FR3142339A1

FR3142339A1 - Sonde échographique polyvalente à plusieurs transducteurs monoéléments à balayage mécanique oscillant

Info

Publication number: FR3142339A1
Application number: FR2212595A
Authority: FR
Inventors: Benoit Vincent; Jerome Dubois; Bruno Carre - Pierrat
Original assignee: Echopen Factory
Current assignee: Echopen Factory
Priority date: 2022-11-30
Filing date: 2022-11-30
Publication date: 2024-05-31
Also published as: WO2024115823A1

Abstract

La sonde 1 a une tête 2 incluant un nez terminal 12, comporte un boitier 5 avec un élément frontal de boitier 16 formé par une paroi frontale de boitier 18, bombée, incluant un apex terminal 17 incorporant une fenêtre acoustique 19, la face extérieure 20a de la paroi d’apex 18a comprend une zone de contact peau 8 qui inclut la face extérieure 20a de la fenêtre acoustique 19, des transducteurs 4 sont portés par un tambour monté rotatif 11 autour d’un axe de pivotement/battement 11a, des moyens moteur/d’entraînement 10 sont aptes à positionner un transducteur sélectionné en regard de la fenêtre acoustique 19 et à l’assujettir à un balayage mécanique oscillant, ces transducteurs étant monoéléments en sorte de pouvoir générer des lignes ultrasoniques de plusieurs fréquences différentes, les moyens moteur/d’entraînement 10 sont choisis, agencés et réglés, en sorte de pouvoir produire un balayage mécanique oscillant sur plusieurs courses de balayage différentes, l’apex 17 et la fenêtre acoustique 9 étant doublement incurvés, la dimension de la fenêtre acoustique 9 étant choisie en sorte d’être apte au passage des lignes ultrasoniques du transducteur monoélément ayant la plus grande étendue d’investigation. Figure pour l’abrégé : Fig. 11

Description

SONDE ÉCHOGRAPHIQUE POLYVALENTE À PLUSIEURS TRANSDUCTEURS MONOÉLÉMENTS À BALAYAGE MÉCANIQUE OSCILLANT

L’invention concerne le domaine des sondes échographiques, exocavitaires, 2D, polyvalentes (c’est-à-dire aptes à différents usages, de différentes manières, et dans des contextes différents), possiblement monotête possiblement inséparable, multifréquence, sectorielles, comportant sur une même tête plusieurs transducteurs ultrasonores monoéléments assujettis à un balayage mécanique oscillant. Elle est plus particulièrement relative à la tête de telles sondes. Elle a pour objet une telle sonde et un échographe polyvalent comprenant une telle sonde.

CONNAISSANCES GÉNÉRALES ET ÉTAT DE LA TECHNIQUE

L’échographie est une technique d’examen médical non invasif d’une structure anatomique interne située dans une partie du corps d’un sujet par imagerie, fondée sur la mise en œuvre d’ultrasons, au moyen d’un échographe, comprenant une sonde déplaçable et des moyens complémentaires de fonctionnement (électronique analogique et numérique, traitement du signal, alimentation électrique, commande, visualisation et traitement d’image, enregistrement, communication, traitements informatiques, etc.). Par ellipse, on désigne par « sonde » une sonde échographique et par « organe » une telle structure anatomique définie et choisie du corps d’un sujet (être humain ou animal) qu’il convient d’examiner par échographie avec mise en œuvre de la sonde de l’échographe. « Examen souhaité » ou « examen » désigne l’exploration de la partie du corps où est situé l’organe et l’examen de l’organe qui est envisagé ou est réalisé.

La partie avant de la sonde forme une tête de sonde dont la partie extrême libre avant forme un nez de sonde. La sonde comprend un boîtier. La partie avant du boitier forme un élément frontal de boitier dont la partie extrême libre avant forme un apex de boitier. Le boitier comporte aussi une partie formant poignée située à l’arrière de la tête. « Avant » qualifie ce qui est dirigé vers le corps lorsque la sonde est en fonctionnement et « arrière » qualifie ce qui est dirigé à l’opposé du corps. La sonde comprend aussi, notamment, des moyens émetteur-récepteur de lignes ultrasoniques (transducteur ultrasonore). Un tel transducteur ultrasonore est caractérisé notamment par sa fréquence de fonctionnement.

L’homme du métier sait (e.g. US 4773268, FR 2943796) que selon la profondeur des organes à examiner, il faut mettre en œuvre des transducteurs ayant des fréquences différentes, adaptées.

Il existe plusieurs types de sondes. Sonde à usage échographique, ou à usage industriel (e.g. WO 9516900). Sonde à usage exocavitaire, ou endocavitaire (e.g. EP1742580). Sonde 2D ou 3D. Sonde en mode B ou autre mode. Sonde à plusieurs fréquences de fonctionnement au choix, ou limitée à une seule fréquence (e.g. US 4034744, FR 2490481). Sonde à plusieurs focales ou à une seule focale (e.g. US 4269066). Sonde sectorielle (les lignes ultrasoniques étant divergentes et permettant d’explorer un secteur de disque), ou sonde linéaire par exemple (e.g. EP 2074948). Sondes se différenciant par le transducteur qu’elles comportent : transducteur monoélément en matériau piézo-électrique comme la céramique (e.g. PZT) bien connu de l’homme du métier (e.g. document « IMAGERIE ECHOGRAPHIQUE » du Centre de Recherche Et d’Application en Traitement de l’Image et du Signal (CREATIS), publié sur l’Internet https://www.creatis.insa-lyon.fr, et EP 0098202), ou plusieurs éléments transducteurs élémentaires combinés en un ensemble transducteur, comme une barrette à réseau à commande de phase (connu sous le nom de « phased-array »), une matrice MEMS telle que CMUT (pour Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer), ou PMUT (pour Piezoelectric Micromachined Ultrasound Transducers). Sonde avec transducteur non focalisés ou au contraire focalisés (ou également dénommés transducteurs focalisateurs ou transducteurs focalisant). La focalisation d’un transducteur est connue de l’homme du métier (e.g. thèse MAGHLAOUI - 25 avril 2015 - https://repository.usthb.dz/bitstream/handle/123456789/3405/TH8127.pdf). La focalisation permet de concentrer l'énergie du faisceau ultrasonore dans une région de l'espace qui est la zone focale. Elle peut être obtenue, notamment, moyennant une lentille acoustique ou une forme appropriée donnée à la face frontale du transducteur piézo-électrique. Sonde comportant une pluralité de transducteurs ultrasonores, ou un unique transducteur sonore (e.g. US 4515017, FR 2773460). Sonde conçue et agencée en sorte que (i) pour le fonctionnement, chaque transducteur ultrasonore est déplacé, ou transducteur maintenu fixe (e.g. US 2019/0307422), (ii) le déplacement des lignes ultrasoniques résulte d’un balayage mécanique, ou d’un balayage électronique (e.g. FR 2570837, EP 3865072, US 2022/0240893, US2005/0165312), (iii) balayage mécanique oscillant aller-retour, ou balayage continu dans le même sens (e.g. US 4269066, US 4567895). Sonde ayant une pluralité de transducteurs associés à une même tête active, ou sonde nécessitant deux têtes actives aux deux extrémités avant et arrière du boîtier (e.g. CN 21913238, WO 2022068095). Sonde dont la tête est inséparable de la poignée, ou dont la tête doit être séparée de la poignée afin de pouvoir changer de tête et mettre en œuvre un transducteur différent (e.g. FR2943796).

L’invention concerne la famille des sondes échographiques exocavitaires, 2D, possiblement monotêtes possiblement inséparables de la poignée, multifréquences, sectorielles, comportant sur une même tête plusieurs transducteurs ultrasonores monoélément, de fréquences différentes, assujettis à un balayage mécanique oscillant.

US 4773268 décrit une sonde portative ayant une pluralité de transducteurs ultrasonores montés oscillants, qui comprend : un boîtier ayant une fenêtre acoustique fortement bombée, des moyens pour positionner un transducteur sélectionné parmi la pluralité de transducteurs devant la fenêtre, des moyens pour faire osciller le transducteur sélectionné devant la fenêtre, sur une seule et unique course de balayage, tout en activant ce transducteur pour transmettre et recevoir des signaux à des fins d'imagerie. Un mécanisme moteur et d'entraînement unique fait tourner et fait osciller les transducteurs. Les transducteurs ont chacun un axe de symétrie d'oscillation et ils sont montés sur un tambour pouvant pivoter autour d'un axe. La fenêtre ultrasonore permet le transfert de rayons ultrasoniques avec un minimum d'atténuation. Il est connu que dans le cas d’une telle sonde, les transducteurs ultrasonores sont placés dans un compartiment avant humide du boitier empli d’un liquide de couplage acoustique, adjacent à la fenêtre acoustique, laquelle est incluse dans l’apex du boitier et donc dans le nez de la sonde (e.g. US 4515017, FR 2773460).

Une sonde de ce type est mise en œuvre comme ceci. En fonction de l’examen souhaité, l’opérateur détermine une région appropriée de la peau du corps (par ellipse région appropriée de la peau) qui est une surface définie limitée de la peau du corps du sujet sur laquelle la sonde pourra être mise au contact, orientée, et enfoncée le cas échéant, en vue de l’examen souhaité, et cela par l’intermédiaire d’une « zone de contact peau » de la face extérieure de la sonde incluant la fenêtre acoustique. Un gel acoustique est déposé sur la région appropriée de la peau. Puis, l’opérateur saisit la sonde par son boitier et la déplace de sorte à amener la zone de contact peau de la sonde au contact de la région appropriée de la peau. Les moyens moteur/d’entrainement peuvent alors être actionnés de sorte à, d’une part, disposer l’un des transducteurs ultrasonores préalablement sélectionné en regard de la fenêtre acoustique et, d’autre part, assurer le balayage mécanique oscillant aller-retour de ce transducteur sur une certaine course de balayage. Les lignes d’exploration ultrasoniques du transducteur sélectionné et mis en œuvre, permettent d’explorer la partie du corps où est situé l’organe et d’examiner l’organe, moyennant en outre la course de balayage. Pour les besoins de l’examen, l’opérateur peut déplacer la sonde par rapport au corps, afin de l’orienter différemment et le cas échéant l’enfoncer dans le corps en poussant le boitier vers l’avant. Les autres moyens de la sonde et les moyens complémentaires de l’échographe sont eux-aussi mis en œuvre pour produirein finedes images de l’organe examiné.

FR 2409742 concerne une sonde à plusieurs transducteurs identiques focalisés, et enseigne que les parois de la fenêtre acoustique sont inclinées par rapport aux transducteurs pour minimiser les réverbérations dues à la réflexion, que l'épaisseur de la fenêtre acoustique est sensiblement d'une demi-longueur d'onde à la fréquence des ultrasons, et enfin que les surfaces externe et interne de la fenêtre acoustique ont des centres communs grâce auxquels l'énergie ultrasonore émise et reçue n'est pas réfractée. US 4567895 décrit un transducteur sphérique.

Le plus souvent, les boitiers de sonde ont une forme extérieure oblongue qui dans sa totalité est étendue dans un axe arrière-avant d’extension, rectiligne. Toutefois, il est possible que le boitier s’étende selon deux axes perpendiculaires, conférant à la sonde une forme de L, avec d’un côté la tête et de l’autre la poignée (e.g. US 4149419 et US 4269066).

EP3705050 décrit un agencement avec une sonde et un téléphone intelligent ayant une application logicielle. Il est prévu un conducteur électrique sortant de la section arrière du boitier, cette disposition étant classique (e.g. EP 3884872, US 4515017, US 4567895, US 2022/0240893).

Il est connu qu’il existe nombre de réalisations de fenêtres acoustiques : rigides (e.g. US 4612809) ou déformables (e.g. FR 2773460), plates (e.g. EP 0045265) ou incurvées (e.g. US 4773268), notamment de forme hémisphérique (e.g. US 4269066, US 4567895), ou encore combinant des formes incurvées et des formes droites, (e.g. US 2022240893).

