FR2839237A1

FR2839237A1 - Structures et proprietes d'elements transducteurs d'harmoniques

Info

Publication number: FR2839237A1
Application number: FR0303432A
Authority: FR
Inventors: Kjell Arne Ingebrigtsen; Arne Ronnekleiv
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2003-10-31
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: FR2839237B1; JP2003305043A; US20030187352A1; US6821252B2; JP4325981B2

Abstract

Elément transducteur (65) pour réception d'ultrasons comprenant une première couche active (73) de transducteur connectée à un premier récepteur et une deuxième couche active (77) de transducteur stratifiée sur la première couche active (73) de transducteur et connectée à un deuxième récepteur. Un élément transducteur (65) pour émission d'ultrasons comprend une première couche active (73) de transducteur connectée à un premier émetteur et une deuxième couche active (77) de transducteur stratifiée sur la première couche (73) de transducteur et connectée à un deuxième, émetteur. Parmi les autres aspects de la présente invention figurent un élément transducteur (65) pour émission et réception d'ultrasons, un groupe de transducteurs pour émission et réception d'ultrasons et des procédés pour l'émission et la réception de signaux ultrasonores.

Description

stéréophonique de très haute qualité.

STRUCTURES ET PROPRIETES D'ELEMENTS

TRANSDUCTEURS D'HARMONIQUES

Les sondes échographiques pour imagerie médicale supportent ordinairement une largeur de bande relative atteignant 90%. En imagerie écho graphique, la largeur de bande, en termes ab so lus, est dire ctem ent proportionnelle à la résolution axiale pouvant être obtenue, tandis que la fréquence

ultrasonore centrale est inversement proportionnelle au champ d'imagerie réalisable.

Par conséquent, une grande largeur de bande relative est nécessaire pour obtenir une grande résolution axiale pour un bon champ d'image. Par exemple, pour obtenir des images de c_urs humains d'adultes, d'enfants et de nouveau-nés, il est souvent nocessaire d'avoir trois sondes différentes à fréquences centrales typiques de 2,5 MHz, 5 MHz et 9 MHz. Avec les sondes à bande la plus large, le champ nocessaire pour ces applications peut être couvert par deux sondes et, en outre, il peut avoir une plus grande souplesse pour optimiser le signal d'émission et la filtration de

la réception en fonction des besoins rencontrés dans chaque situation d'imagerie.

La sensibilité de la détection marque souvent les limites de l'utilisation du Doppler pour mesurer le débit sanguin et/ou un mouvement de tissu, tandis que la résolution spatiale nécessaire pour réaliser une bonne image d'un tissu revêt moins d'importance. On peut souhaiter que le Doppler soit centré, par exemple, à 2 MHz alors que l'imagerie pourrait être à des fréquences atteignant 5 MHz, ce qui ne peut être obtenu qu'avec des largeurs de bande de sondes dépassant la norme actuelle, ou avec des sondes présentant deux bandes passantes: une servant aux

mesures Doppler et l'autre pour l'imagerie.

La détection de signaux à harmoniques de rang 2 générés dans des

tissus est utilisée par la plupart des scanners à ultrasons actuellement commercialisés.

Le faisccau d'ultrasons à harmoniques de rang 2 est plus étroit, dépourvu de lobes latéraux, en comparaison du faisceau à fréquence fondamentale. En accentuant le signal à harmoniques de rang 2 et en supprimant la fréquence fondamentale dans le récepteur, on améliore notablement la qualité de l'image. Pour des performances optimales, le transducteur à ultrasons doit pouvoir couvrir la fréquence fondamentale et la fréquence harmonique de rang 2, dans les deux cas, avec de grandes largeurs de bande. Des chercheurs ont proposé que la détection de produits de contraste pour ultrasons puisse être fortement accentuce en utilisant la forte production non linéaire des ultrasons réfléchis par des produits de contraste. La différenciation du produit de contraste par rapport au tissu serait fortement améliorce en détectant l'harmonique de rang 3 et l'harmonique de rang 4 de la fréquence fondamentale des ultrasons. Les applications d'ultrasons évoquées ci-dessus nécessitent des transducteurs qui soit ont une largeur de bande extrêmement grande, soit peuvent gérer des fréquences différentes en mode émission et en mode réception. Les sondes actuelles sont limitées à des largeurs de bande comprises entre environ 70% et 90% En imagerie à fréquences harmoniques, par exemple, la fréquence centrale de l'impulsion d'émission est placée du côté basse *équence de la bande passante du transducteur. L'harmonique de rang 2 est donc placée du côté supérieur de la bande passante de la sonde. I1 en résulte que l'impulsion d'émission et l'impulsion harmonique reçue sont toutes deux déforrnées dans le transducteur. La distorsion aboutit à une plus grande durée des impulsions avec une perte de résolution axiale sur l'image. De plus, la distorsion peut également provoquer une perte irrémédiable de sensibilité pour la formation d'image. La diversité des processus de fabrication en ce qui concerne la fréquence centrale et la largeur de bande des sondes aboutit à des variations de qualité d'image et à des variations de pertes par insertion de la détection d'harmoniques de rang 2. Dans la technique, il n'existe actuellement aucune sonde

commercialisée permettant de détecter des fréquences harmoniques de rangs 3 et 4.

Un autre problème important dans l'amélioration de la qualité des images par les harmoniques est la nécessité de supprimer les fréquences harmoniques dans le signal d'émission. L'avantage pour la qualité de l'image provient presque exclusivement d'harmoniques générées dans les tissus. Les signaux à harmoniques émis auront plus ou moins les mémes lobes latéraux que les fréquences

fondamentales, et on perd l'avantage d'un faisceau étroit pour la qualité de l'image.

On a donc besoin d'un transducteur et d'un émetteur conçus ensemble pour obtenir

des impulsions d'émission optimales pour l'imagerie à fréquences harmoniques.

Le signal réfléchi par les tissus contient des fréquences appartenant aux fondamentales et aux harmoniques. Près de la sonde, l'harmonique n'a pas pu se développer et l'énergie se trouve surtout sur la fréquence fondamentale. Plus profondément dans le corps (ordinairement au-delà d'un centimètre ou environ), le signal à harmoniques s'est développé pour produire un puissant écho qui peut être extrait du fondamental dans le récepteur pour permettre d'améliorer la qualité de l'image. A de grandes profondeurs, l'harmonique de rang 2 est plus fortement atténuée que le fondamental et la majeure partie de l'énergie réfléchie se trouve sur la fréquence fondamentale. Comme le rapport de puissance de l'harmonique au fondamental augmente avec la puissance d'émission de sortie, la plage dans laquelle l'harmonique est efficace pour l'imagerie augmente également avec la puissance d'émission de sortie. Le mélange d'énergie dans différentes bandes de fréquence varie donc avec la fréquence fondamentale, la puissance de l'impulsion d'émission, l'atténnation dans les tissus et le domaine de profondeur d'imagerie. Par conséquent, le signal reçu en écho est tellement modifié qu'une conception avec un élément simple n' est ordinairement pas optimale pour l 'émi ssion et la récepti on à to utes l e s

1 0 profondeurs.

Une solution pour l'imagerie à fréquences harmoniques est décrite par de Jong et al. (2000 IEEE Ultrasonics Symposium 1869-1876). De Jong et al. ont réalisé un transducteur matriciel à double fréquence. Le transducteur comprend deux types d'éléments transducteurs, les deux types d'éléments ayant des fréquences centrales différentes. Le transducteur comporte 48 éléments de chaque type, les éléments étant entrelacés avec des éléments adjacents côte à côte à fréquence centrale différente. La configuration inventée par De Jong et al. aboutit à une grande zone d'action du transducteur, ce qui est un inconvénient dans la plupart des applications. Un autre dispositif selon la technique antérieure comprend deux transducteurs empilés l'un au-dessus de l'autre. Les transducteurs ont un couplage acoustique serré, car ils sont stratifiés sous la forme d'un sandwich. Chaque transducteur est connecté soit à un émetteur de l'instrument soit à un récepteur, mais

pas à la fois à un émetteur et un récepteur.

