FR2649002A1 - Installation pour l'obtention par resonance magnetique nucleaire et echographie de donnees medicales, pharmacologiques ou autres - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une installation pour l'investigation sur des données médicales, biologiques et analogues, du type comprenant un appareil d'analyse ultrasonore 120 comportant une sonde 100 d'émission/réception d'ultrasons et un appareil d'analyse par résonance magnétique nucléaire 170 comportant des moyens 181 pour établir un champ magnétique essentiellement constant et une sonde 182 d'émission-réception d'un champ électromagnétique radiofréquence, la sonde d'ultrasons étant disposée au voisinage de ladite sonde de champ radiofréquence. L'installation est caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de cadencement 175 pour alternativement activer l'émission/réception des ultrasons et l'émission/réception du champ radiofréquence, ainsi que des moyens 140 pour isoler galvaniquement la sonde d'ultrasons pendant l'activation de l'émission/détection du champ radiofréquence.

Description

La présente invention a trait d'une façon générale au domaine de l'imagerie et de la spectroscopie pour applications médicales, et concerne plus généralement un nouveau procédé d'investigation médicale et un nouvel appareillage pour sa mise en oeuvre.

Depuis plusieurs années, la résonance magnétique nucléaire (RMN) s'est affirmée comme un outil privilégié pour l'étude de paramètres physico-chimiques (spectroscopie) et morphologiques (imagerie) dans des applications notamment biologiques, médicales et industrielles.

Mais compte-tenu de la faible sensibilité du phénomène
RMN et de l'impossibilité actuelle de réaliser en temps réel l'imagerie et la spectroscopie, cette technique ne peut en pratique se suffire à elle-même, en particulier lors de l'étude de phénomènes à évolution rapide comme par exemple les mouvements cardiaques et le flux sanguin. Ainsi, en particulier dans des applications biomédicales, il est actuellement indispensable de confronter des données RMN à des paramètres fonctionnels pour pouvoir interpréter correctement les résultats.

Par exemple, on peut actuellement combiner l'imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) avec la spectroscopie cardiaque, en synchronisant les acquisitions
RMN avec les signaux de l'électrocardiogramme.

Mais la mesure conjointe du travail cardiaque ne peut être actuellement réalisée que par mesure de la pression intra-ventriculaire gauche, mesure qui est insuffisante pour l'évaluation correcte des propriétés contractiles du myocarde.

Par ailleurs, l'échographie de type temps/mouvement (TM) ou à deux dimensions a prouvé depuis de nombreuses années sa capacité à évaluer par exemple les paramètres de la fonction myocardique tels que le volume ventriculaire, le volume d'éjection systolique, la fraction d'éjection, le taux de raccourcissement des fibres, le taux d'épaississement du myocarde, etc...

On connait déjà dans la technique antérieure, par la demande de brevet français publiée No. 2 507 321, un appareil de diagnostic qui comprend d'une part des moyens d'émission d'impulsions ultrasonores et de détection et d'enregistrement de réflexions provenant des interfaces entre les tissus, complétés par des moyens de traitement et de visualisation des informations recueillies (à savoir un appareil d'échographie), et d'autre part des moyens d'identification des tissus par le phénomène de la résonance magnétique nucléaire (RMN), les informations échographiques et RMN étant traitées simultanément.

Plus précisément, la figure 1 de cette demande de brevet montre que le corps du patient est disposé dans un champ magnétique uniforme BO établi par des bobines appropriées 11, et que les moyens d'émission/détection d'ultra-sons et l'antenne destinée à engendrer le champ d'excitation radiofréquence B1 du phénomène RMN sont incorporés à un ensemble de détection portatif commun 20.

