FR2512339A1 - Appareil de diagnostic a ultrasons - Google Patents

Abstract

A.APPAREIL DE DIAGNOSTIC A ULTRASONS DANS LEQUEL LES ELEMENTS OPTIQUES A ULTRASONS ET L'OBJET SOUMIS AUX ULTRASONS SONT DISPOSES DANS UN RECIPIENT CONTENANT DU LIQUIDE, TANDIS QUE L'OBJET EST REPRESENTE EN DEUX DIMENSIONS, APPAREIL DANS LEQUEL L'OBJET EST SOUMIS A UN RAYONNEMENT SONORE INCOHERENT, DANS LEQUEL IL EST PREVU UNE LENTILLE DE CONDENSATEUR, UN OBJECTIF DE REPRODUCTION ET UN SYSTEME DETECTEUR. B.APPAREIL CARACTERISE EN CE QUE LE CHAMP SONORE 14 INCOHERENT EST OBTENU DANS UNE CHAMBRE A TOURBILLONNEMENT 7 DANS LAQUELLE DES PARTICULES SONT IRRADIEES PAR DES ULTRASONS COHERENTS 12, 13 A PARTIR D'EMETTEURS ULTRASONIQUES 5, 6, L'OBJECTIF DE REPRODUCTION 4 COMPORTANT AU MOINS DEUX LENTILLES A ULTRASONS 17, 18 DONT LES SURFACES 19, 20 TOURNEES L'UNE VERS L'AUTRE SONT ASPHERIQUES, TANDIS QUE L'IMAGE ULTRASONORE DE L'OBJET 8 EST CONVERTIE EN SIGNAUX ELECTRIQUES PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE RANGEE DE DETECTEURS 2 DEPLACEE LINEAIREMENT OU CIRCULAIREMENT AU-DESSUS DU PLAN D'IMAGE 24. C.L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'EXAMEN DU CORPS HUMAIN.

Description

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L'invention concerne un appareil de diagnostic à ultrasons dans lequel les éléments optiques à ultrasons et l'objet soumis aux ultrasons sont disposés dans un récipient contenant du liquide, tandis que l'objet est représenté en deux dimensions, appareil dans lequel l'objet est soumis à un rayonnement sonore incohérent, dans lequel il est prévu une lentille de condensateur,

un objectif de reproduction et un système détecteur.

Les appareils à ultrasons usuels, destinés par exemple au diagnostic médical, fonctionnent selon le principe du procédé d'écho Dans ce cas, une tête sonore,qui du fait de la céramique piézo-électrique qu'elle contient peut émettre aussi bien que recevoir, émet une impulsion ultrasonore aussi courte que possible et étroitement focalisée en profondeur Sur les surfaces limites comportant des impédances variées dans le corps, des échos sont obtenus qui, la plupart du temps, sont détectés par la même tête sonore L'information de profondeur se déduit du temps de parcours et par balayage électronique ou mécanique, on obtient une image

de profondeur en couple à deux dimensions.

Un appareil de diagnostic à ultrasons du type précité est décrit dans les brevets des ETATS-UNIS d'AMERIQUE N O 3 886 430,

no 3 913 061, no 3 982 223 et N O 3 971 962.

Cet appareil fonctionne selon les principes optiques connus de reproduction d'images, des lentilles ultrasonores étant utilisées pour cette reproduction Leur construction prévoit toutefois qu'un liquide spécial (hydrocarbure fluoré inerte) soit enfermé entre deux lentilles en polystyrène, ce qui a pour conséquence des pertes d'absorption élevées dans ce liquide spécial et des pertes de réflexion élevées sur les surfaces limites entre le liquide spécial et le polystyrène En outre, à l'intérieur de cet objectif de reproduction, il est prévu des systèmes de prismes dont le montage mobile est nécessaire pour le balayage du faisceau de reproduction L'obtention du champ sonore incohérent important pour la reproduction s'effectue au moyen de par exemple trente sources individuelles ultrasonores qui sont co-)mandées

individuellement et délivrent des impulsions d'intensité élevée.

