Brevet FR2412301A1 — publié le 19790720

La présente invention concerne les dispositifs pour la désintégration des concrétions pierreuses des voies urinaires et a notamment pour objet un lithotriteur ou dispositif pour le broyage ou fractionnement électro-hydraulique des concrétions dans les voies urinaires. Elle peut trouver des applications dans le traitement thérapeutique de la lithiase urinaire sans intervention chirurgicale. Par "concrétion" on entend ici une formation pierreuse calcique ou alcaline qui se présente dans les voies urinaires, et par "appareil pour le broyage électro-hydraulique" desdites concrétions, un appareil créant une onde de choc hydraulique dans un liquide de travail introduit, dans les voies urinaires, lorsqu'unie décharge traverse l'intervalle d'éclatement bu disruptif) pour exercer une action sur ladite concrétion. L'idée d'utiliser l'effet électro-hydraulique pour le broyage des concrétions dans les voies urinaires n'est pas nouvelle. Elle a été émise il y a plus d'une vingtaine d'années. Depuis, les techniciens ont mis. au point un grand nombre d'appareils dont l'action se fonde sur l'effet électro-hydraulique. Beaucoup de ces appareils ont été utilisés dans le traitement thérapeutique. en clinique de la lithiase urinaire et ont permis d'obtenir des effets curatifs certains. Les appareils pour le broyage des concrétions par action électrohydraulique, connus actuellement, sont, pour l'essentiel, d'une conception analogue, et comprennent un éclateur dont les électrodes coaxiales sont connectées à un générateur d'impulsions électriques, les extrémités des électrodes étant disposées dans le plan de#l'extrémité de l'éclateur (voir le certificat d'auteur de 1'U.R.S.S. n0 221 209).Assez souvent l'utilisation de ce genre d'appareils s'avère beaucoup plus efficace que celle des désintégrateurs à ultra-sons, surtout si l'on cherche à broyer des calculs urinaires alcalins Mais les appareils cités ne permettent de créer que les ondes de choc hydrauliques à front sphérique, dont une partie seulement agit sur la concrétion, le reste étant dirigé vers les parois des voies urinaires; ce qui, d'une part, ne permet pas d'utiliser rationnellement 11 énergie appliquée à l'éclateur électrique, et d'autre part, fait courir un risque de perforation des voies urinaires. On connut aussi un appareil pour le broyage des concrétions par action électro-hydraulique, créant des ondes de choc hydrauliques orientées dont la majeure partie de l'énergie est utilisée pour la désintégration des concrétions (voir le certificat d'auteur de l'U.R.8.S. n0 228 864). D'après la description donnée de cet appareil, celui-ci comprend un éclateur que l'on introduit dans les voies urinaires et qui comporte une électrode cylindrique extérieure et une électrode centrale. L'électrode centrale est montée à l'intérieur de l'électrode extérieure, coaxialement à elle Les extrémités de ces électrodes sont disposées dans différents plarsde la section transversale de l'éclateur, la distance d'éclatement entre les électrodes étant égale à la longueur de la normale abaissée de la surface de l'électrode centrale sur la surface intérieure de 1 électrode extérieure. Chacune de ces électrodes est connectée à un générateur d'impulsions électriques par un conducteur isolé, réuni aux autres conducteurs en formant avec ceux-ci un câble souple.Lesdits conducteurs sont de simples fils électriques dont chacun a une gaine isolante et se rattache à une électrode. Les électrodes sont aussi séparées par un isolant électrique arrivant jusqu'à extrémité de ltélectrode centrale. Lorsqu'on applique une impulsion électrique à lléclateur dlun appareil de ce genre, une décharge électrique passe entre ltextrémitédedeltélectrode centrale et la surface intérieure de l'électrode cylindrique extérieure, grâce à quoi une onde de choc hydraulique se forme dans l'espace cylindrique de l'électrode extérieure. Réfléchie par les parois intérieures de l'électrode extérieure, l'onde de choc hydraulique forme un front dirigé étroit et se propage essentiellement vers la concrétion. La majeure partie de l'énergie appliquée