Un tel appareillage connu est cependant incapable de donner des résultats satisfaisants. En effet, le simple fait de prévoir les moyens à ultrasons au proche voisinage de l'antenne génératrice du champ d'excitation B1 et dans ce champ peut avoir pour conséquence immédiate de rendre les données RMN recueillies par cette bobine inexploitables. Plus précisément, le champ radiofréquence B1, d'une fréquence de l'ordre de 20 à 200 MHz, est extrêmement sensible à la présence dans son voisinage de matériaux magnétiques (déformations du champ) ou électriques (effet d'antenne), et ces anomalies créées par la présence de la sonde échographique ne permettent pas d'obtenir une spectroscopie ou une imagerie RMN médicalement exploitable.

La présente invention vise à pallier ces inconvénients de la technique antérieure et à proposer un appareillage qui combine les techniques de RMN et ultrasonore de façon pratiquement exploitable.

A cet effet, la présente invention concerne une installation pour l'investigation sur des données médicales, biologiques et analogues, du type comprenant un appareil d'analyse ultrasonore comportant une sonde d'émission/ réception d'ultrasons et un appareil d'analyse par résonance magnétique nucléaire comportant des moyens pour établir un champ magnétique essentiellement constant et une sonde -d'émission-réception d'un champ électromagnétique radiofréquence, la sonde d'ultrasons étant disposée au voisinage de ladite sonde de champ radiofréquence, installation caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de cadencement pour alternativement activer l'émission/réception des ultrasons et l'émission/réception du champ radiofréquence, ainsi que des moyens pour isoler galvaniquement la sonde d'ultrasons pendant l'activation de l'émission/détection du champ radiofréquence.

Des aspects préférés mais non limitatifs de l'installation selon la présente invention sont les suivants:
- les moyens de cadencement comprennent une liaison pour un signal de synchronisation entre un module de traitement de l'appareil d'analyse par résonance magnétique nucléaire et un module de traitement de l'appareil d'analyse ultrasonore.

- les moyens d'isolation galvanique comprennent un interrupteur pneumatique apte lorsqu'il est ouvert à assurer une écartement important des contacts.

- l'appareil d'analyse ultrasonore opère une échographie temps/mouvement à fréquence élevée ou une émission doppler.

- l'appareil d'analyse par résonance magnétique nucléaire opère par spectroscopie du phosphore 31 ou du carbone 13 ou encore par imagerie, notamment du proton.

- l'installation peut être utilisée pour l'investigation sur des données métaboliques et mécaniques in vitro sur un organe tel qu'un coeur animal perfusé et stimulé contenu dans un tube logé dans la sonde de l'appareil de résonance magnétique nucléaire, auquel cas la sonde d'ultrasons est une sonde échographique disposée dans le tube et conçue pour émettre- et recevoir les ultrasons selon une direction de visée sensiblement inclinée par rapport à l'axe du tube.

- par exemple, la sonde échographique est disposée verticalement à proximité d'une des parois du tube et comporte à son extrémité inférieure un transducteur piézo-électrique incliné dans son ensemble par rapport à un plan horizontal.

- en variante, la sonde échographique est disposée verticalement à proximité d'une des parois du tube et comporte à son extrémité inférieure un transducteur piézo-électrique disposé dans son ensemble horizontalement et il est prévu au-dessous de la sonde un miroir acoustique comportant une surface réfléchissante inclinée.

- dans une autre variante, la sonde échographique est disposée horizontalement dans le tube et -est au moins# partiellement encastrée dans une paroi latérale de celui-ci.

- les moyens de cadencement définissent en alternance une phase de résonance magnétique nucléaire comprenant une excitation et une acquisition résultante et une phase d'analyse par ultrasons comprenant une excitation et une acquisition résultante, avec par exemple des durées respectives de 400 ms et 600 ms.

D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels
la figure 1 est une vue d'ensemble schématique d'un appareillage selon une forme d'exécution possible de la présente invention,
la figure 2 est une vue de détail en coupe axiale d'une partie de l'appareillage de la figure 1,
la figure 3 est une vue à échelle agrandie d'un détail de la figure 2,
la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, d'une première variante de réalisation,
la figure 5 est une vue analogue à la figure 3 de cette même variante,
la figure 6 est une vue analogue à la figure 2 d'une seconde variante de réalisation,
la figure 7 est une vue analogue à la figure 3 de cette seconde variante,
la figure 8 est une représentation sous forme de schéma-bloc d'un exemple de la partie électronique de l'appareillage échographique utilisé dans l'invention,
la figure 9 est une représentation schématique d'un enregistrement obtenu avec l'appareillage de l'invention, et
la figure 10 est un chronogramme illustrant de façon simplifiée le fonctionnement de l'appareillage de l'invention.