Une forme de réalisation de la présente invention comprend un élément transducteur pour l'émission et la réception d'ultrasons. Une première couche

active du transducteur est connectée à un premier récepteur et un premier émetteur.

Une deuxième couche active de transducteur est stratifiée sur la première couche active de transducteur et est connectée à un deuxième récepteur et un deuxième émetteur. L'élément transducteur peut comporter un circuit passif dans lequel une première impulsion et une deuxième impulsion sont traitées par le circuit passif de façon qu'une ou plusieurs des propriétés ci-après soient obtenues avant la combinaison des impulsions en une seule impulsion d'ultrason: amplitudes différentes, temps de délai différents et formes différentes. Chaque couche active peut être connectée à une source de tension séparce lorsque l'élément transducteur est en mode émission. L'élément transducteur peut comporter un commutateur pour faire passer l'élément transducteur du mode émission au mode réception. En émission, les circuits d'accord utilisés en émission sur les couches de transducteurs peuvent dépendre du mode de fonctionnement et peuvent par exemple être différents pour l'imagerie, le Doppler et l'artériographie Doppler. De même, les circuits d'accord utilisés en réception sur les couches de transducteurs peuvent être différents de ceux utilisés en émission et les circuits d'accord peuvent être différents dans les différents modes de fonctionnement. Des commutateurs peuvent servir à faciliter la connexion

aux circuits d'accord appropriés.

Une autre forme de réalisation de la présente invention comprend une pluralité d'éléments transducteurs configurés sous la forme d'un groupe pour assurer l'orientation et la focalisation du faisceau d'électron. Les divers éléments peuvent être disposés de manière arbitraire les uns par rapport aux autres. Cependant, dans les structures les plus courantes, les éléments transducteurs sont disposés en rang pour faciliter l'orientation et la focalisation du faisceau dans une direction arbitraire à l'intérieur d'un secteur d'un plan, ou les éléments transducteurs peuvent être organi sés en matrice pour faciliter l ' orientation et la focal i sati on du fai sc eau dans un volume. Les divers éléments peuvent avoir une superficie différente et/ou des matières différentes pour la première et la deuxième couches stratifiées actives de transducteurs et/ou des épaisseurs différentes. La première et la deuxième couches stratifices actives de transducteurs de chaque élément peuvent être connectées à des circuits d'accord commutables séparés à des émetteurs et récepteurs séparés programmables indépendamment. Les divers émetteurs peuvent être programmés pour produire des signaux à amplitudes différentes, temps de retard différents et enveloppes différentes avant de se trouver combiner en un seul signal d'émission acoustique qui convient mieux pour une imagerie couvrant tout le scénario d'imagerie. Le groupe de transducteurs peut comporter un circuit passif pour réduire les fréquences non fondamentales dans l'impulsion d'ultrason produite par combinaison des signaux produits par les premiers et les deuxTèmes émetteurs. Le groupe de transducteurs peut traiter séparément des signaux produits par chaque couche active de transducteur afm de réaliser un affichage simultané d'une région dans laquelle un faisceau de réception différent est formé et filtré. Le groupe de transducteurs peut combiner des signaux de réception filtrés et amplifiés produits par chaque couche active du transducteur avant l'affichage afin d'améliorer la qualité de l'image. Le groupe de transducteurs peut combiner des signaux de réception filtrés et amplifiés produits par chaque couche active de transducteur avant affchage pour afficher des caractéristiques de signaux spécifiques. Le groupe de transducteurs peut combiner des signaux de réception filtrés et amplifiés produits par chaque couche active de transducteur avant affichage pour afficher les fréquences harmoniques

générées et l'imagerie d'agents de contraste dans les tissus.

D'autres aspects encore de l'invention comprennent un procédé d'émission d'une impulsion d'ultrason, comprenant l'étape consistant à disposer d'un élément transducteur ayant une première couche active de transducteur connectée à un premier émetteur et une deuxième couche active de transducteur stratifiée sur la

première couche active de transducteur et connectée à un deuxième émetteur.

D'autres étapes comprennent l'émission d'un premier signal vers la première couche active de transducteur et l'émission d'un deuxième signal vers la deuxième couche

active de transducteur.

Un autre aspect de la présente invention consiste en un procédé d' émi ssion et de réception d'une impul s i on d'ultrason. Le pro cédé peut c o mporter l'étape consistant à réaliser un groupe de transducteurs comprenant une pluralité d'éléments transducteurs parmi lesquels au moins deux éléments transducteurs comportent une première couche active de transducteur connectée à un premier récepteur et une deuxième couche active de transducteur stratifiée sur la première couche active de transducteur et connoctée à un deuxième récepteur. D'autres étapes peuvent consister à émettre un premier signal vers la première couche active de transducteur d'au moins deux éléments transducteurs, émettre un deuxième signal vers la deuxième couche active de transducteur d' au moins deux é l éme nts transducteurs, les premières et deuxièmes couches actives des éléments transducteurs émettant une impulsion d'ultrason, filtrant et amplifiant un premier signal dans le premier récepteur d'au moins deux éléments transducteurs, filtrant et combinant les signaux pour former un premier signal focalisé, filtrer et amplifier un deuxième signal dans le deuxième récepteur d'au moins deux éléments transducteurs, fltrer et combiner les signaux pour former un deuxième signal focalisé, puis éventuellement en outre filtrer les deux signaux focal isé s avant la combinai son des si gnaux s o u s un

signal focalisé final.

L'invention et nombre des avantages qui s'y attachent apparatront

facilement plus clairement en référence à la description détaillée ciaprès, faite en

considération des dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 représente une vue en coupe d'un élément transducteur formé selon une forme de réalisation de la présente invention, le circuit d'accord étant représenté schématiquement; la Fig. 2 est un tableau de propriétés des pièces constituant l'élément transducteur de la Fig. l; la Fig. 3 est une courbe de la forme de l'impulsion d'excitation pour l'élément transducteur de la Fig. 1; la Fig. 4 est un graphique des réponses en fréquence pour l'élément transducteur de la Fig. 1 et d'une réponse de filtre; la Fig. 5 est une courbe de pression acoustique dans de l'eau/des tissus lorsque la réponse v,r et la forme d'impulsion représentée sur la Fig. 3 sont utilisées en émission; la Fig. 6 est une courbe de la forme du signal à harmoniques de rang 2 dans des tissus, obtenue à partir de la forme de pression acoustique représentée sur la Fig. 1, à l'aide de la procédure donnée par l'équation (2); la Fig. 7 est un graphique d'un signal à harmoniques de rang 1 reçu à partir de la forme de pression acoustique de la Fig. 5, en utilisant la réponse B l l en réception; la Fig. 8 est une courbe de signaux à harmoniques de rang 2 reçus à partir du signal représenté sur la Fig. 6, dans deux cas; la Fig. 9 représente une vue en coupe d'un élément transducteur formé selon une autre forme de réalisation de la présente invention, le circuit d'accord étant représenté schématiquement en mode émission; la Fig. 10 représente une vue en coupe d'un élément transducteur formé selon une autre forme de réalisation de la présente invention, le circuit d'accord étant représenté schématiquement en mode émission; la Fig. 11 représente une vue en coupe de l'élément transducteur et du circuit d'accord de la Fig. 9, représentés en mode réception; la Fig. 12 représente une vue en coupe de l'élément transducteur et du circuit d'accord de la Fig. 10, représentés en mode réception; et la Fig. 13 représente schématiquement un groupe de transducteurs

formé selon une forme de réalisation de la présente invention.

Une forme de réalisation de la présente invention est représentée sur la Fig. 1 et peut être utilisce pour optimiser l'imagerie à harmoniques de rang 2 ou

"octaves" ou pour d'autres usages.

