FR3127874A1 - Modular hemispherical ultrasound probe - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une sonde ultrasonore (1) comprenant un corps avec une interface d'émission/réception hémisphérique (6) couverte de transducteurs ultrasonores (8) configurés pour émettre des ondes ultrasonores dans une cavité interne hémisphérique (4), caractérisée en ce que le corps de la sonde (2) comprend au moins six modules (10) portant les transducteurs ultrasonores (8), chaque module (10) correspondant à une partition de même superficie d'une surface hémisphérique, et définissant un quadrilatère sphérique sur ladite surface hémisphérique. Figure pour l'abrégé : figure 1bThe invention relates to an ultrasonic probe (1) comprising a body with a hemispherical emission/reception interface (6) covered with ultrasonic transducers (8) configured to emit ultrasonic waves into an internal hemispherical cavity (4), characterized in that that the body of the probe (2) comprises at least six modules (10) carrying the ultrasonic transducers (8), each module (10) corresponding to a partition of the same area of a hemispherical surface, and defining a spherical quadrilateral on said hemispherical surface. Figure for the abstract: figure 1b
Description
La présente invention se rapporte au domaine des transducteurs à ultrasons. Plus précisément, l'invention concerne une sonde ultrasonore hémisphérique définissant une cavité interne hémisphérique dans laquelle des transducteurs ultrasonores sont configurés pour émettre et/ou recevoir des ondes ultrasonores.The present invention relates to the field of ultrasound transducers. More specifically, the invention relates to a hemispherical ultrasound probe defining an internal hemispherical cavity in which ultrasound transducers are configured to emit and/or receive ultrasound waves.
Certaines applications requièrent une sonde ultrasonore hémisphérique apte à procéder à l'inspection ou au traitement par ultrasons d'un objet placé dans la cavité interne hémisphérique de la sonde ultrasonore. C'est notamment le cas pour des applications médicales d'imagerie ou thérapeutiques, dans lesquelles l'objet placé est par exemple un sein ou le haut d'une tête. La forme hémisphérique permet en particulier d'utiliser simultanément un grand nombre de transducteurs (jusqu'à plusieurs milliers) formant une grande surface d'émission, permettant d'obtenir une forte puissance et/ou une couverture angulaire la plus large possible, permettant d'obtenir une surface imagée plus grande ou une image obtenue de meilleure résolution ou de meilleure qualité (avec moins d'artefacts).Certain applications require a hemispherical ultrasonic probe capable of carrying out the inspection or ultrasonic treatment of an object placed in the internal hemispherical cavity of the ultrasonic probe. This is particularly the case for medical imaging or therapeutic applications, in which the placed object is for example a breast or the top of a head. The hemispherical shape makes it possible in particular to use a large number of transducers simultaneously (up to several thousand) forming a large emission surface, making it possible to obtain high power and/or the widest possible angular coverage, making it possible to to obtain a larger imaged surface or an image obtained with higher resolution or better quality (with less artifacts).
Une telle sonde ultrasonore hémisphérique doit donc présenter une grande taille puisqu'elle doit accueillir l'objet à inspecter dans la cavité interne hémisphérique qu'elle définit, et doit être capable d'accueillir un grand nombre d'éléments, ce qui pose de multiples contraintes. D'abord, une telle sonde se révèle complexe à fabriquer tant par sa taille et sa forme que par la nécessité de gérer les interconnexions entre les nombreux transducteurs et les moyens de traitement des signaux. Tout défaut de fabrication ou de fonctionnement d'une partie minime de la sonde ultrasonore hémisphérique peut rendre impossible l'utilisation de celle-ci. Puisque les transducteurs sont disposés sur une interface d'émission/réception hémisphérique faisant face à la cavité interne hémisphérique, il est très difficile d'intervenir sur un transducteur ultrasonore pour corriger un défaut ou remplacer celui-ci en cas de défaillance.Such a hemispherical ultrasonic probe must therefore have a large size since it must accommodate the object to be inspected in the hemispherical internal cavity that it defines, and must be capable of accommodating a large number of elements, which poses multiple constraints. First, such a probe proves to be complex to manufacture both by its size and its shape and by the need to manage the interconnections between the numerous transducers and the signal processing means. Any manufacturing or operating defect in a small part of the hemispherical ultrasonic probe may make it impossible to use it. Since the transducers are arranged on a hemispherical transmission/reception interface facing the internal hemispherical cavity, it is very difficult to intervene on an ultrasonic transducer to correct a defect or replace it in the event of failure.
Il existe donc un besoin pour une sonde ultrasonore hémisphérique qui soit facile à fabriquer et facile à réparer.There is therefore a need for a hemispherical ultrasonic probe which is easy to manufacture and easy to repair.
Présentation de l'inventionPresentation of the invention
L'invention a pour but de remédier au moins en partie à ces inconvénients et préférentiellement à tous, et propose ainsi une sonde ultrasonore comprenant un corps avec une interface d'émission/réception hémisphérique couverte de transducteurs ultrasonores configurés pour émettre des ondes ultrasonores dans une cavité interne hémisphérique, caractérisée en ce que le corps de la sonde comprend au moins six modules portant les transducteurs ultrasonores, chaque module correspondant à une partition de même superficie d'une surface hémisphérique, et définissant un quadrilatère sphérique sur ladite surface hémisphérique.The object of the invention is to remedy these drawbacks at least in part and preferably to all of them, and thus proposes an ultrasonic probe comprising a body with a hemispherical emission/reception interface covered with ultrasonic transducers configured to emit ultrasonic waves in a internal hemispherical cavity, characterized in that the body of the probe comprises at least six modules carrying the ultrasonic transducers, each module corresponding to a partition of the same area of a hemispherical surface, and defining a spherical quadrilateral on said hemispherical surface.
