FR2799633A1 - Procede et dispositif d'amelioration de la precision de mesure d'une vitesse d'un fluide - Google Patents

Procede et dispositif d'amelioration de la precision de mesure d'une vitesse d'un fluide Download PDF

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé, et son dispositif associé, d'amélioration de la précision de mesure d'une vitesse d'un fluide, tel qu'un liquide, en particulier le sang circulant dans un conduit, tel qu'un vaisseau sanguin, en particulier l'aorte, obtenue par l'intermédiaire d'un signal émis par un transducteur Doppler (4).De façon caractérisante, selon ledit procédé, on associe à ce transducteur Doppler une mémoire programmable (50) qui contient au moins une donnée de correction du signal Doppler transmis par le transducteur (4) à une centrale (8) de calcul et de commande du transducteur (4), en ce que ladite centrale (8) de calcul incorpore cette donnée de correction du signal dans le calcul (en 16) de chaque mesure de vitesse à partir de chaque signal émis par le transducteur Doppler et calcule la valeur de vitesse en tenant compte de cette donnée de correction, pour fournir une mesure de vitesse dudit fluide corrigée, ayant ainsi sa précision améliorée.

Description

La présente invention concerne essentiellement un procédé et un dispositif d'amélioration de la précision de mesure d'une vitesse d'un fluide, tel qu'un liquide, en particulier le sang circulant dans un conduit, tel qu'un vaisseau sanguin, en particulier l'aorte, obtenue par l'intermédiaire d'un signal émis par un transducteur Doppler.
<B>Il</B> est connu par le document FR-A-2 424<B>733</B> INSERM une sonde intracorporelle ultrasonore introduite dans l'oesophage pour la mesure du débit aortique. Cette sonde antérieure est caractérisée par une structure en cathéter comportant en partie distale une enveloppe gonflable depuis l'extérieur avec un liquide entourant l'émetteur ultrasonore entièrement logé<B>à</B> l'intérieur de l'enveloppe qui assure une fonction d'immobilisation de l'émetteur<B>à</B> l'intérieur de la voie et une fonction de couplage acoustique pour l'émetteur. L'émetteur est monté en rotation<B>à</B> l'intérieur de ladite enveloppe gonflable, sur un bloc support qui est disposé sensiblement selon l'axe longitudinal de la sonde et qui est actionné en rotation par un flexible relié en partie proximale <B>à</B> l'extérieur<B>à</B> des moyens de mise en rotation, par exemple sous forme d'une molette (voir les revendications et le texte correspondant décrivant les figures, en particulier de la page 2, ligne 24<B>à</B> la page 4, ligne<B>29).</B>
Ce document antérieur de l'INSERM a fait l'objet d'un perfectionnement dans le cadre du document<B>US 5,479,928</B> selon lequel la sonde intracorporelle comporte la combinaison d'au moins un transducteur ultrasonore<B>à</B> faisceau large fixé sur le bloc support de manière<B>à</B> être orienté avec une inclinaison non perpendiculaire par rapport<B>à</B> l'axe longitudinal de la sonde, combiné avec au moins un transducteur ultrasonore<B>à</B> faisceau étroit fixé sur le bloc support de manière<B>à</B> être orienté essentiellement perpendiculairement par rapport<B>à</B> l'axe longitudinal de la sonde, pour se retrouver orienté sensiblement perpendiculairement<B>à</B> l'axe longitudinal d'un conduit dans lequel on veut mesurer la vitesse d'un liquide, en particulier le débit, notamment un débit sanguin dans le cas où le conduit est un vaisseau sanguin.
Le perfectionnement selon ce document apporte entière satisfaction et fait l'objet d'une commercialisation par la société SOMETEC sous la dénomination commerciale DYNEMO <B>3000@>.</B>
La présente invention a pour but principal de résoudre le nouveau problème technique consistant en la fourniture d'une solution qui permette de tenir compte de chaque spécificité de transducteur Doppler afin d'améliorer la précision de la mesure d'une vitesse d'un fluide, tel qu'un liquide, obtenue par l'intermédiaire du signal émis par un tel transducteur Doppler.
La présente invention a encore pour but principal de fournir une solution qui permette de tenir compte aussi de la position dans l'espace, notamment de l'angle d'émission du faisceau ultrasonore d'un transducteur Doppler, afin d'améliorer la précision de la mesure d'une vitesse d'un fluide, tel qu'un liquide, obtenue par l'intermédiaire du signal émis par un tel transducteur Doppler.
La présente invention a encore pour but principal de résoudre les nouveaux problèmes techniques énoncés ci-dessus, d'une manière particulièrement simple, peu coûteuse, fiable, utilisable<B>à</B> l'échelle industrielle et médicale.
Ces problèmes sont résolus pour la première fois par la présente invention<B>à</B> faible coût de fabrication, avec une conception particulièrement simple, avec un faible nombre de pièces, tout en conservant les avantages de fonctionnement des sondes antérieures, notamment de la sonde perfectionnée, objet du document<B>US 5,479,928,</B> commercialisée sous la forme de l'appareil DYNEMO <B>3000</B> Selon un premier aspect, la présente invention fournit un procédé d'amélioration de la précision de mesure d'une vitesse d'un fluide, tel qu'un liquide, en particulier le sang circulant dans un conduit, tel qu'un vaisseau sanguin, en particulier l'aorte, obtenue par l'intermédiaire d'un signal émis par un transducteur Doppler, caractérisé en ce qu'on associe<B>à</B> ce transducteur Doppler une mémoire programmable qui contient au moins une donnée de correction du signal Doppler transmis par le transducteur<B>à</B> une centrale de calcul et de commande du transducteur, en ce que ladite centrale de calcul incorpore cette donnée de correction du signal dans le calcul de chaque mesure de vitesse<B>à</B> partir de chaque signal émis par le transducteur Doppler et calcule la valeur de vitesse en tenant compte de cette donnée de correction, pour fournir une mesure de vitesse dudit fluide corrigée, ayant ainsi sa précision améliorée.