La Fig. 1 représente schématiquement une coup e vertical e d' un élément 20 selon l'une des formes de réalisation de la présente invention. L'élément de la Fig. 1 comprend une première et une deuxième couches de transformateur 23, 25. Selon une autre possibilité, une seule couche de transformateur peut étre utilisée dans l'élément 20. Après les couches de transformateur 23, 25 se trouvent une première couche métallique 27, une première couche composite B 29 en PZT, une seconde couche métallique 31 et une seconde couche B 33 en PZT. Les directions de polarisation des première et seconde couches composites B 29, 33 en PZT, des couches actives, sont indiquées par des flèches et peuvent être différentes

de ce qui est représenté sur la Fig. 1, mais elles doivent être opposées l'une à l'autre.

Une troisième couche métallique 35 est placée entre la seconde couche B 33 en PZT et une première couche A 37 en PZT. Une quatrième couche métallique 39 est placée entre la première couche A 37 en PZT et une seconde couche A 41 en PZT. Les directions de polarisation des première et seconde couches composites A 37, 41 en PZT des couches actives, sont indiquces par des flèches et peuvent être différentes de ce qui est représenté sur la Fig. 1, mais elles doivent être opposées l'une à l'autre. La désignation des couches PZT comme couches A et B sert à distinguer deux paires différentes de couches actives mais n'implique pas de différences particulières. Une cinquième couche métallique 43 est placée entre la seconde couche A 41 en PZT et une couche de support 45. I1 est supposé que la couche de support 45 absorbe la

totalité de l'énergie émise vers celle-ci.

La structure des circuits d'accord 47 et des connexions électriques 49 avec l'élément transducteur 20 est également représentée sur la Fig. 1. Des propriétés acoustiques et électriques appropriées des différentes couches de la structure sont indiquées sur le tableau présenté sur la Fig. 2. Les valeurs de résistance Rlsa 51 et R1 sb 53 sont (a) les impédances d'entrce d'amplificateurs lorsque l'élément transducteur 20 est en mode réception ou (b) les impédances de sortie lorsque l'élément transducteur 20 est en mode émission. Lsa 55 et Lsb 57 représentent des inducteurs situés dans la sonde. Ccb 59 et Cca 61 représentent les capacités d'un câble connecté à la sonde. Les propriétés acoustiques et électriques d'autres éléments transducteurs à agencement semblable à l'agencement de la Fig. 1 peuvent différer fortement des propriétés indiquées sur le tableau de la Fig. 2, qui ne constitue qu'un

exemple de présentation des propriétés.

En mode réception, les signaux de chaque couche A 37, 41 et de chaque couche B 29, 33 de la Fig. 1 sont de préférence focalisés dans des dispositifs électroniques de focalisation indépendants avant que les signaux ne soient filtrés et combinés. Le fait d'avoir deux couches pour A (37, 41) et deux couches pour B (29, 33) plutôt qu'une seule couche pour chaque réduit l'impédance électrique de chaque couche active de transducteur, car les deux couches A 37, 41 sont en parallèles et les deux couches B 29, 33 sont en parallèle. Cette configuration avec les deux couches A et les deux couches B peut simplifier, pour certaines applications, la mise en _uvre

de circuits d'adaptation.

Du fait de la focalisation avant la combinai son de s signaux, l e s signaux focalisés peuvent subir une ou plusieurs des opérations ci-après avant que les

signaux focalisés ne soient additionnés: pondération, retard, déphasage et filtration.

Le fait de structurer le traitement de telle manière qu'au moins une partie du traitement est effectuée avant la combinaison des signaux contribue à obtenir une réponse en amplitude et des propriétés de bruit optimales du signal combiné. En plus de la mise en forme du signal de sortie pour obtenir des propriétés voulues, la filtration, qui est facultative, peut également servir à supprimer les effets de bruits provenant de régions de fréquences du signal issu d'une couche o l'effet sur les

signaux utiles est faible.

Une structure semblable à la forme de réalisation de la Fig. 1 peut également être optimisée à d'autres fins, par exemple la réception, sur l'harmonique d'ordre 3, de la fréquence d'émission, ou de régler la discordance entre les fortes impédances d'éléments et les fortes capacités de câbles qu'on constate fréquemment dans les systèmes d'imagerie à 1,S D et 2 D. La réponse en fréquence et d'autres caractéristiques de fonctionnement de la forme de réalisation selon la Fig. 1 sont illustrées sur les figures 3 à 8. La Fig. 3 est une courbe des réponses en fréquence pour l'élément transducteur 20 et une réponse de filtre. A11 et B11 sont les réponses pour les éléments doubles A 37, 41 et B 29, 33 à charge nominale de 100 ohms. La courbe nommoe 0,25*A11 + B11 indique la forme de la réponse Vtr( ) indiquée dans l'équation (1) ci- après. La courbe appelée "réponse de filtre" indique la réponse en amplitude d'un filtre de phase linéaire utilisé pour simuler la réception d'une réponse harmonique

d'ordre 2, cf. Fig. 8.

La Fig. 5 est un graphique de pression acoustique dans de l'eau/des tissus lorsque la réponse vjr(C) et la forme d'impulsion illustrées sur la Fig. 3 sont utilisées en émission. La Fig. 6 est un graphique de la forme du signal à harmoniques d'ordre 2 dans des tissus, obtenue à partir de la forme de pression représentée sur la Fig. 5, en utilisant la procédure donnée par l'équation (2). La Fig. 7 est une courbe d'un signal à harmoniques d'ordre 1 reçu à partir de la pression de la Fig. 5, en utilisant la réponse B 11 en réception; la Fig. 8 est un graphique de signaux à harmoniques d'ordre 2 reçus à partir du signal représenté sur la Fig. 6, dans deux cas. Dans le cas 1, seule la réponse All est utilisée en réception et le signal reçu s'accompagne de la mention "non filtré". Dans le cas 2, la réponse A11 combinée avec la réponse de filtre illustrée sur la Fig. 4 et s'accompagnant de la mention "réponse de filtre" est utilisée en réception

et le signal résultant reçu s'accompagne de la mention "filtré".

Les figures 3 à 8 représentent l'impulsion d'émission, la réponse en fréquence du système et différentes formes d'impulsion dans le système utilisé d'une manière qui donne un signal de sortie comprenant uniquement le signal à harmoniques de rang 2 généré dans les tissus, la Fig. 8, et les échos sans production d'harmoniques d'ordre 2 sur la Fig. 7. L'effet, sur la forme d'impulsion reçue, de l'apport d'un filtre supplémentaire (cf. Fig. 4) pour supprimer davantage la première composante de signal à harmoniques dans le deuxième signal de sortie à harmoniques est également illustré (Fig. 8). Dans ce cas, l'impulsion d'émission est appliquée aux deux couches, mais avec des poids différents et sans différence de temporisation. Le poids relatif donné aux couches actives A 37, 41, en comparaison des couches actives B 29, 33 est Ar = 0,25, ce qui donne une réponse en fréquence en émission vr exprimée par: Vfr(tI,) = Atrva(ct)) + Vb( )) ( 1) o va( ) est la réponse des couches actives A 37, 41, des couches actives B 29, 33 étant couplées à Rlsb (A11), et V,5(0) est la réponse des couches actives B 29, 33, les couches actives A 37, 41 étant connectées à Rlsa (B11). On notera que la courbe de la Fig. 4 n'indique pas le niveau de la perte d'insertion de cette réponse, uniquement

sa forme.

Selon le champ, on peut utiliser différentes combinaisons des impulsions reçues représentées sur la Fig. 7 et la Fig. 8 pour donner à l'image une qualité optimale. Cela nécessite des combinaisons des deux réponses en fonction du champ. Lors des calculs, le signal à harmoniques d'ordre 2 est généré de la manière suivante: on suppose une pression p(t) nulle pour t< 0 et on prend la transformée de Fourier pour obtenir le spectre P(c). La pré-enveloppe pp,.(t,) du signal est calculée en tant que transformée inverse de Fourier uniquement du spectre pour une valeur positive de <:o. L'harmonique d'ordre 2 du signal de pression p2(t), est ensuite obtenue comme partie réelle de la pré-enveloppe élevée au carré (cf. équations ci-après). La procédure indiquée ici ne donne pas la valeur correcte du

signal à harmoniques d'ordre 2.