Il est également connu que le nez de la sonde et l’apex du boitier doivent être conformés et agencés en fonction notamment des transducteurs (par exemple la fréquence, la course de balayage oscillant) et de la fenêtre acoustique. Nez ou apex de forme hémisphérique (e.g. US 4515017, US 4269066, US 4567895), tronconique (e.g. US 4612809, EP 0045265, ), simili tronc de pyramide à base rectangulaire (e.g. US 2022240893). Nez ou apex ayant des sortes d’arrondis formant des arêtes à la périphérie (e.g. US 2022240893, CN 213097979U, EP 3865072). Nez ou apex dont l’extrémité transversale est limitée à la fenêtre acoustique (e.g. US 2022240893, EP 3865072) ou au contraire comporte un entourage autour de la fenêtre acoustique (e.g. WO 9935969). Nez ou apex à simple courbure (e.g. EP 3865072, EP 3884872).

En outre, il importe que le nez de la sonde et l’apex du boitier (y compris la fenêtre acoustique) soient conformés et agencés de manière à pouvoir être mis au contact de la région exocavitaire souhaitée de la peau du corps, ainsi que déplacés et orientés selon les besoins et, le cas échéant, même quelque peu enfoncés dans le corps, tout en restant opératoire et sans générer chez le sujet examiné une douleur excessive.

Se pose alors la question de comment conformer et agencer le nez de la sonde et l’apex du boitier (y compris la fenêtre acoustique) pour satisfaire les conditions précédentes, lorsque la sonde n'est pas d’usage spécifique et limité, mais au contraire est polyvalente.

Pour un usage exclusivement sédentaire, l’échographe comporte typiquement un chariot à roulettes relié à la sonde par des câbles (e.g. US 5353354, US 2022240893), ce qui est volumineux et pesant. Pour un usage semi-nomade, on connaît des échographes portables à l’instar des ordinateurs portables (e.g. EP 3080778, US 2010234734). Et, en vue d’un usage totalement nomade, en tout endroit, on connaît des échographes plus légers dans lesquels la sonde est associée à un téléphone mobile intelligent, c’est-à-dire un dispositif numérique portable pouvant exécuter une application programmée convenant à l'exécution de certaines fonctionnalités, qui peut-être non seulement un téléphone portable mais aussi une tablette ou autre (e.g. WO 2009149499, US 2003097071).

On qualifie ici de « polyvalent », une sonde ou un échographe incluant une sonde, qui, intrinsèquement, de construction, et sans nécessité de procéder à un ou plusieurs démontages, est apte à différents usages, de différentes manières, et dans des contextes différents, c’est-à-dire n’est pas spécifique et limité. Ainsi, est polyvalent, ce qui peut permettre des examens différents et concerner des organes différents, à des profondeurs différentes et une application de la sonde sur des régions différentes de la peau du corps du sujet, moyennant des déplacements, différentes orientations, et, le cas échéant, un certain enfoncement dans le corps. Est polyvalent, ce qui peut être utilisé à la fois de façon sédentaire et nomade : dans un centre médical, dans le cabinet d’un praticien, chez un patient, ou en tout autre endroit non médicalisé (e.g. la rue, un espace public, un moyen de transport, etc.). Est polyvalent, ce qui peut être mis en œuvre à la fois de façon planifiée et organisée (comme dans un centre médical), ou de toute autre façon (e.g. situation d’urgence, en cas de catastrophe ou de rassemblement, etc.). Est polyvalent, ce qui concerne un examen de routine ou bien une première orientation diagnostique. Est polyvalent, ce qui est d’utilisation résidente ou bien est transportable aisément en vue d’un usage nomade.

Une condition de la polyvalence de la sonde - et de l’échographe – est qu’elle puisse fonctionner avec des transducteurs ayant des fréquences différentes, adaptées à l’organe à examiner (comme enseigné notamment par US 4773268 et FR 2943796). Pour satisfaire cette condition, on a proposé des sondes à deux têtes actives avant et arrière (e.g. CN 21913238, WO 2022068095) et des sondes dont la tête est séparable de la poignée (e.g. FR2943796). Toutefois, ces réalisations sont complexes avec les inconvénients inhérents. On a proposé également des sondes multifréquence, sectorielles, comportant sur une même tête plusieurs transducteurs ultrasonores assujettis à un balayage mécanique oscillant (e.g. US 4773268). Se pose alors la question de comment conformer et agencer le nez de la sonde et l’apex du boitier (y compris la fenêtre acoustique) pour tenir compte de ce que la sonde comprend plusieurs transducteurs avec plusieurs fréquences différentes.

RESUME

Il existe le besoin de disposer d’une sonde exocavitaire 2D, apte à fonctionner en mode B, et d’un échographe comportant une telle sonde qui soient polyvalents, dans le sens ou le terme polyvalent a été précédemment défini. Cette polyvalence implique que la sonde puisse fonctionner avec des transducteurs ayant des fréquences différentes.

Il existe le besoin de disposer d’une sonde exocavitaire qui soit par ailleurs robuste, fiable, facile d’utilisation, d’un coût limité, ayant des exigences de maintenance minimales.

Dans le même but, il existe le besoin de disposer d’une sonde exocavitaire qui procure une bonne qualité d’image, notamment évitant ou diminuant les effets négatifs tels qu’atténuation acoustique, échos, réverbérations, et autres artefacts d’imagerie pouvant biaiser l'information recherchée par l’échographie et rendre impossible l'interprétation des images obtenues ou engendrer des erreurs.

Dans le même but, il existe le besoin de disposer d’une sonde exocavitaire dont le nez puisse être mis au contact de toute région appropriée exocavitaire de la peau du corps (y compris en intercostal), déplacé et orienté selon les besoins et, le cas échéant, même quelque peu enfoncé dans le corps, tout en restant opératoire et sans générer chez le sujet examiné une douleur excessive.

Dans le même but, il existe le besoin de disposer d’une sonde exocavitaire dont le nez de la sonde et l’apex du boitier (y compris la fenêtre acoustique) soient adaptés à une réalisation à plusieurs transducteurs assujettis à un balayage mécanique oscillant, ces transducteurs ayant plusieurs fréquences différentes.

Tels sont les problèmes auxquels l’invention apporte une solution.

A cet effet, selon un premier aspect, l’invention a pour objet une sonde échographique exocavitaire pour l’examen d’un organe d’un sujet situé dans une partie du corps de celui-ci à une certaine profondeur et d’une certaine largeur, ayant un référentiel à trois axe/directions : axe arrière-avant, direction droite-gauche et direction bas-haut et un référentiel à trois plans : plan de coupe-balayage, plan de contact et plan sagittal, la sonde ayant une tête de sonde incluant un nez terminal et étant telle que :

un boitier comporte un élément frontal de boitier formé par une paroi frontale de boitier, bombée, l’élément frontal de boitier incluant un apex terminal incorporant une fenêtre acoustique,
la paroi frontale de boitier comprend une paroi d’apex et une paroi latérale périphérique avec un bord arrière périphérique délimitant une ouverture arrière, et présente une face extérieure convexe et une face intérieure concave
la face extérieure de la paroi d’apex comprend une zone de contact peau apte à être conjuguée à une région appropriée de la peau du corps en vue de l’examen, qui inclut la face extérieure de la fenêtre acoustique,
une pluralité de transducteurs ultrasonores, ayant chacun un champ de vision, portés par un moyen support monté rotatif autour d’un axe de pivotement/battement de direction bas-haut BH,
des moyens moteur/d’entraînement sont aptes à positionner un transducteur sélectionné en regard de la fenêtre acoustique et à l’assujettir à un balayage mécanique oscillant sur une course de balayage, en sorte que les lignes ultrasonores émises par ce transducteur couvrent une étendue d’investigation définie par la combinaison champ de vision / course de balayage.

Cette sonde est telle que :

les transducteurs ultrasonores sont monoéléments, chacun ayant sa fréquence propre, en sorte de pouvoir générer des lignes ultrasoniques de plusieurs fréquences différentes, le transducteur sélectionné étant choisi pour avoir une fréquence adaptée, notamment, à la profondeur et/ou la largeur de la partie du corps et de l’organe à examiner,
les moyens moteur/d’entraînement sont choisis, agencés et réglés, en sorte de pouvoir produire un balayage mécanique oscillant sur plusieurs courses de balayage différentes, des moyens de commande fixant la course de balayage en fonction du transducteur monoélément sélectionné,
la tête présente sa plus grande dimension en direction droite-gauche DG et sa plus grande dimension en direction bas-haut BH, dans le voisinage de l’ouverture arrière, et sa dimension hors tout en direction droite-gauche DG est plus grande que sa dimension hors tout en direction bas-haut BH,
la tête présente sa plus grande dimension en direction arrière-avant AA dans le voisinage de l’axe passant par les centres de l’ouverture arrière et de la fenêtre acoustique,
l’apex et la fenêtre acoustique sont doublement incurvés, dans la direction droite-gauche DG et dans la direction bas-haut BH,

la dimension de la fenêtre acoustique en direction droite-gauche DG est choisie en sorte d’être apte au passage des lignes ultrasoniques du transducteur monoélément ayant la plus grande étendue d’investigation.

Selon des réalisations, les transducteurs ultrasonores monoéléments sont focalisés. En particulier, il est prévu avec au moins deux distances focales comprises entre 10 mm et 70 mm, en particulier deux fréquences parmi 20 mm +/- 10%, 35 mm +/- 10%, et 60 mm +/- 10%, en particulier comprenant trois transducteurs focalisés avec trois distances focales étant 20 mm, 35 mm et 60 mm.

Selon des réalisations :

la dimension hors tout de la tête en direction droite-gauche est de l’ordre de 2 à 3 fois sa dimension hors tout direction bas-haut, et/ou
la dimension hors tout de la tête en direction arrière-avant est voisine de sa dimension hors tout en direction bas-haut, et/ou
la sonde comprend une seule et unique fenêtre acoustique et/ou
la dimension de la fenêtre acoustique en direction droite-gauche est plus grande que sa dimension en direction bas-haut, de l’ordre de 3 à 4 fois.

Selon des réalisations, la sonde comprend deux à cinq transducteurs monoéléments, propres à pouvoir générer des lignes ultrasoniques avec au moins deux fréquences différentes comprises entre 2 MHz et 10 MHz, en particulier deux fréquences parmi 3,5 +/- 10% MHz, 5 +/- 10% MHz, et 7,5 +/- 10% MHz, en particulier comprenant trois transducteurs avec trois fréquences différentes étant 3,5 +/- 10% MHz, 5 +/- 10% MHz, et 7,5 +/- 10% MHz.

Selon des réalisations, la sonde comporte au moins deux courses de balayage différentes, en particulier deux courses de balayage de 60° +/- 10% et 90° +/- 10%, les moyens de commande fixant la course de balayage étant prévus en sorte que la course de balayage de 60° +/- 10% soit celle du transducteur monoélément ayant la plus petite fréquence et que la course de balayage de 90° +/- 10% soit celle du transducteur monoélément ayant la plus grande fréquence.

Selon une réalisation, la fenêtre acoustique est réalisée en un matériau choisi pour avoir une impédance acoustique proche de celle de l'eau, notamment le polyméthylpentène, le liquide de couplage acoustique est choisi pour avoir une impédance acoustique proche de celle de l'eau, notamment le mono-propylène glycol, l’épaisseur de la fenêtre acoustique, plus grande que la moitié de la longueur d’onde dans le matériau à la plus petite fréquence des transducteurs, est déterminée en sorte que la fenêtre acoustique soit, d’une part, suffisamment rigide pour ne pas être déformée lorsqu’elle est au contact de la région appropriée de la peau, enfoncée le cas échéant, et, d’autre part, apte à permettre le passage des lignes ultrasoniques.

Selon des réalisations, la fenêtre acoustique a une épaisseur qui, à +/- 10% près, est la même sur toute son étendue, en particulier a une épaisseur de 2,20 mm +/- 20%.

Selon une réalisation, la face intérieure et la face extérieure de la fenêtre acoustique sont inclinées sur les lignes ultrasoniques émises par le transducteur sélectionné, si ce n’est la ligne ultrasonique passant par l’axe arrière-avant.

Selon des réalisations, la paroi d’apex et la paroi latérale périphérique de la paroi frontale de boitier forment une seule paroi monobloc et mono-matériau, réalisée par moulage, avec une épaisseur (e) plus petite pour la fenêtre acoustique et une épaisseur (E) plus grande hors de la fenêtre acoustique, notamment l’épaisseur e de la fenêtre acoustique est comprise entre 0.5 et 0.9 l’épaisseur E hors de la fenêtre acoustique.

Selon des réalisations, la face extérieure de la paroi d’apex et la paroi latérale périphérique de la paroi frontale de boitier est plate au sens d’être dépourvue de creux ou de reliefs prononcés comme des arrondis formant arêtes, la face extérieure et la face intérieure de la paroi d’apex étant soit texturées soit non texturées.