On indiquera tout d'abord que, d'une figure à l'autre, des éléments ou parties identiques ou similaires sont désignés par les mêmes numéros de référence.

En référence tout d'abord à la figure 1, on a représenté un appareillage destiné à l'étude du métabolisme d'un coeur de rat C isolé et perfusé, par combinaison d'une spectroscopie RMN du phosphore 31 et d'une échographie "temps-mouvement". Cette technique sera par suite validée par des études pharmacologiques dans des conditions d'hypoxie cardiaque d'une part et sous l'action d'un agent à activité inotrope positive d'autre part.

L'appareillage comprend une sonde échographique 100 disposée comme on le verra plus loin au voisinage du noyau magnétique de l'appareil de RMN, un câble coaxial 110 reliant la sonde 100 à un module d'échographie temps/mouvement 120, fonctionnant à des fréquences élevées de l'ordre de 10 à 20
MHz, un enregistreur 130, par exemple du type à fibres optiques (appareil "Visicorder" (marque déposée) fabriqué par la société Hewlett-Packard) ou encore du type enregistreur vidéo, et un interrupteur 140 à commande externe. L'ensemble ci-dessus est associé à un système d'étude d'un coeur de rat
C comprenant un stimulateur 150, un capteur de pression 160, un système de perfusion 165 et un spectromètre RMN 170.

Le stimulateur 150 est relié au coeur de rat C par deux électrodes liquides classiques 151, 152. Le capteur de pression 160 est apte à mesurer la pression intraventriculaire gauche (PVG) du coeur en y étant relié par un tube 161, et délivre un signal de sortie à un oscilloscope ou analogue 162 fournissant une mesure de ladite pression. Enfin le système de perfusion 165 comprend un réservoir 166 de milieu de perfusion, une pompe péristaltique 167, un récepient 168 de collecte du perfusat et des tubes 169 de liaison avec le coeur C et le milieu de perfusion LP.

L'appareil RMN utilisé est dans le présent exemple un spectromètre de type k"i200 fabriqué par la société Brucker, opérant avec un champ magnétique constant Bo de 4,7 Teslas.

L'ensemble 180 d'émission/détection du spectromètre est équipé d'une sonde multinoyaux 182 de 20 mm associée à un aimant supraconducteur 181 pour l'établissement du champ électrique constant Bo. La sonde est constituée par une antenne d'excitation 182 de type en selle de cheval, destiné à l'application des impulsions (champ B1) et à la réception des signaux de résonance magnétique nucléaire. La fréquence est par exemple de 81,13 MHz pour le phosphore 31. Le blindage 111 du câble coaxial 110 de la sonde échographique 100 est relié en 185 à l'enceinte RMN 184 qui abrite l'antenne 182 et le tube 183.

Le coeur de rat isolé C baigne dans un liquide de perfusion LP à l'intérieur d'un tube à essais 183 associé à la sonde 182, d'un diamètre de 20 mm.

De préférence, les paramètres RMN sont proches de ceux utilisés habituellement pour l'étude du coeur, à savoir
- durée d'impulsion : 14 us;
- délai entre impulsions : 1 s;
- durée d'acquisition des signaux de RMN : 315 ms.

Comme on l'a indiqué en préambule, l'introduction de la sonde échographique 100 et de son câble d'alimentation 110 dans le volume sensible de la sonde RMN va entraîner des perturbations substantielles de l'acquisition RMN en raison des phénomènes suivants
- si la sonde et/ou le câble comportent des matériaux magnétiques, ceux-ci vont perturber l'homogénéité des champs magnétiques Bo et Bi et la détection RMN;
- du fait de la présence d'éléments conducteurs (câbles) aboutissant à l'extérieur de la zone des champs, un effet d'antenne inévitable va conduire à l'apparition de signaux parasites dans les signaux radiofréquence de la RMN.