est employée pour la désagrégation de la concrétion, et le danger de lésion des parois des voies urinaires est sensiblement amoindri. L'utilisation d'un tel appareil est limitée dans une large mesure par le diamètre de l'éclateur et par celui de son câble d'alimentation. En particulier, l'utilisation de l'appareil décrit est pratiquement exclue pour les malades de sexe masculin âgés de moins de treize ans, ainsi que pour les malades dont le canal de l'urètre est d'un faible diamètre. l'appareil est également inutilisable en cas de présence de calculs dans les. uretères. Il est important de remarquer que le problème ne peut être résolu par une simple diminution géométrique du: diamètre de l'éclateur électrique et du câble, étant donné que cela entraîne obligatoirement une diminution de la distance d'éclatement, et par conséquent, une diminution de la puissance du choc électro-hydraulique La réduction du diamètre du câble entraîne une augmentation de sa résistance et provoque généralement la fusion (grillage) des connexions de ses conducteurs avec les électrodes de l'éclateur. On s'est donc propose de mettre au point un appareil pour le broyage des concrétions par action électro-hydraulique, conçu de manière que, tout en diminuant les diamètres deltéclr et du câble, il assure une percussion électro-hydraulique d'une puissance suffisante pour le broyage des concrétions. Ce problème est résolu du fait que, dans un lithotriteur ou appareil de fonctionnement de concrétions dans les voies urinaires par action électro-hydraulique, comprenant un éclateur électrique coaxial destiné à être introduit dans les voies urinaires et dont les extrémités des électrodes centrale et extérieure sont décalées l'une par rapport à l'autre le long de l'axe de l'éclateur électrique, et un câble souple pour la connexion desdites électrodes à un générateur d'impulsions électriques, suivant l'invention ledit câble souple est un câble coaxial dont le conducteur central a une longueur supérieure à celle du conducteur extérieur formé par un ruban métallique enroulé en spirale, ledit conducteur central passant à l'intérieur de l'électrode extérieure coaxiale et servant d'électrode centrale de l'éclateur électrique, la partie comprise entre l'extrémité de l'électrode centrale et l'extrémité de l'électrode extérieure étant recouverte d'un isolant électrique de manière à ne former une distance d'éclatement qu'entre les extrémités desdites électrodes. Le principal avantage du dispositif suivant l'invention sur ceux de l'art antérieur réside en ce que, tout en permettant de réduire les diamètres de ltéclateur électrique et du câble, l'appareil conserve une distance d'éclatement identique à celle des dispositifs connus et permet d'appliquer à l'éclateur électrique des impulsions électriques relativement importantes. Grâce aux avantages mentionnés, leappareil faisant l'objet de l'invention peut étire utilisé avec succès pour traiter la lithiase urinaire chez les enfants et chez les malades dont l'urètre est d'un faible diamètre ou dont les uretères sont rétrécis. Il est souhaitable que le conducteur extérieur du cible coaxial souple soit fabriqué en clinquant ou mince feuille métallique conductrice analogue et qu'il soit recouvert d'un isolant conjointement avec extérieure de 1' éclateur. Il est avantageux, au point de vue technologique, de réaliser en forme de c8ne la surface de 11 isolant électrique remplissant l'espace compris entre l'extrémité de l'électrode centrale et celle de l'électrode extérieure. Il est avantageux que le conducteur central du cible soupe ait une longueur inférieure à la somme des longueurs du conducteur extérieur du câble et de l'électrode extérieure de l'éclateur électrique, et que la surface de l'isolant électrique entre les extrémités de l'électrode centrale et de l'électrode extérieure forme un cône intérieur régulier dont l'axe colncide avec l'axe de l'éclateur. Une telle version de l'appareil permet, tout en diminuant le diamètre de l'éclateur électrique, d'obtenir un front concentré de l'onde de choc hydraulique. Il est avantageux que le conducteur central du