Selon une caractéristique avantageuse de procédé, celui-ci est caractérisé en ce qu'on incorpore ou intègre ledit transducteur Doppler dans une sonde, en particulier dans une sonde intracorporelle <B>à</B> effet Doppler, ledit transducteur Doppler étant monté sur la sonde pour présenter un angle d'émission du faisceau ultrasonore par rapport<B>à</B> l'axe longitudinal de la sonde<B>;</B> et en ce que ladite sonde comprend aussi ladite mémoire programmable précitée. Selon encore un mode de réalisation avantageux de ce procédé, celui- ci est caractérisé en ce que la mémoire programmable précitée contient aussi au moins une donnée de sensibilité destinée<B>à</B> infon-ner l'utilisateur de la perte de sensibilité du signal Doppler, et en ce que ladite centrale de calcul et de commande du transducteur vérifie cette donnée de sensibilité présente dans la mémoire programmable<B>à</B> chaque mesure du signal transmis par le transducteur afin de vérifier que la sensibilité actuelle obtenue sur un signal transmis par le transducteur n'est pas trop décalée par rapport<B>à</B> la valeur de sensibilité présente dans la mémoire programmable et en cas de décalage en dehors d'une valeur limite assignée, ladite centrale de calcul et de commande du transducteur, émet un signal <B>à</B> destination de l'utilisateur pour l'informer d'une perte de sensibilité.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que la donnée de correction du signal précitée est obtenue<B>à</B> partir de tests effectués de préférence sur le site de fabrication, lors d'essais préliminaires d'utilisation du transducteur Doppler afin de vérifier la fiabilité de son signal.
Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que la donnée de sensibilité est obtenue lors de tests réalisés de préférence sur le site de fabrication, dans le cas de la mesure de la vitesse de circulation d'un fluide circulant<B>à</B> une vitesse connue.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse du procédé de l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que la donnée de correction du signal comprend au moins la valeur de l'angle du faisceau Doppler émis par le transducteur Doppler par rapport<B>à</B> l'axe de la sonde, de sorte que la valeur de vitesse tient compte de cette valeur d'angle effective de travail du faisceau du transducteur Doppler.
Avantageusement, la donnée de sensibilité comprend au moins une moyenne de plusieurs mesures de sensibilité obtenues avec le nombre correspondant d'utilisations du transducteur Doppler, chaque mesure de sensibilité résultant de l'amplitude du signal reçu sur le transducteur.
Selon une autre caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que la centrale de calcul et de commande du transducteur calcule en permanence la moyenne de plusieurs mesures de sensibilité dernièrement calculées et les compare avec la moyenne de sensibilité initialement introduite comme données de sensibilité dans la mémoire programmable et au-delà d'un certain décalage par rapport<B>à</B> la mesure de sensibilité initiale programmée, émet un signal<B>à</B> destination de l'utilisateur pour l'informer d'une perte de sensibilité.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le procédé est caractérisé en ce que lorsque le transducteur Doppler travaille en combinaison avec un transducteur complémentaire, par exemple destiné<B>à</B> mesurer le diamètre d'un conduit dans lequel le fluide précité circule, de préférence on prévoit aussi dans la mémoire programmable précitée au moins une donnée de sensibilité de ce transducteur complémentaire, afin de vérifier sa sensibilité au cours du temps et d'émettre aussi un signal<B>à</B> destination de l'utilisateur en cas de perte de sensibilité.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne aussi un dispositif d'amélioration de la précision de mesure d'une vitesse d'un fluide, tel qu'un liquide, en particulier le sang circulant dans un conduit, tel qu'un vaisseau sanguin, en particulier l'aorte, obtenue par l'intermédiaire d'un signal émis par un transducteur Doppler, caractérisé en ce que ce dispositif comprend une mémoire programmable qui contient au moins une donnée de correction du signal Doppler transmis par le transducteur<B>à</B> une centrale de calcul et de commande du transducteur et en ce que des moyens sont prévus pour que la centrale de calcul incorpore cette donnée de correction du signal dans le calcul de chaque mesure de vitesse<B>à</B> partir de chaque signal émis par le transducteur Doppler et calcule la valeur de vitesse en tenant compte de cette donnée de correction, pour fournir une mesure de vitesse dudit fluide corrigé, ayant ainsi sa précision améliorée.
Selon uti mode de réalisation avantageux, le transducteur Doppler précité est incorporé ou intégré dans une sonde, en particulier dans une sonde intracorporelle <B>à</B> effet Doppler, ledit transducteur Doppler étant monté sur la sonde pour présenter un angle d'émission du faisceau ultrasonore par rapport<B>à</B> l'axe longitudinal de la sonde<B>;</B> et en ce que ladite sonde comprend aussi ladite mémoire programmable précitée, reliée<B>à</B> ladite centrale de calcul et de commande et qui se trouve ainsi solidaire de la sonde et dédiée<B>à</B> cette sonde.
Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, la mémoire programmable précitée contient aussi au moins une donnée de sensibilité destinée<B>à</B> informer l'utilisateur de la perte de sensibilité du signal Doppler, et la centrale de calcul et de commande du transducteur vérifie cette donnée de sensibilité présente dans la mémoire programmable<B>à</B> chaque mesure du signal transmis par le transducteur afin de vérifier que la sensibilité actuelle obtenue sur un signal transmis par le transducteur n'est pas trop décalée par rapport<B>à</B> la valeur de sensibilité présente dans la mémoire programmable<B>;</B> en ce que des moyens d'émission d'un signal sont prévus et en ce qu'en cas de décalage en dehors d'une valeur limite assignée, la centrale de calcul et de commande du transducteur, émet un signal<B>à</B> destination de l'utilisateur, par lesdits moyens d'émission de signal, pour l'informer d'une perte de sensibilité.
Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, la donnée de correction du signal précité est obtenue<B>à</B> partir de tests effectués de préférence sur le site de fabrication, lors d'essais préliminaires d'utilisation du transducteur Doppler afin de vérifier la fiabilité de son signal.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la donnée de sensibilité est obtenue lors de tests réalisés de préférence sur le site de fabrication dans le cas de la mesure de la vitesse de circulation d'un fluide circulant<B>à</B> une vitesse connue.
Selon une autre caractéristique avantageuse, la donnée de correction du signal comprend au moins la valeur de l'angle du faisceau Doppler émis par le transducteur Doppler par rapport<B>à</B> l'axe de la sonde, de sorte que la valeur de vitesse tient compte de cette valeur d'angle effective de travail du faisceau du transducteur Doppler, effectivement monté sur la sonde.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la donnée de sensibilité comprend au moins une moyenne de plusieurs mesures de sensibilité obtenues avec le nombre correspondant d'utilisations du transducteur Doppler, chaque mesure de sensibilité résultant de l'amplitude du signal reçu sur le transducteur.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la centrale de calcul et de commande du transducteur calcule en permanence la moyenne de plusieurs mesures de sensibilité dernièrement calculées et les compare avec la moyenne de sensibilité initialement introduite comme données de sensibilité dans la mémoire programmable et au-delà d'un certain décalage par rapport<B>à</B> la mesure de sensibilité initiale programmée, émet un signal<B>à</B> destination de l'utilisateur pour l'informer d'une perte de sensibilité, grâce au moyen d'émission de signal précité.
Selon une autre caracténistique avantageuse de l'invention, le dispositif précité comprend encore un transducteur complémentaire travaillant en combinaison avec<B>le</B> transducteur Doppler, ce transducteur étant, par exemple, destiné<B>à</B> mesurer le diamètre d'un conduit dans lequel le fluide précité circule, de préférence, la mémoire programmable précitée contient aussi au moins une donnée de sensibilité de ce transducteur complémentaire, afin de vérifier sa sensibilité au cours du temps et d'émettre aussi un signal<B>à</B> destination de l'utilisateur dans le cas de perte de sensibilité par l'intermédiaire des moyens d'émission de signal précités.
On comprend ainsi que grâce<B>à</B> l'invention, on obtient tous les avantages précédemment indiqués.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement<B>à</B> partir d'un mode de réalisation actuellement préféré de l'invention donné simplement<B>à</B> titre d'illustration et qui ne saurait donc en aucune façon limiter la portée de l'invention. Dans les dessins<B>:</B> <B>-</B> la figure<B>1</B> représente une sonde comprenant un transducteur Doppler conforme<B>à</B> la figure<B>1</B> du brevet<B>US 5,479,928,</B> mais modifiée pour incorporer une mémoire programmable selon la présente invention, et selon une coupe en élévation, cette sonde étant représentée, conformément<B>à</B> la figure<B>1</B> du brevet <B>US 5,479,928</B> en position opératoire dans l'oesophage en regard d'une conduit sanguin, ici <B>-</B> l'aorte la figure 10 <B>;</B> 2 représente schématiquement l'opération de calibrage de la sonde de la figure<B>1</B> incorporant la mémoire programmable selon l'invention pour déterrniner les caractéristiques du transducteur Doppler effectivement monté sur la sonde <B>,</B> et _ la figure <B>3</B> représente une courbe d'étalonnage obtenue lors des essais réalisés sur le site de fabrication pour étalonner le transducteur Doppler 4, avec l'appareillage de la figure 2.
<U>Exemple préféré de réalisation de l'invention</U> En référence<B>à</B> la figure<B>1</B> qui reprend la figure<B>1</B> avec essentiellement les mêmes numéros de référence du US-A-5,479,928 <B≥</B> FR-A-2 <B>695 999 =</B> EP-A-0 <B>595 666,</B> on fabrique, de manière connue, une sonde<B>1</B> en forme de cathéter, de mesure de la vitesse de circulation d'un fluide F, par exemple et de préférence destinée<B>à</B> mesurer la vitesse de circulation du sang dans l'aorte<B>10,</B> cette sonde<B>1</B> comprenant un transducteur Doppler 4<B>à</B> faisceau large 4a et étant, par exemple, du type décrit dans le brevet US-A-5,479,928 <B≥</B> FR-A-2- 695 <B>999 =</B> EP-A-0 <B>595 666</B> auquel l'homme de l'art pourra se reporter.
Ce transducteur Doppler 4 est prévu, dans cet exemple préféré,<B>à</B> la fabrication pour présenter un angle d'inclinaison de son faisceau ultrasonore de <B>60'</B> par rapport<B>à</B> l'axe longitudinal x-x de la sonde<B>1.</B> incidemment, et de préférence, ce transducteur Doppler 4 fonctionne en combinaison avec un transducteur complémentaire<B>5,</B> par exemple et de préférence dans le cadre d'une mesure de la vitesse de circulation du sang dans un conduit sanguin, ici l'aorte<B>10,</B> un transducteur<B>à</B> faisceau étroit 5a tel que décrit dans le document US-A-5,479,928, qui est disposé parallèlement<B>à</B> l'axe longitudinal de la sonde pour avoir son faisceau ultrasonore disposé perpendiculairement<B>à</B> l'axe longitudinal de la sonde, afin de mesurer le diamètre, donc la section<B>S,</B> du conduit<B>10</B> dans lequel circule le fluide F dont la vitesse doit être mesurée, comme décrit dans les documents ci-dessus indiqués, et comme cela est connu par ailleurs de l'homme de l'art notamment<B>à</B> partir de ces documents.