Ces deux phénomènes contribuent à une dégradation# importante du rapport signal/bruit du signal d'acquisition
RMN.

Conformément à un aspect essentiel de l'invention, la sonde échographique et son câble sont dépourvus de tout matériau magnétique. De plus, il est prévu des moyens interrupteurs 140 aux fins d'isolation galvanique du câble 110 pour éviter de parasiter les signaux d'excitation et d'acquisition RMN pendant leur apparition.

Ces moyens interrupteurs doivent remplir les conditions suivantes
-- ils doivent constituer un coupe-circuit parfait, et à cet effet assurer à l'état ouvert un écartement substantiel des contacts, par exemple de l'ordre de 1 cm;
ils doivent être facilement manoeuvrables de l'extérieur.

Dans une première réalisation, ces moyens interrupteurs sont constitués par un interrupteur pneumatique. Un tel interrupteur permet de répondre aux critères ci-dessus en autorisant une fréquence de manoeuvre relativement élevée, de l'ordre de 2 Hz.

L'interrupteur 140 doit être situé le plus près possible de la sonde d'échographie 100 à l'intérieur du trou d'accès de la sonde RMN 182; une distance minimale de 10 cm à l'intérieur de ce trou doit être respectée.

Par ailleurs, selon un autre aspect essentiel de l'invention, et en association avec le fait que la sonde échographique 100 est inopérante pendant les phases d'excitation et d'acquisition RMN, les phases d'investigation par échographie et par RMN s'effectuent de façon alternée, dans un mode entrelacé. Plus précisément, l'interrupteur 140 est ouvert pendant les phases d'excitation/acquisition RMN et il est fermé pour les enregistrements échographiques réalisés en dehors de la période d'activité RMN.

A cet effet, l'interrupteur pneumatique 140 est asservi au spectromètre RMN 170 par un signal de commande approprié sur une ligne de commande 173, assurant la synchonisation nécessaire.

En référence maintenant à la figure 10, qui illustre l'entrelacement des signaux d'échographie et de résonance magnétique nucléaire, l'impulsion d'excitation RMN, notée IRMN, d'une durée de 14 us dans le présent exemple, est déclenchée par une synchronisation cardiaque (impulsions Ic), ce qui permet un calage parfait sur le cycle cardiaque.

Compte-tenu du fait qu'un délai d'environ 1 seconde entre deux impulsions IRHN (période IRMN ) est nécessaire pour éviter une saturation partielle des pics de composés phosphorylés, et qu'un délai légèrement inférieur à 0,4 seconde (durée TACQ ) est requis pour l'acquisition des signaux RMN (notés URMN ), on dispose donc d'une période d'environ 0,6 seconde (période éCHO) ) pour effectuer un enregistrement échographique.

Une synchronisation appropriée par le spectromètre RMN 170 est assurée via la ligne 175 (figure 1) entre celui-ci et l'échographe 120, de telle sorte que l'acquisition échographique intervienne à la fin de chaque période TACQ, évitant ainsi tout chevauchement entre les signaux RMN et les signaux ultrasonores d'échographie.

Comme on l'a indiqué, la technique échographique utilisée dans le présent exemple est la technique dite "temps/mouvement", qui permet de suivre l'évolution au cours du temps des mouvements des parois et valves du coeur et des dimensions de ces parois et des cavités cardiaques.

Le coeur de rat C est comme déjà indiqué placé dans le tube à essais 183 de 20 mm de diamètre, lui-même introduit dans le passage central de la sonde RMN 182. Dans cette configuration, le problème est de positionner le capteur à ultra-sons en regard du coeur. En outre, en raison des dimensions du coeur (de l'ordre du centimètre) et des parois de celui-ci (de l'ordre de 3 à 4 mm), il est nécessaire d'avoir une bonne résolution, non seulement latéralement mais surtout axialement pour l'évaluation des épaisseurs. A cet effet, on utilise avantageusement une fréquence d'ultrasons élevée, par exemple de l'ordre de 10 à 20 MHz.