Le dispositif de détecteurs proprement dit est constitué de détecteurs fixes qui doivent être disposés sur la surface d'une ser Le but de l'invention est de créer un appareil de diagnostic à ultrasons qui permette une reproduction ultrasonore à haute résolution à l'aide de l'ampli ultrasonore, et dans lequel on obtient une inco érence accrue du champ sonore et donc en même temps une simplification de l'ensemble de reproduction par émetteur

ultrasons, une meilleure qualité de l'image.

A cet effet l'invention concerne un appareil de diagnostic à ultrasons dans lequel les éléments optiques à ultrasons et l'objet soumis aux ultrasons sont disposés dans un récipient contenant du liquide, tandis que l'objet est représenté en deux dimensions, appareil dans lequel l'objet est soumis à un rayonnement

sonore incohérent, dans lequel il est prévu une lentille de conden-

sateur, un objectif de reproduction et un système détecteur, appareil caractérisé en ce que le champ sonore incohérent est susceptible d'être obtenu dans une chambre de tourbillonnement avec de nombreuses

particules se déplaçant les unes par rapport aux autres aléatoire-

ment dans une large mesure, ces particules dans la chambre de tourbillonnement étant irradiées en continu par au moins un émetteur d'ultrasons avec dés ultrasons cohérents, l'objectif de reproduction comportant des lentilles à ultrasons avec au moins deux lentilles individuelles d'un matériau homogène, disposées symétriquement l'une par rapport à l'autre et dont les surfaces sont asphériques, tandis que l'image ultrasonore ainsi obtenue de l'objet est susceptible d'être convertie en signaux électriques au moyen d'au moins une rangée de détecteurs déplacée périodiquement de façon

linéaire ou circulaire au-dessus du plan d'image.

D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager des perfectionnements et d'autres formes avantageuses

de l'appareil faisant l'objet de cette invention.

Dans le cas de l'invention, on utilise des ultrasons diffus et d'un haut degré d'incohérence, tels que l'on peut les obtenir grâce à une chambre de tourbillonnement selon une demande

de brevet plus ancienne P 30 37 641 1, et on évite ainsi l'inter-

vention d'artefacts du fait d'une reproduction floue en provenance de zones extérieures au plan de mise au point La reproduction s'effectue normalement par transmission directe Il est également possible de fonctionner en réflexion, le son diffusé à l'intérieur du patient étant alors utilisé pour la reproduction L'émetteur et le récepteur sont ainsi deux composants distincts et les lentilles à ultrasons permettent des reproductions du style des images de rayons X Mais, dans ce cas, outre les os et les articulations, les tissus mous, les muscles, les artères et les veines sont également reproduits La mise en oeuvre pour le

contrôle des matériaux est également possible.

Un appareil du type précité, susceptible d'une utili-

sation variée àans le domaine clinique, est par exemple constitué d'un bac à eau de grandesdimensionsdans lequel l'ensemble de détection est installé à poste fixe, tandis que l'ensemble émetteur peut être orienté par l'intermédiaire d'un dispositif de levage pour obtenir l'irradiation la plus favorable du patient L'objectif de reproduction est monté coulissant à une distance convenable en avant du détecteur Pour un appareil compact qui évite une immersion partielle du patient dans l'eau, on utilise par exemple, comme cela est usuel actuellement, des films plastiques flexibles pour le couplage des ultrasons sur le patient, ces films se terminant côté patient dans un ensemble émetteur-récepteur immergé

dans un liquide approprié.

L'invention va être expliquée ci-après en se référant à des exemples de réalisation représentés sur les dessins ci-joints, dans lesquels: la figure l est une représentation schématique d'un appareil de diagnostic par ultrasons, la figure 2 est une vue de dessus de l'appareil de diagnostic à ultrasons de la figure 1, la figure 3 montre une reproduction d'une main humaine, telle qu'elle peut être obtenue grâce à l'appareil de diagnostic par ultrasons des figures 1 et 2, les figures 4 et 5 sont des représentations schématiques de l'ensemble de reproduction, la figure 6 est un schéma par blocs d'un ensemble électronique associé au dispositif de détection, la figure 7 est un schéma par blocs du dispositif de traitement des signaux haute-fréquence et d'affichage de l'image. La figure 1 est une représentation schématique d'un appareil de diagnostic à ultrasons Dans un récipient de grandes dimensions 1, qui est par exemple rempli d'eau, l'ensemble du

dispositif d'irradiation et de reproduction est immergé dans l'eau.

