Brevet FR2486799A1 — publié le 19820122

CAS2 La présente invention concerne une pièce terminale à refroidissement direct pour instrument de cryothérapie. Des recherches cryobiologiques les plus récentes, il découle que la destruction cryogénique est le plus efficace, en cryothérapie, quand la température opératoire de la pièce terminale est aussi basse que possible, cette température étant atteinte en un temps aussi bief que possible après la mise en marche de l'instrument. Il s'ensuit que les instru- ments de cryothérapie modernes fonctionnent le plus souvent à l'azote liquide, tous les efforts étant faits pour obtenir en fonctionnement le maximum d'effet réfrigérant dans la pièce terminale. A l'heure actuelle, on utilise le plus souvent un échangeur de chaleur qui est placé dans l'instrument actif, tandis que les pièces terminales constituent des éléments passifs démontables en contact thermique avec l'instrument cet éléments opposent au passage du flux thermique du tissu traité à l'échangeur une résistance thermique importante ré- sultant, d'une part, de la transition entre la pièce terminale interchangeable et l'instrument et, d'autre part, de la ré- sistance thermique propre de la pièce terminale. Par un cal- cul simple, on établit qu'avec, par exemple, une pièce termi- nale en argent d'un diamètre de 5 mm et d'une longueur de 50 mm, une différence de température d'approximativement 1000C apparaît pour un flux thermique de 15 J/s. La présente inven- tion supprime les inconvénients des pièces terminales connues pour instruments de cryothérapie, une efficacité maximale étant obtenue du fait, avant tout, que l'échangeur contient une garniture poreuse qui est en une matière à propriétés thermi- ques anisotropes et est logée directement dans la pièce ter- minale interchangeable. Selon l'invention, il est prévu une pièce terminale in- terchangeable à refroidissement direct, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur à garniture d'échange de chaleur est disposé dans la pièce terminale interchangeable qui pré- sente un canal d'arrivée d'agent réfrigérant et de petitsca- naux d'agent réfrigérant de liaison, la surface de contact externe du support de la pièce terminale interchangeable étant reliée de manière amovible, par exemple par un raccor- dement boulonné, à la surface de contact interne de la pièce terminale interchangeable, et en ce que le petit tube d'arri- vée d'agent réfrigérant, sur l'axe duquel une soupape est éven- tuellement posée, est ménagé dans une partie formant vis du support de la pièce terminale interchangeable et est relié au canal d'arrivée de la pièce terminale interchangeable, les petits canaux de liaison de la pièce terminale interchangeable étant reliés à un canal collecteur du support, la pièce termi- nale interchangeable portant par une surface de contact in- terne contre une surface de contact externe du support et étant munie d'une enveloppe. Un effet plus accusé que celui exercé par les pièces ter- minales connues est obtenu grâce à la pièce terminale inter- changeable à refroidissement direct pour instrument de cryo- thérapie selon l'invention du fait avant tout que de la matiè- re d'échange de chaleur est directement disposée dans ladite pièce terminale, ce qui supprime la résistance thermique en- gendrée entre la surface de la pièce terminale et l'agent réfrigérant. La transmission de chaleur du tissu réfrigéré à l'agent réfrigérant se trouve améliorée. Un exemple de réalisation de pièce terminale à refroi- dissement direct pour instrument de cryothérapie selon l'in- vention est illustré schématiquement par les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente en coupe longitudinale la struc- ture de la partie active d'un instrument de cryothérapie; la figure 2 représente en coupe longitudinale le support de la pièce terminale interchangeable; - la figure 3 représente en coupe longitudinale la pièce terminale interchangeable; la figure 4 est une vue partiellement en coupe longitu- dinale d'un tampon et la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une sou- pape. La pièce terminale interchangeable 20 est formée d'une enveloppe 29, munie d'une épinglette 26, contenant de la ma- tière d'échange de chaleur 28. L'enveloppe 29 est reliée à une virole 21 dans laquelle sont prévus de petits canaux de liaison 25, un canal d'alimentation 27 et éventuellement des joints étanches intérieur 23 et extérieur 24. La pièce termi- nale interchangeable 20 porte par une surface de contact in- terne 22 contre une surface de contact externe 16 du corps du support 1 de la pièce terminale 20. Un tube 10 assurant 1' amenée d'agent réfrigérant dans la pièce terminale 20 arrive à travers le corps du support l.Une soupape 40 est posée dans le tube 10. La soupape 40 est formée d'un joint étanche 41 contre lequel porte hermétiquement un boulet 42 qui prend appui sur une rondelle à dépression 43. Dans la partie infé- rieure de la soupape 40 est posée une bague porteuse 45 sur la- quelle prend appui un ressort 44. Un canal collecteur 5 et de petits canaux collecteurs 6 sont ménagés dans le corps du support 