La présente invention concerne le domaine technique des sondes ultrasonores, au sens général, utilisées pour procéder à des mesures de vitesse et/ou de débit et elle vise en particulier, le domaine des sondes ultrasonores aptes à assurer des mesures intracorporelles, en étant introduites dans le corps humain par un orifice naturel. The present invention relates to the technical field of ultrasonic probes, in the general sense, used for carrying out velocity and / or flow rate measurements and it relates in particular, to the field of ultrasonic probes capable of ensuring intracorporeal measurements, by being introduced into the human body through a natural orifice.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour la mesure du débit aortique par l'intermédiaire de la sonde introduite à l'intérieur de l'oesophage. The invention finds a particularly advantageous application for measuring the aortic flow rate by means of the probe introduced inside the esophagus.
Le brevet français 78-14 494 a proposé une sonde intracorporelle composée d'un cathéter formant une gaine souple contenant un flexible relié par l'une de ses extrémités, à un bloc-support sur lequel est monté au moins un transducteur ultrasonore connecté, extérieurement au cathéter, à une unité de commande et de traitement. L'autre extrémité du flexible est montée solidaire d'un organe d'entrainement en rotation du bloc-support sur lui-même. French patent 78-14 494 proposed an intracorporeal probe composed of a catheter forming a flexible sheath containing a flexible connected by one of its ends, to a support block on which is mounted at least one ultrasound transducer connected, externally to the catheter, to a control and treatment unit. The other end of the hose is mounted integral with a member for rotating the support block on itself.
Une telle sonde permet, par effet Doppler, de déterminer la vitesse et, par suite, si le diamètre est par ailleurs connu, le débit du sang circulant à l'intérieur d'un vaisseau. n est rappelé que le débit est égal àla section du vaisseau multiplié par la vitesse spatiale moyenne à l'intérieur du vaisseau. Such a probe makes it possible, by the Doppler effect, to determine the speed and, consequently, if the diameter is otherwise known, the flow of blood circulating inside a vessel. It is recalled that the flow rate is equal to the section of the vessel multiplied by the average space speed inside the vessel.
Si la sonde décrite ci-dessus a permis d'effectuer un progrès important en ce qui concerne la mesure des débits aortiques, il apparaît que les mesures de débit effectuées par une telle sonde manquent de précision. If the probe described above has made it possible to make significant progress with regard to the measurement of aortic flow rates, it appears that the flow rate measurements carried out by such a probe lack precision.
En effet, une telle sonde assure la mesure de la vitesse moyenne qui est effectuée à l'aide d'un transducteur ultrasonore dont le faisceau ne couvre pas la totalité de la surface de la section droite du vaisseau. De plus, en pratique, il apparaît difficile, voire impossible, de déterminer la. bonne orientation de la sonde, afin de procéder aux mesures de débits. En effet, des positions incorrectes de la sonde peuvent donner lieu à des signaux Doppler ayant toutes les apparences du signal recherché mais conduisant à des valeurs inexactes du débit. 11 s'ensuit que le faisceau ultrasonore peut couvrir aussi partiellement une zone située au dehors du vaisseau, de sorte que le dispositif de mesure prend en compte des éléments mobiles extérieurs au vaisseau, ce qui est une source d'erreur. Indeed, such a probe ensures the measurement of the average speed which is carried out using an ultrasonic transducer whose beam does not cover the entire surface of the cross section of the vessel. In addition, in practice, it seems difficult, if not impossible, to determine the. correct orientation of the probe, in order to carry out flow measurements. In fact, incorrect positions of the probe can give rise to Doppler signals having all the appearances of the signal sought but leading to inaccurate values of the flow rate. It follows that the ultrasonic beam can also partially cover an area outside the vessel, so that the measuring device takes account of mobile elements external to the vessel, which is a source of error.
il est à noter, également, que dans le dispositif antérieur, le traitement effectué sur le signal Doppler ne permet pas d'exclure le mouvement des parois du vaisseau, puisque tous les signaux provenant des cibles mobiles situées tout au long du faisceau ultrasonore sont pris en compte. it should also be noted that in the prior device, the processing carried out on the Doppler signal does not make it possible to exclude the movement of the walls of the vessel, since all the signals coming from the moving targets located throughout the ultrasonic beam are taken into account.