Etant donné les dimensions indiquées ci-dessus et les impératifs liés à la perfusion (présence des petits tuyaux de perfusion et de mesure de pression et des électrodes de stimulation dans le tube 172a relativement étroit), ,le coeur
C n'est en pratique que peu incliné par rapport à l'axe vertical A du système. Il en résulte qu'un capteur échographique introduit dans le tube de manière à émettre un faisceau d'ultrasons parallèles à l'axe A ne pourrait être employé utilement, car les informations échographiques recueillies selon une direction sensiblement parallèle audit axe A sont d'intérêt limité.

Conformément à un autre aspect important de la présente invention, on utilise un capteur placé à proximité de la paroi du tube 183 et conçu pour permettre une visée suffisamment inclinée par rapport à l'axe longitudinal AC du coeur.

On va décrire ci-dessous trois solutions possibles pour la sonde 100.

Tout d'abord en référence aux figures 2 et 3, on a illustré une sonde 100 dont le transducteur 101 est incliné d'un angle a, par exemple de l'ordre 15 à 450, par rapport à l'horizontale, de manière à obtenir une direction d'incidence (direction de visée V) correcte pour recueillir des informations sur les mouvements et dimensions des parois des cavités cardiaques, c'est-à-dire suffisamment en biais par rapport à l'axe longitudinal AC du coeur.

Mise à part cette particularité, la sonde 100 peut être réalisée de façon relativement classique et comporter un tube 102, par exemple d'une longueur inférieure ou égale à 15 mm et d'un diamètre de l'ordre de 4 mm, réalisé en un matériau amagnétique tel qu'une matière plastique ou du cuivre, à l'extrémité inférieure duquel est fixé le transducteur incliné 101.

Le transducteur 101 est en forme de coupelle sphérique pour assurer la focalisation du faisceau d'ultrasons en un point focal F situé de préférence à une distance de l'ordre de 10 à 15 mm dudit transducteur. Le transducteur est constitué par exemple d'un matériau piézo-électrique classique PZT (mélange de plomb, de zirconate et de titanate) et possède des électrodes en argent.

On peut également envisager d'utiliser comme matériau piézo-électrique du polyfluorure de vinylidène (PVDF), qui a un rendement électro-acoustique inférieur mais une meilleure réponse impulsionnelle.

En 103 est indiquée une fine lame de protection et d'adaptation, collée sur la surface extérieure du transducteur. Un matériau d'amortissement 104 est logé à l'intérieur du tube 102 en arrière du transducteur 101. Son épaisseur est par exemple de l'ordre de 10 mm.

Enfin un petit tube de bronze 105 a un diamètre légèrement inférieur à celui du tube 102 et prolonge ce dernier vers l'arrière sur une longueur de l'ordre de 15 cm.

Ce tube 105 tient lieu d'une part de gaine pour des fils électriques 106 reliés au transducteur 101 et d'autre part de moyen de manipulation pour déplacer et orienter la sonde 100 en fonction de la position du coeur C au fond du tube 183.

On a représenté sur les figures 4 et 5 un second mode de réalisation de la sonde 100 à visée inclinée.

La sonde 100 est ici une sonde ordinaire, c'est-à-dire qu'elle présente en tant que telle une direction de visée Vo confondue avec son axe et orientée ici essentiellement verticalement. Cette sonde est associée à un miroir acoustique 107 de section triangulaire, dont la face réfléchissante 107a est inclinée d'un angle e par exemple de l'ordre de 40 à 600 par rapport à l'horizontale, de manière à renvoyer le faisceau d'ultrasons dans la direction de visée V inclinée en direction du coeur C.

Structurellement, la sonde 100 de la figure 5 est identique à celle de la figure 3, les seules différences étant d'ordre géométrique.