Selon une caractéristique, la paroi d’apex a une forme ressemblant à celle d’une portion de tore.

Selon une réalisation, la fenêtre acoustique a en projection sur le plan de contact une forme oblongue, dont le grand côté est dans le plan de coupe-balayage, notamment une forme oblongue avec deux arrondis terminaux.

Selon les réalisations, la zone de contact peau comprend la face extérieure de la fenêtre acoustique et le cas échéant la face extérieure d’un entourage de fenêtre faisant partie de l’apex.

Selon une caractéristique, la face extérieure de la fenêtre acoustique présente, dans le plan de coupe-balayage PB, un profil en courbe polynomiale paramétrique, comme une courbe de Bézier ou s’apparentant à une courbe de Bézier.

Selon une caractéristique, la face extérieure de la fenêtre acoustique présente, dans le plan de coupe-balayage, un profil incurvé en arc, symétrique par rapport à l’axe arrière-avant, et comportant un tronçon incurvé médian. En particulier, dans le plan de coupe-balayage, la face extérieure de la fenêtre acoustique présente un profil incurvé en arc comportant, outre le tronçon médian, de part et d’autre et adjacents tangentiellement, deux tronçons incurvés collatéraux adjacents tangentiellement à la paroi latérale périphérique de boitier, le rayon de courbure dans la zone centrale du tronçon médian étant plus grand que le rayon de courbure dans la zone d’extrémité terminale droite ou gauche de chaque tronçon collatéral.

Selon une caractéristique, le centre du rayon de courbure dans la zone centrale du tronçon médian est écarté vers l’arrière de l’axe de pivotement/battement de la pluralité de transducteurs monoélément. En particulier, le rayon de courbure dans la zone centrale du tronçon médian est compris entre 1,8 fois et 2,4 fois le rayon de courbure dans la zone d’extrémité terminale droite ou gauche de chaque tronçon collatéral. La longueur d’arc du tronçon médian est comprise entre 2,4 fois et 2,9 fois la longueur d’arc de chaque tronçon collatéral. L’angle d’ouverture du tronçon médian est égal, à ± 10% près, à l’angle d’ouverture de chaque tronçon collatéral. L’ouverture d’angle du tronçon médian est comprise entre 11° et 13°. Le rayon de courbure sur au moins 80% de l’arc du tronçon médian est compris entre 90 mm et 110 mm, notamment égal à 100 mm ± 10%. La longueur de l’arc du tronçon médian est comprise entre 22 mm et 30 mm, plus particulièrement entre 24,5 mm et 28,5 mm. Le rayon de courbure du tronçon médian diminue à partir de son centre, de part et d’autre. L’ouverture d’angle de chaque tronçon collatéral est comprise entre 11° et 13°. Le rayon de courbure sur au moins 80% de l’arc de chaque tronçon collatéral est compris entre 40 mm et 55 mm, notamment égal à 48 mm ± 10%. La longueur de l’arc de chaque tronçon collatéral est comprise entre 8,5 mm et 11,5 mm, plus particulièrement entre 9,5 mm et 11 mm.

Selon une caractéristique, la face extérieure de la paroi frontale de boitier présente, dans le plan de coupe-balayage, un profil incurvé comprenant le profil de la face extérieure de la fenêtre acoustique et de part et d’autre deux tronçons de côté incurvés de profil coupe-balayage de paroi latérale périphérique inclinés l’un par rapport à l’autre, étant plus écartés mutuellement vers le bord arrière périphérique et moins écartés mutuellement vers la fenêtre acoustique. En particulier, les deux tronçons de côté incurvés de profil coupe-balayage de paroi latérale périphérique sont inclinés l’un par rapport à l’autre, avec un écartement vers le bord arrière périphérique de 1,9 fois à 2,4 fois l’écartement vers la fenêtre acoustique.

Selon une caractéristique, dans le plan sagittal de la sonde, la face extérieure de la fenêtre acoustique présente un profil sagittal incurvé en arc adjacent tangentiellement de part et d’autre, à deux tronçons de côté incurvés de profil sagittal de paroi latérale périphérique inclinés l’un par rapport à l’autre, étant plus écartés mutuellement vers le bord arrière périphérique et moins écartés mutuellement vers la fenêtre acoustique. En particulier, le centre du rayon de courbure dans la zone centrale du profil sagittal de la fenêtre acoustique est écarté vers l’arrière de l’axe de pivotement/battement de la pluralité de transducteurs monoélément. Le rayon de courbure sur au moins 80% de l’arc du profil sagittal de la fenêtre acoustique est compris entre 22 mm et 28 mm. La longueur de l’arc du profil sagittal de la fenêtre acoustique est comprise entre 16 mm et 20 mm. Le rayon de courbure du profil sagittal de la fenêtre acoustique diminue à partir de son centre, de part et d’autre.

Selon des réalisations, les transducteurs ultrasonores monoélément ont un contour transversal de plusieurs diamètres différents, compris entre 7mm +/- 20% et 15 mm +/- 20%, le diamètre du transducteur ayant le plus grand diamètre étant inférieur à 0,6 fois la longueur de l’arc de la fenêtre acoustique.

Selon une réalisation, les faces émettrice/réceptrice de la pluralité de transducteurs sont situées à des distances analogues de l’axe de pivotement/battement, et dans laquelle il existe un écartement entre la face avant du transducteur sélectionné et la face intérieure de la fenêtre acoustique suffisant pour la présence entre ces faces de liquide de couplage acoustique.

Selon une réalisation, l’axe de pivotement/battement des transducteurs est écarté de la face extérieure de la fenêtre acoustique d’une distance de l’ordre de 18 mm à 22 mm.

Selon une réalisation, le moyen support de la pluralité de transducteurs ultrasonores monoéléments est un tambour sur lequel sont fixés les transducteurs de façon adjacente, et dans laquelle les moyens moteur/d’entraînement comprennent un unique moteur notamment un moteur pas à pas ou un moteur sans balai. En particulier, avec les défauts des moyens moteur/d’entraînement, il existe un décalage angulaire entre les lignes ultrasoniques aller et les lignes ultrasoniques retour et dans laquelle la sonde comporte un moyen de correction du décalage.

Selon une réalisation, des moyens aptes à faire varier la vitesse de balayage sont associés aux moyens moteur/d’entraînement.

Selon une caractéristique, le boitier comporte une section arrière de boitier ayant une face extrême arrière, extérieure, formant zone de poussée vers l’avant de la sonde, conçue pour ne pas comporter d’organe saillant de façon substantielle, telle que typiquement un câble de liaison à demeure.

Selon un second aspect, l’invention a pour objet un échographe, comprenant une sonde telle qu’elle a été décrite et des moyens complémentaires de fonctionnement, comme des moyens électronique analogique et numérique, des moyens de traitement du signal, des moyens d’alimentation électrique, des moyens de commande, des moyens de visualisation et traitement d’image, des moyens d’enregistrement, des moyens de communication, des moyens de traitements informatiques. En particulier, la sonde est associée fonctionnellement et sans câble de liaison à un dispositif numérique portable pouvant exécuter une application programmée convenant à l'exécution de certaines fonctionnalités, tel que notamment un téléphone portable ou une tablette.

est une représentation en perspective, de l’extérieur, d’une réalisation possible d’une sonde conforme à l’invention en situation de pouvoir être amenée sur le corps d’un sujet pour un examen échographique. Dans cette figure, la tête de sonde et son nez sont situés en bas alors que la section arrière de boitier avec sa face extrême arrière est située en haut. Cette figure montre plus particulièrement les éléments assemblés du boitier, dont l’élément frontal, une section médiane de boitier et une section arrière de boitier avec sa face extrême arrière.

est une représentation, en plan sensiblement vertical, de la sonde de posée à plat sur un plan sensiblement horizontal. Cette figure montre un référentiel à trois axe/directions perpendiculaires et un référentiel à trois plans perpendiculaires, à savoir un axe arrière-avant (disposé dans le plan de ) qui est l’axe d’extension principale de la sonde, une direction droite-gauche (disposée perpendiculairement au plan de ) qui est sensiblement horizontale et perpendiculaire à l’axe arrière-avant, une direction bas-haut (disposée dans le plan de ) qui est sensiblement verticale, un plan de coupe-balayage (disposé perpendiculairement au plan de ) qui est défini par l’axe arrière-avant et la direction droite-gauche, un plan de contact (disposé perpendiculairement au plan de ) qui est défini par la direction droite-gauche et la direction bas-haut, et un plan sagittal (qui est dans le plan de ) qui est défini par l’axe arrière-avant et la direction bas-haut.

est une représentation, en perspective et en situation d’utilisation, d’un échographe selon l’invention, comportant une sonde telle que celle de . Cette figure montre la sonde, un téléphone portable faisant partie de l’échographe, les mains du praticien opérateur tenant respectivement le téléphone portable et la sonde, la peau du sujet avec laquelle est en contact, moyennant un léger enfoncement, la tête de la sonde.

est une représentation en élévation de l’élément frontal de boitier (correspondant à la tête de sonde), avec l’apex de boitier (correspondant au nez de sonde), montrant la partie en élévation de la face extérieure de la paroi frontale de boitier (paroi d’apex et paroi latérale périphérique). Cette figure montre la fenêtre acoustique et le bord arrière de l’élément frontal de boitier.

est une représentation de côté de l’élément frontal de boitier de , montrant la partie de côté de la face extérieure de la paroi frontale de boitier (paroi d’apex et paroi latérale périphérique). Cette figure montre la fenêtre acoustique et le bord arrière de l’élément frontal de boitier.

est une représentation, dans la direction avant de la sonde, de l’élément frontal de boitier de montrant la face extérieure et la face intérieure de la paroi frontale de boitier, la face intérieure de la paroi d’apex et de la paroi latérale périphérique, la fenêtre acoustique et le bord arrière de l’élément frontal de boitier

est une représentation, dans la direction arrière de la sonde, de l’élément frontal de boitier de montrant la face extérieure de la paroi frontale de boitier (paroi d’apex et paroi latérale périphérique), la fenêtre acoustique et le bord arrière de l’élément frontal de boitier.

est une représentation en coupe selon le plan de coupe-balayage et la ligne VIII-VIII de , de l’élément frontal de boitier de montrant la face extérieure et la face intérieure de la paroi frontale de boitier, à savoir de sa paroi d’apex et de sa paroi latérale périphérique, la fenêtre acoustique, la paroi latérale périphérique de boitier, et le bord arrière de l’élément frontal de boitier.

est une représentation partielle de , à plus grande échelle. Cette figure illustre que la fenêtre acoustique et la paroi latérale périphérique de la paroi frontale de boitier forment une seule paroi monobloc ayant une épaisseur e plus petite pour la fenêtre acoustique et une épaisseur E plus grande hors de la fenêtre acoustique, que la face extérieure de la paroi d’apex et la paroi latérale périphérique de la paroi frontale de boitier ne comportent pas de creux ou de reliefs prononcés comme des arrondis formant arêtes, que les faces intérieure et extérieure de la fenêtre acoustique sont substantiellement parallèles, et que la face extérieure de la fenêtre acoustique présente, dans le plan de coupe-balayage, un profil incurvé en arc, comportant un tronçon incurvé médian et un tronçon incurvé collatéral adjacent tangentiellement à la paroi latérale périphérique de boitier, de rayons de courbure différents.

est une représentation en coupe selon le plan sagittal de la sonde et la ligne X-X de , de l’élément frontal de boitier montrant la face extérieure et la face intérieure de la paroi frontale de boitier, à savoir de sa paroi d’apex et de sa paroi latérale périphérique, la fenêtre acoustique et le bord arrière de l’élément frontal de boitier.

est une représentation schématique en coupe selon le plan de coupe-balayage illustrant la fenêtre acoustique, les parties attenantes de l’apex de la paroi frontale de boitier, le compartiment humide de la sonde avec sa paroi de séparation étanche, empli d’un liquide de couplage acoustique, le tambour portant trois transducteurs monoéléments focalisés de différentes fréquences et de différentes focales, avec son axe de pivotement/battement. Sur cette figure sont illustrées la plus petite course de balayage qui est celle du transducteur de plus petite fréquence et la plus grande course de balayage qui est celle du transducteur de plus grande fréquence, les deux balayages interceptant la fenêtre acoustique.

est une représentation schématique dérivée de celle de illustrant le début du balayage du transducteur monoélément focalisé sélectionné, activé de plus grande fréquence et de plus grande course de balayage en vue d’un examen superficiel peu profond.

est une représentation schématique analogue à illustrant l’après début du balayage.

est une représentation schématique analogue aux et 13 illustrant la fin du balayage.

est une représentation schématique dérivée de celle de illustrant le début du balayage du transducteur monoélément sélectionné, activé de plus petite fréquence et de plus petite course de balayage en vue d’un examen assez profond.

est une représentation schématique analogue aux et 16 illustrant la fin du balayage.

est une représentation schématique en coupe selon le plan sagittal de sonde illustrant la fenêtre acoustique, les parties attenantes de l’apex de la paroi frontale de boitier, et un transducteur monoélément focalisé porté par un tambour rotatif.

est une représentation en perspective qui illustre les mouvements relatifs de translation et de rotation de la sonde par rapport au corps du sujet examiné.