Par ailleurs, au cours du cycle cardiaque, et en particulier, pendant la diastole, le profil de vitesse spatiale fait apparaître des zones de vitesses nulles ou suffisamment faibles pour ne pas pouvoir être mesurées à l'aide de la sonde et du dispositif de traitement utilisé conjointement. La vitesse moyenne spatiale ainsi mesurée est erronée, puisque seules les cibles animées d'un mouvement suffisamment rapide sont prises en compte. Dans ces conditions, la mesure du débit conduit à une erreur extrêmement importante dans la mesure où la vitesse moyenne mesurée est alors multipliée par la section totale du vaisseau. Cette erreur est d'autant plus importante que la surface couverte par les veines liquidiennes immobiles ou suffisamment lentes pour ne pas être détectées par la sonde, est elle-même importante par rapport à la section du vaisseau. In addition, during the cardiac cycle, and in particular, during the diastole, the space velocity profile shows zones of velocities zero or sufficiently low to be unable to be measured using the probe and the treatment device. used together. The average spatial velocity thus measured is erroneous, since only targets animated with a sufficiently rapid movement are taken into account. Under these conditions, the measurement of the flow rate leads to an extremely large error since the average speed measured is then multiplied by the total section of the vessel. This error is all the more important as the surface covered by the immobile liquid veins or sufficiently slow not to be detected by the probe, is itself significant compared to the section of the vessel.
La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant une sonde capable d'améliorer notablement la précision de la mesure de la vitesse spatiale d'une cible mobile pour une mesure précise du débit de la cible et, notamment, du débit aortique. The present invention therefore aims to remedy the above drawbacks by proposing a probe capable of significantly improving the accuracy of the measurement of the spatial speed of a mobile target for an accurate measurement of the target flow and, in particular, of the flow aortic.
Un autre objet de l'invention vise à proposer une sonde apte à assurer une mesure précise de vitesse exclusivement sur-toute la section de la cible mobile. Another object of the invention is to propose a probe capable of ensuring an accurate measurement of speed exclusively over the entire section of the moving target.
Un autre objet de l'invention vise à offrir une sonde capable d'effectuer des mesures précises de vitesse et, par suite, de débit, aussi bien pendant la diastole que la systole, ou des débits présentant des veines liquidiennes de faible vitesse. Another object of the invention is to provide a probe capable of carrying out precise measurements of speed and, consequently, of flow, both during diastole and systole, or of flows having low-speed liquid veins.
Pour atteindre l'objectif ci-dessus, la sonde comporte au moins un blocsupport sur lequel est monté au moins un transducteur ultrasonore connecté à une unité de commande et de traitement. To achieve the above objective, the probe comprises at least one support block on which is mounted at least one ultrasonic transducer connected to a control and processing unit.
Selon l'invention, la sonde comporte:
- au moins un transducteur ultrasonore à faisceau large, fixé sur un
bloc-support permettant de mesurer, par effet Doppler, la vitesse
d'une cible mobile,
- au moins un transducteur ultrasonore à faisceau étroit, fixé sur un
bloc-support et dont le faisceau se trouve dans une position relative
connue par rapport à celle du faisceau large,
- et une unité de commande et de traitement comprenant des moyens de
mesure et de traitement des caractéristiques du signal du transducteur
à faisceau étroit, afin de déterminer l'orientation convenable du
transducteur à faisceau large.According to the invention, the probe comprises:
- at least one wide beam ultrasonic transducer, fixed on a
support block allowing to measure, by Doppler effect, the speed
a moving target,
- at least one ultrasonic transducer with a narrow beam, fixed on a
support block and whose beam is in a relative position
known with respect to that of the wide beam,
- and a control and processing unit comprising means for
measuring and processing the signal characteristics of the transducer
narrow beam, to determine the proper orientation of the
wide beam transducer.
Conformément à l'invention, la sonde permet de procéder à des mesures exclusivement sur la section complète d'un milieu donné, tel que l'aorte. According to the invention, the probe makes it possible to carry out measurements exclusively on the complete section of a given medium, such as the aorta.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. Various other characteristics will emerge from the description given below with reference to the appended drawings which show, by way of nonlimiting examples, embodiments and implementation of the subject of the invention.
La Fig. 1 est une coupe-élévation, de l'objet de l'invention. Fig. 1 is a sectional elevation of the object of the invention.
La Fig. 2 est une vue en projection de la coupe transversale prise sensiblement selon les lignes II-II de la Fig. 1 et montrant un détail caractéristique de l'invention. Fig. 2 is a view in projection of the cross section taken substantially along the lines II-II of FIG. 1 and showing a characteristic detail of the invention.
La Fig. 3 est un diagramme illustrant, dans le temps, l'énergie rétrodiffusée par la cible mobile. Fig. 3 is a diagram illustrating, over time, the energy backscattered by the moving target.
La Fig. 4 est un exemple d'une courbe de vitesse en fonction du temps, obtenue à parloir de la sonde selon l'invention avant et après correction. Fig. 4 is an example of a curve of speed as a function of time, obtained using the probe according to the invention before and after correction.
La Fig. 1 montre un exemple de réalisation d'une sonde conforme à l'invention, destinée à assurer des mesures intracorporelles de vitesse et/ou de débit. Fig. 1 shows an exemplary embodiment of a probe according to the invention, intended to ensure intracorporeal measurements of speed and / or flow rate.