1 pour évacuer l'agent réfrigérant. Sur le corps du support 1 sont posés un thermomètre 7 et un enroulement chauffant 8.Pour assurer l'étanchéité au vide, il est prévu un manchon 12 muni d'un couvercle 9, si besoin est, avec un manchon étanche 13 délimitant un volume sous vide 14. Un tube 11 d'évacuation d'agent réfrigérant est soudé au couvercle 9. Des conducteurs électriques desservant le thermomètre 7 et 1' enroulement chauffant 8 passent aussi par le tube 11 d'éva- cuation d'agent réfrigérant. Le corps du support 1 est placé dans un tube 15, qui est sous vide. Un raccordement étanche au gaz entre le corps du support 1 et la pièce terminale in- terchangeable 20 est assuré par une vis 2 formée sur le support de la pièce terminale 20 par une arête portante interne 3 et/ ou par une arête portante externe 4. Pour assurer la fermeture étanche au gaz de la pièce terminale interchangeable 20, il est prévu un tampon 30 qui présente une vis 31 et une surface de contact 32 qui porte contre la surface de contact interne 22, éventuellement avec appui, d'une arête 33 du tampon 30 sur le joint étanche exté- rieur 24. Suivant une variante, on peut supprimer la soupape 40 et le pointeau 26, ainsi qu'éventuellement certains des joints étanches, à savoir le joint étanche extérieur 24 et/ou le joint étanche intérieur 23. Il en est de même des arêtes por- tantes intérieure 3 et extérieure 4 ainsi que de l'arête 33 du tampon 30. Le mode de fonctionnement de l'instrument est le suivant: La pièce terminale interchangeable 20 est reliée au corps du support 1. De l'agent réfrigérant pénètre dans la pièce terminale 20 par le petit tube 10 qui traverse le corps du support 1 de la pièce terminale 20. Une transmission de cha- leur a lieu dans la matière d'échange de chaleur 28, à l'inté- rieur de la pièce terminale 20. L'évacuation d'agent réfrigé- rant à partir de la pièce terminale 20 est assurée par les petits canaux de liaison 25, le canal collecteur 5, les petits canaux collecteurs 6 et par le tube 11 d'évacuation d'agent réfrigérant. Le chauffage de la pièce terminale 20 est opéré par l'enroulement chauffant 8. La température de la pièce terminale 20 est décelée par le thermomètre 7. La liaison étan- che entre la pièce terminale 10 et le corps du support 1 est assurée par les surfaces de contact interne 22 et externe 16 qui présentent éventuellement, l'une, les arêtes d'appui intérieure 3 et extérieure 4 et l'autre, les joints étanches intérieur 23 et extérieur 24. La pièce terminale interchangea- ble 20 est enfermée dans une enveloppe 29 qui peut porter sui- vant son axe une épinglette 26. Si elle est prévue, l'épin- glette 26 sert, après réunion de la pièce terminale 20 avec le corps du support 1, à écarter le boulet 42 de la soupape de sûreté du joint étanche 'associé 41 pour permettre à l'agent réfrigérant de franchir ce joint 41. Le boulet 42 est solli- cité vers ce joint 41 par la rondelle à dépression 43 subis- sant l'action du ressort 44, qui prend appui sur la bague porteuse 45. La soupape 40 permet de remplacer la pièce ter- minale interchangeable 20 en maintenant la surpression opé- ratoire dans le petit tube 10 et évite simultanément la con- densation d'humidité atmosphérique dans ce tube 10. La virole 21, vissée dans un taraudage du corps du support 1 de la pièce terminale 20 interdit toute communication entre les fractions de réfrigérant arrivante et sortante, ainsi qu'entre l'agent réfrigérant et l'atmosphère extérieure au moyen des joints intérieur 23 et/ou extérieur 24 réalisés,-par exemple, en "Téflon". La stérilisation de la pièce terminale interchangeable est permise par le tampon représenté schématiquement sur la figure 4 qui, au moyen de sa vis 31, intercepte le canal d'arrivée 27 et les petits canaux de liaison 25 de la pièce terminale 20 en pressant l'arête 33 du tampon 30 contre le joint étanche extérieur 24. L'étanchéité entre la pièce ter- minale 20 et le corps du support 1 ou le tampon 30 peut en variante être assurée par application du joint intérieur 23 et/ou du joint extérieur 24 contre la surface de contact ex- terne 16 ou interne 32 ou, éventuellement, par application de la surface de contact interne 22 contre la surface de contact externe 16 ou, selon le cas, contre la surface de contact 32 au moyen du raccordement temporaire assuré par exemple par coopération entre la vis du corps du support 1 de la pièce terminale 20 et un taraudage ménagé dans la virole 21 de la pièce terminale 20. La condition à satisfaire pour obtenir l'étanchéité est que les génératrices rectilignes de la surface de contact interne 22 de la pièce terminale 20 et de la surface de contact externe 16 du corps du support l'de la pièce terminale, génératrices qui coupent l'axe de la pièce terminale 20, fassent un angle constant aveccet axe. Un autre mode d'obtention de l'étanchéité entre le corps du support 1 de la pièce terminale 20 et la pièce terminale 20 consiste à remplacer les joints intérieur 23 et/ou extérieur 24 par des arêtes et les arêtes portantes intérieure 3 et/ou exté- rieure 4 par des joints étanches. La matière d'échange de chaleur la