Les autres repères de la figure<B>1,</B> qui sont identiques<B>à</B> ceux de la figure<B>1</B> de US-A-5,479,928 <B≥</B> FR-A-2 <B>695 999 =</B> EP-A60 <B>595 666</B> ont la signi ication suivante<B>:</B> le numéro de référence<B>1</B> représente la partie externe de la sonde en forme de cathéter qui, en position montée dans un conduit, ici l'oesophage <B>13,</B> en regard d'un conduit sanguin, ici l'aorte<B>10,</B> sera en position fixe après avoir gonflée le ballonnet gonflable<B>6</B> comme cela est connu de l'homme de l'art.
La sonde formant cathéter<B>1</B> comprend<B>à</B> l'intérieur un flexible 2 qui est relié par l'une de ses extrémités au bloc support<B>3</B> sur lequel sont montés les transducteurs ultrasonores 4 et<B>5.</B> Les transducteurs 4,<B>5</B> sont reliés<B>à</B> un câble électrique<B>7</B> placé dans la sonde<B>1 à</B> son extrémité distale, et sortant<B>à</B> l'extérieur de la sonde<B>1</B> pour être connectés<B>à</B> une unité ou centrale de calcul et de commande des transducteurs ainsi que de traitement des signaux délivrés par ces derniers. L'extrémité externe du flexible 2, opposée de celle pourvue du bloc support<B>3,</B> est reliée<B>à</B> un organe de manoeuvre <B>9,</B> ici modifié selon la présente invention sous forme d'une poignet permettant une préhension assurant une rotation convenable du flexible 2 sur lui-même de manière<B>à</B> réaliser une rotation du bloc support<B>3</B> pour aboutir<B>à</B> une orientation convenable des faisceaux ultrasonores respectivement 4a et 5a des transducteurs 4 et<B>5</B> vis-à-vis du conduit<B>10</B> tel que l'aorte dans lequel on veut mesurer la vitesse de circulation du fluide F, ici le sang. La centrale de calcul et de commande<B>8</B> comprend, comme décrit dans US-A- 5,479,928 et ses équivalents, des moyens 14 reliés au transducteur<B>5</B> par une liaison<B>71</B> conçue pour déterminer l'amplitude des signaux reçus en échos par le transducteur<B>à</B> faisceau étroit<B>5.</B> Les moyens de détermination 14 sont reliés<B>à</B> des moyens<B>15</B> conçus pour détecter les maximums de l'amplitude des signaux réfléchis. Des moyens<B>16</B> sont également prévus dans la centrale de commande de traitement<B>8</B> pour déterminer l'intervalle P2-P, qui circonscrit la section du conduit<B>10</B> en deux points extrêmes opposés par prise en compte uniquement des échos du transducteur<B>5</B> provenant de cet intervalle P2-PI. Les moyens<B>16</B> sont reliés au moyen<B>15</B> afin de déterrniner l'intervalle d,-dj correspondant aux deux points extrêmes du conduit, ici l'aorte<B>10,</B> détectés<B>à</B> partir des maximums d'amplitude des échos relatifs aux signaux du transducteur<B>5.</B> La connaissance de l'intervalle d2-dj pen-net de calculer la section<B>S</B> puisqu'il est connu considéré que le conduit<B>10,</B> ici l'aorte, est de section circulaire. Les moyens<B>16,</B> qui comprennent habituellement un ordinateur micro-ordinateur, pourvu des logiciels adéquats, tiennent aussi compte de l'angle d'inclinaison<B>0</B> entre les deux faisceaux 4a, 5a, montrés<B>à</B> la figure<B>1,</B> connus en particulier par construction. Ces moyens<B>16</B> pilotent les moyens de sélection<B>17</B> reliés au transducteur 4 par une liaison<B>72.</B> Ces moyens<B>17</B> permettent de sélectionner uniquement les échos des signaux de transducteur 4 qui sont obtenus dans une plage de temps de réponse correspondant <B>à</B> l'intervalle P2-Pi. Les moyens de section<B>17</B> sont reliés<B>à</B> des moyens de traitement classique de signal<B>19</B> assurant l'obtention d'un signal Doppler. Ces moyens de traitement<B>19</B> sont aussi connectés<B>à</B> des moyens 20 connus en soi, aptes<B>à</B> déterminer la vitesse moyenne spatiale V,, du fluide F, ici le sang, traversant la section<B>S</B> du conduit<B>10,</B> ici l'aorte.
Comme décrit dans US-A-5,479,928, l'unité<B>8</B> comprend aussi des moyens 21 aptes<B>à</B> mesurer l'énergie rétrodiffusée par les particules en mouvement,<B>à</B> savoir ici les hématies dans le cas du sang. La sortie des moyens de calcul 21 est connectée<B>à</B> des moyens 22 conçus pour laisser passer l'énergie rétrodiffusée <B>à</B> un ou plusieurs instants définis, en particulier lors de la systole dans le cas du sang, ces moyens 22 étant aussi reliés<B>à</B> des moyens<B>23</B> aptes<B>à</B> déterminer les instants définis et en particulier l'instant où se produit la systole dans le cas du sang. Ces moyens 22 délivrent la valeur d'énergie rétrodiffusée Es pendant la systole dans le cas du sang.
Comme décrit dans US-A-5,479,928, en dehors de la systole et notamment pendant la diastole, la surface<B>SD</B> couverte par les particules effectivement en mouvement est susceptible de se trouver réduite par rapport<B>à</B> la section complète<B>S.</B>
La prise en compte de l'énergie rétrodiffusée lors de la systole Es et lors de la diastole ED permet de déterminer la surface réelle ou effective théorique <B>SD</B> participant au débit. Cette surface est définie par la formule mathématique<B>:</B> SD <B≥</B> S.(ED/Es) <B≥</B> S.K.