P()= b p(t)exp(ict)dt Ppr(t) = 2; P(c))exp(-iwt)dw (2) P2 (t) = Re[(ppr (t)2)] Dans les formes de réalisation selon la présente invention, les

couches actives de transducteurs peuvent avoir chacune des propriétés différentes.

Par exemple, la couche active A 37 peut avoir des propriétés différentes de celles de la couche active A 41. La couche active B 29 peut avoir des propriétés différentes de celles de la couche active B 33. Une des couches actives A 37, 41 ou les deux peuvent avoir des propriétés différentes de celles d'une seule ou des deux couches actives B 29, 33. Les diverses propriétés peuvent comporter, d'une manière nullement limitative l'une des propriétés suivantes: propriétés acoustiques, épaisseurs, matières PZT. Selon une autre possibilité, les couches actives A et B 29, 33, 37, 41 peuvent avoir des propriétés identiques. Les couches actives B 29, 33 sont connoctées à un émetteur et un récepteur, et les couches actives A 37, 41 sont connectées à un émetteur et un récepteur. Les filtres des émetteurs et récepteurs des couches actives A 37, 41 peuvent être différents des filtres des émetteurs et récepteurs des couches actives B 29, 33. En appliquant des signaux d'émission différents aux diverses couches actives de la pile de couches du transducteur, il est possible de synthétiser de la sorte un signal ultrasonore de sortie combiné qui est plus

optimal pour de nombreuses applications.

Certaines formes de réalisation de la présente invention atteignent de grandes largeurs de bande, comme cela est souhaitable en imagerie à fréquences harmoniques. Certaines formes de réalisation de la présente invention comprennent un élément transducteur divisé en plusieurs couches connecté à des émetteurs séparés à circuits d'accord séparés ou à des récepteurs à circuits d'accord séparés. Un exemple comportant deux couches est présenté ci-dessous. I1 est destiné à une imagerie à fréquences harmoniques, émettant sur l'harmonique de rang 1 aux abords

de 1,67 MHz et recevant sur l'harmonique de rang 2.

Si la sortie acoustique Oi(f) obtenue à partie d'un signal électrique Ej(f) appliqué à la couche "i" de transducteur par l'intermédiaire d'un circuit d'accord électrique Dj(f) est 0j(f) = Dj(f) x Tj(f) x Ej(f) (3) o Ti(f) est la fonction de transtert d'émission du transducteur, la réponse globale sera 0(f) = somme sur i de {Dj(f) x Tj(f) x Ej(f)} (4) Dans certaines formes de réalisation, il est possible de commuter entre les différents circuits d'accord en émission pour obtenir des signaux de sortie à caractéristiques différentes. De même, les diverses couches de la pile peuvent être connectées à des récepteurs séparés avec des fonctions et gains de filtres séparés avant que les sorties des récepteurs ne soient combinées de manière cohérente pour donner le signal de sortie voulu. Si le signal acoustique d'entrce du transducteur de réception est appelé U(f), la fonction de transfert de la couche "i" du transducteur est appelée Rj(f), la fonction de filtration et de gain appliquée au signal de couche est appelée Gi(f), la sortie combinée M(f) du récepteur est: M(f) = somme sur i de {Gj(f) x Rj(f) x U(f)} (5) Dans certaines formes de réalisation, il est possible d'utiliser des voies de sortie parallèles avec des valeurs différentes de Gi's pour obtenir des signaux

de sortie à caractéristiques différentes.

Dans certaines formes de réalisation de la présente invention, les deuxcouches du transducteur sont connoctées à des émetteurs et des récepteurs séparés. Les deux émetteurs et les deux récepteurs peuvent être synchronisés de façon que l'impulsion ultrasonore d'émission combince et l'impulsion électrique de

réception combinée soient optimisées pour l'imagerie à fréquences harmoniques.

On suppose que chacune des deux couches du transducteur ont des réponses impulsionnelles d'émission respectivement T'(f) et T2(f), et de méme des réponses impulsionnelles de réception R(f) et R2(f). Pour optimiser les performances globales, l'impulsion ultrasonore de sortie peut être: 0(f) = T(f) x D(f) x E(f) + T2(f) x D2(f) x E2(f) (6) o D(f) et D2(f) sont des réponses d'accord électrique, et E(f) et E2(f) sont les signaux d'entrée fournis par chaque émetteur séparé choisis pour optimiser O(f). En

général E(f) et E2(f) sont des signaux complexes à amplitudes et phases différentes.

Un signal de réception M(f) qui est une somme complexe des signaux de réception provenant des deux transducteurs peut être formé: M(f) = [G(f) x Rt(f) + G2(f) x R2(f)] x U(f) (7) o G(f) et G2(f) sont des fonctions de pondération complexes affectées au signal venant de chaque couche du transducteur avant l'addition des signaux les uns avec

les autres.

Dans une situation d'imagerie concrète, il est possible de choisir E(f) et E2(f) pour aboutir à une impulsion O(f) qui est une impulsion ultrasonore courte permettant une excellente résolution du champ, exempte de composantes de fréquences harmoniques. G(f) et G2(f) seront choisies pour optimiser le signal harmonique. Cependant, dans certaines circonstances, par exemple dans le champ proche ou dans le champ lointain, il peut être souhaitable d'inclure une composante du signal réfléchi dans la fréquence fondamentale. Deux fonctions de réception séparées M et M2 peuvent alors être formées, celles-ci représentant respectivement la composante fondamentale et la composante harmonique de rang 2 qui peuvent

ensuite être combinées pour donner une image finale.

Le principe peut être étendu à plus de deux couches de transducteur.

Dans le cas de N couches, la sommation sera: 0(f) = somme sur n [Tn(f) x Dn(f) x En(f)]. (8) et M(f) = somme sur n {Gn(f) x Rn(f)} x U(f). (9) La Fig. 9 représente une autre forme possible de réalisation de la présente invention. Un élément transducteur 65 représenté sur la Fig. 9 comprend les couches suivantes: un premier transformateur \/4 67, un second transformateur \/4 69, une première couche métallique 71, une couche B 73 en PZT, une seconde couche métallique 75, une couche A 77 en PZT, une troisième couche métallique 79 et un support 81. Une seule couche de transformateur peut être utilisée à la place des première et seconde couches de transformateur 67, 69. La direction de polarisation des deux couches 73, 77 en PZT, les couches actives, peut étre orientée dans un sens ou dans l'autre. La première couche métallique 71 est connectée à un circuit passif 2 83 tel qu'une inductance, un condensateur et/ou une résistance. 2 83 comporte un circuit d'adaptation. La troisième couche métallique 79 est connectée à un circuit passif yl 85 qui peut être différent de ?2 83 ou identique à ce dernier. En mode émission, comme on le voit sur la Fig. 9, 1 85 et y2 83 sont connectés à des circuits d'adaptation respectifs M 87 et M2 89. Des sources E 91 et E2 93 de tension fournissent des formes d'impulsion complexes de signaux alternatifs aux circuits d'adaptation respectifs (M 87 et y 85) ou (M2 89 et 72 83), ce qui a pour effet la transmission d'une impulsion ultrasonore par l'intermédiaire de l'élément

transducteur 65, comme indiqué par la flèche O(f) orientée vers le haut.

Les couches métalliques 71, 75, 79 sont principalement des contacts électriques entre les couches actives 73, 77 et les circuits d'adaptation. Les couches métalliques 71, 75, 79 peuvent également avoir un certain effet sur la réponse en fréquence de l'élément transducteur 65. Les paramètres principaux figurant sur la liste de la Fig. 2 pour la forme de réalisation de la Fig. 1 conviennent globalement pour la forme de réalisation de la Fig. 9. Cependant, un changement pourrait concerner l'épaisseur des couches actives 73, 77. Pour la forme de réalisation de la Fig. 1, chaque couche active A 37, 41 en PZT avait une épaisseur (1) d'environ m, tandis que l'épaisseur (1) de la couche active A 77 en PZT de la forme de réalisation selon la Fig. 9 devrait être à peu près deux fois plus épaisse, so it environ 280 m. Des paramètres autres que ceux fgurant sur le tableau de la Fig. 2 peuvent

également convenir pour la forme de réalisation de la Fig. 9.