A cet effet, la sonde intracorporelle comprend un cathéter 1 formant une gaine ou un tube souple réalisé de manière connue par des matières choisies pour leurs caractéristiques de non toxicité et de bonne tolérance pour les muqueuses. La gaine 1 contient un flexible 2 qui est relié, par l'une de ses extrémités, à au moins un blocsupport 3 sur lequel sont montés des transducteurs ultrasonores 4 et 5. D'une manière classique, cette extrémité de la sonde 1, qui est destinée à être introduite dans le corps, est munie d'un ballonnet 6 entourant le bloc-support 3. Les transducteurs 4, 5 sont reliés à un câble électrique 7 placé dans la gaine l et sortant à l'extérieur du cathéter pour être connecté à une unité 8 de commande des transducteurs et de traitement des signaux délivrés par ces derniers.L'extrémité du flexible 2, opposée de celle pourvue du bloc-support 3, est reliée à un organe de manoeuvre 9, tel qu'un bouton moleté assurant une rotation sur lui-même du flexible 2.To this end, the intracorporeal probe comprises a catheter 1 forming a sheath or a flexible tube produced in a known manner by materials chosen for their characteristics of non-toxicity and good tolerance for the mucous membranes. The sheath 1 contains a hose 2 which is connected, by one of its ends, to at least one support block 3 on which are mounted ultrasonic transducers 4 and 5. In a conventional manner, this end of the probe 1, which is intended to be introduced into the body, is provided with a balloon 6 surrounding the support block 3. The transducers 4, 5 are connected to an electrical cable 7 placed in the sheath l and exiting outside the catheter to be connected to a unit 8 for controlling the transducers and for processing the signals delivered by the latter. The end of the hose 2, opposite that provided with the support block 3, is connected to an operating member 9, such as a button knurled ensuring rotation of the hose 2 on itself.
Selon une caractéristique de l'invention, le bloc-support 3 est aménagé pour recevoir au moins un transducteur ultrasonore 4, présentant un faisceau dit large 4a, à savoir adapté pour couvrir au moins toute la section S d'un milieu 10, tel qu'un vaisseau formant, de préférence, l'aorte et occupé par une cible mobile il formée, par exemple, par un flux sanguin (Fig. 2). Le transducteur 4 est placé sur un plan d'appui 12 ménagé dans le bloc-support 3. Dans le cas où la sonde est destinée à être introduite dans l'oesophage pour permettre la mesure du débit aortique, le transducteur 4 est incliné par rapport à l'axe longitudinal x-x' commun au flexible 2 et au bloc-support 3, de manière à permettre une détection de vitesse du sang par effet Doppler.Par exemple, le transducteur 4 utilisé est le transducteur du type nature Pi 60, de forme en secteur cylindrique de dimensions 4/4 mm, de rayon de courbure de 6 mm et commercialisé par la Société Quartz et Silice. According to a characteristic of the invention, the support block 3 is arranged to receive at least one ultrasonic transducer 4, having a so-called wide beam 4a, namely adapted to cover at least the whole section S of a medium 10, such as 'a vessel forming, preferably, the aorta and occupied by a moving target it formed, for example, by a blood flow (Fig. 2). The transducer 4 is placed on a support surface 12 formed in the support block 3. In the case where the probe is intended to be introduced into the esophagus to allow the measurement of the aortic flow, the transducer 4 is inclined relative to to the longitudinal axis xx 'common to the hose 2 and to the support block 3, so as to allow detection of blood speed by the Doppler effect. For example, the transducer 4 used is the nature type Pi 60 transducer, of in cylindrical sector of dimensions 4/4 mm, with a radius of curvature of 6 mm and marketed by the company Quartz and Silica.
Selon l'invention, le bloc-support 3 est équipé, - également, d'un transducteur ultrasonore 5 présentant un faisceau Sa considéré étroit par rapport à la section S de l'aorte 10 et par rapport au faisceau 4a. Le transducteur 5, du type à faisceau plan ou localisé, est monté sur le bloc-support 3, de manière que son faisceau Sa se trouve, de préférence, centré sur le plan symétrique P du faisceau large, passant par l'axe x-x'. Le faisceau étroit Sa est décalé d'un angle de divergence 8 par rapport au faisceau large 4a et se trouve, de préférence, orienté selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe x-x'. According to the invention, the support block 3 is equipped, - also, with an ultrasonic transducer 5 having a beam Sa considered to be narrow with respect to the section S of the aorta 10 and with respect to the beam 4a. The transducer 5, of the flat or localized beam type, is mounted on the support block 3, so that its beam Sa is preferably centered on the symmetrical plane P of the wide beam, passing through the axis x- x '. The narrow beam Sa is offset by an angle of divergence 8 relative to the wide beam 4a and is preferably oriented in a direction substantially perpendicular to the axis x-x '.
Bien entendu, il doit être considéré que le transducteur 5 peut être fixé sur le-bloc-support 3, de telle manière que son faisceau Sa se trouve dans une position relative différente mais connue par rapport à celle du faisceau large 4a. De plus, les transducteurs 4 et 5 peuvent être montés sur les blocs-supports distincts dont leurs positions relatives sont connues, en particulier par construction. Of course, it must be considered that the transducer 5 can be fixed on the support block 3, so that its beam Sa is in a different relative position but known with respect to that of the wide beam 4a. In addition, the transducers 4 and 5 can be mounted on the separate support blocks whose relative positions are known, in particular by construction.