Le facteur de correction K est déterminé par les moyens de correction 24 reliés aux moyens 21, 22. Des moyens de correction 24 pondèrent le facteur K par un coefficient de correction pratique qui tient compte des caractéristiques techniques du transducteur 4 utilisé et des moyens<B>19,</B> en particulier de la valeur minimale des vitesses détectées et de la bande passante du signal Doppler émis. Les moyens de correction 24 sont connectés aux moyens<B>25</B> reliés aux moyens 20 de détermination de la vitesse moyenne spatiale. Les moyens<B>25</B> permettent de calculer,<B>à</B> partir des valeurs de la vitesse moyenne spatiale du facteur de correction K, la vitesse moyenne Vc corrigée et, par suite, le débit du fluide F, ici le sang, en mouvement sur la surface localisée<B>SD, à</B> partir de la connaissance de la section<B>S</B> du conduit<B>10,</B> ici l'aorte, mesuré<B>à</B> partir des distances<B>Dl</B> et<B>D2</B> obtenues grâce au transducteur<B>5</B> disposé perpendiculairement au conduit<B>10.</B>
Par rapport au facteur de correction K, ce facteur de correction K peut, dans un exemple de réalisation, être représenté par la formule suivante<B>:</B>
Figure img00090005

dans laquelle<B>:</B> K<B≥</B> facteur de correction ED <B≥</B> énergie partielle rétrodiffusée comme précédemment définie Es<B≥</B> énergie totale rétrodiffusée comme précédemment définie n est un nombre constituant un autre facteur de correction <B>k</B> est un coefficient de correction comme précédemment défini dépendant des caractéristiques technique du transducteur Doppler 4 et des moyens émettant, recevant, mesurant et traitant les signaux liés au transducteur 4<B>à</B> effet Doppler, incluant les moyens de mesure<B>19.</B>
Dans le cadre de la présente invention, en vue d'améliorer la précision de mesure de la vitesse du fluide, on prévoit que le dispositif qui comprend la sonde<B>1</B> et sa centrale de commande<B>8</B> et de calcul comprennent en outre, selon la présente invention, une mémoire programmable<B>50</B> associée<B>à</B> ce transducteur Doppler 4 qui contient au moins une donnée de correction du signal Doppler transmis par le transducteur 4<B>à</B> la centrale<B>8</B> de calcul et de commande<B>du</B> transducteur,<B>à</B> ces moyens de calcul<B>16.</B> De telles mémoires programmables sont disponibles dans le commerce, par exemple des mémoires dites EEPROM ou des mémoires dites<B>FLASH.</B> Les moyens de calcul<B>16</B> comprennent habituellement par exemple un ordinateur ou micro-ordinateur pourvu de logiciels adéquats assurant la gestion. Dans ce cadre, on prévoit également que ces moyens calcul<B>16</B> comprennent un logiciel qui incorpore cette donnée de correction<B>du</B> signal inscrite dans la mémoire programmable<B>50</B> dans le calcul de chaque mesure de vitesse obtenue<B>à</B> l'aide du transducteur Doppler 4.
Selon une caractéristique préférée de l'invention, cette donnée de correction du signal comprend au moins la valeur de l'angle<B>0</B> d'émission du faisceau ultrasonore émis par le transducteur Doppler 4. Cette valeur d'angle est déterrninée par la réalisation de plusieurs mesures de vitesse<B>à</B> l'aide du transducteur Doppler 4 d'un fluide circulant dans un conduit calibré, de diamètre connu,<B>à</B> une vitesse connue de circulation du fluide que l'on règle de préférence<B>à</B> une valeur de vitesse connue différente pour chaque mesure.
Comme cela est bien connu<B>à</B> l'homme de l'art, la vitesse de circulation du fluide obtenue par effet Doppler résulte de la formule mathématique suivante<B>:</B>
Figure img00100002

dans laquelle <B>-</B> AF <B≥</B> la différence de fréquence entre la réception et l'émission, résultant de l'effet Doppler, <B>-</B> Fémis <B≥</B> la fréquence d'émission du faisceau ultrasonore du transducteur Doppler, <B>- C =</B> la vitesse de propagation du son dans le milieu, par exemple dans le sang <B>1</B> 584 m/s, <B>- 0 =</B> l'angle d'émission du faisceau ultrasonore du transducteur Doppler 4 par rapport<B>à</B> l'axe longitudinal x-x de la sonde<B>1.</B>
De ce fait,<B>à</B> partir de la valeur de vitesse réellement mesurée et<B>à</B> partir d'une moyenne de plusieurs mesures de vitesse<B>à</B> des vitesses de circulation différentes, on obtient la valeur exacte de l'angle d'émission du faisceau ultrasonore du transducteur Doppler tel qu'émis par la sonde.
Cette valeur d'angle<B>0</B> est ainsi incorporée dans la mémoire programmable<B>50</B> pour être utilisée ensuite par la centrale<B>8</B> de calcul pour calculer la vitesse réelle lors d'une mesure de la vitesse d'un fluide F circulant dans un conduit<B>10</B> donné, en particulier de préférence l'aorte. De préférence, cette mémoire programmable est incorporée ou fait partie intégrante de la sonde<B>1,</B> ce qui présente un avantage de constituer une "signature" de la sonde.
Selon une autre caractéristique avantageusement de l'invention, on introduit aussi dans la mémoire programmable<B>50</B> une donnée de sensibilité du transducteur Doppler 4.