Le dispositif de détection 2 touche la surface de l'eau Le patient ou bien l'objet à traiter 8 est disposé entre les lentilles du condensateur 3 et l'objectif de reproduction 4 Deux têtes sonores 5, 6 dirigent leur rayonnement sonore cohérent dans l'espac' sur une chambre de tourbillonnement 7 dans laquelle sont contenues de nombreuses particules produisant un champ sonore de sortie incohérent Grâce à ce champ, l'objet 8 est irradié directement ou bien par réflexion Les rayonnements ultrasonores en provenance de l'objet 8 parviennent, par l'intermédiaire d'un objectif de reproduction 4 et par l'intermédiaire d'un miroir à ultrasons 9 disposé selon un certain angle par rapport à cet objectif, sur le dispositif de détection 2 Celui-ci est disposé sur une table coulissante 10 et peut, au moyen d'un moteur 11, être déplacé dans

la direction lineaire indiquée (double flèche).

La figure 2 est une vue de dessus de l'appareil de diagnostic à ultrasons selon la figure 1, les numéros de référence étant les mêmes Toutefois, les ondes sonores primaires 12, 13, cohérentes dans l'espace, sont indiquées, ces ondes étant dirigées

à partir des deux-têtes sonores 5, 6 sur la chambre de tourbillon-

nement 7 Les ultrasons incohérents 14, diffusés par les particules contenues dans la chambre de tourbillonnement 7, sont dirigés par les lentilles du condensateur 3 (dont le montage est indiqué) sur l'objet 8 Le trajet du rayonnement résultant d'une transmission directe ou d'une diffusion sur l'objet 8 et parvenant au dispositif de détection par l'intermé iaire de l'objectif de reproduction 4

est également indiqué.

La figure 3 donne une reproduction d'une main humaine (objet 8) telle qu'elle peut être obtenue avec l'appareil de

diagnostic à ultrasons selon les figures 1 et 2.

Dans l'émetteur incohérent 7 (voir figures 1 et 2) basé sur la précédente demande de brevet P 30 37 641 1 de la Déposante, les ultrasons cohérents 12, 13 sont diffusés sur de

petites particules dans la chambre de tourbillonnement 7.

Pour le présent appareil de diagnostic par ultrasons, il s'avère comme étant le plus favorable d'exploiter la chambre

à tourbillonnement 7 selon le principe du procédé optique d'éclai-

rement A cet effet, la chambre 7 est munie d'une fenêtre 16 (voir figure 1) en polystyrène et elle est irradiée avec une ou plusieurs ondes sonores primaires cohérentes 12, 13 Le champ ultrasonore 14 diffusé en retour par les particules diffusantes (non représentées) se déplaçant de façon désordonnée peut sortir par la même fenêtre 16 Le champ ultrasonore 14 est diffus et incohérent et il est utilisé pour l'irradiation du patient

(objet 8).

Comme particules diffusantes, on utilise des billes de verre remplies d'air ou bien compactes (au lieu de particules de polystyrène), car la diffusion en retour des ondes ultrasonores primaires 12, 13 est notablement amplifiée par la différence élevée d'impédance par rapport à l'eau Pour raccourcir le temps de cohérence du champ ultrasonore 14 diffusé en retour, la fréquenc( des ondes ultrasonores primaires 12, 13 est en permanence modifiée

autour de la fréquence moyenne sur la largeur de bande des émetteur.

, 6 Le champ d'ondes secondaires diffusées présente pour une onde primaire de fréquence fixe un modèle à granulation prononcée résultant de l'interférence des nombreuses ondes élémentaires diffusées Le déplacement non coordonné des particules diffusantes dans la chambre de tourbillonnement 7 provoque un déplacement également non coordonné de ce modèle à granulation et pour une intégration suffisante dans la partie de détection 2, on obtient une égalisation et une réduction de ces perturbations cohérentes indésirables Comme le modèle à granulation est également spécifique en fréquence, une modification supplémentaire de la fréquence dans

la zone de la courbe de résonance de l'oscillateur sonore pidzo-

électrique (émetteur 5, 6), on améliore la réduction du modèle à granulation ou bien on obtient un temps d'intégration plus court

pour le détecteur 2.