La sonde décrite dans l'exemple illustré est destinée à être introduite par un orifice naturel dans une voie naturelle, tel que l'oesophage 13 représenté en traits mixtes, puis déplacée axialement afin que les transducteurs 4 et 5 se trouvent placés en regard d'une section S de l'aorte 10. Le bloc-support 3 est alors déplacé sur luimême par l'intermédiaire du bouton de manoeuvre 9 transmettant son effet par le flexible 2, de manière à orienter convenablement les transducteurs 4, 5 en azimut. The probe described in the illustrated example is intended to be introduced through a natural orifice in a natural way, such as the esophagus 13 shown in phantom, then moved axially so that the transducers 4 and 5 are placed opposite a section S of the aorta 10. The support block 3 is then moved on itself by means of the operating button 9 transmitting its effect through the hose 2, so as to orient the transducers 4, 5 in azimuth properly.
Afin de placer le faisceau large 4a dans une position où il couvre la section du vaisseau 10 à explorer, le transducteur S à faisceau étroit est relié à l'unité 8 qui comporte des moyens de mesure et de traitement des caractéristiques du signal du transducteur à faisceau étroit S. In order to place the wide beam 4a in a position where it covers the section of the vessel 10 to be explored, the narrow beam transducer S is connected to the unit 8 which comprises means for measuring and processing the signal characteristics of the transducer to narrow beam S.
A cet effet, l'unité de commande et de traitement 8 comporte des moyens 14 reliés au transducteur 5 par une liaison 71, et conçus pour déterminer l'amplitude des signaux reçus en écho par le transducteur à faisceau étroit 5. Les moyens de détermination 14 sont reliés à des moyens 15 conçus pour détecter les maximums de l'amplitude des signaux réfléchis. D'une manière classique, il est à considérer que l'amplitude des échos du transducteur 5 est maximum lorsque son faisceau Sa est perpendiculaire aux parois du vaisseau 10. Le bloc-support 3 est déplacé en azimut par l'intermédiaire du bouton 9, jusqu'à ce qu'il occupe une position dans. laquelle l'amplitude des échos du signal du transducteur S apparaisse maximum.Le transducteur 4 se trouve alors, par construction, convenablement orienté, de sorte que son faisceau large 4a insonifie toute la section S de l'aorte 10. il est ainsi possible de donner une seule et unique orientation correcte à la sonde, dans la mesure où l'amplitude des échos des parois décroît de façon importante pour un faible écart angulaire. Par ailleurs, il est à noter que le transducteur ultrasonore 4 permet de mesurer la vitesse sur toute la section du vaisseau 9, dans la mesure où toute cette section est insonifiée par le faisceau large 4a. To this end, the control and processing unit 8 comprises means 14 connected to the transducer 5 by a link 71, and designed to determine the amplitude of the signals received echoed by the narrow beam transducer 5. The determination means 14 are connected to means 15 designed to detect the maximums of the amplitude of the reflected signals. In a conventional manner, it is to be considered that the amplitude of the echoes of the transducer 5 is maximum when its beam Sa is perpendicular to the walls of the vessel 10. The support block 3 is moved in azimuth by means of the button 9, until he occupies a position in. which the amplitude of the echoes of the signal from the transducer S appears maximum. The transducer 4 is then, by construction, suitably oriented, so that its wide beam 4a insonifies the entire section S of the aorta 10. It is thus possible to give a single correct orientation to the probe, insofar as the amplitude of the echoes of the walls decreases significantly for a small angular deviation. Furthermore, it should be noted that the ultrasonic transducer 4 makes it possible to measure the speed over the entire section of the vessel 9, insofar as this entire section is insonified by the wide beam 4a.
fi est à noter que dans le cas où deux transducteurs 5 à faisceau étroit sont utilisés, il peut être envisagé de détecter, par exemple, la position dans laquelle l'amplitude des signaux des deux transducteurs 5 est égale, afin de déterminer l'orientation convenable du transducteur à faisceau large 4. fi it should be noted that in the case where two narrow beam transducers 5 are used, it can be envisaged to detect, for example, the position in which the amplitude of the signals of the two transducers 5 is equal, in order to determine the orientation suitable for wide beam transducer 4.
