Brevet FR2605874A1 — publié le 19880506

"Dispositif pour l'exécution clinique de la lithotripsie extra- corporelle" L'invention concerne un dispositif pour l'exécution clinique de la lithotripsie extra-corporelle par onde de choc focalisée qui est constitué par un réflecteur elliptique dans lequel est logé un éclateur, une source et de plus un instrument de visée. Par le certificat d'auteur tchécoslovaque n {PV 4066-85), on connaît un dispositif pour l'exécution expérimentale ou pour la destruction de calculs biliaires par onde de choc focalisée. L'onde de choc est déjà utilisée cliniquement pour le traitement médical des lithiases rénales. L'onde de choc est produite par décharge électrique dans l'eau, qui est la source ponctuelle de l'onde de choc sphérique. Pour obtenir l'effet recherché, c'est-à-dire la destruction-'des calculs, en portant le moins de dommages possibles aux tissus environnants, il est nécessaire de focaliser l'énergie de l'onde de choc. La focalisation s'effectue d'une cavité elliptique qui, par réflexion, concentre l'onde de pression depuis le foyer initial o est logé l'éclateur, dans le deuxième foyer de l'ellipsoïde de révolution. Le deuxième foyer est situé au point o se trouve le calcul et c'est la raison pour laquelle une moitié de l'ellipsoïde est utilisée pour la focalisation. Le dispositif connu cidessus a été expérimenté par la destruction de calculs humains introduits par une opération dans le corps de porcs. Mais, pour des utilisations cliniques, ce dispositif ne permet ni une stabilité fiable de l'éclateur à eau, ni une visée parfaite du calcul, ni une manipulation facile. Les inconvénients ci-dessus sont éliminés par le dis- positif selon l'invention destiné à l'exécution clinique de la lithotripsie extra-corporelle par onde de choc focalisée qui se compose. d'un réflecteur elliptique dans lequel est logé un éclateur, d'une source et de plus d'un instrument de repérage. I1 est caractérisé par le fait que le réflecteur 2 2605874 elliptique dans lequel est logé un éclateur à eau qui est relié à un condensateur à impulsions chargé de façon impulsionnelle au moyen d'un commutateur unidirectionnel est raccordé à un manipulateur à plusieurs degrés de liberté, qu'au dessus du réflecteur elliptique est installé un lit de malade, ou bien que le réflecteur elliptique est monté à poste fixe et que le lit peut être déplacé suivant les axes x, y et z. Selon un autre point remarquable de l'invention, le réflecteur elliptique est équipé d'une poche à eau posée sur la partie de pose du réflecteur elliptique. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le lit de malade est pourvu d'un bain d'eau avec garniture d'étanchéité. Selon un autre mode de réalisation, les pointes de l'éclateur sont connectées aux électrodes de deux condensateurs montés en série, qui sont chargés parallèlement. De plus, il est avantageusement prévu que l'éclateur à eau possède une pointe dans le plan passant par le plan du réflecteur optique et que l'autre pointe est dirigée dans le sens de son axe principal. Selon une variante, les pointes de l'éclateur à eau peuvent être disposées dans le plan focal du réflecteur optique, perpendiculairement à son axe principal. L'avantage principal du dispositif selon l'invention consiste en la possibilité qu'il offre de produire des ondes de choc reproductibles, dans la possibilité également de régler en continu la distance entre les pointes d'électrode tout en prolongeant considérablement leur durée de vie, et dans l'augmentation de la fiabilité du traitement des lithiases grace à la perfection du repérage des calculs et au réglage correct de la position réciproque du patient et du réflecteur elliptique. Le réglage de cette position réciproque est rendu possible par l'utilisation d'un manipulateur à plusieurs degrés de liberté. Le lit du malade permet un contact acoustique parfait du réflecteur elliptique avec le patient. Le dispositif électrique est relié à une unité de commande