câble souple ait une longueur supérieure à la somme des longueurs du conducteur extérieur et de l'électrode extérieure de l'éclateur, et que la surface de l'isolant électrique entre les extrémités de l'électrode centrale et de l'électrode extérieure forme un cône extérieur régulier dont ltaxe coïncide avec l'axe de l'éclateur électrique. Une telle version permet d'utiliser efficacement ledit appareil pour le broyage des concrétions présentant des creux et des trous dans lesquels il est possible d'introduire l'éclateur. Suivant encore une autre variante avantageuse de l'appareil proposé, le conducteur central a une longueur supérieure à la somme des longueurs du conducteur extérieur du câble souple et de l'électrode extérieure de l'éclateur, et l'axe de la surface conique de l'isolant électrique remplissant l'espace entre les extrémités de l'électrode centrale et de l'électrode extérieure, est orienté sous un angle par rapport à l'axe de l'éclateur pour former une distance d'éclatement le long de la génératrice de la surface conique de plus petite longueur. Une telle réalisation de l'appareil permet de broyer les concrétions auxquelles, par suite d'un rétrécissement ou d'unedéviation de l'uretère, l'éclateur ne peut avoir accès que sous un certain angle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, de plusieurs modes de réalisation non limitatifs illustrés par les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue générale du dispositif de fonctionnement des concrétions dans les voies urinaires suivant l'invention -; - la figure 2 illustre un mode de réalisation de appareil conforme à l'invention, dans lequel la longueur du conducteur central du câble coaxial est inférieure à la somme des longueurs du conducteurs extérieur et de l'électrode extérieure de l'éclateur électrique, en vue d'assurer un front concentré de l'onde de choc électrohydraulique ;;- - la figure 3 représente la position de l'éclateur de la figure 2 dans l'uretère pendant le broyage d'une concrétion, suivant l'invention - la figure 4 représente un mode de réalisation de 1'appareil, dans lequel la #sur du oenducter caitoeI n cESesotse est supérieure à la somme des longueurs du conducteur extérieur et de l'électrode extérieure de l'éclateur, suivant l'invention - la figure 5 représente la position de l'éclateur de la figure 4 lors de son introduction dans le creux d'une concrétion avant l'application d'une impulsion électrique, suivant lVinvention ~ - la figure 6 représente le broyage d'une concrétion présentant un creux, à l'aide de l'appareil réalisé suivant la figure 4 - la figure 7 représente un mode de réalisation de l'appareil conforme à l'invention dans lequel l'intervalle dséclatement (ou de disruption) se trouve d'un côté de l'éclateur afin de diriger latéralement le front de l'onde de choc électro-hydraulique, suivant l'invention - la figure 8 représente la position de l'éclateur électrique et du câble de l'appareil montré sur la figure 7 lors du broyage des concrétions dans un uretère incurvé. Le lithotriteur pour voies urinaires comprend un éclateur 1 relié par un cible souple 2 à un générateur 3 d'impulsions électriques, comme représenté sur la figure 1. L'éclateur 1 se compose d'une électrode extérieure 4, sous forme d'un cylindre creux, et d'une électrode centrale 5 montée coaxialement à l'intérieur de l'électrode extérieure 4. Les extrémités 6 et 7 des électrodes 4 et 5 sont décalées l'unepar rapport à l'autre le long de l'axe de prédateur 1. Le câble souple 2 est un cible coaxial ayant un conducteur extérieur 8 et, à l'intérieur de celui-ci un conducteur coaxial central 9. Suivant l'invention, le conducteur central 9 a une longueur supérieure à celle du conducteur extérieur 8 et sert d'électrode centrale 5 de l'éclateur 1. L'intervalle entre le conducteur extérieur 8 et le conducteur central 9 est rempli d'un isolant électrique 10. L'isolant électrique 10 remplit aussi l'intervalle entre ltextré- mité 6 de l'électrode extérieure 4 et l'extrémité 7 de lsélectrode centrale 5 de l'éclateur 1, afin que, conformément à l'invention, un intervalle d'éclatement (de disrupton) ne