Afin d'augmenter encore la précision des mesures de vitesses par le transducteur 4, il est prévu de prendre en compte uniquement les - échos du transducteur 5 provenant d'un intervalle P2-P1 qui circonscrit la section de l'aorte 10 en deux points extrêmes opposés. A cet effet, l'unité de commande et de traitement 8 comprend des moyens 16 conçus pour déterminer cet intervalle P2-P1. Les moyens 16 sont reliés aux moyens 15, afin de déterminer l'intervalle d2-dl correspondant aux deux points extrêmes de l'aorte détectés à partir des maximums de l'amplitude des échos relatifs au signal du transducteur 5. La connaissance de l'intervalle d2-dl permet de calculer la section puisqu'il est connu ou considéré que le vaisseau est de section circulaire. In order to further increase the accuracy of the velocity measurements by the transducer 4, it is planned to take into account only the - echoes of the transducer 5 coming from an interval P2-P1 which circumscribes the section of the aorta 10 at two points opposite extremes. To this end, the control and processing unit 8 comprises means 16 designed to determine this interval P2-P1. The means 16 are connected to the means 15, in order to determine the interval d2-dl corresponding to the two extreme points of the aorta detected from the maximums of the amplitude of the echoes relative to the signal from the transducer 5. Knowledge of the interval d2-dl allows to calculate the section since it is known or considered that the vessel is of circular section.
Les moyens 16 déterminent, ensuite, l'intervalle P2-P1 à partir de l'intervalle d2-dl et de l'angle de divergence 8 entre les deux faisceaux, connu en particulier par construction. Ces moyens de détermination 16 pilotent des moyens de sélection 17 reliés au transducteur 4 par une liaison 72. Ces moyens 17 permettent de sélectionner uniquement les échos des signaux du transducteur 4 qui sont obtenus dans une plage de temps de réponse correspondant à l'intervalle P2-P1. Les moyens de sélection 17 sont reliés à des moyens de traitement classique 19 assurant l'obtention d'un signal Doppler. Ces moyens de traitement 19 sont connectés à des moyens 20 connus en soi, aptes à déterminer la vitesse moyenne spatiale Vm du sang traversant la section S de l'aorte 10. The means 16 then determine the interval P2-P1 from the interval d2-dl and from the angle of divergence 8 between the two beams, known in particular by construction. These determination means 16 control selection means 17 connected to the transducer 4 by a link 72. These means 17 make it possible to select only the echoes of the signals from the transducer 4 which are obtained in a response time range corresponding to the interval P2 -P1. The selection means 17 are connected to conventional processing means 19 ensuring the obtaining of a Doppler signal. These processing means 19 are connected to means 20 known per se, capable of determining the mean spatial speed Vm of the blood passing through the section S of the aorta 10.
L'utilisation combinée d'au moins un transducteur à faisceau large 4 et d'au moins un transducteur à faisceau étroit 5 autorise la mesure des vitesses sur toute la section de l'aorte 10 sans prendre en compte d'éléments situés à l'extérieur d'un tel vaisseau. Le champ de mesure de vitesse coïncide, ainsi, de la façon la plus étroite possible avec la section S de l'aorte. The combined use of at least one wide beam transducer 4 and at least one narrow beam transducer 5 allows the measurement of the velocities over the entire section of the aorta 10 without taking account of elements located at the exterior of such a vessel. The velocity measurement field thus coincides as narrowly as possible with the section S of the aorta.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la sonde est apte à assurer des mesures précises de vitesse moyenne spatiale qui tiennent compte de la section des veines liquidiennes animées d'une vitesse nulle ou suffisamment faible pour être considérée comme nulle par les moyens 19, 20 fonctionnant de façon classique. La sonde selon l'invention est ainsi apte à assurer des mesures de vitesse qui tiennent compte de la section effective ou réelle occupée par les hématies considérées en mouvement à l'intérieur de l'aorte. According to an advantageous characteristic of the invention, the probe is capable of ensuring precise measurements of spatial average speed which take account of the section of the liquid veins animated by a speed zero or sufficiently low to be considered as zero by the means 19, 20 operating in a conventional manner. The probe according to the invention is thus capable of ensuring velocity measurements which take account of the effective or actual section occupied by the red blood cells considered to be moving inside the aorta.
A cet effet, l'unité 8 comprend des moyens 21 aptes à mesurer l'énergie rétrodiffusée par les particules en mouvement, à savoir les hématies dans le cas du sang. L'énergie rétrodiffusée E, qui est proportionnelle au nombre d'hématies en mouvement, est mesurée à chaque instant, afin de connaître la masse de liquide en mouvement (Fig. 3). Ainsi, l'énergie E du signal reçu, est donnée par la formule suivante:
E E = e.c.l.S.To this end, the unit 8 comprises means 21 capable of measuring the energy backscattered by the moving particles, namely the red cells in the case of blood. The backscattered energy E, which is proportional to the number of red blood cells in motion, is measured at each instant, in order to know the mass of liquid in motion (Fig. 3). Thus, the energy E of the received signal, is given by the following formula:
EE = eclS
avec c étant la concentration en particules, à savoir en hématies, e l'énergie rétrodiffusée par une particule et, le produit 1.S étant le volume de mesure dans lequel se trouvent les particules en mouvement.with c being the concentration of particles, namely red cells, e the energy backscattered by a particle and, the product 1.S being the measurement volume in which the moving particles are found.