Le miroir acoustique 107 est réalisé dans un matériau réputé pour ses bonnes qualités de réflexion acoustique, et notamment en verre, en polyméthacrylate de méthyle, en cuivre, etc... Le miroir 107 peut être rendu solidaire de la sonde par une liaison mécanique appropriée telle qu'un ou plusieurs montants (non illustrés). De préférence, la distance entre le transducteur 101 et le point P situé sur la face 107a à la verticale du centre O du transducteur est avantageusement choisi suffisamment grande pour que ladite face 107a puisse réfléchir la totalité du faisceau d'ultrasons.

On a représenté sur les figures 6 et 7 une autre variante de réalisation, dans laquelle la sonde 100 est de longueur réduite et disposée perpendiculairement à l'axe du tube 183. Dans le cas où ce dernier présente une épaisseur de paroi substantielle, par exemple de 2 mm, la sonde peut être partiellement incorporée dans l'épaisseur de cette paroi. A titre d'exemple, la sonde peut avoir un diamètre D de 2 mm et une longueur L de 3 mm, avec un transducteur 101 d'une épaisseur de l'ordre de 0,2 mm et une épaisseur de matériau absorbant 104 de l'ordre de 2,8 mm.Cette dernière épaisseur s'avère suffisante avec un matériau piézo-électrique classique (PZT) dans la mesure où la fréquence est élevée (de l'ordre de 20 MHz). - En effet, à de telles fréquences, l'absorption des ultrasons est très forte et l'onde arrière émise dans le matériau 104, qui est susceptible de dégrader la résolution axiale de la sonde, peut être complètement atténuée sur une très courte distance. Il est à noter cependant que l'on peut également utiliser comme matériau piézo-électrique le PDFV qui, nécessitant un matériau absorbant d'impédance acoustique élevée (résonance en peut s'accomoder d'une faible épaisseur pour ce matériau.

Dans ce mode de réalisation, les deux fils électriques 106 de liaison avec le transducteur 101 sont avantageusement collés sur la paroi interne du tube 183 avant d'être reliés à un câble coaxial via un connecteur miniature approprié (non représentés).

On a représenté sur la figure 8 le schéma-bloc du module d'échographie temps/mouvement 120.

Un séquenceur logique 121 autonome ou synchronisable par un signal provenant du spectromètre RNM 170 en vue de la séquence alternée RMN/échographie pilote le module 120 et commande en particulier un circuit d'émission 122 destiné à exciter la sonde 100 avec une impulsion de courte durée (afin d'optimiser la résolution axiale de la sonde) et de grande amplitude (150 volts). Les échos captés par ladite sonde sont appliqués à l'entrée d'un circuit de réception 123 comprenant un préamplificateur 123a, un amplificateur logarithmique 123b et un détecteur 123c. La sortie du circuit 123 est appliquée à une première entrée d'un amplificateur-sommateur 124, dont une seconde entrée reçoit du séquenceur logique 121 des impulsions de référence temporelle et de profondeur, espacées par exemple de 0,5 seconde et de 2,6 us (2 mm), respectivement, et dont une troisième entrée peut recevoir les signaux de synchronisation du stimulateur 150. Le circuit 124 fournit ainsi à l'enregistreur 130 les signaux utiles, à savoir les échos d'ultrasons, les impulsions du marqueur de temps et de profondeur ou distance ainsi que les impulsions du stimulateur.

La présence des impulsions du stimulateur permet d'effectuer les mesures sur l'enregistrement temps/mouvement établi par l'enregistreur 130 à des instants choisis en fonction de l'état de stimulation du coeur.

Enfin le module 120 comporte une base de temps 125 déclenchée par le séquenceur 121 et qui assure le balayage horizontal de l'enregistreur.

Résultats exgérimentaux
Le coeur de rat C, isolé et perfusé, a permis de valider la technique conforme à la présente invention.

L'évolution de la pression intra-ventriculaire gauche (PVG) a été considérée comme l'examen de référence de la fonction contractile.