L'ensemble de reproduction 4 est constitué de lentilles à ultrasons 17, 18 gr&ce auxquelles une image sonore de la partie du patient 8 à examiner est obtenue Grâce à ce type de reproductio on obtient que la focalisation se fasse toujours seulement sur une zone de faible profondeur, de quelques centimètres Les

structures immédiatement en dehors de la zone de profondeur foca-

lisée sont déjà reproduites de façon floue et présentent, lorsque la distance s'accroit, un contraste toujours plus faible perdant

ainsi en signification.

Pour obtenir des images ultrasonores bien focalisées, les défauts de reproduction les plus graves, tels que la courbure -du champ d'image et les défauts d'ouverture, doivent être corrigés dans le système de lentilles sonores 4 ici décrit On y parvient (voir figures 4 et 5) avec de simples lentilles plans concaves identiques en polystyrène 17, 18 Ainsi, les pertes élevées d'absorption dans un liquide spécial et les pertes élevées de réflexion aux interfaces entre ce liquide spécial et le polystyrèn E se trouvent évitées Par ailleurs, les exigences de précision sur les surfaces des lentilles ne sont pas aussi élevées car le

rapport d'indice de réfraction aux surfaces limites est plus petit.

Pour la correction des défauts d'ouverture, les surfaces concaves 19, 10 (voir figures 4 et 5) des lentilles en polystyrène 17, 18 sont conformées de façon correspondante à une asphère du quatrième ordre, spécialement adaptée La correction de la courbure du champ d'image résulte ensuite d'une part de la forme de cette asphère et d'autre part de la distance d entre les deux lentilles 17, 18 en polystyrène La distance entre le

plan 23 de l'objet et le plan 24 de l'image est de 5 d.

Il est essentiel pour la réussite de la construction que les surfaces planes 21, 22 des lentilles soient orientées vers le côté objectif 23 ou bien vers le côté image 24, tandis

que les deux asphères 19, 20 sont en regard l'une de l'autre.

Dans cette disposition en effet, les asphères 19, 20, en vue de la correction du défaut d'ouverture, se rapprochent davantage d'une hyperbole et ne sont pas elliptiques, comme dans le cas inverse o elles auront leurs surfaces planes 21, 22 en regard l'une de l'autre Avec ces surfaces se rapprochant d'une hyperbole, on obtient que les ondes sonores partant d'un point 26 d'un objet voisin de l'axe (axe de rotation 25) traversent les zones les plus fortement courbées des asphères 19, 20 (figure 4), tandis que les ondes sonores partant des points 27 de l'objet situé loin de l'axe (figure 5) traversent une des asphères 19 ou dans une zone plus faiblement courbée (figure 5) et se traduisent ainsi par une représentation à une-plus grande distance de l'axe, ce qui est certes tout à fait nécessaire pour

des raisons géométriques.

Du fait des surfaces planes 21, 22 tournées vers l'objet 8 ( 23) ou bien vers l'image 24, les asphères 19, 20 ne doivent toutefois pas être de forme hyperbolique mais doivent être quelque peu modifiées pour compenser le défaut d'ouverture provoqué par les surfaces planes 21, 22 Pour la détermination des surfaces asphères 19, 20, l'asphère idéale est en conséquence une interface entre deux milieux pour une exacte reproduction de point à point à partir de points situés sur l'axe de rotation Dans ce type de détermination, l'un des cas limites avec des ondes planes dans un milieu o la vitesse du son est réduite donne précisément un hyperbololde, tandis que l'autre cas limite avec un point infiniment éloigné (également des ondes planes) du côté o la vitesse du son est plus élevée, donne un ellipsoïde, Pour des points très éloignés dans le milieu o la vitesse du son est réduite, il résulte alors nécessairement les

asphères 19, 20 voisines d'une hyperbole.

Un autre avantage réside en ce que la correction des lentilles ainsi effectuée est également efficace lorsque la température se trouve modifiée dans le bac diagnostic 1, ce qui provoque, de façon connue, une modification de l'indice de réfraction Pour obtenir une bonne reproduction, il suffit en effet que les distances entre l'objet 8 et la surface plane 21 ou bien entre la surface plane 22 et le plan d'image 24 soient modifiées de façon correspondante à la modification de l'indice de réfraction, tandis

que la distance entre les asphères 19, 20 est réglée en conséquence.