Cette donnée de sensibilité est obtenue par programmation de la centrale<B>8</B> de calcul et de commande du transducteur qui enregistre en mémoire lors de chaque mesure de vitesse la valeur de l'amplitude du signal reçu par le transducteur suite<B>à</B> une émission Doppler et réalise une moyenne sur plusieurs mesures pour calculer une sensibilité de référence qui est ensuite enregistrée par la centrale<B>8</B> de calcul dans la mémoire programmable<B>50</B> et qui sera utilisée ultérieurement comme sensibilité initiale de référence, la centrale<B>8</B> de calcul et de commande calcule ultérieurement<B>à</B> chaque mesure la sensibilité du transducteur Doppler 4 et réalise aussi de préférence une moyenne sur plusieurs mesures et la compare avec la sensibilité de référence initiale, de sorte qu'en cas de décalage trop important, par exemple supérieur<B>à<U>+</U> 10 %,</B> par rapport<B>à</B> la mesure de sensibilité initiale, la centrale<B>8</B> de calcul et de commande émet un signal<B>à</B> destination de l'utilisateur pour l'informer de la perte de sensibilité. Ce signal peut être, par exemple, une alarme ou un voyant ou un message.
Par exemple, on peut prendre la valeur efficace du signal électrique reçue. Cette valeur est, par exemple, de l'ordre de<B>50</B> #tV pour un transducteur Doppler 4 classique d'une dimension de<B>3</B> mm x 4 mm fonctionnant<B>à</B> environ <B>5</B> MHz.
D'autre part, dans le cas d'un transducteur complémentaire<B>5,</B> notamment et de préférence pour mesurer le diamètre du conduit<B>10</B> dans lequel circule le fluide F, on réalisera de la même façon la mesure de la sensibilité de ce transducteur complémentaire<B>5,</B> mesure de sensibilité qui sera aussi introduite dans la mémoire programmable<B>50</B> afin de pouvoir émettre<B>à</B> destination de l'utilisateur également un signal de perte de sensibilité de ce transducteur complémentaire, le moment venu. La valeur de sensibilité initiale sera, par exemple, de<B>80</B> gV pour un transducteur complémentaire<B>5</B> ayant une dimension de<B>3</B> mm de diamètre fonctionnant<B>à</B> une fréquence de l'ordre de<B>10</B> MHz.
On comprend ainsi que l'invention permet de contrôler efficacement et d'informer l'utilisateur sur le bon fonctionnement du transducteur Doppler 4 et éventuellement du transducteur complémentaire<B>5</B> ou de tout autre transducteur complémentaire pouvant être présent sur la sonde. Dans le cadre de l'invention, on peut utiliser toute(s) mémoire(s) programmable(s) disponible(s) dans le commerce. Des exemples de mémoires programmables existant dans le commerce sont des mémoires types EEPROM, c'est-à-dire "Electrically erasable programmable random memory", ou encore une mémoire de type flash ou "flash memory" ou toute autre mémoire programmable qui sera ultérieurement mise dans le commerce.
En référence<B>à</B> la figure 2, on a représenté schématiquement l'opération de calibrage de la sonde de la figure<B>1</B> incorporant la mémoire programmable selon l'invention pour déterminer les caractéristiques du transducteur Doppler effectivement montées sur la sonde, qui sont ensuite utilisées pour corriger la valeur de mesure de la vitesse de circulation du fluide F circulant dans le conduit <B>10.</B> Pour ce faire, on prévoit une cuve<B>60,</B> remplie d'un liquide<B>6 1,</B> tel que l'eau, et comportant un puits 60a rempli d'eau dans lequel est insérée l'extrémité active de la sonde<B>1,</B> comportant les transducteurs 4 et<B>5</B> précités. Le puits 60a symbolise donc l'oesophage <B>13</B> du corps humain. La cuve<B>60</B> comporte de manière immergée, un circuit fermé<B>62</B> de circulation d'un fluide<B>63</B> tel que l'eau additionné d'amidon, de manière<B>à</B> ce que le circuit fermé<B>62</B> symbolise l'aorte<B>10</B> dans laquelle circule le sang et la section<B>SI</B> circuit fermé<B>62</B> est calibré, par exemple de valeur<B>Si,</B> voisine de la section<B>S</B> du conduit sanguin, afin d'effectuer des tests dans des conditions voisines des conditions effectives de travail de la sonde<B>1</B> dans le corps humain. La vitesse de circulation du liquide<B>63</B> dans le circuit fermé<B>62</B> est donnée par action sur une pompe ou tout dispositif similaire de réglage de la vitesse de circulation du liquide<B>63</B> dans le circuit ferrné <B>62.</B> La lecture de la vitesse de circulation de ce fluide est réalisée par tout dispositif de mesure de débit, symbolisé par<B>66.</B> La sonde est, pendant ces essais sur le site de fabrication, connectée<B>à</B> la centrale de commande<B>8</B> qui comprend notamment les moyens de calcul<B>16</B> tel qu'un ordinateur ou micro-ordinateur.<B>Il</B> est généralement prévu la présence d'un écran<B>68</B> sur lequel s'affichent les divers paramètres et également les valeurs obtenues.
Les essais réalisés prévoient la fixation de diverses valeurs de vitesse de circulation du liquide<B>63</B> dans le circuit fermé<B>62</B> grâce au débitmètre ou rotamètre 64, ce qui permet de tracer une courbe d'étalonnage<B>du</B> transducteur Doppler 4.
Un exemple de courbe d'étalonnage est représenté<B>à</B> la figure<B>3.</B> Sur ladite figure<B>:</B> <B>-</B> l'axe des ordonnées (débit étalon) correspond aux mesures étalons mesurées pour le dispositif débitmétrique <B>66</B> (figure 2)<B>;</B> <B>-</B> l'axe des abscisses (débit mesuré) correspond aux mesures, réalisées par l'intermédiaire de la sonde, en considérant une inclinaison<B>0</B> du faisceau ultrasonore de<B>600</B> (Othéorique <B≥ 60')</B> en utilisant l'algorithme<B>16</B> (figure<B>-1)</B> du dispositif de contrôle et de programmation de la sonde<B>8</B> (figure 2).