L'aspect modulaire de la sonde ultrasonore permet d'en faciliter grandement la fabrication et la maintenance. Il est par exemple possible de ne remplacer qu'un module en cas de défaillance. Le partitionnement de la surface hémisphérique par un quadrilatère sphérique permet d'assurer la conservation de la forme hémisphérique de la sonde ultrasonore tout en permettant de disposer de modules dont la forme permet un montage facile sans introduire de fragilités ou de difficultés de fabrication.The modular aspect of the ultrasonic probe greatly facilitates its manufacture and maintenance. For example, it is possible to replace only one module in the event of a failure. The partitioning of the hemispherical surface by a spherical quadrilateral makes it possible to ensure the preservation of the hemispherical shape of the ultrasonic probe while making it possible to have modules whose shape allows easy assembly without introducing any fragility or manufacturing difficulties.
La sonde ultrasonore est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles :
- les modules sont identiques au moins en termes de forme ;
- chaque sommet d'un quadrilatère sphérique d'un module est adjacent à moins de quatre sommets de quadrilatères sphériques d'autres modules ;
- les bords du quadrilatère de chaque module sont des arcs de grand cercle de la surface hémisphérique ;
- les modules partitionnent la surface hémisphérique selon des arcs de grands cercles obtenus par rotation de 45° selon trois axes perpendiculaires dans un repère centré sur le centre du bord de la surface hémisphérique ;
- le corps de la sonde ultrasonore comprend exactement 6 modules ou 12 modules ;
- les transducteurs ultrasonores d'un module définissent chacun un quadrilatère sphérique sur la surface hémisphérique, les bords du quadrilatère de chaque transducteur ultrasonore étant des arcs de grand cercle de la surface hémisphérique ;
- chaque module comprend une face d'émission/réception formant une partie de l'interface d'émission/réception hémisphérique, et les transducteurs ultrasonores sont répartis sur ladite face d'émission/réception selon un réseau organisé selon une pluralité d'arcs de premiers grands cercles et d'arcs de seconds grands cercles de l'interface d'émission/réception hémisphérique, les premiers grand cercles passant par un premier point commun, les seconds grands cercles passant par un second point commun, le premier et le second point commun étant séparés par un quart de cercle de l'interface d'émission/réception hémisphérique ;
- les premiers grands cercles ont un espacement angulaire régulier entre eux, et/ou les seconds grands cercles ont un espacement angulaire régulier entre eux, ou dans lequel les colonnes de transducteurs ultrasonores ont une même superficie et/ou les rangées de transducteurs ultrasonores ont une même superficie ;
- le corps comprend en outre une armature sur laquelle sont montés les modules, et/ou chaque module comprend une structure de montage apte à être assemblée avec des structures de montage d'autres modules.The ultrasonic probe is advantageously completed by the following characteristics, taken alone or in any of their technically possible combinations:
- the modules are identical at least in terms of shape;
- each vertex of a spherical quadrilateral of a module is adjacent to less than four vertices of spherical quadrilaterals of other modules;
- the edges of the quadrilateral of each module are great circle arcs of the hemispherical surface;
- the modules partition the hemispherical surface according to arcs of great circles obtained by rotation of 45° along three perpendicular axes in a frame centered on the center of the edge of the hemispherical surface;
- the body of the ultrasonic probe comprises exactly 6 modules or 12 modules;
- the ultrasonic transducers of a module each define a spherical quadrilateral on the hemispherical surface, the edges of the quadrilateral of each ultrasonic transducer being great circle arcs of the hemispherical surface;
- each module comprises a transmission/reception face forming part of the hemispherical transmission/reception interface, and the ultrasonic transducers are distributed on said transmission/reception face according to a network organized according to a plurality of arcs of first great circles and arcs of second great circles of the hemispherical transmit/receive interface, the first great circles passing through a first common point, the second great circles passing through a second common point, the first and the second point common being separated by a quadrant from the hemispherical transmit/receive interface;
- the first large circles have a regular angular spacing between them, and/or the second large circles have a regular angular spacing between them, or in which the columns of ultrasonic transducers have the same area and/or the rows of ultrasonic transducers have a same area;
- the body further comprises a frame on which the modules are mounted, and/or each module comprises a mounting structure capable of being assembled with mounting structures of other modules.
Présentation des figuresPresentation of figures
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisations et des variantes selon la présente invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :The invention will be better understood, thanks to the description below, which relates to embodiments and variants according to the present invention, given by way of non-limiting examples and explained with reference to the appended diagrammatic drawings, in which :
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2110863A FR3127874A1 (en) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | Modular hemispherical ultrasound probe |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2110863 | 2021-10-13 | ||
FR2110863A FR3127874A1 (en) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | Modular hemispherical ultrasound probe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3127874A1 true FR3127874A1 (en) | 2023-04-14 |
Family
ID=80225978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2110863A Pending FR3127874A1 (en) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | Modular hemispherical ultrasound probe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3127874A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016101288A (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | Acoustic wave probe and subject information acquisition device |
EP3190975A2 (en) * | 2014-08-05 | 2017-07-19 | Waag, Robert, C. | Device, system, and method for hemispheric breast imaging |
-
2021
- 2021-10-13 FR FR2110863A patent/FR3127874A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3190975A2 (en) * | 2014-08-05 | 2017-07-19 | Waag, Robert, C. | Device, system, and method for hemispheric breast imaging |
JP2016101288A (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | Acoustic wave probe and subject information acquisition device |
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