurs à la fois à des moyens d'émission ou de réception de signaux avec des retards correspondant à une répartition fournissant une focalisation à distance déterminée et de décaler le groupe de N transducteurs d'un

tir au suivant, de façon à réaliser un balayage, caracté-

risé en ce que les transducteurs sont disposés suivant une ligne circulaire à convexité tournée vers la surface d'appui, de façon à provoquer automatiquement un balayage

sectoriel autour de l'axe de la ligne circulaire.

2 Dispositif déchographie ultrasonore d'explora-

tion d'un organe ou d'une structure anatomique interne,

comprenant un réseau linéaire de N transducteurs élémen-

taires identiques ( 121,, 12 N) répartis à intervalles égaux, des moyens ( 37) pour stocker au moins une répartition de retards sur N transducteurs successifs (n étant inférieur à N) correspondant à une focalisation à distance déterminée de la-ligne, des moyens commutateurs ( 34, 35) permettant de relier temporairement un groupe de N transducteurs à des moyens d'émission ( 15) ou de réception ( 62) de signaux avec des retards correspondant

à ladite répartition et de décaler le groupe de N trans-

ducteurs de façon à réaliser un balayage, caractérisé en ce que les transducteurs sont disposés suivant une ligne circulaire lors du fonctionnement des moyens commutateurs et en ce que les retards sont prévus pour assurer une focalisation le long du rayon correspondant au point

médian du groupe, à distance déterminée.

3 Dispositif suivant la revendication 2, carac-

térisé en ce que les retards sont déterminés par des

lignes à retard.

4 Dispositif suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur ( 30) - associé aux transducteurs élémentaires par des moyens de

retard ( 15), des moyens ( 37, 35) pour mémoriser la répar-

tition sur N transducteurs élémentaires successifs des retards correspondant à une_,focalisation à une distance déterminée de la ligne, ainsi que des moyens ( 34) destinés à relier un groupe de N transducteurs aux moyens de retard

et au générateur suivant ladite répartition-.

Dispositif suivant la revendication 4, caracté- risé en ce que les moyens de retard ( 15) sont constitués

par des organes permettant de fournir, sur des voies diffé-

rentes, à partir d'une même impulsion du générateur ( 30), des impulsions retardées de temps et multiples de, et les moyens destinés à relier les transducteurs commandent des amplificateurs ( 13) associés chacun à un transducteur ( 12 i), à partir de l'impulsion apparue sur la voie appropriée,

sélectionnée par les moyens de mémorisation.

6 Dispositif d'échographie ultrasonore d'explora-

tion d'un milieu, et notamment d'un organe ou d'une structure anatomique interne, caractérisé en ce qu'il comprend une

sonde ayant un réseau linéaire de N transducteurs élémen-

taires identiques répartis à intervalles égaux, à excita-

tion par impulsion, et une électronique comportant des moyens pour stocker au moins une répartition de retards sur

n transducteurs successifs (n étant Inférieur à N) corres-

pondant à une focalisation à distance déterminée de la

ligne, des moyens commutateurs permettant de relier tempo-

rairement un groupe de N transducteurs à des moyens d'émission ou de réception de signaux avec des retards correspondant à ladite répartition et de décaler le groupe de N transducteurs de façon à réaliser un balayage, les retards étant prévus pour assurer une focalisation à distance déterminée et éventuellement variable et les moyens commutateurs comprenant des moyens de retard fournissant, sur a voies différentes, à partir d'une même impulsion provenant des moyens d'émission, a impulsions ayant des retards différents, N premiers multiplexeurs permettant chacun de

relier temporairement une des a voies à un accès d'entrée-

sortie du multiplexeur, 16 -

et N seconds multiplexeurs dont chacun est inter-

posé entre l'accès d'un premier multiplexeur correspondant et plusieurs des N transducteurs qui sont décalés de n, chaque second multiplexeur permettant de relier un des transducteurs aux premiers multiplexeurs pendant le temps

nécessaire à une émission et à la réception correspondante.

7 Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que chacun des deuxièmes multiplexeurs comporte un élément d'émission, assurant la liaison directe entre ledit accès et un transducteur, et un élément de réception,

assurant la liaison par l'intermédiaire d'un préamplifica-

teur entre le transducteur et l'accès du premier multi-

plexeur et en ce que lesdits éléments sont commandés par des moyens synchronisés avec les moyens d'émission de façon à bloquer l'élément d'émission pendant la période de

réception et réciproquement.

8 Dispositif suivant la revendication 7, comportant plusieurs jeux de seconds multiplexeurs et d'éléments

d'émission réception chacun adapté à un type de sonde par-

ticulier et des moyens de commutation, avantageusement électroniques, permettant de mettre en oeuvre l'un ou l'autre desdits jeux suivant la sonde utilisée, lesdits moyens commutateurs pouvant également être prévus pour

charger une mémoire de stockage de répartition de retards.