La courbe ainsi que les valeurs de la régression linéaire et l'angle estimé du faisceau ultrasonore sont affichés sur le dispositif<B>68</B> (figure 2).
Le dispositif de contrôle<B>8</B> (figure 2) sauvegarde automatiquement l'estimation de l'angle<B>(59,67'</B> dans l'exemple) du faisceau ultrasonore dans le dispositif de mémorisation de la sonde<B>50</B> (figure 2).
De la formule précitée<B>:</B>
Figure img00130003

on montre que<B>:</B>
Figure img00130004

Le ratio
Figure img00130005

est directement obtenu par la pente de la droite de régression sur les points de la figure<B>3.</B>

Claims (1)

  1. <B><U>REVENDICATIONS</U></B> <B>1.</B> Procédé d'amélioration de la précision de mesure d'une vitesse d'un fluide, tel qu'un liquide, en particulier le sang circulant dans un conduit, tel qu'un vaisseau sanguin, en particulier l'aorte, obtenue par l'intermédiaire d'un signal émis par un transducteur Doppler (4), caractérisé en ce qu'on associe<B>à</B> ce transducteur Doppler (4) une mémoire programmable<B>(50)</B> qui contient au moins une donnée de correction du signal Doppler transmis par le transducteur (4)<B>à</B> une centrale<B>(8)</B> de calcul et de commande du transducteur (4), en ce que ladite centrale<B>(8)</B> de calcul incorpore cette donnée de correction du signal dans le calcul (en<B>16)</B> de chaque mesure de vitesse<B>à</B> partir de chaque signal émis par le transducteur Doppler et calcule la valeur de vitesse en tenant compte de cette donnée de correction, pour fournir une mesure de vitesse dudit fluide corrigée, ayant ainsi sa précision améliorée. 2. Procédé selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce qu'on incorpore ou intègre ledit transducteur Doppler (4) dans une sonde<B>(1),</B> en particulier dans une sonde intracorporelle <B>à</B> effet Doppler, ledit transducteur Doppler (4) étant monté sur la sonde<B>(1)</B> pour présenter un angle<B>(0)</B> d'émission du faisceau ultrasonore par rapport<B>à</B> l'axe longitudinal (x-x) de la sonde<B>(1) ;</B> et en ce que ladite sonde<B>(1)</B> comprend aussi ladite mémoire programmable<B>(50)</B> précitée. <B>3.</B> Procédé selon la revendication<B>1</B> ou 2, caractérisé en ce que la mémoire programmable<B>(50)</B> précitée contient aussi au moins une donnée de sensibilité destinée<B>à</B> informer l'utilisateur de la perte de sensibilité du signal Doppler, et en ce que ladite centrale<B>(8)</B> de calcul et de commande du transducteur vérifie cette donnée de sensibilité présente dans la mémoire programmable<B>(50)<I>à</I></B> chaque mesure du signal transmis par le transducteur (4) afin de vérifier que la sensibilité actuelle obtenue sur un signal transmis par le transducteur (4) n'est pas trop décalée par rapport<B>à</B> la valeur de sensibilité présente dans la mémoire programmable<B>(50)</B> et en cas de décalage en dehors d'une valeur limite assignée, ladite centrale<B>(8)</B> de calcul et de commande du transducteur, émet un signal<B>à</B> destination de l'utilisateur pour l'informer d'une perte de sensibilité. 4. Procédé selon l'une des revendications<B>1 à 3,</B> caractérisé en ce que la donnée de correction du signal précitée est obtenue<B>à</B> partir de tests effectués de préférence sur le site de fabrication (figure 2), lors d'essais préliminaires d'utilisation du transducteur Doppler (4) afin de vérifier la fiabilité de son signal. <B>5.</B> Procédé selon la revendication<B>3</B> ou 4, caractérisé en ce que la donnée de sensibilité est obtenue lors de tests réalisés de préférence sur le site de fabrication (figure 2), dans le cas de la mesure de la vitesse de circulation d'un fluide circulant<B>à</B> une vitesse connue. <B>6.</B> Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la donnée de correction du signal comprend au moins la valeur de l'angle du faisceau Doppler émis par le transducteur Doppler (4) par rapport<B>à</B> l'axe de la sonde<B>(1),</B> de sorte que la valeur de vitesse tient compte de cette valeur d'angle effective de travail du faisceau du transducteur Doppler (4). <B>7.</B> Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la donnée de sensibilité comprend au moins une moyenne de plusieurs mesures de sensibilité obtenues avec le nombre correspondant d'utilisations du transducteur Doppler, chaque mesure de sensibilité résultant de l'amplitude du signal reçu sur le transducteur. <B>8.</B> Procédé selon la revendication<B>7,</B> caractérisé en ce que la centrale <B>(8)</B> de calcul et de commande du transducteur calcule en permanence la moyenne de plusieurs mesures de sensibilité dernièrement calculées et les compare avec la moyenne de sensibilité initialement introduite comme données de sensibilité dans la mémoire programmable<B>(50)</B> et au-delà d'un certain décalage par rapport<B>à</B> la mesure de sensibilité initiale programmée, émet un signal<B>à</B> destination de l'utilisateur pour l'infon-ner d'une perte de sensibilité. <B>9.</B> Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque le transducteur Doppler (4) travaille en combinaison avec un transducteur complémentaire, par exemple destiné<B>à</B> mesurer le diamètre d'un conduit dans lequel le fluide précité circule, de préférence on prévoit aussi dans la mémoire programmable<B>(50)</B> précitée au moins une donnée de sensibilité de ce transducteur complémentaire, afin de vérifier sa sensibilité au cours du temps et d'émettre aussi un signal<B>à</B> destination de l'utilisateur en cas de perte de sensibilité. <B>10.