DESCRIPTION DE MODES DE RÉALISATION

La description qui suit est faite en référence aux dessins des figures. Les termes utilisés doivent être compris et interprétés à la lumière du domaine de l’invention, des connaissances générales et de l’état de la technique présentés précédemment et des définitions données par la suite.

Une sonde 1, selon l’invention est une sonde échographique exocavitaire, qui est polyvalente dans le sens précédemment défini, c’est-à-dire apte à différents usages, de différentes manières, et dans des contextes différents. La sonde 1 comporte, d’une part, une partie formant tête 2 par l’intermédiaire de laquelle elle peut être rendue opérationnelle en vue d’un examen échographique 2D, en mode B, et d’autre part, une partie formant poignée 3 par l’intermédiaire de laquelle elle peut être déplacée. La sonde 1 est multifréquence. Elle est sectorielle. Elle comporte une pluralité de transducteurs ultrasonores 4 (par la suite transducteurs 4), de plusieurs fréquences, assujettis à un balayage mécanique oscillant, un des transducteurs (référencé 4s) approprié à l’examen envisagé étant sélectionné en fonction de l’examen et activé. Par « sélectionné » appliqué au transducteur 4s, il faut comprendre que ce transducteur particulier 4s, et lui seul, a été choisi, au moment considéré et parmi la pluralité de transducteurs 4, en vue de procéder à l’examen échographique. Par « activé » qualifiant le transducteur 4s, il faut comprendre que ce transducteur, qui a été préalablement sélectionné, émet et reçoit des lignes ultrasoniques et participe ainsi à l’examen échographique souhaité. La sonde 1, comporte un boitier 5 de sonde qui enferme ses autres éléments constitutifs (transducteurs ultrasonores, moyens support, moyens moteur/d’entrainement, moyens électroniques, moyens de communication, alimentation électrique, etc.).

La sonde 1 est destinée à être intégrée à un échographe comprenant en outre, et notamment, des moyens complémentaires tels que des moyens électronique analogique et numérique, de traitement du signal, d’alimentation électrique, de commande, de visualisation et de traitement d’image, d’enregistrement, de communication, de traitements informatiques, etc. En l’espèce ( ), l’échographe comporte, outre la sonde 1, un appareil numérique portable 6 incluant des moyens pour exécuter une application programmée adaptée à l'exécution d’une fonctionnalité, comme par exemple un téléphone portable intelligent ou une tablette numérique. La sonde 1 et l’appareil numérique portable 6 comportent des moyens de communication réciproques qui, une fois implémentés, peuvent fonctionner notamment par le protocole WI-FI ou Bluetooth ou encore le protocole Internet, en sorte d’être associés fonctionnellement, mais sans câble de liaison entre la sonde 1 et l’appareil numérique portable 6. Les dispositions constructives précédentes permettent un usage nomade de la sonde 1 et contribuent à son caractère polyvalent et à celui de l’échographe.

La description détaillée porte sur une sonde 1 à tête 2 unique inséparable de la poignée 3. La pluralité de transducteurs 4 est alors associée à une seule et même tête 2 active qui, normalement, ne peut pas et ne doit pas être dissociée de la poignée 3. Dans d’autres réalisations non représentées, la sonde comporte 1 deux têtes pourvues de transducteurs et/ou la ou les têtes peuvent être dissociées de la poignée 3.

La sonde 1, et l’échographe qui la comporte, est destinée à réaliser un examen médical d’un organe OR (e.g. cœur, poumon, foie, rate, reins, tissus sous-cutanés, etc.) du corps CO d’un sujet (être humain ou animal), situé dans une partie du corps CO se trouvant à une certaine profondeur (profondeur variable selon les organes, et pouvant être comprise entre quelques millimètres et une vingtaine de centimètres) par rapport à la peau PE, et ayant une certaine largeur, et cela par une imagerie mettant en œuvre des ultrasons grâce à des transducteurs. A cet effet, en fonction de l’examen souhaité, un opérateur OP détermine une région appropriée de la peau du corps RAP (par ellipse région appropriée de la peau) qui est une surface définie limitée de la peau PE sur laquelle l’opérateur OP pourra ensuite mettre la sonde 1 au contact, l’orienter, et le cas échéant l’enfoncer modérément quelque peu, de sorte à pouvoir pratiquer l’examen souhaité. montre une main de l’opérateur OP manipulant la sonde 1 et tenant l’appareil numérique portable 6 par son autre main.

La sonde 1 est déplacée par l’opérateur OP en sorte d’être mise au contact de la région appropriée de la peau RAP, par la tête 2, plus précisément par l’intermédiaire d’une partie limitée de la face extérieure 7 du boitier 5 dénommée zone de contact peau 8, laquelle zone inclut la face extérieure 7a d’une fenêtre acoustique 9. Un gel échographique GE est préalablement déposé sur la région appropriée de la peau RAP ( , 12 - 17). Un tel gel échographique GE, connu ou à la portée de l’homme du métier, est un gel aqueux hydro soluble hypoallergénique dont l’impédance acoustique est proche de l’impédance acoustique de l’eau, elle-même proche de l’impédance acoustique de la peau PE. « Contact peau » doit être compris comme signifiant que la sonde 1 est au contact de la peau PE moyennant la présence entre eux - avec contact de part et d’autre - du gel échographique GE préalablement déposé.

Des moyens moteur/d’entrainement 10, faisant partie de la sonde 1, sont agencés, peuvent être commandés, et fonctionnent, pour assurer le pivotement et/ou le battement, respectivement selon les besoins, dans le seul plan de coupe-balayage PB, de la pluralité de transducteurs 4 (dont le battement du transducteur sélectionné et activé 4s), portés par et fixés à un tambour rotatif 11 (ou barillet, et plus généralement un moyen support rotatif), monté rotatif autour d’un axe de pivotement/battement 11a ( - 18). Dans une réalisation possible, mais non exclusive, les moyens moteur/d’entraînement 10 comprennent un unique moteur - et notamment un moteur pas à pas ou un moteur sans balai (dit brushless) - en prise directe ou en prise indirecte moyennant l’intermédiaire de poulies, courroies, engrenages, etc. avec le tambour 11. Les moyens moteur/d’entrainement 10 assurent une fonction de pivotement et une fonction de balayage. Par « pivotement », il faut comprendre assurer une rotation du transducteur sélectionné 4s (et consécutivement celle de la pluralité de transducteurs 4), dont l’amplitude angulaire est propre à disposer ce transducteur sélectionné 4s en regard de la fenêtre acoustique 9. Par « battement », il faut comprendre assurer une rotation du transducteur sélectionné 4s (et consécutivement celle de la pluralité de transducteurs 4) propre à ce que le transducteur sélectionné 4s assure un balayage mécanique oscillant aller et retour, en regard de la fenêtre acoustique 9, sur une certaine course de balayage angulaire, afin que, activé, ce transducteur 4s participe, lors du balayage mécanique oscillant, à l’examen envisagé ( - 17). « Balayage mécanique oscillant » doit être compris ici comme relatif à un agencement et à un mode de fonctionnement dans lesquels les moyens moteur/d’entraînement 10 assurent le déplacement à rotation du tambour 11 et de la pluralité de transducteur 4 qu’il porte, et donc en particulier du transducteur ultrasonore sélectionné 4s, de façon oscillante alternativement dans un sens et dans l’autre sur la course de balayage, dans le seul plan de coupe-balayage PB, autour de l’axe de pivotement/battement 11a, s’agissant d’une sonde 2D. « Course de balayage » d’un transducteur ultrasonore 4i désigne le champ surfacique couvert par le transducteur 4i lors de son mouvement de balayage autour de l’axe de pivotement/battement 11a, c’est-à-dire l’angle du secteur depuis le transducteur 4i, dans lequel le transducteur 4i est déplacé. Il est prévu des moyens de pilotage appropriés (commande, début de rotation, fin de rotation) des moyens moteur/d’entraînement 10, en sorte que les moyens moteurs/d’entraînement 10 commencent et finissent la rotation appropriée (rotation de pivotement et rotation de battement, respectivement, avec l’amplitude et la course respectives), pour que le tambour 11 soit positionné, et entraîné en rotation (pivotement et battement) comme il convient pour le transducteur sélectionné (à savoir son positionnement en regard de la fenêtre acoustique 9 et son battement oscillant devant celle-ci). Avec les moyens moteur/d’entraînement 10 envisagés, il peut exister, lors du balayage, un décalage angulaire entre les lignes ultrasoniques aller et les lignes ultrasoniques retour. Pour y pallier, la sonde 1 peut alors comporter un moyen de correction d’un tel décalage. Pour les besoins de l’examen ( ), l’opérateur OP peut déplacer la sonde 1 par rapport au corps CO, à savoir la faire glisser sur la peau PE (flèches GL), l’orienter par rapport au corps CO (flèches PI), et le cas échéant l’enfoncer dans le corps CO (flèche EN), en poussant le boitier 5 vers l’avant, moyennant une déformation locale DE de la peau PE, là ou la sonde 1 est en appui. Les autres moyens de la sonde 1 et les moyens complémentaires de l’échographe sont eux-aussi mis en œuvre pour produire in fine des images de l’organe OR examiné. Par sonde 1 sectorielle, il faut comprendre un agencement et un mode de fonctionnement dans lesquels les lignes d’exploration ultrasoniques d’un transducteur ultrasonore sont divergentes, et un secteur de cercle exploré.

Il n’est pas exclu qu’à l’occasion de l’examen envisagé, l’opérateur OP souhaite mettre en œuvre un (ou plusieurs) autre transducteur qui est alors sélectionné et amené en regard de la fenêtre acoustique 9 par un pivotement du tambour 11 permettant de passer d’un transducteur à l’autre. Cette opération peut être réalisée sans démontage ni déplacement du nez de sonde en contact avec la peau et par une simple commande. Cette possibilité offerte par la sonde 1 participe à sa polyvalence et à celle de l’échographe.

Par fenêtre acoustique 9, on désigne ici l’élément du boitier 5 structurellement conçu et agencé pour, d’une part, pouvoir être traversé par les lignes ultrasoniques à partir du transducteur ultrasonore activé 4s vers l’organe OR à examiner et en retour vers le transducteur activé 4s ( - 17), d’autre part, moyennant la zone de contact peau 8, être mis au contact, orienté, enfoncé le cas échéant, relativement à la région appropriée de la peau RAP ( , 19). La face extérieure 20a de la fenêtre acoustique 9 est incluse dans la zone de contact peau 8 qui, le cas échéant, comporte également une face extérieure d’entourage périphérique 9a autour de la fenêtre acoustique 9 ( , 8, 10, 12 - 17). La sonde 1 comporte une seule et unique fenêtre acoustique 9. Une fenêtre acoustique 9 telle qu’elle vient d’être définie ne doit pas être confondue avec ce qui est parfois appelé « fenêtre » (et même fenêtre acoustique dans certains documents de l’état de la technique) et qui, sous l’angle anatomique, est une région du corps dépourvue d'obstacles tels que os, cartilage dur, etc. qui pourraient entraver l’examen de l’organe souhaité.