La fonction de transfert de fréquence en émission pour la forme de réalisation de la Fig. 9 peut alors s'écrire M = D(f) x T(f) et M22 = D2(f) x T2(f) (lO) o f est la fréquence, D et D2 les réponses des circuits d'accord électroniques, et T et T2 sont les fonctions de transtert d'émission des couches actives 1 et 2 du transducteur. Les éléments M 87, y 85, g 95, M2 89, 72 83 et g2 97 des circuits d'adaptation dépendent de la fréquence. Comme le circuit d'adaptation pour la première couche active 73 du transducteur est séparé du circuit d'adaptation de la seconde couche active 77 du transducteur, une ou plusieurs des opérations suivantes peut être effectuce avant que les signaux ne soient additionnés: focalisation séparée,

pondération, temporisation, déphasage et fltration.

Un commutateur 82 ou 84 peut être placé dans la sonde (non représentée) ou du côté instrument du câble. Si le commutateur 82 est du côté instrument, 72 83 et y 85 comportent le câble et le dispositif électronique de la sonde d'un côté ou de l'autre du câble. Si le commutateur 82 ou 84 est à l'avant de la sonde,

le câble sera dans g2 97 ainsi que dans une partie de M2 89 (et de g; 95 et M 87).

La Fig. 11 représente le même élément transducteur 65 que celui de la Fig. 9 mais en mode réception plutôt qu'en mode émission. Après l'envoi d'une impulsion ultrasonore, les commutateurs 82 et 84 sont actionnés de façon que des écho s puissent être reçus. Pour faciliter la compréhension, les circuits d' adaptation représentés sur la Fig. 11 ont les mêmes éléments généraux de circuits d'adaptation que les circuits d'adaptation de la Fig. 9 (c'est-à-dire M, M2, g, g', y,) Cependant, les réponses représentées par les éléments et y2 sont globalement différentes en émission (Fig. 9) et en réception (Fig. 11). Les différences résultent pour partie de la variation des impédances de charge entre l'émission et la réception, M2 vs. g2, mais pour d'autres raisons il peut également être souhaitable de faire commuter des composants de y2 en faisant tourner le commutateur d'émission/réception. En mode réception, les circuits d'adaptation sont définis par: G = yg o g ou y inclut le câble de sonde. (11)

G est la fonction de transfert de réception globale.

En mode réception, des échos ultrasonores U(f) sont reçus par l'élément transducteur 65. Les signaux électriques R 108 et R2 110 générés au niveau des contacts 79 et 71 du transducteur dépendent des fonctions de transfert du transducteur ainsi que des impédances électriques respectivement représentés par les circuits y 85, g 104 et '2 83, g2 106. g 104 et g2 106 peuvent comporter une filtration et une amplifcation et peuvent également comporter une conversion A/N dans laquelle la sommation sera une sommation numérique et la sortie M(f) un signal numérique. La Fig. 10 représente une autre configuration possible d'un élément transducteur. Un élément transducteur 120 de la Fig. 10 est en mode émission et comprend une première couche de transformateur \/4 123, une seconde coucle de transformateur \/4 125, une première couche métallique 127, une couche B 129 en PZT, une deuxième couche métallique 131, une couche A 133 en PZT, une troisième couche métallique 135 et un support 137. Il est possible d'utiliser une seule couche de transformateur plutôt que deux couches. Les directions de polarisation des deux couches 129, 133 en PZT, les couches actives, peuvent être orientées dans un sens ou dans l'autre. Les première et troisième couches métalliques 127, 135 sont connectées à un premier et à un second câbles respectifs 140, 142. En mode d'émission, le premier et le second câbles 140, 142 sont commutés pour être connectés à des sources de tension respectives E2 144 et E 146. Les sources de tension E 146 et E2 144 produisent des signaux ou impulsions alternatifs. Les sources de tension E 146 et E2 144 fournissent de l'électricité respectivement à la troisième et la première couches métalliques 135, 127, ce qui aboutit à l'émission d'une impulsion ultrasonore à travers l'élément transducteur 120, comme indiqué par la flèche O(f) orientée vers le haut. L'impulsion ultrasonore est la somme des impulsions produites par les sources de tension indépendantes Er 146 et E2 144. Les paramètres matériels détaillés sur le tableau de la Fig. 2 pour la forme de réalisation de la Fig. 1 conviennent globalement pour la forme de réalisation de la Fig. 10. Cependant, un changement doit intervenir dans l'épaisseur (1) des couches actives 129, 133. Pour la forme de réalisation de la Fig. l, chaque couche active 37, 41 en PZT avait une épaisseur (1) d'environ 140 m, tandis que l'épaisseur de la couche active A 133 en PZT dans la forme de réalisation de la Fig. lO a tendance à être environ deux fois plus grande, soit de l'ordre de 2 8 0 m. Des paramètres autres que ceux représentés sur le tab le au de la Fig. 2 peuvent convenir pour la forme de réalisation de la Fig. l O. La Fig. 12 est la même forme de réalisation que celle représentée sur la Fig. 10, mais la Fig. 12 illustre le mode réception. Peu après l'envoi d'une impulsion ultrasonore, les commutateurs 150 et 154 sont actionnés de façon que des échos puissent être reçus. En mode réception, le premier et le second câbles 140, 142 sont connectés à un premier et un deuxième amplificateurs 164, 166. Les amplificateurs peuvent être des amplificateurs opérationnels. En mode réception l'élément transducteur 120 reçoit une impulsion ultrasonore U(f) transmise via la première et la troisième couches métalliques 127, 35, via le premier et le second câbles respectifs 140, 142 et via le premier et le deuxième amplificateurs respectifs 164, 166. Les signaux sortants du premier et du deuxième amplificateurs 164, 166 sont additionnés pour produire une sortie. Après focalisation et, dans des formes de réalisation comportant un codage numérique, après codage numérique, les signaux sont totalisés pour produire une sortie M(f). L'étape de sommation peut être une

sommation de tension ou une sommation numérique, selon le type de signaux.

Pour faciliter la compréhension, les circuits d'adaptation de la Fig. 11 sont représentés comme comportant les mêmes éléments généraux de circuits d'adaptation que les circuits d'adaptation de la Fig. 9 (c'est-à-dire que les éléments sont M, M2, g, g2, y, y2). La réponse représentée par les éléments y et 72 est cependant globalement différente en émission (Fig. 9) et en réception (Fig. l l). Les différences résultent pour partie de la variation des impédances de charge entre l'émission et la réception, M2 vs. g2, mais il peut être souhaitable, pour d'autres raisons, de commuter également les composants de y2 lors de l'actionnement du commutateur d'émission/réception. En mode réception, les circuits d'adaptation sont défmis par: Gi = igi o gi ou j comportent le câble de sonde (12)

G est la fonction de transtert de réception globale.

En ce qui concerne les formes de réalisation selon les figures l l et 12, les premiers et deuxièmes récepteurs peuvent être associés à un dispositif de fltration. Une conversion analogique-numérique peut être effectuée avant, après ou avant et après le passage d'un signal dans le dispositif de filtration. Les premiers et seconds récepteurs 164, 166 peuvent comporter chacun un dispositif de fltration

électrique pour optimiser une impulsion combinée reçue avant le codage d'image.

En ce qui concerne la forme de réalisation selon la Fig. 9, une impulsion issue de la première couche active 73 de transducteur et une impulsion issue de la seconde couche active 77 de transducteur peuvent être combinées en une seule impulsion ultrasonore. En ce qui concerne la forme de réalisation de la Fig. 10, une impulsion issue de la première couche active 129 du transducteur et une impulsion issue de la seconde couche active 133 du transducteur peuvent être combinées en une seule impulsion ultrasonore. Les éléments transducteurs 65, 120 peuvent comporter des circuits passifs dans lesquels une première impulsion et une deuxième impulsion sont traitées dans les circuits passifs de fa,con qu'avant d'être combinces en une seule impulsion, au moins l'une des caractéristiques suivantes soit donnce aux impulsions: amplitudes différentes, temporisations différentes et formes différentes. Les premiers et deuxièmes émetteurs 144, 146 peuvent optimiser une impulsion d'émission d'ultrasons combinée pour imagerie à fréquences harmoniques par une réduction des composantes de fréquence au-delà d'une bande de fréquence fondamentale dans une impulsion émise, ou encore les premiers et seconds émetteurs

144, 146 peuvent optimiser l'impulsion combinée de sortie pour d'autres applications.