Les moyens de calcul de l'énergie 21 qui reçoivent le signal Doppler issu des moyens de traitement l9, déterminent à chaque instant l'amplitude ou l'énergie
E rétrodiffusée par les cibles en mouvement. L'amplitude de signal Doppler est proportionnelle à la racine carrée de l'énergie rétrodiffusée. La sortie des moyens de calcul 21 est connectée à des moyens 22 conçus pour déterminer la valeur de l'énergie apparaissant à un ou plusieurs instants définis, en particulier, lors de la systole. Les moyens 22 sont ainsi reliés à des moyens 23 aptes à déterminer les instants où se produit la systole. D'une manière classique, la systole peut être détectée à partir de la vitesse maximale du sang, de l'énergie rétrodiffusée ou d'un électrocardiogramme.The energy calculation means 21 which receive the Doppler signal from the processing means 19, determine at each instant the amplitude or the energy
E backscattered by moving targets. The Doppler signal amplitude is proportional to the square root of the backscattered energy. The output of the calculation means 21 is connected to means 22 designed to determine the value of the energy appearing at one or more defined times, in particular, during systole. The means 22 are thus connected to means 23 capable of determining the instants when the systole occurs. Typically, systole can be detected from maximum blood speed, backscattered energy, or an electrocardiogram.
Les moyens 22 délivrent donc la valeur de l'énergie rétrodiffusée Es pendant la systole. De préférence, l'énergie rétrodiffusée Es, lors de la systole, est mesurée sur plusieurs cycles cardiaques, par exemple de l'ordre d'une dizaine, puis moyennée, afin de tenir compte des variations physiologiques normales. The means 22 therefore deliver the value of the backscattered energy Es during the systole. Preferably, the backscattered energy Es, during systole, is measured over several cardiac cycles, for example of the order of ten, then averaged, in order to take account of normal physiological variations.
n doit être considéré que pendant la systole toutes les hématies sont en mouvement, de sorte que l'énergie totale rétrodiffusée Es à cet instant correspond au mouvement des cibles occupant la section totale S du vaisseau. En dehors de la systole et, notamment, pendant la diastole, la surface SD couverte par les particules effectivement en mouvement est susceptible de se trouver réduite par rapport à la section complète S. It must be considered that during systole all the red cells are in motion, so that the total energy backscattered Es at this instant corresponds to the movement of the targets occupying the total section S of the vessel. Outside the systole and, in particular, during the diastole, the area SD covered by the particles actually in motion is likely to be reduced compared to the complete section S.
La prise en compte de l'énergie rétrodiffusée, lors de la systole Es et lors de la diastole ED, permet de déterminer la surface réelle ou effective théorique SD participant au débit. Un telle surface est telle que: SD = S.(ED/E5) = S.K. Taking into account the backscattered energy, during the systole Es and during the diastole ED, makes it possible to determine the theoretical actual or effective area SD participating in the flow rate. Such a surface is such that: SD = S. (ED / E5) = S.K.
Le facteur de correction K est déterminé par des moyens de correction 24 reliés au moyens 21, 22. D'une manière avantageuse, les moyens de correction 24 pondèrent le facteur K par un coefficient de correction pratique qui tient compte des caractéristiques techniques du transducteur 4 utilisé et des moyens l9, en particulier de la valeur minimale des vitesses détectées et de la bande passante du signal Doppler. Ces moyens de correction 24 sont connectés à des moyens 25 qui sont reliés aux moyens 20 de détermination de la vitesse moyenne spatiale. Ces moyens 25 permettent de calculer, à partir des valeurs de la vitesse moyenne spatiale et du facteur de correction K, la vitesse moyenne Vc corrigée, et par suite, le débit du sang en mouvement sur la surface localisée SD, à partir de la connaissance de la section du vaisseau. The correction factor K is determined by correction means 24 connected to the means 21, 22. In an advantageous manner, the correction means 24 weight the factor K by a practical correction coefficient which takes account of the technical characteristics of the transducer 4 used and means 19, in particular the minimum value of the detected speeds and the bandwidth of the Doppler signal. These correction means 24 are connected to means 25 which are connected to the means 20 for determining the spatial average speed. These means 25 make it possible to calculate, from the values of the average spatial speed and of the correction factor K, the corrected average speed Vc, and consequently, the flow of the moving blood on the localized surface SD, from knowledge of the section of the ship.
La Fig. 4 illustre un exemple de courbe donnant la vitesse corrigée Vç en fonction du temps. Cette courbe permet d'apprécier la correction effectuée à partir des vitesses brutes de mesure qui sont schématisées en traits discontinus lors de la diastole D. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir une précision élevée sur les mesures de vitesses et, par suite, de débits du sang, puisque ces valeurs mesurées tiennent compte de la section effective participant au débit de sang. Fig. 4 illustrates an example of a curve giving the corrected speed Vç as a function of time. This curve makes it possible to appreciate the correction carried out from the raw measurement speeds which are shown diagrammatically in broken lines during the diastole D. The method according to the invention makes it possible to obtain a high precision on the speed measurements and, consequently , of blood flow rates, since these measured values take account of the effective section participating in the blood flow rate.