Se référant à , on peut définir pour la sonde 1 et ses éléments constitutifs (comme notamment le boitier 5), un référentiel à trois axe/directions perpendiculaires et un référentiel à trois plans perpendiculaires. Les axe/directions du référentiel à trois axe/directions sont désignés en considérant la sonde 1 posée à plat sur un plan horizontal, ce qui est typiquement la position où la sonde 1 n’est pas utilisée, mais en attente d’utilisation. Un axe arrière-avant AA, sensiblement horizontal, est l’axe d’extension principale de la sonde 1 (et du boitier 5), passant par sa partie centrale allongée. « Avant » qualifie ce qui est dirigé vers le corps CO lorsque la sonde 1 est en fonctionnement et « arrière » qualifie ce qui est dirigé à l’opposé du corps CO. Une direction droite-gauche DG est sensiblement horizontale et perpendiculaire à l’axe AA. Une direction bas-haut BH est sensiblement verticale, l’axe de pivotement/battement 11a ayant la direction bas-haut BH. Bien entendu, la sonde 1 peut se trouver dans l’espace dans n’importe quelle position autre que posée à plat sur un plan horizontal et, de fait elle l’est lors de son fonctionnement ( ). Par suite, les termes « horizontal » et « vertical » ne sont pas limitatifs. Les plans du référentiel à trois plans sont désignés notamment en considérant le fonctionnement de la sonde 1. Il s’agit d’un plan de coupe-balayage PB, d’un plan de contact PC et d’un plan dénommé ici, relativement à la sonde 1, plan sagittal PS. Le plan de coupe-balayage PB est défini par l’axe arrière-avant AA et la direction droite-gauche DG. Le plan de contact PC est défini par la direction droite-gauche DG et la direction bas-haut BH. Le plan sagittal PS est défini par l’axe arrière-avant AA et la direction bas-haut BH. L’expression « plan de coupe-balayage » se réfère au plan dans lequel se propagent et se déplacent les lignes ultrasoniques. S’agissant d’une sonde 2D, il y a un et un seul plan de coupe-balayage. L’expression « plan de contact » se réfère au plan cutané de contact entre la région appropriée de la peau RAP et la zone de contact peau 8. Le terme « sagittal » se réfère au caractère médian et longitudinal du plan ainsi dénommé, séparant virtuellement la sonde 1 en un côté droit et un côté gauche.

Concernant la sonde 1, on distingue la tête de sonde 2 et un nez de sonde 12 ( , 3, 11 - 18). La tête de sonde 2 (ou par ellipse tête 2) est - et désigne - la partie avant de la sonde 1 où sont logés notamment le tambour 11 et la pluralité de transducteurs 4. Le nez de sonde 12 (ou par ellipse nez 12) est - et désigne plus précisément - la partie extrême libre avant de la tête 2 où se trouvent notamment la fenêtre acoustique 9 et la zone de contact peau 8. Le nez de sonde 12 fait donc partie de la tête de sonde 2. La sonde 1 comporte, outre la tête 8, une partie médiane de sonde 13 et une partie arrière de sonde 14 ( - 3).

Le boitier 5 de sonde (ou par ellipse boitier 5) est un élément autoportant de la sonde 1 formé par un corps rigide dans son ensemble, par exemple en matière plastique, creux de sorte à délimiter un espace intérieur 15, étanche. Ce boitier 5 est déplaçable (notamment est portatif), et structurellement conçu et agencé pour, d’une part, supporter, loger, protéger les éléments intérieurs de la sonde 1 et, d’autre part, moyennant une forme ergonomique de la poignée 3, être saisi, par la main de l’opérateur OP, déplacé, positionné (par mise au contact, orientation, le cas échéant enfoncement) - par la zone de contact peau 8 - par rapport à la région appropriée de la peau RAP ( ). « Intérieur » relatif à un élément de la sonde 1 qualifie que cet élément est situé dans l’espace intérieur 15. « Extérieur » relatif à un élément de la sonde qualifie que cet élément est situé hors de l’espace intérieur 15. L’opérateur OP est une personne mais pourrait être aussi être un robot comportant une interface de saisie du boitier 5. La description détaillée porte sur une sonde 1 ayant un boitier 5 de forme générale oblongue s’étendant en totalité selon l’axe arrière-avant AA. Dans d’autres réalisations non représentées, le boitier 5 présente une forme générale coudée en L avec d’un coté la tête qui s’étend selon l’axe arrière-avant AA et d’un autre côté, la poignée qui s’étend perpendiculairement à l’axe arrière-avant AA.

Concernant le boitier 5, on distingue d’abord un élément frontal de boitier 16 et un apex de boitier 17 ( - 10). L’élément frontal de boitier 16 (ou par ellipse élément frontal 16) est - et désigne - la partie du boitier 5 disposée à l’avant de celui-ci, et correspondant à la tête 2. L’apex de boitier 17 (ou par ellipse apex 17) est - et désigne plus précisément - la partie extrême libre avant de l’élément frontal 16, correspondant au nez 12. Ainsi, l’apex 17 fait partie de l’élément frontal 16. L’élément frontal de boitier 16 comprend et plus précisément est formé par une paroi frontale de boitier 18, bombée de sorte, en premier lieu, à former une cavité intérieure pour supporter, loger et protéger les éléments de la sonde 1 disposés à l’intérieur de l’élément frontal de boitier 16, en deuxième lieu, à réaliser un passage pour les lignes ultrasoniques (fenêtre acoustique 9), et, en troisième lieu, à former la zone de contact peau 8. Une partie de la paroi frontale de boitier 18, vers l’extrémité avant, est une paroi d’apex 18a de l’apex 17 et une autre partie s’étendant depuis l’apex 17 vers l’arrière est une paroi latérale périphérique 18b. La paroi d’apex 18a et la paroi latérale périphérique 18b sont en prolongation continue l’une de l’autre et sont ici distinguées pour les besoins de la description. L’élément frontal de boitier 16, tout comme sa paroi latérale périphérique 18b, s’étend vers l’arrière jusqu’à un bord arrière périphérique 19, plus ou moins situé dans un plan parallèle à un plan de contact PC, qui délimite une ouverture arrière 19a. La paroi frontale de boitier 18 présente une face extérieure convexe 20a et une face intérieure concave 20b. Ainsi, la paroi d’apex 18a, qui a une forme ressemblant à celle d’une portion de tore, comporte une face extérieure 20a et une face intérieure 20b et, de même, la paroi latérale périphérique 18b comporte une face extérieure 20a et une face intérieure 20b. La face extérieure 20a de la paroi d’apex 18a comprend la zone de contact peau 8 apte à être conjuguée à la région appropriée de la peau RAP du corps CO en vue de l’examen, laquelle zone de contact peau 8 inclut la face extérieure 20a de la fenêtre acoustique 9. La zone de contact peau 8 peut comprendre, outre la face extérieure 20a de la fenêtre acoustique 9, la face extérieure d’un entourage périphérique 9a disposée autour de la fenêtre acoustique 9 et faisant partie de l’apex 17. Cette face extérieure d’entourage périphérique 9a prolonge en quelque sorte la face extérieure 20a de la fenêtre acoustique 9, de sorte que la zone de contact peau 8 ait une aire suffisante pour assurer un contact peau convenable.

On se réfère aux - 5, 8, 10, 11 qui montrent que la face extérieure 20b de la paroi d’apex 18a et de la paroi latérale périphérique 18b est plate. Ici, « plat » a pour sens d’être dépourvu de creux ou de reliefs prononcés comme des arrondis formant des arêtes du type de celles qu’ont typiquement les éléments frontaux de boitier et les apex conçus pour épouser la forme de barrettes de transducteurs à balayage électronique. De tels arrondis formant des arêtes peuvent être aussi définis par un rayon de courbure transversal de l’ordre de quelques millimètres. De tels arrondis formant des arêtes auraient en effet pour effet de creuser ou plisser la peau PE à l’endroit d’application de la sonde 1, avec un désagrément pour le sujet. Cette disposition constructive n’exclut pas que la face extérieure 20a et/ou la face intérieure 20b de la paroi d’apex 18a, et plus particulièrement de la fenêtre acoustique 9, soit texturée. Par suite, la sonde 1 est telle que, selon les réalisations, la face extérieure 20a et/ou la face intérieure 20b de la paroi d’apex 18a, plus particulièrement de la fenêtre acoustique 9, soient texturées ou non texturées, une telle texturation ayant un très faible relief, bien inférieur à un arrondi formant arête, comme il vient d’être exposé. Le faible relief de texturation s’il est prévu n’a pas pour effet de creuser ou plisser la peau PE à l’endroit d’application de la sonde 1, et n’a pas comme conséquence un désagrément pour le sujet.

Dans la réalisation représentée sur les dessins des figures, la paroi d’apex 18a, et donc la fenêtre acoustique 9, et la paroi latérale périphérique 18b de la paroi frontale de boitier 18 (y compris le cas échéant l’entourage périphérique 9a) forment une seule paroi monobloc et mono-matériau, réalisée par moulage, avec une épaisseur e pour la fenêtre acoustique 9 plus petite et une épaisseur E plus grande hors de la fenêtre acoustique (c’est-à-dire la paroi latérale périphérique 18b et le cas échéant l’entourage périphérique 9a). Par exemple, l’épaisseur e de la fenêtre acoustique 9 est comprise entre 0.5 et 0.9 l’épaisseur E hors de la fenêtre acoustique 9.

Le boitier 5 est composé de plusieurs éléments assemblés, dont l’élément frontal 16. Ces éléments de boitier sont rigides, creux, et pourvus de moyens d’association réciproque rigide et étanche, notamment vers leurs bords libres, tels que saillies, rainures, colle, soudage, ou autre. Ces éléments de boitier sont en forme de paroi pleine. La conception de ces éléments de boitier et leur agencement peuvent faire l’objet de différentes formes de réalisation. Par exemple - et de façon non limitative - il peut être prévu, outre l’élément frontal 16, un unique élément complémentaire en forme générale de pseudo-cylindre fermé à l’arrière, ou plusieurs éléments complémentaires disposés le long de l’axe arrière-avant AA, en forme générale pseudo-annulaire ( – 3) ou plusieurs éléments complémentaires disposés de part et d’autre du plan de coupe-balayage PB, en forme générale de pseudo-coque. Quelle que soit la forme de réalisation, on peut définir s’agissant du boitier 5, outre l’élément frontal 16, une section médiane de boitier 21 et une section arrière de boitier 22 comportant une face extrême arrière 23, extérieure, disposée dans la partie arrière de sonde 14, à l’extrémité opposée à celle de l’apex 17 ( - 3). Le boîtier 5 présente une forme extérieure ergonomique de sorte à pouvoir être aisément manipulé par l’opérateur OP, notamment par sa section médiane 21 rétrécie, laquelle est interposée entre l’élément frontal 16 et la section arrière 22, renflés ( - 3). Dans la réalisation représentée ( ), la face extrême arrière 23, extérieure est bombée et convexe, et ne comporte pas de partie ou d’organe saillant de façon substantielle, telle que typiquement un câble de liaison à demeure, qui serait un obstacle à ce que cette face extrême arrière 23 forme une zone apte à permettre de pousser la sonde 1 vers l’avant, et sur laquelle l’opérateur OP peut appuyer avec la paume de la main (flèche AP ), pour enfoncer la sonde 1 dans le corps CO, ou la déplacer. Cette disposition constructive n’exclut pas la présence dans la face extrême arrière 20 d’un (ou plusieurs) ports USB (pour Universal Serial Bus) qui étant en creux et de taille limitée ne forme pas une saillie propre à gêner l’appui.