soit formé qu'entre ces extrémités. Le conducteur extérieur 8 est un rubant métallique Il enroulé en spirale et recouvert, conjointement avec ltélec- trode extérieure 4, d'une couche 12 d'isolant électrique, comme représenté sur la figure 2. Le rubant métallique Il peut être constitué par un clinquant ou une mince feuille métallique conductrice analogue. Comme indiqué sur les figures 1 et 2, la surface 13 de l'isolant électrique 10 comprise entre les extrémités 6 et 7 est de forme conique. Diverses variantes d'exécution de l'appareil sont possibles, en particulier, comme on le voit sur la figure 2, le conducteur central 9 du câble souple 2 a une longueur inférieure à la somme des longueurs du conducteur extérieur 8 et de l'électrode extérieure 4. La surface 13 de l'isolant électrique 10 comprise entre les extrémités 6 et 7 des électrodes 4 et 5 forme un cône intérieur régulier dont l'axe 14 coincide avec l'axe de l'éclateur électrique 1. Lorsqu'on fait passer le courant dans un tel éclateur, il se produit une décharge dans l'intervalle d'éclatement entre les extrémités 6 et 7 et il se forme alors une onde de choc hydraulique dans le liquide (de travail) introduit préalablement dans l'uretère. Cette onde de choc présente un front dirigé étroit ou concentré 15 représenté sur la figure 2 par des traits mixtes. L'éclateur 1 est introduit dans l'uretère 16 à l'aide d'un cystoscope 17 à travers l'urètre 18 et la cavité 19 de la vessie 20. Au cours du broyage de la concrétion 21 l'énergie du choc électrohydraulique est dépensée essentiellement pour le broyage de la concrétion 21 et n'exerce pratiquement aucune action sur les parois de l'uretère 16, ce qui améliore notablement la sécurité d'emploi de cet appareil. Considérant maintenant la figure 4, qui représente un mode de réalisation de l'appareil conforme à l'invention, on voit que le conducteur central 9 du câble souple 2 a une longueur supérieure à la somme des longueurs du conducteur extérieur 8 et de l'électrode extérieure 4 La surface 13 de l'isolant électrique 10 comprise entre les extrémités 6 et 7 des électrodes forme un cône solide régulier dont l'axe 14 coincide avec l'axe de l'éclateur électrique 1. Une telle variante. est avantageuse en cas de broyage de concrétions 22 présentant des trous ou des creux comme celui apparaissant sur la figure 5. On introduit l'éclateur 1 dans le creux de la concrétion en le faisant passer à travers un cathéter 23, et lorsque la décharge a lieu, la concrétion est détruite par une onde de choc hydraulique dont le front est orienté de différents côtés et agit de la manière montrée sur la figure 6. Considérant maintenant la figure 7, qui représente un autre mode de réalisation destiné à être employé lorsqu'vil est impossible d'approcher l'appareil autrement que sous un certain angle dans cette variante, l'éclateur 1 et le câble 2 sont conçus de manière que le conducteur central 9 ait une longueur supérieure à la somme des longueurs du conducteur extérieur 8 et de l'électrode extérieure 4, l'axe 14 de la surface conique 13 de l'isolant électrique compris entre les extrémités 6 et 7 formant un angle avecl'axe 24 de l'éclateur 1.L'intervalle d'éclatement se trouve dans ce cas le long de la génératrice de la surface conique 13 suivant la plus petite distance entre les extrémités des électrodes de l'éclateur 1. Lorsqu'une décharge se produit entre les électrodes, il se forme une onde de choc hydraulique dont le front est orienté sous un angle par rapport à l'axe de éclateur 1. Comme le montre la figure 8, quand on utilise un éclateur 1 de ce type, on l'amène à la concrétion en approchant de celle-ci 1'intervalle d'éclatement. Le mode d'emploi de l'appareil conforme à l'invention est le suivant. A l'aide d'une seringue ou d'un cathéter, on introduit dans la zone de la concrétion à éliminer un liquide de travail, de l'eau par exemple. Après avoir introduit dans l'urètre 18 le cystoscope 17, on fait passer par son intermédiaire l'éclateur électrique 1 dans l'uretère 16, et, en agissant sur le câble souple 2, on fait avancer ledit éclateur jusqu'à la concrétion. La suite de