On va décrire tout d'abord en référence à la figure 9 les paramètres accessibles conformément à l'invention sur l'enregistrement temps/mouvement fourni par l'enregistreur 130 et dont un exemple est représenté sur cette même figure.

Sur cette figure, D et S désignent respectivement les phases de diastole et de systole ventriculaires.

Le pourcentage d'épaississement systolique est égal à (Es-Ed > /Ed, la vitesse de contraction systolique (VCS) est égale au rapport a/t, tandis que le sinus de l'angle e de la pente protosystolique est égal à c/l.

En outre, différents degrés d'hypoxie myocardique ont été obtenus par réduction contrôlée du débit de perfusion.

Une réduction de 50% de ce débit entraîne une diminution de 50% de la PVG et de 58% de la vitesse de contraction systolique. Lorsque ce débit est réduit de 75%, la PVG diminue de 75% également -tandis que la vitesse de contraction systolique diminue de 61%.

Les variations de ces paramètres cardiaques ainsi que d'autres, obtenus par la combinaison de l'analyse échographique et de l'analyse RMN, sont présentées dans le tableau .1 ci-dessous. En particulier, ce tableau montre la variation relative (par rapport à une référence de 10 ml/mn pour le débit de perfusion) des paramètres métaboliques et mécaniques (sauf pH: valeur absolue) lorsque ce débit est ramené à 5 ml/mn (réduction de 50%, soit une hypoxie modérée) et 2,5 ml/mn (réduction de 75%, soit une hypoxie sévère).

TABLEAU I
Débit (ml/mn) 10 5 2,5
Pi 1 2,11 3,19
pH 6,96 6,84 6,81
pCr 1 0,55 0,38
ATP 1 0,83 0,68
PVG 1 0,5 0,25
Sin 1 0,94 0,83
S/S+D 1 0,75 1,05
VCS 1 0,42 0,39
Epaississement 1 1,16 (*)
(*) non calculable
Un autre modèle pharmacologique a été utilisé en mettant en oeuvre un agent à activité inotrope positive, à savoir l'isoprénaline, à une concentration finale de 4.10-3 mg/ml. Les variations des mêmes paramètres que ci-dessus sont présentées dans le tableau il ci-dessous. La première colonne correspond à des conditions de référence (milieu sans isoprénaline perfusé à 10 ml/mn, tandis que les trois autres colonnes indiquent les variations relatives des paramètres (sauf pH) respectivement au bout de 2 minutes, 6 minutes et 10 minutes.

TABLEAU Il
sans avec isoprénaline (4.10-3 mg/ml)
isoprénaline 2 mn 6 mn 10 mn
Pi 1 1,68 1,32 2,08 pH 6,96 7 6,82 6,88
PCr 1 1,04 0,52 0,8
ATP 1 0,98 0,63 0,72
PVG 1 2,16 3 1,33
Sin 1 1,95 1,66 1,6
S/S+D 1 0,9 0,87 0,78
VCS 1 1,76 2,08 1,8
Epaississement 1 2,91 4,36 2,16
Bien que l'on ait décrit ci-dessus une application pharmacologique in vitro sur un coeur de rat isolé, stimulé et perfusé, il est bien entendu que le champ d'application de la présente invention déborde largement de ce contexte précis.

En particulier, on pourra combiner une technique échographique ou doppler et une technique RMN entrelacées dans le cadre de la spectroscopie in vivo et l'imagerie RMN.

Plus généralement, l'appareillage RMN peut être du type destiné à l'imagerie corps entier ou comporter une bobine de surface pour des applications de micro-imagerie ou de spectroscopie. Dans ce dernier cas, la sonde d'ultrasons peut être placée sur le patient en tout endroit approprié, et par exemple à côté de l'antenne d'excitation RMN en visant de biais l'organe étudié. Dans tous les cas, l'isolation galvanique de la sonde d'ultrasons est réalisée pendant les phases d'excitation/acquisition RMN, ce qui fait que les perturbations sont minimisées quel que soit le positionnement de la sonde ultrasonore. En corollaire, on réalise également dans ce cas le séquencement entrelacé des acquisitions RMN et ultrasonore.