La sonde 1 comporte plusieurs transducteurs 4a, 4b, etc., (c’est-à-dire la pluralité de transducteurs 4), la référence 4i désignant un (ou plusieurs) transducteur de façon générique. Dans la sonde 1 selon l’invention, les transducteurs 4i sont de type monoélément en matériau piézo-électrique, comme notamment la céramique (e.g. PZT). Dans la description de l’invention, le terme « transducteur » doit être compris comme signifiant spécifiquement un tel transducteur ultrasonore de type monoélément piézo-électrique. En soi, ce type de transducteur est connu de l’homme de métier, tant en ce qui concerne sa nature, sa fonction, les résultats qu’il procure et l’agencement qui le concerne. Un tel transducteur 4i peut avoir une forme latérale ressemblant à un cylindre avec un contour transversal de plusieurs diamètres différents, compris entre 7mm +/- 20% et 15 mm +/- 20%, selon sa focale. Dans une réalisation, le diamètre du transducteur ayant le plus grand diamètre est inférieur à 0,6 fois la longueur de l’arc de la fenêtre acoustique 9, dans le plan de coupe-balayage PB. La sonde 1 comprend de deux à cinq transducteurs 4i, dont au moins plusieurs ont des caractéristiques différentes (comme la fréquence). La sonde 1 comprend en particulier trois transducteurs 4a, 4b et 4c ( - 17). Un transducteur 4i comporte un certain champ de vision, qui est son champ ultrasonique, c’est-à-dire l’angle du secteur depuis le transducteur - considéré ici immobile - dans lequel se trouvent les lignes d’exploration ( , 15). Ce champ de vision forme un faisceau étroit, raison pour laquelle on peut parler de ligne ultrasonique LU. Chaque transducteur 4i possède sa fréquence propre de fonctionnement. La pluralité de transducteurs 4 de la sonde 1 a donc pour caractéristique d’avoir plusieurs fréquences de fonctionnement différentes, dans la gamme des fréquences comprises entre 2 MHz et 10 MHz, avec en particulier deux fréquences parmi 3,5 +/- 10% MHz, 5 +/- 10% MHz, et 7,5 +/- 10% MHz. Ainsi, les transducteurs 4 peuvent générer des lignes ultrasoniques LU de plusieurs fréquences différentes. Dans le cas de trois transducteurs 4a, 4b et 4c, ceux-ci peuvent avoir trois fréquences différentes, une propre à chaque transducteur, étant respectivement 3,5 +/- 10% MHz, 5 +/- 10% MHz, et 7,5 +/- 10% MHz. Les transducteurs 4a, 4b et 4c sont alors différents les uns des autres. Dans la réalisation représentée sur les dessins des figures ( - 18), chacun des transducteurs 4a, 4b et 4c est de type transducteur focalisé, comme illustré et symbolisé par la face avant concave 24 du transducteur. En soi, un transducteur focalisé (ou focalisant ou focalisateur) est connu de l’homme de métier. On désigne par distance focale l’écartement entre la face avant du transducteur et la zone focale qui est la région de l’espace où est concentrée l'énergie ultrasonore. Par exemple, il peut être prévu au moins deux distances focales comprises entre 10 mm et 70 mm, en particulier deux distances focales parmi 20 mm +/- 10%, 35 mm +/- 10%, et 60 mm +/- 10%. Avec la sonde 1 à trois transducteurs focalisés 4a, 4b et 4c, représentée sur les dessins des figures ( – 17), il est prévu trois distances focales étant 20 mm pour le transducteur 4c, 35 mm pour le transducteur 4b et 60 mm pour le transducteur 4a. Plus la fréquence du transducteur est petite, soit 3,5 MHz pour le transducteur 4a, plus la distance focale est grande, soit 60mm, et plus la course de balayage est petite, soit 60°. Plus la fréquence du transducteur est grande, soit 7,5 MHz pour le transducteur 4c, plus la distance focale est petite, soit 20mm, et plus la course de balayage est grande, soit 90°. Avec les réalisations qui viennent d’être décrites, la pluralité de transducteurs 4 présente aussi pour caractéristique d’avoir plusieurs focales différentes. La sonde 1 comporte donc une pluralité de transducteurs 4 avec plusieurs fréquences et plusieurs focales, ce qui permet un examen médical dans des parties du corps CO de différentes profondeurs et de différentes largeurs, ce qui participe ainsi à la polyvalence de la sonde 1.

Les transducteurs 4i de la pluralité de transducteurs 4 (dont le transducteur sélectionné et activé 4s) sont portés par le tambour support 11 et fixés rigidement à lui par tout moyen adapté (vis, colle, etc.). Le tambour 11 est monté rotatif autour de l’axe de pivotement/battement 11a de direction bas-haut BH ( – 18). Le tambour 11 et son axe 11a sont logés dans l’élément frontal de boitier 16, de sorte que le transducteur sélectionné 4s se trouve dans l’apex 17 vers la fenêtre acoustique 9. Plus précisément, le tambour 11 et la pluralité de transducteurs 4 qu’il porte sont logés dans un compartiment humide 25 de la sonde 1, disposé vers l’avant, dans l’axe arrière-avant AA, empli d’un liquide de couplage acoustique 25a choisi typiquement comme il est connu de l’homme du métier, pour avoir une impédance acoustique proche de celle de l'eau, notamment le mono-propylène glycol ( – 17). Ainsi qu’il est représenté de façon symbolique sur les dessins des – 17, il est prévu une paroi de séparation 25b entre le compartiment humide 25 et un compartiment sec 26 de la sonde 1 enfermant notamment ses moyens électroniques. La paroi de séparation 25b est en contact étanche avec la face intérieure 20b de la paroi frontale de boitier 18, en sorte d’entourer la paroi d’apex 18a. Ainsi, la fenêtre acoustique 9 est située au droit du compartiment humide 25, sa face intérieure 20b étant dans le compartiment humide 25. Le plan du tambour 11 se trouve dans le plan de coupe-balayage PB, ou adjacent à lui, en sorte que le balayage réalisé par les transducteurs 4i se trouve dans le plan de coupe-balayage PB. L’axe de pivotement/battement 11a du tambour 11 est fixé directement ou indirectement au boitier 5. Les transducteurs 4a, 4b et 4c sont portés et fixés vers la périphérie 11b du tambour 11, qui est relativement plat, et dont l’épaisseur dans la direction bas-haut BH est conjuguée au plus grand diamètre des transducteurs 4, en l’espèce au transducteur 4c ( ), de sorte que les transducteurs 4 soient substantiellement intégrés au tambour 11, les axes des transducteurs 4i passant sensiblement par l’axe de pivotement/battement 11a et étant sensiblement orthogonaux à la direction bas-haut BH, les face avant concaves 24 des transducteurs étant périphériques. Les faces avant émettrice/réceptrice 24 des transducteurs 4 sont situées à des distances analogues de l’axe de pivotement/battement 11. Un écartement 32 est ménagé entre la face avant 24 du transducteur sélectionné 4s et la face intérieure 20b de la fenêtre acoustique 9. Cet écartement 32 est limité, en sorte à permettre la rotation des transducteurs 4, la présence de liquide de couplage acoustique entre les faces 24 et 20b, de liquide de couplage acoustique, et à assurer une proximité, notamment une proximité élevée, telle que la plus élevée possible, entre la face avant 24 du transducteur sélectionné actif 4s et la face intérieure 20b de la fenêtre acoustique 9. Par exemple, cet écartement 32 est de l’ordre de 6 mm. D’autre part, selon une réalisation, l’axe de pivotement/battement 11a des transducteurs 4 est écarté, selon l’axe arrière-avant AA, de la face extérieure de la fenêtre acoustique d’une distance de l’ordre de 18 mm à 22 mm.

Dans la réalisation des dessins des figures ( ), les transducteurs 4a, 4b et 4c sont portés et fixés à la périphérie 11b du tambour 11 avec adjacence, c’est-à-dire peu écartés périphériquement chacun de celui (ou de ceux) situé à côté, les trois 4a, 4b et 4c occupant de l’ordre de la moitié de la périphérie 11b du tambour 11, tandis que de l’ordre de la moitié de la périphérie 11b du tambour 11 est dépourvue de transducteurs 4i. Référence faite à , et en tournant dans le sens contraire de celui des aiguilles d’une montre, le transducteur 4a (de diamètre intermédiaire) est suivi à côté par le transducteur 4b (de plus petit diamètres), lui-même suivi à côté par le transducteur 4c (de plus grand diamètre). Cette disposition constructive a pour effet de limiter l’ampleur du mouvement de pivotement du tambour 11 qui est nécessaire pour sélectionner un transducteur 4s autre que celui qui était précédemment sélectionné. Avec les moyens moteur/d’entrainement 10, le tambour 11 (et avec lui les transducteurs) peut, d’une part, être pivoté de l’amplitude angulaire entre deux transducteurs 4b-4c, ou 4b-4a, ou 4c-4a, ou inversement, de sorte à disposer le transducteur sélectionné choisi 4s en regard de la fenêtre acoustique 9, disposition dans laquelle le transducteur sélectionné 4s est activé (e.g. vs. ). Et le tambour 11 peut, d’autre part, être pivoté, dans un sens et le sens opposé, sur une certaine course ou amplitude, de sorte que le transducteur sélectionné 4s, activé, soit assujetti et entraîné à un balayage mécanique oscillant aller ( -14 et 15 - 17) et retour, les lignes ultrasoniques LU assurant un balayage dans la plan de coupe-balayage PB. Par suite, les lignes ultrasonores LU émises par le transducteur sélectionné 4s, activé, couvrent une étendue d’investigation définie par la combinaison du champ de vision et de la course de balayage. C’est ainsi que le transducteur sélectionné et activé, 4s assure l’examen échographique ( - 17). Les autres transducteurs non sélectionnés sont également déplacés, mais n’ont pas été activés.

La pluralité de transducteurs 4 de la sonde 1 a également pour caractéristique d’avoir plusieurs courses de balayage différentes. A cet effet, les moyens moteur/d’entraînement 10 sont choisis, agencés, réglés et pilotés, en sorte de pouvoir produire ces différentes courses de balayage. Dans la réalisation représentée sur les dessins des figures, la sonde 1 comporte au moins deux courses de balayage différentes, en particulier deux courses de balayage de respectivement 90° +/- 10% ( – 14) et de 60° +/- 10% ( – 17). Les moyens de pilotage des moyens moteur/d’entraînement 10 sont conçus et agencés en sorte que la course de balayage de 90° +/- 10% soit celle du transducteur ayant la plus grande fréquence et que la course de balayage de 60° +/- 10% soit celle du transducteur ayant la plus petite fréquence. Ainsi, les moyens de pilotage fixent la course de balayage en fonction du transducteur sélectionné 4s.

Avec la pluralité de transducteurs 4, les différentes fréquences, les focales et enfin les différentes courses de balayage, il est possible de réaliser des examens médicaux à différentes profondeurs et selon plusieurs largeurs d’investigation. Le transducteur sélectionné 4s est choisi pour avoir une fréquence adaptée, notamment, à la profondeur et/ou la largeur de la partie du corps CO et de l’organe OR à examiner. L’échographe et plus spécialement la sonde 1 comporte une commande « marche-arrêt » 27 ( ) et une commande 28 pour le réglage souhaité et donc le transducteur sélectionné 4s. Par exemple, il peut s’agir de commander l’une des fréquences possibles Fp, Fi, Fs sur l’appareil numérique portable ( ), ou bien de commander l’une des profondeurs centrales d’examen. En outre, la sonde 1 peut comporter des moyens aptes à faire varier la vitesse de balayage qui sont associés aux moyens moteur/d’entraînement 10.

La fenêtre acoustique 9, la paroi d’apex 18a, et la paroi latérale périphérique 18b sont réalisés en un matériau choisi pour avoir une impédance acoustique proche de celle de l'eau, notamment le polyméthylpentène. L’épaisseur de la fenêtre acoustique 9 est plus grande que la moitié de la longueur d’onde dans le matériau à la plus petite fréquence des transducteurs 4 et elle est déterminée en sorte que la fenêtre acoustique 9 soit, d’une part, suffisamment rigide pour ne pas être déformée lorsqu’elle est au contact de la région appropriée de la peau RAP, enfoncée le cas échéant, et, d’autre part, apte à permettre le passage des lignes ultrasoniques LU. La fenêtre acoustique 9 a une épaisseur e qui, à +/- 10% près, est la même sur toute son étendue, en particulier a une épaisseur de 2,20 mm +/- 20%.

Les caractéristiques de forme, de dimensions et d’agencement de l’élément frontal de boitier 16 avec son apex de boitier 17, y compris la fenêtre acoustique 9, sont adaptés à l’existence de la pluralité de transducteurs 4 de différentes fréquences, de différentes focales, avec plusieurs courses de balayage, montés mobiles à pivotement et à balayage mécanique, comme il vient d’être exposé et à l’objectif de polyvalence précédemment exposé. Elles sont adaptées également de sorte que la sonde 1 soit robuste, fiable, facile d’utilisation, d’un coût limité, ayant des exigences de maintenance minimales. Elles sont également adaptées de sorte que la sonde 1 procure une bonne qualité d’image, notamment évitant ou diminuant les effets négatifs tels qu’atténuation acoustique, échos, réverbérations, et autres artefacts d’imagerie pouvant biaiser l'information recherchée par l’échographie et rendre impossible l'interprétation des images obtenues ou engendrer des erreurs. Elles sont également adaptées de sorte que le nez puisse être mis au contact de toute région appropriée exocavitaire de la peau PE du corps CO (y compris en intercostal, – 17), déplacé et orienté selon les besoins et, le cas échéant, même quelque peu enfoncé dans le corps, tout en restant opératoire et sans générer chez le sujet examiné une douleur excessive. Ces caractéristiques de forme, de dimensions et d’agencement ressortent des - et sont illustrées par les - dessins schématiques notamment des - 10.