l'opération se déroule comme décrit plus haut, en utilisant un appareil de contrôle à rayons X à écran de télévision pour orienter l'éclateur en fonction du type de concrétion, de sa forme géométrique et des particularités de la structure physiologique des voies urinaires, ainsi que le la variante utilisée du dispositif faisant l'objet de l'invention. On branche ensuite sur le secteur le générateur d'impulsions électriques et l'éclateur 1 afin de produire l'onde de choc hydraulique nécessaire au broyage de la concrétion. Les avantages de lsappareil, objet de l'invention, sur ceux déjà connus consistent en ce que, bien que son éclateur et son cible soient de diamètres réduits, il permet d'obtenir le même intervalle d'éclatement qoedans les appareils connus et d-'appliquer à son éclateur des impulsions suffisamment puissantes pour ltemployer avec succès dans le traitement de la lithiase urinaire chez -les enfants et chez les adultes dont l'urètre est d'un faible diamètre ou qui présentent un rétrécissement de l'uretère. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Lithotriteur électro-hydraulique pour voies urinaires, du type comprenant un éclateur électrique coaxial destiné à être introduit dans les voies urinaires et comportant une électrode extérieure et une électrode centrale dont les extrémités respectives sont décalées l'une par rapport à l'autre le long de llaxe de l'éclateur électrique, et un cible souple pour la connexion desdites électrodes à un générateur d'impulsions électriques, caractérisé en ce que ledit cible souple est un câble coaxial comportant un conducteur central et un conducteur extérieur formé dtun ruban métallique enroulé en spirale, ledit conducteur central, plus long que ledit conducteur extérieur, passant à l'intérieur deltélectrode extérieure et servant d'électrode centrale précitée de l'éclateur électrique, et en ce que dans la zone comprise entre les extrémités des électrodes centrale et extérieure est placé un matériau isolant électrique de manière à ne former un intervalle d'éclatement qu'entre les extrémités desdites électrodes. 2. Lithotriteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur extérieur du câble coaxial souple est constitué de clinquant ou mince feuille métalllique conductrice analogue, revêtu, conjointement avec ltélectrode extérieure de l'éclateur électrique, d'un matériau isolant appliqué. 3. Lithotriteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface de l'isolant électrique remplissant l'espace compris entre l'extrémité de l'électrode centrale et l'extrémité de l'électrode extérieure est de forme conique. 4. Lithotriteur selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le conducteur central du câble souple a une longueur inférieure à la somme de celle du conducteur extérieur du câble et de celle de l'électrode extérieure de l'éclateur, la surface de l'isolant électrique comprise entre les extrémités de l'électrode centrale et de l'électrode extérieure formant un espace conique intérieur régulier dont l'axe coïncide avec celui de l'éclateur électrique. 5. Lithotriteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le conducteur central du câble souple a une longueur supérieure à la somme de celle du conducteur extérieur et de celle de l'électrode extérieure du déchargeur électrique, la surface de l'isolant électrique comprise entre les extrémités de l'électrode centrale et de l'électrode extérieure formant un cône extérieur régulier dont l'axe coincide avec celui du déchargeur électrique. 6. Lithotriteur selon l'une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que le conducteur central a une longueur supérieure à la somme de la longueur du conducteur extérieur du cable et de la longueur de l'électrode extérieure du déchargeur électrique, l'axe de la surface conique de 11 isolant électrique remplissant l'espace entre les extrémités de l'électrode centrale et de l'électrode extérieure étant orienté sous un angle par rapport à l'axe du déchargeur électrique sin de former un intervalle d'éclatement le long de la génératrice de la surface conique ayant la plus petite longueur.