</B> Dispositif d'amélioration de la précision de mesure d'une vitesse d'un fluide, tel qu'un liquide, en particulier le sang circulant dans un conduit, tel qu'un vaisseau sanguin, en particulier l'aorte, obtenue par l'inten-nédiaire d'un signal émis par un transducteur Doppler (4), caractérisé en ce que ce dispositif comprend une mémoire programmable<B>(50)</B> qui contient au moins une donnée de correction du signal Doppler (4) transmis par le transducteur<B>à</B> une centrale<B>(8)</B> de calcul et de commande du transducteur et en ce que des moyens sont prévus pour que la centrale<B>(8)</B> de calcul incorpore cette donnée de correction du signal dans le calcul de chaque mesure de vitesse<B>à</B> partir de chaque signal émis par le transducteur Doppler (4) et calcule la valeur de vitesse en tenant compte de cette donnée de correction, pour fournir une mesure de vitesse dudit fluide corrigé, ayant ainsi sa précision améliorée. <B>11.</B> Dispositif selon la revendication<B>10,</B> caractérisé en ce que le transducteur Doppler (4) précité est incorporé ou intégré dans une sonde<B>(1),</B> en particulier dans une sonde intracorporelle <B>à</B> effet Doppler, ledit transducteur Doppler (4) étant monté sur la sonde<B>(1)</B> pour présenter un angle (0) d'émission du faisceau ultrasonore par rapport<B>à</B> l'axe longitudinal (x-x) de la sonde<B>;</B> et en ce que ladite sonde<B>(1)</B> comprend aussi ladite mémoire programmable<B>(50)</B> précitée, reliée <B>à</B> ladite centrale<B>(8)</B> de calcul et de commande et qui se trouve ainsi solidaire de la sonde<B>(1)</B> et dédiée<B>à</B> cette sonde. 12. Dispositif selon la revendication<B>10</B> ou<B>11,</B> caractérisé en ce que la mémoire programmable<B>(50)</B> précitée contient aussi au moins une donnée de sensibilité destinée<B>à</B> informer l'utilisateur de la perte de sensibilité du signal Doppler, et la centrale<B>(8)</B> de calcul et de commande du transducteur vérifie cette donnée de sensibilité présente dans la mémoire programmable<B>(50) à</B> chaque mesure du signal transmis par le transducteur afin de vérifier que la sensibilité actuelle obtenue sur un signal transmis par le transducteur n'est pas trop décalée par rapport<B>à</B> la valeur de sensibilité présente dans la mémoire programmable <B><I>(50)</I> ;</B> en ce que des moyens d'émission d'un signal sont prévus et en ce qu'en cas de décalage en dehors d'une valeur limite assignée, la centrale<B>(8)</B> de calcul et de commande du transducteur, émet un signal<B>à</B> destination de l'utilisateur, par lesdits moyens d'émission de signal, pour l'infon-ner d'une perte de sensibilité. <B>13.</B> Dispositif selon l'une des revendications<B>10 à</B> 12, caractérisé en ce que la donnée de correction du signal précité est obtenue<B>à</B> partir de tests effectués de préférence sur le site de fabrication, lors d'essais préliminaires d'utilisation du transducteur Doppler (4) afin de vérifier la fiabilité de son signal. 14. Dispositif selon l'une des revendications<B>10 à 13,</B> caractérisé en ce que la donnée de sensibilité est obtenue lors de tests réalisés de préférence sur le site de fabrication dans le cas de la mesure de la vitesse de circulation d'un fluide circulant<B>à</B> une vitesse connue. <B>15.</B> Dispositif selon l'une des revendications<B>10 à</B> 14, caractérisé en ce que la donnée de correction du signal comprend au moins la valeur de l'angle<B>(0)</B> du faisceau Doppler émis par le transducteur Doppler (4) par rapport<B>à</B> l'axe de la sonde<B>(1),</B> de sorte que la valeur de vitesse tient compte de cette valeur d'angle<B>(0)</B> effective de travail du faisceau du transducteur Doppler (4), effectivement crée par la sonde<B>(1).</B> <B>16.</B> Dispositif selon l'une des revendications<B>10<I>à</I> 15,</B> caractérisé en ce que la donnée de sensibilité comprend au moins une moyenne de plusieurs mesures de sensibilité obtenues avec le nombre correspondant d'utilisations du transducteur Doppler (4), chaque mesure de sensibilité résultant de l'amplitude du signal reçu sur le transducteur. <B>17.</B> Dispositif selon l'une des revendications<B>10 à 16,</B> caractérisé en ce que la centrale<B>(8)</B> de calcul et de commande du transducteur calcule en permanence la moyenne de plusieurs mesures de sensibilité dernièrement calculées et les compare avec la moyenne de sensibilité initialement introduite comme données de sensibilité dans la mémoire programmable<B>(50)</B> et au-delà d'un certain décalage par rapport<B>à</B> la mesure de sensibilité initiale programmée, émet un signal<B>à</B> destination de l'utilisateur pour Finformer d'une perte de sensibilité, grâce au moyen d'émission de signal précité. <B>18.</B> Dispositif selon l'une des revendications<B>10 à 17,</B> caractérisé en ce que le dispositif précité comprend encore un transducteur complémentaire travaillant en combinaison avec le transducteur Doppler (4), ce transducteur Doppler (4) étant, par exemple, destiné<B>à</B> mesurer le diamètre d'un conduit dans lequel le fluide (F) précité circule, de préférence, la mémoire programmable<B>(50)</B> précitée contient aussi au moins une donnée de sensibilité de ce transducteur complémentaire, afin de vérifier sa sensibilité au cours du temps et d'émettre aussi un signal<B>à</B> destination de l'utilisation dans le cas de perte de sensibilité par l'intermédiaire des moyens d'émission de signal précités.
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