Par ailleurs, bien que l'on ait décrit ci-dessus des moyens interrupteurs pneumatiques pour isoler la sonde d'ultrasons, tout autre moyen remplissant la même fonction peut être utilisé. En particulier, des moyens électroniques ou opto-électroniques peuvent être utilisés.

Enfin on mentionnera que l'invention peut s'appliquer avec des techniques ultrasonores de type quelconque. On a mentionné ci-dessus l'échographie temps/mouvement, mais on peut utiliser également, par exemple, la technique doppler, qui permet en particulier de mesurer les vitesses de flux sanguins ou analogues.

Enfin l'homme de l'art saura imaginer toute autre variante ou modification conforme à l'esprit de l'invention.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Installation pour l'investigation sur des données médicales, biologiques et analogues, du type comprenant un appareil d'analyse ultrasonore comportant une sonde (100) d'émission/réception d'ultrasons et un appareil d'analyse par résonance magnétique nucléaire comportant des moyens (181) pour établir un champ magnétique essentiellement constant et une sonde (182) d'émission-réception d'un champ électromagnétique radiofréquence, la sonde d'ultrasons étant disposée au voisinage de ladite sonde de champ radiofréquence, installation caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de cadencement pour alternativement activer l'émission/réception des ultrasons et l'émission/réception du champ radiofréquence, ainsi que des moyens (140) pour isoler galvaniquement la sonde d'ultrasons pendant l'activation de l'émission/détection du champ radiofréquence.

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de cadencement comprennent une liaison (175) pour un signal dé synchronisation entre un module de traitement (170) de l'appareil d'analyse par résonance magnétique nucléaire et un module de traitement (120) de l'appareil d'analyse ultrasonore.

3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les moyens d'isolation galvanique comprennent un interrupteur pneumatique (140) apte lorsqu'il est ouvert à assurer une écartement important des contacts.

4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'appareil d'analyse ultrasonore (120) opère une échographie temps/mouvement à fréquence élevée.

5. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'appareil d'analyse ultrasonore (120) opère par effet doppler.

6. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'appareil d'analyse par résonance magnétique nucléaire (170) opère selon une technique choisie dans le groupe de la spectroscopie du phosphore 31, la spectroscopie du carbone 13 et l'imagerie

RMN.

7. Installation selon l'une des revendications précédentes, pour l'investigation sur des données métaboliques et mécaniques in vitro sur un organe tel qu'un coeur animal (C) perfusé et stimulé contenu dans un tube (183) logé dans la sonde (182) de l'appareil de résonance magnétique nucléaire, caractérisée en ce que la sonde d'ultrasons est une sonde échographique qui émet et reçoit les ultrasons selon une direction de visée (V) sensiblement -inclinée par rapport à l'axe (A) du tube.

8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que la sonde échographique (100) est disposée verticalement à proximité d'une des parois du tube (183) et en ce qu'elle comporte à son extrémité inférieure un transducteur piézo-électrique (101) incliné dans son ensemble par rapport à un plan horizontal.

9. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que la sonde échographique (100) est disposée verticalement à proximité d'une des parois du tube (183), en ce qu'elle comporte à son extrémité inférieure un transducteur piézo-électrique (101) disposé dans son ensemble horizontalement et en ce qu'il est prévu au-dessous de la sonde un miroir acoustique (107) comportant une surface réfléchissante inclinée (107a).

10. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que la sonde échographique (100) est disposée horizontalement dans le tube (183) et est au moins partiellement encastrée dans une paroi latérale de celui-ci.

11. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de cadencement définissent en alternance une phase de résonance magnétique nucléaire comprenant une excitation et une acquisition résultante et une phase d'analyse ultrasonore comprenant une excitation et une acquisition résultante.

12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que la phase de résonance magnétique nucléaire a une durée de l'ordre de 400 ms et la phase d'analyse ultrasonore a une durée de l'ordre de 600 ms.