Ainsi, dans la réalisation des dessins schématiques des figures ( , 5), la tête 2, et plus particulièrement l’élément frontal de boitier 16, présente sa plus grande dimension LOT en direction droite-gauche DG. Elle présente sa plus grande dimension LOT en direction droite-gauche DG et sa plus grande dimension LAT en direction bas-haut BH, dans le voisinage de l’ouverture arrière 19a, dont le bord arrière périphérique peut comporter un décrochement rentrant 19b ( , 4, 8). Sa dimension hors tout LOT en direction droite-gauche DG est plus grande, que sa dimension hors tout LAT en direction bas-haut BH par exemple de l’ordre de 2 à 3 fois ( , 5). La tête 2, et plus particulièrement l’élément frontal de boitier 16, présente sa plus grande dimension HAT en direction arrière-avant AA dans le voisinage de l’axe passant par les centres de l’ouverture arrière 19a et de la fenêtre acoustique 9. Cette dimension hors-tout HAT est voisine de sa dimension hors tout LAT en direction bas-haut BH.

Ainsi, toujours dans la réalisation des dessins schématiques des figures ( , 4, 5, 7, 8, 10 – 18), l’apex 17 et la fenêtre acoustique 9, à savoir plus précisément la paroi d’apex 18a qui inclut la fenêtre acoustique 9, sont doublement incurvés, dans la direction droite-gauche DG et dans la direction bas-haut BH, ce qui donne une forme ressemblant à celle d’une portion de tore.

La fenêtre acoustique 9 a en projection sur le plan de contact PC une forme oblongue, avec deux grands côtés 29a, rectilignes, parallèles au plan de coupe-balayage PB, et deux petits côtés 29b, formant deux arrondis terminaux. La fenêtre acoustique 9 est disposée de sorte qu’elle soit coupée par le plan de coupe-balayage PB, qui est le aussi le plan de balayage des lignes ultrasoniques LU du transducteur sélectionné 4s. La dimension LOF de l’unique fenêtre acoustique 9 en direction droite-gauche DG est choisie en sorte d’être apte au passage des lignes ultrasoniques LU du transducteur 4 ayant la plus grande étendue d’investigation, notamment la plus grande course de balayage, à savoir le transducteur 4b ( – 14). Cette dimension LOF de la fenêtre acoustique 9 est plus grande que sa dimension LAF en direction bas-haut BH, de l’ordre par exemple de 3 à 4 fois ( ).

Ainsi, toujours dans la réalisation des dessins schématiques des figures ( – 18), la face intérieure 20b et la face extérieure 20a de la fenêtre acoustique 9, parallèles entre elles, sont inclinées sur les lignes ultrasoniques LU émises par le transducteur sélectionné 4s, si ce n’est la ligne ultrasonique passant par l’axe arrière-avant AA. Le cas échéant, la fenêtre acoustique 9 présente des faces extérieure et intérieure 20a, 20b qui sont texturées.

Ainsi, toujours dans la réalisation des dessins schématiques des figures ( , 9), les faces extérieure 20a et intérieure 20b de la fenêtre acoustique 9 présentent, dans le plan de coupe-balayage PB, un profil en courbe polynomiale paramétrique, comme une courbe de Bézier ou s’apparentant à une courbe de Bézier. Ce profil est incurvé en arc, disposé symétriquement par rapport à l’axe arrière-avant AA, et comporte un tronçon incurvé médian 30 et, en outre, de part et d’autre et adjacents tangentiellement, deux tronçons incurvés collatéraux 31, lesquels sont adjacents tangentiellement à la paroi latérale périphérique 18b de boitier. Le rayon de courbure dans la zone centrale 30a du tronçon médian 30 est plus grand que le rayon de courbure dans la zone d’extrémité terminale 31a, droite ou gauche, de chaque tronçon collatéral 31.

Ainsi, toujours dans la réalisation des dessins schématiques des figures ( ), le centre 33 du rayon de courbure dans la zone centrale 30a (vers l’axe arrière-avant AA) du tronçon médian 30 est écarté vers l’arrière de l’axe de pivotement/battement 11a du tambour 11 et des transducteurs 4. Par exemple, le rayon de courbure dans la zone centrale 30a du tronçon médian 30 est compris entre 1,8 fois et 2,4 fois le rayon de courbure dans la zone d’extrémité terminale 31a d’un tronçon collatéral 31. Dans une réalisation, la longueur de l’arc du tronçon médian 30 peut être comprise entre 22 mm et 30 mm, plus particulièrement entre 24,5 mm et 28,5 mm alors que la longueur de l’arc de chaque tronçon collatéral 31 peut être comprise entre 8,5 mm et 11,5 mm, plus particulièrement entre 9,5 mm et 11 mm. Par ailleurs, la longueur de l’arc du tronçon médian 30 peut être comprise entre 2,4 fois et 2,9 fois la longueur d’arc de chaque tronçon collatéral 31. L’ouverture d’angle du tronçon médian 30 peut être comprise entre 11° et 13° alors que l’ouverture d’angle de chaque tronçon collatéral 31 peut être comprise entre 11° et 13°. Par ailleurs, l’angle d’ouverture du tronçon médian 30 peut être égal, à ± 10% près, à l’angle d’ouverture de chaque tronçon collatéral 31. Le rayon de courbure de la fenêtre 9, et notamment du tronçon médian 30, diminue à partir de son centre (axe arrière-avant AA), de part et d’autre, vers la droite et vers la gauche. Le rayon de courbure sur au moins 80% de l’arc du tronçon médian 30 peut être compris entre 90 mm et 110 mm, notamment égal à 100 mm ± 10% alors que le rayon de courbure sur au moins 80% de l’arc de chaque tronçon collatéral 31 peut être compris entre 40 mm et 55 mm, notamment égal à 48 mm ± 10%.

Ainsi, toujours dans la réalisation des dessins schématiques des figures ( , 4, 19), la face extérieure de la paroi frontale de boitier 18 présente, dans le plan de coupe-balayage PB, un profil incurvé comprenant le profil de la face extérieure 20b de la fenêtre acoustique 9 et de part et d’autre deux tronçons de côté 34, étant deux tronçons incurvés de profil coupe-balayage de paroi latérale périphérique 18b, inclinés l’un par rapport à l’autre, étant plus écartés mutuellement vers le bord arrière périphérique 19 et moins écartés mutuellement vers la fenêtre acoustique 9. Par exemple, les deux tronçons de côté 34 sont inclinés l’un par rapport à l’autre, avec un écartement vers le bord arrière périphérique 19 de l’ordre de 1,9 fois à 2,4 fois l’écartement vers la fenêtre acoustique 9.

Ainsi, toujours dans la réalisation des dessins schématiques des figures ( , 18), dans le plan sagittal PS de la sonde 1, la face extérieure 20a de la fenêtre acoustique 9 présente un profil sagittal incurvé en arc adjacent tangentiellement de part et d’autre, à deux tronçons de côté 35, étant deux tronçons incurvés de profil sagittal de paroi latérale périphérique 18b inclinés l’un par rapport à l’autre, étant plus écartés mutuellement vers le bord arrière périphérique 19 et moins écartés mutuellement vers la fenêtre acoustique 9. Par exemple, le centre du rayon de courbure dans la zone centrale du profil sagittal de la fenêtre acoustique 9 est écarté vers l’arrière de l’axe de pivotement/battement 11a. Le rayon de courbure du profil sagittal de la fenêtre acoustique 9 diminue à partir de son centre, de part et d’autre. Par exemple, le rayon de courbure sur au moins 80% de l’arc du profil sagittal de la fenêtre acoustique 9 est compris entre 22 mm et 28 mm et la longueur de l’arc du profil sagittal de la fenêtre acoustique 9 est comprise entre 16 mm et 20 mm.

Claims

Sonde (1) échographique exocavitaire pour l’examen d’un organe (OR) d’un sujet situé dans une partie du corps (CO) de celui-ci à une certaine profondeur et d’une certaine largeur, ayant un référentiel à trois axe/directions : axe arrière-avant (AA), direction droite-gauche (DG) et direction bas-haut (BH) et un référentiel à trois plans : plan de coupe-balayage (PB), plan de contact (PC) et plan sagittal (PS), la sonde (1) ayant une tête (2) de sonde incluant un nez (12) terminal et étant telle que :
un boitier (5) comporte un élément frontal de boitier (16) formé par une paroi frontale de boitier (18), bombée, l’élément frontal de boitier (16) incluant un apex (17) terminal incorporant une fenêtre acoustique (9),

la paroi frontale de boitier (18) comprend une paroi d’apex (18a) et une paroi latérale périphérique (18b) avec un bord arrière périphérique (19) délimitant une ouverture arrière (19a), et présente une face extérieure (20a) convexe et une face intérieure (20b) concave,

la face extérieure (20a) de la paroi d’apex (18a) comprend une zone de contact peau (8) apte à être conjuguée à une région appropriée de la peau (RAP) du corps (CO) en vue de l’examen, qui inclut la face extérieure (20a) de la fenêtre acoustique (9),

une pluralité de transducteurs ultrasonores (4), ayant chacun un champ de vision, portés par un moyen support (11) monté rotatif autour d’un axe de pivotement/battement (11a) de direction bas-haut (BH),

des moyens moteur/d’entraînement (10) sont aptes à positionner un transducteur sélectionné (4s) en regard de la fenêtre acoustique (9) et à l’assujettir à un balayage mécanique oscillant sur une course de balayage, en sorte que les lignes ultrasoniques (LU) émises par ce transducteur (4s) couvrent une étendue d’investigation définie par la combinaison champ de vision / course de balayage,
caractérisée en ce que :
les transducteurs ultrasonores (4) sont monoéléments, chacun ayant sa fréquence propre, en sorte de pouvoir générer des lignes ultrasoniques (LU) de plusieurs fréquences différentes, le transducteur sélectionné (4s) étant choisi pour avoir une fréquence adaptée, notamment, à la profondeur et/ou la largeur de la partie du corps (CO) et de l’organe (OR) à examiner,

les moyens moteur/d’entraînement (10) sont choisis, agencés et réglés, en sorte de pouvoir produire un balayage mécanique oscillant sur plusieurs courses de balayage différentes, des moyens de commande fixant la course de balayage en fonction du transducteur monoélément sélectionné (4s),

la tête (2) présente sa plus grande dimension en direction droite-gauche (DG) et sa plus grande dimension en direction bas-haut (BH), dans le voisinage de l’ouverture arrière (19a), et sa dimension hors tout en direction droite-gauche (DG) est plus grande que sa dimension hors tout en direction bas-haut (BH),

la tête (2) présente sa plus grande dimension en direction arrière-avant (AA) dans le voisinage de l’axe passant par les centres de l’ouverture arrière (19a) et de la fenêtre acoustique (9),

l’apex (17) et la fenêtre acoustique (9) sont doublement incurvés, dans la direction droite-gauche (DG) et dans la direction bas-haut (BH),

la dimension de la fenêtre acoustique (9) en direction droite-gauche (DG) est choisie en sorte d’être apte au passage des lignes ultrasoniques (LU) du transducteur monoélément ayant la plus grande étendue d’investigation.
Sonde (1) selon la revendication 1, dans laquelle les transducteurs ultrasonores (4) monoéléments sont focalisés.
Sonde (1) selon la revendication 2, avec au moins deux distances focales comprises entre 10 mm et 70 mm, en particulier deux fréquences parmi 20 mm +/- 10%, 35 mm +/- 10%, et 60 mm +/- 10%, en particulier comprenant trois transducteurs focalisés (4a), (4b) et (4c), avec trois distances focales étant 60 mm, 35 mm et 20 mm.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle :
la dimension hors tout de la tête (2) en direction droite-gauche (DG) est de l’ordre de 2 à 3 fois sa dimension hors tout direction bas-haut (BH), et/ou

la dimension hors tout de la tête (2) en direction arrière-avant (AA) est voisine de sa dimension hors tout en direction bas-haut (BH), et/ou