Bien que les formes de réalisation des figures 9 à 12 n'aient eu que deux couches actives, un plus grand nombre de couches actives peuvent être incluses dans un élément transducteur. Seulement deux couches actives ont été représentées pour éviter de rendre moins claires les caractéristiques fondamentales des formes de réalisation des fgures 9 à 12. Dans un élément transducteur comportant plus de deux couches actives, deux des couches actives ou plus peuvent avoir chacune des circuits d'adaptation connoctés à celles-ci permettant d'obtenir les avantages évoqués plus

haut à propos des formes de réalisation des figures 9 à 12.

La Fig. 13 représente une configuration en groupe 200 selon une forme de réalisation de la présente invention, comprenant N éléments transducteurs 205. Les N éléments transducteurs 205 peuvent être connectés chacun à des circuits tels que les circuits d'adaptation représentés joints aux éléments transducteurs des figures 1 et 9-12. Les éléments transducteurs représentés sur la Fig. 13 sont connoctés à des circuits tout à fait semblables aux circuits des figures 9 et l l, mais d'autres circuits d'adaptation peuvent convenir. Bien que les éléments transducteurs 205 de la Fig. 13 ne soient pas représentés d'une façon très détaillée, les éléments transducteurs 205 ont une première couche active 210 et une deuxième couche active

220 connoctées toutes deux à des circuits d'accord séparés.

Le groupe 200 de transducteurs peut comprendre un premier élément transducteur 205 ayant une première couche active 210 en matière différente de celle d'une première couche active 210 d'un deuxième élément transducteur 205. Le groupe 200 de transducteurs peut comprendre un premier élément transducteur 205 ayant une deuxième couche active 220 en matière différente de celle d'une deuxième couche active 220 d'un deuxième élément transducteur 205. Le groupe 200 de transducteurs peut comprendre un premier élément transducteur 205 ayant une première couche active 210 en matière différente de celle d'une deuxième couche

active 220 du premier élément transducteur 205.

Un premier récepteur et un deuxième récepteur peuvent avoir des propriétés électriques différentes l'un de l'autre dans un groupe 200. Le groupe 200 de transducteurs peut comporter une première couche active 210 de transducteur et une deuxième couche active 220 de transducteur connectées à des circuits à propriétés électriques différentes. Le groupe 200 de transducteurs peut comporter une première couche active 210 de transducteur d'un premier élément 205 connecté à un circuit à propriétés différentes de celles d'un circuit connecté à une première couche active 210 de transducteur d'un second élément 205. Au moins deux des éléments 205 du groupe 200 de transducteurs peuvent être connectés à des dispositifs électroniques de focalisation séparés pour réaliser une focalisation indépendante pour chaque couche. Les éléments présents dans une même couche active peuvent être connectés à des dispositifs électroniques de focalisation séparés de la couche active voisine pour réaliser une focalisation indépendante pour chaque couche active. (La focalisation indépendante dans chaque couche active n'est pas illustrée sur la fgure.) Une focalisation indépendante dans chaque couche active permet un traitement efficace tel qu'une temporisation, une filtration, un changement d'échelle et/ou un déphasage, courants pour des signaux provenant d'éléments de la même couche active. Des premiers et seconds récepteurs peuvent comporter chacun une fonction de filtration électrique pour optimiser une impulsion combince reçue avant le codage de l'image. Les premiers et seconds émetteurs et les circuits passifs peuvent être conçus pour modifier des premiers et seconds signaux respectifs pour réduire les fréquences non fondamentales dans l'impulsion ultrasonore combinée

d'émission utilisée pour l'imagerie à fréquences harmoniques.

Les premières et secondes couches actives 210, 220 de transducteurs des éléments 205 peuvent avoir la même réponse en fréquence que les couches actives correspondantes 210, 220 de transducteurs présentes dans des éléments transducteurs 205 du groupe 200 disposés de manière symétrique. Un tel agencement permet d'obtenir une apodisation variable en fréquence dans tout le groupe 200 pendant l'émission. Par exemple, un groupe linéaire de transducteurs peut comprendre N éléments transducteurs 205, les éléments étant disposés à des emplacements 1-N. On suppose que les couches actives de l'élément transducteur 205 à l'emplacement 1 ont la même réponse en fréquence que les couches actives correspondantes de l'élément transducteur situé à l'emplacement N. On suppose en outre que la réponse en fréquence des couches actives de l'élément transducteur 205 à l'emplacement 2 et la réponse en fréquence des couches actives de l'élément transducteur placé en N-1 sont les mêmes. Si ce modèle de réponses en fréquence égales vaut pour tous les éléments transducteurs 205 disposés aux emplacements l à N. une apodisation symétrique variable en fréquence dans tout le groupe 200 est

alors obtenue pendant l'émission.

Les éléments transducteurs 205 du groupe 200 de transducteurs peuvent comprendre des circuits pour que le groupe 200 de transducteurs assure au moins l'une des fonctions suivantes: amplification de réception, filtration de réception, focalisation de réception pour des signaux provenant des différentes couches actives des transducteurs. La temporisation pour la focalisation peut se faire numériquement ou par d'autres procédés. Le groupe 200 de transducteurs peut afficher séparément des signaux venant de chaque couche pour réaliser un affchage simultané de la même région avec formation et fltration de différents faisceaux de réception. Le groupe 200 de transducteurs peut combiner des signaux de réception amplifiés et filtrés avant l'affichage pour améliorer la qualité de l'image. Le groupe 200 de transducteurs peut combiner des signaux de réception amplifiés et filtrés avant l'affichage pour améliorer d'autres caractéristiques spécifiques de signaux. Ainsi, le groupe de transducteurs peut par exemple combiner des signaux de réception amplifiés et filtrés avant affichage pour afficher la production de

fréquences harmoniques et l'imagerie de produits de contraste dans des tissus.

Le groupe 200 de transducteur peut, à la fois en émission et en réception, comporter des circuits passifs pour traiter une première impulsion et une deuxième impulsion pour qu'au moins 1'une des fonctions suivantes soit assurée avant la combinaison des impulsions en une seule impulsion: amplitudes différentes,

temporisations différentes et formes différentes.

Le groupe 200 de transducteurs peut être un groupe linéaire. Selon une autre possibilité, le groupe 200 de transducteurs peut être une matrice à deux

1 5 dimensions.

NOMENCLATURE

Repères Pièces Elément 23 Première couche de transformateur Deuxième couche de transformateur 27 Première couche métallique 29 Première couche composite B en PZT 31 Deuxième couche métallique 33 Deuxième couche B en PZT Troisième couche métallique 37 Première couche A en PZT 39 Quatrième couche métallique 41 Deuxième couche A en PZT 43 Cinquième couche métallique Couche de support 47 Circuits d'accord 49 Connexions électriques 51 Résistance R1 sa 53 Résistance Rlsb Inductance Lsa dans la sonde 57 Inductance Lsb dans la sonde 59 Capacité Ccb du câble connocté à la sonde 61 Capacité Cca du câble connecté à la sonde Elément transducteur 67 Premier transformateur \/4 69 Deuxième transformateur X/4 71 Première couche métallique 73 Couche B en PZT Deuxième couche métallique 77 Couche A en PZT 79 Troisième couche métallique 81 Support 82 Commutateur 83 72 84 Commutateur Repères Pièces 7 87 ME 89 M2 91 EN 93 E2 go 97 g2 ME

102 M2

104 g; 106 g2 108 Ret R2 Premier élément transducteur 123 Première couche lambda/4 de transformateur Deuxième couche lambda/4 de transformateur 127 Première couche métallique 129 Couche B en PZT 131 Deuxième couche métallique 133 Couche A en PZT Troisième couche métallique 137 Support Premier cable 142 Deuxième cable

144 E2

146 E Commutateur 154 Commutateur 164 Premier amplificateur 166 Deuxième amplificateur Configuration de groupe 205 Premier élément transducteur 210 Première couche active 220 Deuxième couche active

Claims

Revendications

1. Elément transducteur (65) pour émission et réception d'ultrasons, caractérisé en ce qu'il comprend: une première couche active (73) de transducteur connectée à un premier récepteur et un premier émetteur; et une deuxième couche active (77) de transducteur stratifiée sur la première couche active (73) de transducteur et connectée à un deuxième récepteur et

un deuxième émetteur.