Tel que cela apparaît plus précisément à la Fig. 3, le facteur de correction déterminé par les moyens 24 est appliqué uniquement lorsque l'énergie rétrodiffusée est inférieure à un seuil N donné, de nature fixe ou réglable, pour tenir compte à la fois des variations physiologiques et des variations statistiques normales du signal Doppler connues par ailleurs. Avantageusement, le seuil N est compris entre 10 et 50 % de l'énergie rétrodiffusée maximale rétrodiffusée Es pendant la systole et, de préférence, de l'ordre de 25 %. Une telle comparaison effectuée par des moyens 26 interposés entre les moyens 21-22 et 24 permet de corriger à chaque instant du cycle cardiaque, les valeurs de vitesse et de débit, particulièrement lors de la diastole D, comme cela apparaît plus précisément à la Fig. 4. As shown more precisely in FIG. 3, the correction factor determined by the means 24 is applied only when the backscattered energy is less than a given threshold N, of fixed or adjustable nature, to take account of both physiological variations and normal statistical variations of the Doppler signal known elsewhere. Advantageously, the threshold N is between 10 and 50% of the maximum backscattered energy backscattered Es during systole and, preferably, of the order of 25%. Such a comparison carried out by means 26 interposed between means 21-22 and 24 makes it possible to correct at each instant of the cardiac cycle, the values of speed and flow, particularly during diastole D, as appears more precisely in FIG. . 4.
Bien entendu, les divers moyens constitutifs de l'unité 8 peuvent être réalisés d'une manière programmée ou câblée. De plus, il est à noter que les différents circuits nécessaires au fonctionnement des transducteurs 4, 5 n'ont pas été décrits plus précisément, car ils ne font pas partie de l'invention et sont connus en soi. Par ailleurs, il doit être considéré que la description qui précède concerne une sonde intracorporelle. Bien entendu, il est clair que l'objet de l'invention peut être appliqué à une sonde extracorporelle. Dans ce cas, la sonde ne comporte pas le cathéter l et le flexible 2. Par exemple, il peut être envisagé d'utiliser une telle sonde; afin de mesurer le débit de l'aorte ascendante par voie susternale. Of course, the various constituent means of the unit 8 can be produced in a programmed or wired manner. In addition, it should be noted that the various circuits necessary for the operation of the transducers 4, 5 have not been described more precisely, since they are not part of the invention and are known per se. Furthermore, it should be considered that the above description relates to an intracorporeal probe. Of course, it is clear that the object of the invention can be applied to an extracorporeal probe. In this case, the probe does not include the catheter 1 and the hose 2. For example, it may be envisaged to use such a probe; in order to measure the flow of the ascending aorta by the superior route.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. The invention is not limited to the examples described and shown, since various modifications can be made thereto without departing from its scope.
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| JP21345293AJP3470764B2 (en) | 1992-09-21 | 1993-08-05 | How to use an in-vivo probe to accurately measure fluid velocity, especially aortic flow |
| AT93402283TATE187051T1 (en) | 1992-09-21 | 1993-09-20 | PROBE AND METHOD FOR ACCURATELY DETERMINING THE VELOCITY OR FLOW OF A FLUID |
| EP93402283AEP0595666B1 (en) | 1992-09-21 | 1993-09-20 | Probe and procedure for a precise determination of velocity or flow of a liquid |
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| EP97104304AEP0787977B1 (en) | 1992-09-21 | 1993-09-20 | Intracorporal probe for precise determination of the velocity of a liquid, in particular of aortic flow |
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| FR2799633A1 (en)* | 1999-10-14 | 2001-04-20 | Sometec | METHOD AND DEVICE FOR IMPROVING PRECISION FOR MEASURING A SPEED OF A FLUID |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2296165A1 (en)* | 1974-12-23 | 1976-07-23 | Siemens Ag | DEVICE FOR MEASURING THE VOLUME OF FLUID FLUIDS |
| FR2424733A1 (en)* | 1978-05-05 | 1979-11-30 | Inst Nat Sante Rech Med | Flexible ultra-sonic probe - has inflatable plastics envelope over section of shaft to hold emitter in position without it touching sides of oesophagus |
| EP0363156A2 (en)* | 1988-10-05 | 1990-04-11 | Cardiometrics, Inc. | Apparatus for measuring volumetric flow of a liquid |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2296165A1 (en)* | 1974-12-23 | 1976-07-23 | Siemens Ag | DEVICE FOR MEASURING THE VOLUME OF FLUID FLUIDS |
| FR2424733A1 (en)* | 1978-05-05 | 1979-11-30 | Inst Nat Sante Rech Med | Flexible ultra-sonic probe - has inflatable plastics envelope over section of shaft to hold emitter in position without it touching sides of oesophagus |