Par ailleurs, on peut également procéder de façon inverse et obtenir par modification de la température un éloignement souhaité de l'image, ou bien éventuellement adapter à l'asphère déjà déterminée la vitesse du son variant selon la sorte-de polystyrène, le procédé de fabrication de l'ébauche ayant servi-à la réalisation

de la lentille.

Pour la réalisation des asphères 19, 20, il est avantageux de déterminer tout d'abord les coordonnées d'une coupe

méridienne des surfaces asphériques et de la représenter graphi-

quement D'après ce dessin, on peut tout d'abord découper une ébauche de tournage en acier de forme approchée, puis en terminer l'usinage sur la fraiseuse d'après les coordonnées Avec cet outil spécial en acier, on peut soit directement usiner l'ébauche

de polystyrène ou bien réaliser un masque de moulage.

L'ensemble de détection 2 comporte une rangée piézo-

électrique linéaire et une électronique de prétraitement, grâce à laquelle les niveaux de la pression sonore sur les éléments de la rangée sont mesurés et préparés dans un micro-calculateur 30 (voir figure 7) en vue du traitement ultérieur Pour pouvoir enregistrer une image ultrasonique bidimensionnelle, cette rangée unidimensionnelle 2 doit être déplacée ligne par ligne, mécaniquement au-dessus du champ sonore (table coulissante 10, moteur 11) et les informations respectivement recueillies sur chaque ligne

doivent être mémorisées.

Pour augmenter la vitesse d'interrogation, on peut aussi disposer l'une a côté de l'autre deux ou plusieurs rangées 2 de sorte que pour l'enregistrement de l'image, seul un déplacement sur la moitié de la surface d'image 24 est nécessaire ou bien dans le cas o il y a plus de deux rangées, seule une p:us petite

partie correspondante de la surface d'image 24 doit être balayée.

Le déplacement de la rangée ou des rangées unidimen-

sionnelles 2 s'effectue soit linéairement, de façon que, comme dans la technique de télévision, une constitution d'image par ligne

soit obtenue, ou bien selon une autre réalisation, de façon circu-

laire, auquel cas la rangée est mise en rotation autour de son

point central ou d'un point terminal.

Dans ce second cas, la constitution de l'image s'effectue comme dans la technique radar à partir de lignes radiales de l'image. Le déplacement rotatif de la rangée permet, du fait du déroulement continu de ce déplacement (sans point de rebroussement) une vitesse de balayage encore supérieure Egalement, dans le cas d'un déplacement rotatif, on peut, par la mise en oeuvre de plusieurs rangées disposées selon des angles différents, obtenir une

constitution d'image plus rapide pour une même vitesse de rotation.

Sur la figure 6, est représenté un schéma par blocs d'une électronique de prétraitement pour une rangée linéaire 2 comportant deux cent dix éléments 1 à 210, et sur la figure 7 est représenté un schéma par blocs pour l'ensemble du dispositif de détection. Sur la figure 6, deux cent dix éléments de rangées du dispositif de détection 2 sont répartis en quinze groupes correspondant à quatorze conducteurs de' signaux Respectivement, le conducteur de signaux 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 ou bien 14 de chacun des quinze groupes aboutit successivement par l'intermédiaire d'un multiplexeur unique 26 à un canal 31, c'est-à- dire qu'il existe quatorze multiplexeurs identiques 26 et quatorze canaux identiques 31 Dans chacun de ces canaux 31, les signaux haute fréquence sont préamplifiés, redressés et intégrés Les valeurs terminales respectives ainsi intégrées

parviennent successivement, par l'intermédiaire d'un autre multi-

plexeur 32 commun à l'ensemble des quatorze canaux 31 et par l'intermédiaire d'un amplificateur d'adaptation 33, sous forme de signal de tension Z, à un convertisseur analogique-numérique 28 (voir figure 7) du microcalculateur 30 La mise en circuit des multiplexeurs 26 et 32, ainsi que la remise à zéro des intégrateurs dans les quat-rze canaux 31 s'effectue au moyen

de l'unité de commande 34.