2. Elément transducteur (65) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des circuits passifs pour traiter une première impulsion

et une deuxième impulsion.

3. Elément transducteur (65) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les circuits passifs produisent la première impulsion à amplitude différente de l'amplitude de la deuxième impulsion avant la combinaison de celles-ci en une

seule impulsion.

4. Elément transducteur (65) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les circuits passifs produisent la première et la deuxième impulsions à

temps de retard différents avant la combinaison de celles-ci en une seule impulsion.

5. Elément transducteur (65) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les circuits passifs produisent la première impulsion d'une forme différente de la forme de la deuxième impulsion avant la combinaison de celle-ci en une seule impulsion. 6. Elément transducteur (65) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque couche active (73, 77) est connectée à une source de tension

séparée lorsque l'élément transducteur est en mode émission.

7. Elément transducteur (65) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cTrcuits pas sifs en mode émis sion fonctionnent se lon l ' équati o n

suivante: M = D(f)T'(f).

8. Elément transducteur (65) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les circuits pas sifs en mo de réception fonctionnent se l on l ' é quati o n

suivante: G = g.

9. Elément transducteur (65) selon la revendication l, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un commutateur (82, 84) pour faire passer l'élément

transducteur (65) d'un mode émission à un mode réception.

10. Elément transducteur (65) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers et deuxièmes récepteurs sont associés chacun à au moins un

dispositif de filtration.

ll. Elément transducteur (65) selon la revendication lO, caractérisé en ce qu'une conversion analogique-numérique est effectuée avant et/ou après le

passage d'un signal à travers le dispositif de filtration au moins unique.

12. Elément transducteur (65) selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'une filtration est effectuée avant l'amplification d'un signal par l'un des récepteurs. 13. Elément transducteur (65) selon la revendication 10, caractérisé en ce que la filtration est effectuce après l'amplification d'un signal par l'un des récepteurs. 14. Elément transducteur (65) selon la revendication 13, caractérisé en ce que la filtration est effectuée avant et après l'amplification d'un signal par l'un

des récepteurs.

15. Elément transducteur (65) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier récepteur comporte un premier dispositif de filtration électrique et le deuxième récepteur comporte un deuxième dispositif de filtration électrique, les premier et deuxième dispositifs de f1ltration éleetriques optimisant une impulsion

combinée reçue avant le eodage de l'image.

16. Elément transdueteur (65) pour émission et réception d'ultrasons, caraetérisé en ee qu'il comprend: une première couche aetive (73) de transducteur connectée à un premier récepteur et un premier émetteur; une deuxième couche active (77) de transducteur stratif ée sur la première couche active (73) de transducteur et connoctée à un deuxième récepteur et un deuxième émetteur; et des circuits passifs dans lesquels une première impulsion produite par le premier émetteur et une deuxième impulsion produite par le deuxième émetteur sont traitées par les cireuits passifs avant d'être eombinées en une seule

impulsion ultrasonore.

17. Elément transdueteur (65) pour émission et réception d'ultrasons, earaetérisé en ee qu'il eomprend: une première eouehe aetive (73) de transducteur eonnectée à un premier réeepteur et un premier émetteur; une deuxième eouehe aetive (77) de transdueteur stratifiée sur la première eouehe aetive (73) de transducteur et eonnectée à un deuxième récepteur et un deuxième émetteur; et les premiers et deuxièmes réeepteurs eomportant chacun un dispositif de f1ltration électrique pour optimiser une impulsion électrique combinée

reçue avant le codage de l'image.

18. Groupe (200) de transducteurs, eomprenant: une pluralité d'éléments transducteurs (205) earaetérisé en ce qu'au moins deux éléments transducteurs (205) comportent ehaeun: une première eouehe active (210) de transducteur conneetée à un premier réeepteur; et une deuxième eouehe aetive (220) de transdueteur stratifiée sur la première couche active (210) de transdueteur et eonneetée à un deuxième réeepteur. 19. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'une première couche active (210) d'un premier élément transducteur (205) est en matière différente de celle d'une première couche active

(210) d'un deuxième élément transducteur (205).

20. Groupe de transducteurs selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'une deuxième couche active (220) d'un premier élément transducteur (205) est en matière différente de celle d'une deuxième couche active (220) d'un deuxième

élément transducteur (205).

21. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en ce que les propriétés électriques du premier récepteur sont différentes

des propriétés électriques du deuxième récepteur.

22. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en ce que la première couche active (210) de transducteur est connectée à des circuits à propriétés électriques différentes des propriétés électriques de la

deuxième couche active (220) de transducteur.

23. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'une première couche active (210) d'un premier élément transducteur (205) est connectée à un circuit à propriétés différentes de cell es d 'un circuit connecté à une première couche active (210) d'un deuxième élément

transducteur (205).

24. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'une deuxième couche active (220) du premier élément transducteur (205) est connectée à un circuit à propriétés différentes de celles du circuit connocté à la première couche active (210) du premier élément

transducteur (205).

25. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en ce que les premières couches actives (210) d'au moins deux des éléments transducteurs (205) sont connectées à des dispositifs électroniques de focalisation séparés et différents des dispositifs électroniques de focalisation eonnectés à la deuxième eouehe aetive (220) des mêmes au moins deux éléments

transdueteurs pour réaliser une foealisation indépendante.

26. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caraetérisé en ee que toutes les eouehes aetives au sein d'un même élément (205) sont eonnoctées à des dispositifs éleetroniques de foealisation séparés pour réaliser une

focalisation indépendante.

27. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en ee que les premiers et deuxièmes réeepteurs de ehaque élément (205) comportent ehaeun une fonetion de filtration pour optimiser une impulsion combinée

reçue avant le codage de l'image.

28. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18,

caractérisé en ce qu'il comprend en outre des premiers et des deuxièmes émetteurs.

29. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 28, eomprenant en outre des circuits passifs, earactérisé en ce qu'une première impulsion et une deuxième impulsion sont traitées par les cireuits passifs pour avoir au moins l'une des caraetéristiques suivantes: amplitudes différentes, temps de retard différents et formes différentes, avant la eombinaison de eelles-ei en une seule

impulsion ultrasonore.

30. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des circuits passifs pour réduire les fréquences non fondamentale s dans l' impul sion ultrasonore pro duite en c o mb i nant

les signaux issus des premiers et deuxièmes émetteurs.

31. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caraetérisé en ee qu'il traite séparément des signaux issus de ehaque eouche active (210, 220) du transducteur pour réaliser un affichage simultané d'une région avec des

différences de formation et de filtration de faisccaux de réception.

32. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en ce que le groupe (200) combine des signaux de réception fltrés et amplifiés issus de chaque couche active (210, 220) de transducteur avant l'affichage

pour améliorer la qualité de l'image.

33. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en ce que le groupe (200) combine des signaux de réception filtrés et amplifiés issus de chaque couche active (210, 220) de transducteur avant l'afficlage

pour afficher des caractéristiques spécifiques des signaux.

34. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en ce que le groupe (200) combine des signaux de réception filtrés et amplifiés issus de chaque couche active (210, 220) de transducteur avant l'afficl1age pour afficher la production de fréquences harmoniques et l'imagerie de produits de

contraste dans des tissus.

35. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en outre en ce qu'il comprend des circuits dans lesquels une première impulsion et une deuxième impulsion sont traitées par les circuits pour avoir au moins l'une des caractéristiques suivantes: amplitudes différentes, temporisations différentes et formes différentes après avoir été reçues par les premiers et deuxièmes récepteurs. 36. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en outre en ce qu'il comprend des circuits dans lesquels une première impulsion et une deuxième impulsion sont traitées par les circuits pour avoir au moins l'une des caractéristiques suivantes: amplitudes différentes, temporisatio1s différentes et formes différentes, avant d'étre amplifiées dans les premiers et

deuxièmes récepteurs.

37. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en outre en ce qu'il comprend des circuits dans lesquels une première impulsion et une deuxième impulsion sont traitées par les circuits pour avoir au moins une des caractéristiques suivantes: amplitudes différentes, temporisations différentes et formes différentes avant et après avoir été amplifiées dans les premiers

et deuxièmes récepteurs.

38. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18, caractérisé en outre en ce qu' il comprend de s circuits dans lesquels une pre m i è re impulsion et une deuxième impulsion sont traitées par les circuits pour avoir au moins l'une des caractéristiques suivantes: amplitudes différentes, temporisations différentes et formes différentes après avoir été amplifiées dans les premiers et

deuxièmes récepteurs.

39. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18,

caractérisé en ce que le groupe est un groupe linéaire.

40. Groupe (200) de transducteurs selon la revendication 18,

caractérisé en ce que le groupe est un groupe en deux dimensions.

41. Groupe de transducteurs linéaires comprenant N éléments transducteurs, caractérisé en ce que des couches actives de transducteurs sont concues pour obtenir une apodisation variable en fréquence dans tout le groupe

pendant l'émission.

42. Groupe de transducteurs selon la revendication 41, caractérisé en outre en ce qu'il comprend des circuits passifs, les circuits passifs assurant au moins l'une des fonctions suivantes: amplification de réception, filtration de

réception ou focalisation de réception pour des signaux issus des différentes couches.

43. Procédé d'émission d'une impulsion ultrasonore, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: réaliser un élément transducteur (65) ayant au moins une première couche active (73) de transducteur connectée à un premier émetteur et une deuxième couche active (77) de transducteur stratifiée sur la première couche active (73) de transducteur et connectée à un deuxième émetteur; émettre un premier signal vers la première couche active (73) de transducteur pour produire une première impulsion ultrasonore, et émettre un deuxième signal vers la deuxième couche active (77)

de transducteur pour produire une deuxième impulsion ultrasonore.

44. Procédé de réception d'une impulsion ultrasonore caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: réaliser un élément transducteur (65) comprenant une première couche active (73) de transducteur connectée à un premier récepteur et une deuxTème couche active (77) de transducteur connectée à un deuxième récepteur; recevoir un premier signal dans le premier récepteur; recevoir un deuxième signal dans le deuxième récepteur; et combiner le premier et le deuxième signaux avant le codage de l'image. 45. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce qu'au moins une étape de filtration est effectuée avant l'amplification lors des deux étapes de réception. 46. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce qu'au moins une étape de filtration est effectuée après amplification lors des deux étapes de réception. 47. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce qu'au moins une étape de filtration est effectuée avant amplification lors des deux étapes de réception et au moins une étape de filtration est effectuée après amplification lors des

deux étapes de réception.

48. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce qu'au moins une étape de filtration est effectuée après conversion analogique-numérique lors des

deux étapes de réception.

49. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce qu'au moins une étape de filtration est effectuce après amplification et avant conversion

analogique-numérique lors des deux étapes de réception.

0. Procédé selon la revendication 44, caractérisé en ce qu' au mo ins une étape de filtration est effectuce avant conversion analogique-numérique lors des

deux étapes de réception.

51. Procédé d'émission et de réception d'une impulsion ultrasonore, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: réaliser un élément transducteur (65) pour émission et réception d'ultrasons, comprenant: une première couche active (73) de transducteur connectée à un premier récepteur et un premier émetteur; et une deuxième couche active (77) de transducteur stratifiée sur la première couche active (73) de transducteur et connectée à un deuxième récepteur et un deuxième émetteur; émettre un premier signal vers la première couche active (73) de transducteur pour produire une impulsion ultrasonore; émettre un deuxième signal vers la deuxième couche active (77) de transducteur pour produire une impulsion ultrasonore; et recevoir un signal dans au moins un des premiers et seconds récepteurs. 52 Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à filtrer le signal après la réception du signal

dans ledit au moins un des premiers et seconds récepteurs.

53. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que: l'étape de réception d'un signal dans au moins un des premiers et seconds récepteurs comprend: les étapes consistant à recevoir un premier signal dans un premier récepteur et recevoir un deuxième signal dans un deuxième récepteur; et l'étape consistant à combiner le premier et le deuxième signaux suit une étape consistant à filtrer le premier et le deuxième signaux avant le codage

de l'image.

3054. Procédé d'émission et de réception d'une impulsion ultrasonore, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: réaliser un groupe (200) de transducteurs comprenant: une pluralité d'éléments transducteurs (205), un premier élément transducteur et un deuxième élément transducteur comportant chacun une première couche active (210) de transducteur connectée à un premier récepteur et une deuxième couche active (22 0) de transducteur strati fiée sur la première co uche act ive de transducteur et connectée à un deuxième récepteur; transmettre un premier signal vers la première couche active (210) de transducteur du premier élément transducteur pour produire une première impulsion ultrasonore; émettre un deuxième signal vers la deuxième couche active (220) du premier élément transducteur pour produire une deuxième impulsion ultrasonore; émettre un troisième signal vers la première couche active (210) du deuxième élément transducteur pour produire une troisième impulsion ultrasonore; émettre un quatrième signal vers la deuxième couche active (220) du deuxième élément transducteur pour produire une quatrième impulsion ultrasonore; recevoir un premier signal de réception dans le premier récepteur du premier élément transducteur; filtrer le premier signal de réception dans le premier élément transducteur; recevoir un deuxième signal de réception dans le deuxième récepteur du deuxième élément transducteur; filtrer le deuxième signal de réception dans le deuxième élément transducteur; combiner le premier signal de réception avec un autre signal de réception du premier élément transducteur à la suite de la filtration du premier signal de réception avant le codage de l'image; et combiner le deuxième signal de réception avec un autre signal de réception du deuxième élément transducteur après la filtration du deuxième signal

de réception avant le codage de l'image.

55. Procédé selon la revendication 54, caractérisé en ce qu'une première couche active (210) d'un premier élément transducteur est en matière différente de celle d'une première couche active (210) d'un deuxième élément transducteur. 56. Procédé selon la revendication 55, caractérisé en ce qu'une deuxième couche active (220) d'un premier élément transducteur est en matière différente de celle d'une deuxième couche active (220) d'un deuxième élément transducteur. s 57. Procédé selon la revendication 55, caractérisé en ce que le

premier récepteur et le deuxième récepteur ont des propriétés électriques différentes.

58. Procédé selon la revendication 54, caractérisé en ce que la première couche active (210) de transducteur et la deuxième couche active (220) de

transducteur sont connectées à des circuits à propriétés électriques différentes.

59. Procédé selon la revendication 54, caractérisé en ce que la première couche active (210) d'un premier élément transducteur est connectée à un circuit à propriétés différentes de celles d'un circuit connocté à une première coucle

active (210) d'un deuxième élément transducteur.

60. Procédé selon la revendication 54, caractérisé en ce qu'au moins deux des couches actives de transducteurs sont connectées à des dispositifs

électroniques de focalisation séparés pour réaliser une focalisation indépendante.

61. Procédé selon la revendication 54, caractérisé en ce que toutes les couches actives au sein d'un même élément transducteur sont connectées à des dispositifs électroniques de focalisation séparés pour réaliser une focalisation indépendante. 62. Procédé selon la revendication 54, caractérisé en ce que les premiers et seconds récepteurs comportent chacun une fonction de filtration