plus indiquée est une garniture métallique poreuse conçue de manière à établir des conductibilités thermiques différentes suivant des direc- tions perpendiculaires à la surface de la pièce terminale 20 et suivant la direction d'écoulement de l'agent réfrigérant à travers la matière d'échange de chaleur 28. Un ensemble d'anneaux parallèles formés de grilles ou de feuilles perfo- rées métalliques à bonne conductibilité thermique, mis en contact thermique par leur pourtour extérieur (par exemple par soudage) avec la surface intérieure de l'enveloppe 29 de la pièce terminale 20, constitue un exemple d'agencement convenant pour les interventions du type exigeant un refroidissement d' efficacité maximale dans la zone cylindrique de la pièce ter- minale interchangeable 20 (par exemple interventions procto- logiques). Au cas o il faut surtout rendre le refroidissement efficace dans la zone frontale de la pièce terminale 20 (par exemple pour des interventions dermatologiques ou gynécolo- giques), il est indiqué que la matière d'échange de chaleur 28 soit formée, par exemple, d'une bande de grille métalli- que enroulée en spirale autour de l'axe de la pièce terminale , ou encore d'un ensemble de cylindres coaxiaux ou, éven- tuellement, d'un ensemble d'hémisphères concentriques formés de grille métalliques ou de feuilles perforées métalliques. REVENDICATIONS 1. Pièce terminale interchangeable à refroidissement direct pour instrument de cryothérapie, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur à garniture d'échange de chaleur (28) est disposé dans la pièce terminale interchangeable (20) qui présente un canal d'arrivée d'agent réfrigérant (27) et de petits canaux d'agent réfrigérant de liaison (25), la sur- face de contact externe (16) du corps du support (1) de la pièce terminale interchangeable (20) étant reliée de manière amovible à la surface de contact interne (22) de la pièce terminale interchangeable (20) , et en ce que le petit tube d'arrivée d'agent réfrigérant (10), sur l'axe duquel une sou- pape (40) est éventuellement posée, est ménagé dans une partie formant vis du corps du support (1) de la pièce terminale interchangeable (20), et est relié au canal d'arrivée (27) de la pièce terminale interchangeable (20), les petits canaux de liaison (25) de la pièce terminale interchangeable étant reliés à un canal collecteur (5) du corps du support (1), la pièce terminale interchangeable portant par une surface de contact interne (22) contre une surface de contact externe (16) du corps du support (1) et étant munie d'une enveloppe (29). 2. Pièce terminale à refroidissement direct selon la revendication 1, caractérisée en ce que les génératrices rec- tilignes de la surface de contact interne (22) de la pièce terminale interchangeable (20) et de la surface de contact externe (16) du corps du support (1) de la pièce terminale (20) coupent l'axe commun de la pièce terminale (20) et du corps du support (1) de cette pièce et font un angle égal avec cet axe, la surface de contact interne (22) de la pièce terminale (20) étant réunie avec la surface de contact externe (16) du corps du support (1) de la pièce terminale (20) par un raccordement temporaire, par exemple boulonné. 3. Pièce terminale à refroidissement direct selon la revendication 1, caractérisée en ce que sa surface de contact interne (22) présente un joint étanche extérieur (24) et/ou un joint étanche intérieur (23) et, en variante ou en outre, la surface de contact externe (16) du-corps du support (1) de la pièce terminale (20) présente une arête portante exté- -2486799 rieure (4) et/ou un arête portante intérieure (3). 4. Pièce terminale à refroidissement direct selon la revendication 1, caractérisée en ce que sa surface de contact interne (22) présente une arête portante extérieure (24) et/ou une arête portante intérieure (23) et, en variante ou en outre, la surface de contact externe (16) du corps du support (1) de la pièce terminale (20) présente un joint étan- che extérieur (4) et/ou un joint étanche intérieur (3). 5. Pièce terminale à refroidissement direct selon la revendication 1, caractérisée en ce-qu'une épinglette (26) est fixée suivant son axe à la surface intérieure de son en- veloppe (29) et en ce qu'une soupape (40) est montée sur l'axe du petit tube (10) d'arrivée-d'agent réfrigérant liquide. 6. Pièce terminale à refroidissement direct selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce terminale interchangeable (20) est munied'un tampon (30) amovible, qui présente une surface de contact (32) de forme épousant celle de la surface de contact interne (22) de la pièce terminale (20), ainsi qu'une arête (33) de diamètre correspondant au diamètre moyen du joint étanche extérieur (24) de la pièce terminale (20). 7.Pièce terminale à refroidissement direct selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière d'échange de chaleur (28) est formée de grilles métalliques ou de feuilles métalliques perforées à bonne conductibilité qui sont en contact thermi- que par leur pourtour extérieur avec la surface interne de 1' enveloppe (29) de la pièce terminale (20).