| EP0363156A2 (en)* | 1988-10-05 | 1990-04-11 | Cardiometrics, Inc. | Apparatus for measuring volumetric flow of a liquid |
| Title |
|---|
| IEEE TRANSACTIONS ON BIO-MEDICAL ENGINEERING Mars 1974, NEW YORK US pages 168 - 171 R.OLSON ET J.COOKE 'A Nondestructive Ultrasonic Technique to Measure Diameter and Blood Flow in Arteries'* |
| ISA TRANSACTIONS vol. 18, no. 1, 1979, PITTSBURGH US pages 57 - 61 M.WELLS ET AL. 'Ultrasonic transesophageal measurement of Hemodynamic Parameters in Humans'* |
| ULTRASONICS vol. 17, no. 5, Septembre 1979, GUILDFORD GB pages 215 - 218 M.HISTAND ET AL. 'Ultrasonic pulsed Doppler transoesophageal measurement of aortic haemodynamics in humans'* |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6287260B1 (en) | 1998-10-14 | 2001-09-11 | Arrow International, Inc. | Method and apparatus for improving the accuracy with which the speed of a fluid is measured |
| WO2000055534A2 (en) | 1999-03-17 | 2000-09-21 | Arrow International, Inc. | Device for protecting a probe cover |
| FR2790942A1 (en) | 1999-03-17 | 2000-09-22 | Sometec | DEVICE FOR PROTECTING AN ENVELOPE, USE OF A DEVICE FOR PROTECTING AN ENVELOPE, METHOD FOR MOUNTING AN ENVELOPE ON A PROBE AND METHOD FOR PRODUCING A DEVICE FOR PROTECTING AN ENVELOPE |
| FR2799633A1 (en)* | 1999-10-14 | 2001-04-20 | Sometec | METHOD AND DEVICE FOR IMPROVING PRECISION FOR MEASURING A SPEED OF A FLUID |
| EP1223864A4 (en)* | 1999-10-14 | 2004-08-25 | Arrow Int Inc | A method and apparatus for improving the accuracy with which the speed of a fluid is measured |
| US6905469B2 (en) | 1999-10-14 | 2005-06-14 | Arrow International Investment Corp. | Method and apparatus for improving the accuracy with which the speed of a fluid is measured |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06129888A (en) | 1994-05-13 |
| FR2695999B1 (en) | 1994-12-30 |
| JP3470764B2 (en) | 2003-11-25 |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0787977B1 (en) | Intracorporal probe for precise determination of the velocity of a liquid, in particular of aortic flow | |
| FR2799633A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR IMPROVING PRECISION FOR MEASURING A SPEED OF A FLUID | |
| JP4451567B2 (en) | Method and apparatus for measuring blood parameters | |
| US20230173250A1 (en) | Cardiac pump with optical fiber for laser doppler | |
| EP0603967B1 (en) | Means and process to measure the elasticity of an artery by ultrasonic echography | |
| ANGELSEN et al. | Transcutaneous measurement of blood flow velocity in the human aorta | |
| US8029446B2 (en) | Ultrasonic imaging system and imaging method | |
| EP0873716B1 (en) | Ultrasonic echography system for examination of arteries | |
| JP2021526891A (en) | Methods and systems for determining the speed of sound in a fluid within the area of an implanted vascular assist system, and vascular assist systems using it. | |
| FR2696923A1 (en) | Calibration device for an ultrasound machine comprising a biopsy accessory. | |
| US20100110414A1 (en) | System, method and computer-accessible medium for tracking vessel motion during three-dimensional coronary artery microscopy | |
| Chauveau et al. | Quantitative Doppler blood flow measurement method and in vivo calibration | |
| EP3493744B1 (en) | System for determining cardiac output | |
| JP7427122B2 (en) | Interventional device positioning with respect to the ultrasound image plane | |
| FR2695999A1 (en) | Ultrasound probe for measuring blood flow - has catheter housing flexible rod coupled to support with ultrasound transducers and attached to mechanism for handling support inside patient oesophagus | |
| US20210321977A1 (en) | International device positioning respective an ultrasound image plane | |
| EP0796439B1 (en) | Reception method with ambiguity removal for a towed linear acoustic antenna | |
| FR2696000A1 (en) | Measuring blood flow using ultrasound probe - using ultrasound probe connected to processing module which uses ultrasound echo signals to calculate aorta diameter and blood flow average rate | |
| JP3694357B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| WO1986003593A1 (en) | Method and device for determining the cardiovasculary characteristics by external process and application thereof to cardiopathies | |
| US7654960B2 (en) | Method and device for ultrasound measurement of blood flow | |
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| JP2005034342A (en) | Ultrasonic diagnosing device | |
| EP4197450A1 (en) | Device and method for assessing cardiovascular activity using ultrasound | |
| Fu et al. | Fast transversal flow vector resolving with high spatial resolution reachable using speckle decorrelation optical coherence tomography |
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