qui permet un échelonnement dans le temps optimal du moment de déclenchement de l'onde de choc. Le dispositif selon l'invention est décrit en détail ci-après grâce à un exemple de réalisation destiné au traitement de la lithiase biliaire en référence au dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 représente schématiquement l'ensemble du dispositif; - la figure 2 montre la disposition de l'éclateur à eau; - la figure 3 représente un autre mode de réalisation de l'éclateur à eau; - la figure 4 est le schéma de montage de production de l'onde de choc; - la figure 5 est un autre mode de réalisation du schéma de montage suivant la figure 4. Comme le montre la figure 1, le dispositif est constitué par un réflecteur elliptique 1 qui est monté sur le manipulateur 2 à six degrés de liberté. Sur le manipulateur 2 est montée à un emplacement approprié une sonde de repérage à deux dimensions 3, suivant une définition telle que le foyer du réflecteur elliptique 1 se trouve toujours dans le plan d'image de la sonde de repérage 3 à deux dimensions. Selon un agencement de construction du réflecteur elliptique 1, l'excentricité de l'ellipse peut être modifiée en faisant varier le demi-axe. On obtient ainsi la possibilité de focaliser l'onde de choc dans des calculs situés profondément, par exemple lorsqu'ils sont coincés dans les voies biliaires. Au réflecteur elliptique 1 est relié coaxialement le condensateur à impulsions 5. Le manipulateur 2 est formé par une table à mouvements croisés 6, qui permet des mouvements suivant lps axes x et y. Sur la table à mouvements croisés 6 est fixé le vérin de levage 7 qui permet les mouvements du bras 8 suivant l'axe z. Le bras 8 est fixé oscillant au vérin de levage 7 de sorte qu'on peut le déplacer dans la zone de l'angle LJ. Le bras 8 porte le réflecteur elliptique 1 proprement dit qui peut tourner et pivoter dans la zone de l'angle V. L'ouverture du réflecteur elliptique 1 s'ouvre vers le haut en direction du lit du patient 4 qui est formé par un bain d'eau. Les parois 40 de confinement du bain 4 sont raccordées de façon étanche à l'eau aux bords supérieurs du réflecteur elliptique 1. Selon un autre mode de réalisation, le bain d'eau peut être remplacé par une poche à eau qui est posée directement sur l'ouverture supérieure du réflecteur elliptique 1. A la figure 2'est représenté un mode de réalisation de l'éclateur à eau 9 qui est disposé dans le réflecteur elliptique 1 de telle sorte que ses pointes se déplacent dans le plan focal du réflecteur elliptique 1. La figure 3 représente une variante de réalisation de l'éclateur à eau 9. Une pointe de l'éclateur à eau 9 se trouve dans le plan passant par le foyer du réflecteur elliptique 1 et l'autre pointe est dirigée dans le sens de son axe principal. Dans ce cas, le condensateur 5 est disposé dans l'axe du réflecteur elliptique 1, dans sa partie inférieure. Dans les deux cas représentés aux figures 2 et 3, l'écarte- ment entre les pointes de l'éclateur à eau peut être modifié par réglage. La figure 4 montre un schéma de montage du générateur d'onde de choc. A partir de la source de courant continu haute tension 10, et par l'intermédiaire de la résistance 13 est chargé le condensateur auxiliaire 11 d'o est chargé par impulsions par l'intermédiaire de l'inductance 12 le condensateur opératoire 5 auquel est connecté l'éclateur à eau 9 produisant l'onde de pression. Dans le circuit de charge du condensateur opératoire 5 est intercalé le commutateur unidirectionnel 14 qui ne laisse passer le courant que dans un sens. A la figure 5 est représentée une variante de montage du générateur d'ondes de choc utilisant un circuit avec doubleur de tension d'entrée. A partir d'une autre source de haute tension 19 le condensateur 15 est chargé par l'intermédiaire de la premiere inductance 18 et de l'impédance 17. Après enclenchement du commutateur unidirectionnel 14 il se produit une inversion de polarité du condensateur 15 et d'un autre condensateur 16 de