la sonde (1) comprend une seule et unique fenêtre acoustique (9) et/ou

la dimension de la fenêtre acoustique (9) en direction droite-gauche (DG) est plus grande que sa dimension en direction bas-haut (BH), de l’ordre de 3 à 4 fois.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant deux à cinq transducteurs monoéléments, propres à pouvoir générer des lignes ultrasoniques (LU) avec au moins deux fréquences différentes comprises entre 2 MHz et 10 MHz, en particulier deux fréquences parmi 3,5 +/- 10% MHz, 5 +/- 10% MHz, et 7,5 +/- 10% MHz, en particulier comprenant trois transducteurs (4a), (4b) et (4c) avec trois fréquences différentes étant 3,5 +/- 10% MHz, 5 +/- 10% MHz, et 7,5 +/- 10% MHz.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 5, avec au moins deux courses de balayage différentes, en particulier deux courses de balayage de 60° +/- 10% et 90° +/- 10%, les moyens de commande fixant la course de balayage étant prévus en sorte que la course de balayage de 60° +/- 10% soit celle du transducteur monoélément (4i) ayant la plus petite fréquence et que la course de balayage de 90° +/- 10% soit celle du transducteur monoélément (4i) ayant la plus grande fréquence.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle la fenêtre acoustique (9) est réalisée en un matériau choisi pour avoir une impédance acoustique proche de celle de l'eau, notamment le polyméthylpentène, le liquide de couplage acoustique est choisi pour avoir une impédance acoustique proche de celle de l'eau, notamment le mono-propylène glycol, l’épaisseur de la fenêtre acoustique (9), plus grande que la moitié de la longueur d’onde dans le matériau à la plus petite fréquence des transducteurs (4), est déterminée en sorte que la fenêtre acoustique (9) soit, d’une part, suffisamment rigide pour ne pas être déformée lorsqu’elle est au contact de la région appropriée de la peau (RAP), enfoncée le cas échéant, et, d’autre part, apte à permettre le passage des lignes ultrasoniques (LU).
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle la fenêtre acoustique (9) a une épaisseur qui, à +/- 10% près, est la même sur toute son étendue, en particulier a une épaisseur de 2,20 mm +/- 20%.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle la face intérieure (20b) et la face extérieure (20a) de la fenêtre acoustique (9) sont inclinées sur les lignes ultrasoniques (LU) émises par le transducteur sélectionné (4s), si ce n’est la ligne ultrasonique passant par l’axe arrière-avant.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle la paroi d’apex (18a) et la paroi latérale périphérique (18b) de la paroi frontale de boitier (18) forment une seule paroi monobloc et mono-matériau, réalisée par moulage, avec une épaisseur (e) plus petite pour la fenêtre acoustique (9) et une épaisseur (E) plus grande hors de la fenêtre acoustique (9), notamment l’épaisseur e de la fenêtre acoustique (9) est comprise entre 0.5 et 0.9 l’épaisseur E hors de la fenêtre acoustique (9).
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 10, dans laquelle la face extérieure (20a) de la paroi d’apex (18a) et la paroi latérale périphérique (18b) de la paroi frontale de boitier (18) est plate au sens d’être dépourvue de creux ou de reliefs prononcés comme des arrondis formant arêtes, la face extérieure (20a) et la face intérieure (20b) de la paroi d’apex (18a) étant soit texturées soit non texturées.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 11, dans laquelle la paroi d’apex (18a) a une forme d’une portion de tore.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 12, dans laquelle la fenêtre acoustique (9) a en projection sur le plan de contact une forme oblongue, dont le grand côté (29a) est dans le plan de coupe-balayage (PB), notamment une forme oblongue avec deux arrondis terminaux (29b).
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 13, dans laquelle la zone de contact peau (8) comprend la face extérieure (20a) de la fenêtre acoustique (9) et le cas échéant la face extérieure (20a) d’un entourage de fenêtre (9a) faisant partie de l’apex (17).
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 14, dans laquelle la face extérieure (20a) de la fenêtre acoustique (9) présente, dans le plan de coupe-balayage PB, un profil en courbe polynomiale paramétrique, comme une courbe de Bézier ou s’apparentant à une courbe de Bézier.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 15, dans laquelle la face extérieure (20a) de la fenêtre acoustique (9) présente, dans le plan de coupe-balayage (PB), un profil incurvé en arc, symétrique par rapport à l’axe arrière-avant (AA), et comportant un tronçon incurvé médian (30).
Sonde (1) selon la revendication 16, dans laquelle, dans le plan de coupe-balayage PB, la face extérieure (20a) de la fenêtre acoustique (9) présente un profil incurvé en arc comportant, outre le tronçon médian (30), de part et d’autre et adjacents tangentiellement, deux tronçons incurvés collatéraux (31) adjacents tangentiellement à la paroi latérale périphérique (18b) de boitier (5), le rayon de courbure dans la zone centrale du tronçon médian (30) étant plus grand que le rayon de courbure dans la zone d’extrémité terminale droite ou gauche de chaque tronçon collatéral (31).
Sonde (1) selon l’une des revendications 16 et 17, dans laquelle le centre du rayon de courbure dans la zone centrale du tronçon médian (30) est écarté vers l’arrière de l’axe de pivotement/battement (11a) de la pluralité de transducteurs monoélément (4).
Sonde (1) selon l’une des revendications 17 et 18, dans laquelle le rayon de courbure dans la zone centrale du tronçon médian (30) est compris entre 1,8 fois et 2,4 fois le rayon de courbure dans la zone d’extrémité terminale droite ou gauche de chaque tronçon collatéral (31).
Sonde (1) selon l’une des revendications 17 à 19, dans laquelle la longueur d’arc du tronçon médian (30) est comprise entre 2,4 fois et 2,9 fois la longueur d’arc de chaque tronçon collatéral (31).
Sonde (1) selon l’une des revendications 17 à 20, dans laquelle l’angle d’ouverture du tronçon médian (30) est égal, à ± 10% près, à l’angle d’ouverture de chaque tronçon collatéral (31).
Sonde (1) selon l’une des revendications 16 à 21, dans laquelle l’ouverture d’angle du tronçon médian (30) est comprise entre 11° et 13°.
Sonde (1) selon l’une des revendications 16 à 22, dans laquelle le rayon de courbure sur au moins 80% de l’arc du tronçon médian (30) est compris entre 90 mm et 110 mm, notamment égal à 100 mm ± 10%.
Sonde (1) selon l’une des revendications 16 à 23, dans laquelle la longueur de l’arc du tronçon médian (30) est comprise entre 22 mm et 30 mm, plus particulièrement entre 24,5 mm et 28,5 mm.
Sonde (1) selon l’une des revendications 16 à 24, dans laquelle le rayon de courbure du tronçon médian (30) diminue à partir de son centre, de part et d’autre.
Sonde (1) selon l’une des revendications 17 à 25, dans laquelle l’ouverture d’angle de chaque tronçon collatéral (31) est comprise entre 11° et 13°.
Sonde (1) selon l’une des revendications 17 à 26, dans laquelle le rayon de courbure sur au moins 80% de l’arc de chaque tronçon collatéral (31) est compris entre 40 mm et 55 mm, notamment égal à 48 mm ± 10%.
Sonde (1) selon l’une des revendications 17 à 27, dans laquelle la longueur de l’arc de chaque tronçon collatéral (31) est comprise entre 8,5 mm et 11,5 mm, plus particulièrement entre 9,5 mm et 11 mm.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 28, dans laquelle la face extérieure (20a) de la paroi frontale de boitier (18) présente, dans le plan de coupe-balayage PB, un profil incurvé comprenant le profil de la face extérieure (20a) de la fenêtre acoustique (9) et de part et d’autre deux tronçons (34) de côté incurvés de profil coupe-balayage de paroi latérale périphérique (18b) inclinés l’un par rapport à l’autre, étant plus écartés mutuellement vers le bord arrière périphérique (19) et moins écartés mutuellement vers la fenêtre acoustique (9).
Sonde (1) selon la revendication 29, dans laquelle les deux tronçons de côté (34) incurvés de profil coupe-balayage de paroi latérale périphérique (18b) sont inclinés l’un par rapport à l’autre, avec un écartement vers le bord arrière périphérique (19) de 1,9 fois à 2,4 fois l’écartement vers la fenêtre acoustique (9).
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 30, dans laquelle, dans le plan sagittal PS de la sonde (1), la face extérieure (20a) de la fenêtre acoustique (9) présente un profil sagittal incurvé en arc adjacent tangentiellement de part et d’autre, à deux tronçons de côté (35) incurvés de profil sagittal de paroi latérale périphérique (18b) inclinés l’un par rapport à l’autre, étant plus écartés mutuellement vers le bord arrière périphérique (19) et moins écartés mutuellement vers la fenêtre acoustique (9).
Sonde (1) selon la revendication 31, dans laquelle, dans le plan sagittal (PS) de la sonde (1), le centre du rayon de courbure dans la zone centrale du profil sagittal de la fenêtre acoustique (9) est écarté vers l’arrière de l’axe de pivotement/battement (11a) de la pluralité de transducteurs monoélément (4).
Sonde (1) selon l’une des revendications 31 et 32, dans laquelle, dans le plan sagittal(PS) de la sonde (1), le rayon de courbure sur au moins 80% de l’arc du profil sagittal de la fenêtre acoustique (9) est compris entre 22 mm et 28 mm.
Sonde (1) selon l’une des revendications 31 à 33, dans laquelle, dans le plan sagittal (PS) de la sonde (1), la longueur de l’arc du profil sagittal de la fenêtre acoustique (9) est comprise entre 16 mm et 20 mm.
Sonde (1) selon l’une des revendications 31 à 34, dans laquelle, dans le plan sagittal (PS) de la sonde (1), le rayon de courbure du profil sagittal de la fenêtre acoustique (9) diminue à partir de son centre, de part et d’autre.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 35 dans laquelle les transducteurs ultrasonores (4) monoélément ont un contour transversal de plusieurs diamètres différents, compris entre 7mm +/- 20% et 15 mm +/- 20%, le diamètre du transducteur (4i) ayant le plus grand diamètre étant inférieur à 0,6 fois la longueur de l’arc de la fenêtre acoustique (9).
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 36, dans laquelle les faces émettrice/réceptrice (24) de la pluralité de transducteurs (4) sont situées à des distances analogues de l’axe de pivotement/battement (11a), et dans laquelle il existe un écartement (32) entre la face avant (24) du transducteur sélectionné (4s) et la face intérieure (20b) de la fenêtre acoustique (9) suffisant pour la présence entre ces faces de liquide de couplage acoustique (25a).
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 37, dans laquelle l’axe de pivotement/battement (11a) des transducteurs (4) est écarté de la face extérieure (20a) de la fenêtre acoustique (9) d’une distance de l’ordre de 18 mm à 22 mm.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 38, dans laquelle le moyen support (11) de la pluralité de transducteurs ultrasonores (4) monoéléments est un tambour (11) sur lequel sont fixés les transducteurs de façon adjacente, et dans laquelle les moyens moteur/d’entraînement (10) comprennent un unique moteur notamment un moteur pas à pas ou un moteur sans balai.
Sonde (1) selon la revendication 39, dans laquelle avec les défauts des moyens moteur/d’entraînement (10), il existe un décalage angulaire entre les lignes ultrasoniques (LU) aller et les lignes ultrasoniques (LU) retour et dans laquelle la sonde (1) comporte un moyen de correction du décalage.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 40, dans laquelle sont associés aux moyens moteur/d’entraînement (10), des moyens aptes à faire varier la vitesse de balayage.
Sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 41, dans laquelle le boitier (5) comporte une section arrière de boitier (5) ayant une face extrême arrière, extérieure, (23) formant zone de poussée vers l’avant de la sonde (1), conçue pour ne pas comporter d’organe saillant de façon substantielle, telle que typiquement un câble de liaison à demeure.
Echographe, comprenant une sonde (1) selon l’une des revendications 1 à 42 et des moyens complémentaires de fonctionnement, comme des moyens électronique analogique et numérique, des moyens de traitement du signal, des moyens d’alimentation électrique, des moyens de commande, des moyens de visualisation et traitement d’image, des moyens d’enregistrement, des moyens de communication, des moyens de traitements informatiques.
Echographe selon la revendication 43, dans lequel la sonde (1) est associée fonctionnellement et sans câble de liaison à un dispositif numérique portable (6) pouvant exécuter une application programmée convenant à l'exécution de certaines fonctionnalités, tel que notamment un téléphone portable, une tablette.