Le schéma par blocs de la figure 7 montre l'acheminement des signaux haute fréquence ainsi prétraités selon la figure 6 avec le microcalculateur 30 et leur affichage sur le dispositif

d'affichage 35 Le microcalculateur 30 comporte, à côté du conver-

tisseur analogique-numérique 28, une mémoire 29, une synchroni- sation 36 pour la commande multiplexe 34, une commande 37 pour le moteur 11 et une unité centrale 38 Les valeurs d'image déterminées par le microcalculateur 30 sont appliquées au dispositif d'affichage par l'intermédiaire d'une interface d'émission 39 et d'une

mémoire de répétition d'image 40.

Pour mesurer le niveau sonore sur un élément de la rangée piézoélectrique 2, la faible tension alternative haute fréquence délivrée par l'effet piézo-électrique est tout d'abord amplifiée par un préamplificateur sensible 31, puis redressée et totalisée analogiquement sur un laps de temps très long, qui

doit être grand par rapport au temps de cohérence du son.

Ainsi, la valeur moyenne dans le temps du niveau de pression sonore pour chaque élément d'image est déterminée puis rassemblée

élément par élément par l'intermédiaire du convertisseur analogique-

numérique 28 dans la mémoire 29 du microcalculateur 30 Comme du fait du temps de cohérence de la source sonore, un temps d'intégration d'un nombre de grandeur d'une milliseconde est nécessaire, mais comme d'autre part il est souhaitable de réaliser une image de 200 x 200 points d'image dans un temps acceptable, la préamplification, le redressement et la totalisation sont effectués dans les quatorze canaux 31 en parallèle, si bien que les valeurs moyennes peuvent être interrogées canal par canal

avec une vitesse plus grande.

Le branchement électronique représenté sur la figure 6 est un mélange d'électronique en parallèle et d'électronique multiplexe qui, du fait de ces quatorze canaux 31 en parallèle, présente pour chacun de ces canaux en parallèle un temps de totalisation correspondant au temps d'interrogation pour les autres treize canaux La solution représentée est dimensionnée pour l'interrogation de deux cent dix éléments et apporte par rapport à une électronique multiplexe pure à un seul canal pour le même temps moyen par point d'image un facteur 13 à la vitesse d'interrogation Par rapport à une électronique en parallèle pure, avec deux cent dix canaux en parallèle, le branchement représenté est certes plus lent mais par ailleurs aussi notablement meilleur

marché, plus compacte et plus simple à compenser.

Avec l'électronique, il est inévitable que dans le cas de rangées 2 réalisées de façon économique, les courbes caractéristiques de sensibilité des différents éléments diffèrent quelque peu les unes des autres.

Par la mise en oeuvre de techniques numériques-électro-

niques pour la préparation des signaux de détecteur et gràce à

la mémoire de répétition d'image numérique vidéo 40, ces inconvé-

nients peuvent être évités.

Tout d'abord, les courbes caractéristiques de tous les éléments détecteurs dans le champ sonore sans objet 18 sont mesurées de façon entièrement automatique et mémorisées en tant que tableaux

de valeurs.

Pendant la prise d'image des objets 8 à examiner,

chaque signal de détecteur est en permanence corrigé par l'intermé-

diaire des tableaux de valeur ainsi mémorisés et ainsi les différentes réponses des différents éléments de détection (y compris le préamplificateur, le-redresseur et l'intégrateur 31) sont compensées Simultanément, grâce à cette technique, dans le cas de détecteurs rotatifs, une irrégularité de l'irradiation

dépendant uniquement du rayon est automatiquement compensée.

Le prélèvement automatique des courbes caractéristiques des détecteurs s'effectue sous le contrôle de la commande intelligente 30, avec un appareil réglé pour la mesure, mais avec un trajet libre du rayonnement, c'est-à-dire sans objet 8 soumis à l'examen Pour la mesure des courbes caractéristiques, l'amplitude des générateurs de signaux commandant les émetteurs sonores 5, 6 est augmentée par palier, la rangée de détecteurs 2 étant lue à chaque palier et le jeu de valeur correspondant

étant mis en mémoire.

Il s'est dans ce cas avéré avantageux de lire plusieurs fois la rangée de détecteurs 2 à chaque palier d'intensité et de

faire la moyenne des signaux de chaque élément de détecteur.

De cette façon, les caractéristiques d'incohérence des sources d'ultrasons 5, 6 mises en oeuvre sont complètement utilisées

et on obtient une précision plus grande des courbes caractéris-

tiques de sensibilité ainsi mesurées.