sorte qu'une tension initiale doublée apparaît entre les pointes de l'éclateur à eau. Le dispositif selon l'invention est de plus équipé d'une unité de commande pour assurer la précision de déclenchement de l'onde de choc. L'unité de commande synchronise non seulement la marche de l'onde de choc avec l'électrocardiogramme et le cycle respiratoire, mais suit de plus des paramètres physiques comme par exemple l'écartement des pointes de l'éclateur à eau 9. Avec le dispositif selon l'invention on opère de la façon suivante..Le patient est amené dans le lit 4. Le contact acoustique proprement dit de la partie intéressée du tronc du patient s'effectue au moyen du bain d'eau ou de la poche à eau. Lorsqu'on utilise le bain d'eau, la garniture d'étanchéité 40 empêche l'eau de s'échapper. Le bain d'eau se trouve seulement dans la zone d'utilisation, la partie supérieure du tronc et les membres sont sans eau. La garniture d'étanchéité 40 permet de bien fixer les organes de la cavité abdominale. Lorsqu'on utilise la poche d'eau, celle-ci est posée directement sur l'ouverture supérieure du réflecteur elliptique 1. Ensuite s'effectue le repérage de calcul au moyen de la sonde de repérage 3. Le réglage précis du réflecteur optique 1 est effectué en déplaçant l'ensemble du système du manipulateur 2 ou en déplaçant le lit. Lorsqu'on utilise le bain d'eau, la sonde de repérage 3 est fixée au réflecteur elliptique 1 de façon que le plan en image recoupe l'axe principal du réflecteur elliptique 1 exactement au foyer situé à:l'opposé de l'éclateur à eau 9. Lorsque l'onde de choc est transmise au moyen de la poche à eau de transmission, le repérage peut s'effectuer au moyen du système de repérage constitué par deux projections radiographiques croisées. Dans ce cas, le mouvement défini doit être déterminé de sorte que la position du foyer du réflecteur elliptique 1 qui se trouve à l'opposé de l'éclateur à eau 9 soit toujours visible sur le moniteur. Le médecin donne un signal pour déclencher l'onde de choc dès qu'il est convaincu de la justesse du repérage. Mais la décharge s'effectue à l'instant o le déclenchement est déterminé par l'unité de commande. Le dispositif selon l'invention permet aussi bien la destruction totale des calculs que leur fractionnement par de petites doses de choc. Mais il est nécessaire de combiner ce deuxième traitement médical avec une thérapie de dissolution pharmacologique de façon appropriée. 7 2605874 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'exécution clinique de la lithotripsie extracorporelle par onde de choc focalisée qui est constitué par un réflecteur elliptique dans lequel est logé un éclateur, d'une source, et d'un instrument de repérage, caractérisé en ce que le réflecteur elliptique (1) dans lequel est logé un éclateur à eau (9) qui est raccordé à un condensateur (5) opératoire chargé par impulsions par l'intermédiaire d'un commutateur unidirectionnel (14) est monté sur un manipulateur (2) ou à poste fixe, un lit de malade (4) étant installé au-dessus du réflecteur elliptique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réflecteur elliptique est équipé d'une poche à eau posée sur la partie de pose du réflecteur elliptique (1). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lit du malade (4) est pourvu d'un bain d'eau avec garniture d'étanchéité (40). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que les pointes de l'éclateur à eau (9) sont reliées aux électrodes de deux condensateurs (15,16) montés en série qui sont chargés parallèlement. 5. Dispositif selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'éclateur. à eau (9) possède une pointe dans le plan passant par le foyer du réflecteur elliptique (1) et l'autre pointe est dirigée dans le sens de l'axe principal. 6. Dispositif selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pointes de l'éclateur à eau (9) sont disposées dans le plan focal du réflecteur elliptique (1) perpendiculairement à son axe principal.