R E v E N D I C A T I 0 N S ) Appareil de diagnostic à ultrasons dans lequel les éléments optiques à ultrasons et l'objet soumis aux ultrasons sont disposés dans un récipient contenant du liquide, tandis que l'objet est représenté en deux dimensions, appareil dans lequel l'objet e 9 t soumis à un rayonnement sonore incohérent, dans lequel

il est prévu une lentille de condensateur, un objectif de reproduc-

tion et un système détecteur, appareil caractérisé en ce que le champ sonore incohérent ( 14) est susceptible d'être obtenu dans une chambre de tourbillonnement ( 7) avec de nombreuses particules se déplaçant les unes par rapport aux autres aléatoirement dans une large mesure, ces particules dans la chambre de tourbillonnement ( 7) étant irradiées en continu par au moins un émetteur d'ultrasons

( 5, 6) avec des ultrasons cohérents ( 12, 13), l'objectif de repro-

duction ( 4) comportant des lentilles à ultrasons avec au moins deux lentilles individuelles ( 17, 18) d'un matériau homogène, disposées symétriquement l'une par rapport à l'autre et dont les surfaces ( 19, 20) sont asphériques, tandis que l'image ultrasonore ainsi obtenue de l'objet ( 8) est susceptible d'être convertie en signaux électriques au moyen d'au moins une rangée de détecteurs ( 2) déplacée périodiquement de façon linéaire ou circulaire au-dessus

du plan d'image ( 24).

) Appareil de diagnostic à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ondes ultrasonores émises ( 12, 13) des têtes ultrasonores ( 5, 6) sont susceptibles d'être modifiées dans le temps par modulation de fréquence et/ou d'amplitude. ) Appareil de diagnostic à ultrasons selon l'une

quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les

particules dans la chambre de tourbillonnement ( 7) sont de petites

billes de fer remplies d'air ou bien des perles de verre pleines.

4 ) Appareil de diagnostic à ultrasons selon l'une

quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'objet

( 8) reçoit des ultrasons directement ou par réflexion.

5 ) Appareil de diagnostic à ultrasons selon l'une

quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les

surfaces de lentilles ( 19, 20) en regard l'une de l'autre de l'objectif de reproduction ( 4) sont asphériques du quatrième ordre, tandis que la distance (d) de leur sommet opposé est de l'ordre

de 1/5 de la distance entre l'objet ( 8) et le plan d'image ( 24).

6 ) Appareil de diagnostic à ultrasons selon l'une

quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les

lentilles individuelles ( 17, 18) sont constituées de polystyrène.

) Appareil de diagnostic à ultrasons selon l'une

quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pour

chacune des lentilles individuelles ( 17, 18), la seconde surface de la lentille ( 21, 22) est plane ou bien présente un très grand rayon de courbure, qui est notablement plus important que le rayon

de courbure des surfaces asphériques ( 19, 20) au sommet.

8 ) Appareil de diagnostic à ultrasons selon l'une

quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la rangée de détecteurs ( 2) est constituée de détecteurs individuels piézo-

électriques rangées linéairement les uns par rapport aux autres. 90) Appareil de diagnostic à ultrasons selon l'une

quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les

signaux HF délivrés par les détecteurs individuels sont préamplifiés, redressés et susceptibles d'être intégrés dans deux ou plusieurs canaux parallèles de façon que le temps moyen nécessaire par point d'image pour recevoir des images ultrasonores incohérentes soit

maintenu malgré la vitesse d'interrogation élevée.

) Appareil de diagnostic à ultrasons selon l'une

quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, par

variation de l'intensité des émetteurs ultrasonores et par détection simultanée des signaux respectifs des détecteurs, les courbes caractéristiques de sensibilité de chacun des canaux de détection individuels sont susceptibles d'être extraites d'une mémoire. ) Appareil de diagnostic à ultrasons selon l'une

quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, pendant

la réception de l'image, des différences dans la teneur des réponses des éléments individuels de la rangée, ainsi que dans leur intensité

sonore sont susceptibles d'être compensées par correction élec-

tronique immédiate grâce aux courbes caractéristiques de sensibilité

ainsi mesurées.