Brevet FR2653023A1 — publié le 19910419

L'invention concerne un système d'électrode perfectionnée destiné à une utilisation en électrothérapie ou ionophorèse, du type comprenant un organe de connexion à une source de tension, une surface conductrice dite électrode et un fil de liaison conducteur reliant lesdits organe de connexion et électrode. De nos jours de nombreux traitements médicaux et paramédicaux utilisent le procédé d'ionisation pour accélérer la migration de produits pharmaceutiques dans l'organisme. Ce procédé consiste à faire passer un courant électrique de faible intensité entre deux parties du corps d'un patient au moyen d'électrodes appliquées judicieusement sur le corps de ce patient. Les électrodes utilisées sont en un matériau conducteur déformable de façon à obtenir une répartition aussi uniforme que possible sur toute la surface de ces électrodes. Elles sont en outre branchées sur des appareils généralement adaptés pour permettre ltaiimentation simultanée de plusieurs paires d'électrodes. Ces appareils possèdent, à cet effet, un générateur de courant réglable comportant un milliampèremètre pour le contrôle de l'intensité de courant délivrée, par paire d'électrodes. Le contrôle de cette intensité présente, en effet, un caractère primordial car une augmentation de cette intensité peut être la cause de brûlures d'autant plus dangereuses qu'elles peuvent être indolores au moment de leur formation. Or, l'intensité de consigne doit être adaptée systèmatiquement en fonction de la surface des électrodes car la valeur à prendre en compte, en ce qui concerne les risques de brûlures, consiste en la densité de courant, c'est-à-dire l'intensité de courant par unité de surface des électrodes. A cet effet, et de façon à délivrer une intensité de courant fonction de la surface des électrodes, il est classiquement utilisé, soit des tables de conversion, soit des appareils dotés directement de graduation en milliampères par centimètres carrés. Toutefois, ces solutions laissent subsister des risques de brûlures. En effet, d'une part, elles ne permettent pas de s'affranchir des erreurs de manipulation et notamment des erreurs de branchement ou d'affichage de valeurs ne correspondant pas à la surface des électrodes. De plus, elles ne permettent pas de pallier les risques de brûlures dues à une mauvaise mise en place des électrodes entraînant un décollement partiel de ces dernières et donc une augmentation de la densité de courant.Enfin, du fait que la résistance globale du corps humain varie au cours du traitement, une surveillance permanente est nécessaire au cours de ce traitement. Pour pallier ces inconvénients, il a été conçu, tel que décrit dans les brevets US 3.918.459 et EP 92015, des appareils dotés de moyens de régulation de l'intensité de courant délivré, en fonction de la surface des électrodes. A cet effet, à chaque paire d'électrodes est associée une résistance de valeur déterminée fonction de la surface de ces électrodes et destinée à maintenir la densité de courant inférieure à un seuil donné. Cette résistance est branchée à une troisième borne prévue sur les fiches de branchement des électrodes ménagées sur le générateur de courant, de façon à faire partie intégrante d'un circuit de contre-réaction de ce générateur. Par conséquent, chaque paire d'électrodes étant associée à une résistance adaptée pour que la densité de courant soit inférieure à un seuil donné, de tels appareils pallient les inconvénients des dispositifs classiques connus. Toutefois, ils nécessitent l'utilisation de générateurs de courants dotés, pour chaque paire d'électrodes, d'une électronique de régulation complexe et donc d'un coût de revient élevé. La présente invention vise à pallier cet inconvénient et a pour principal objectif de fournir un système d'électrodes conçu pour pouvoir être alimenté par une simple source de tension, et adapté pour supprimer tout risque de brûlures. Un autre objectif est de fournir un système d'électrodes permettant, avec un surcoût mineur, et pour une surface d'électrodes requise, d'utiliser un grand nombre d'électrodes de faibles surfaces unitaires. A cet effet, l'invention vise un système d'électrode perfectionnée destiné à une utilisation en électrothérapie ou en lonophorèse, du type comprenant un organe de connexion à une source de tension susceptible de délivrer au moins l'intensité de courant désiré, une surface conductrice, dite électrode, et un fil de liaison conducteur reliant lesdits organes de connexion et électrode et solidarisé à ceux-ci. Selon l'invention, ce système d'électrodes se caractérise en ce qu'il comprend au moins un élément semiconducteur actif monté en série sur le fil de liaison et adapté pour limiter l'intensité du courant délivré vers l'électrode à un seuil prédéterminé fonction de la surface de ladite électrode, de façon que la densité de courant de cette électrode corresponde à une valeur prédéterminée par l'usage désiré. Le principal Intérêt de l'invention réside donc dans le fait que chaque système d'électrodes possède un système de régulation entièrement autonome contrairement aux dispositifs décrits dans les brevets US 3.918.459 et EP 92015 pour lesquels les résistances associées aux électrodes font partie intégrante de la contre réaction du système d'alimentation à courant constant. Par conséquent, aucune électronique de régulation n'est requise au niveau du générateur de courant car chaque électrode équipée de son élément semi-conducteur actif se comporte comme un générateur de courant stable et adapté à la surface de cette électrode dont il fait partie intégrante. Ainsi, on peut brancher directement les électrodes sur une simple pile ou une source de courant classique. La puissance maximale fournie au patient sera constante jusqu a une limite facilement calculable et dépendant uniquement de la tension maximale disponIble. En outre, pour traiter de grandes surfaces, on peut utiliser en parallèle, sans augmenter notablement le coût de l'installation, un grand nombre d'électrodes de faibles surfaces régulées de façon autonome et disposées judicieusement. Ainsi, les risques de brûlure dus à un décollement partiel d'une électrode se trouvent quasiment supprimés car l'intensité de courant délivré vers chacune des électrodes est faible. De plus, ce système d'électrode permet de traiter plusieurs patients simultanément même avec des électrodes de surface/intensité différentes branchées sur une même source de courant. En effet, une erreur dans le choix des électrodes (surfaces différentes pour un même patient) n'a aucune influence car c'est l'électrode (positive ou négative) de surface inférieure qui détermine l'intensité de courant maximale délivré. Par ailleurs, il est à noter que lorsque deux électrodes (positive ou négative) de même surface sont utilisées pour un traitement, il n'est nécessaire d'utiliser qu'un système d'électrode conforme à l'invention, l'autre électrode pouvant être classique. Dans ce cas là, toutefois, et selon une autre caractéristique de l'invention, le système d'électrode comprend préférentiellement une diode montée en série avec l'élément actif et adaptée pour éviter toute erreur de branchement. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque système d'électrode peut être doté de deux éléments actifs en série montés en opposition, permettant l'utilisation de courants faradiques. Enfin, chaque élément actif est préférentiellement constitué d'un transistor à effet de champ monté de façon que la source et la grille se trouvent en court-circuit. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel ainsi qu'un exemple d'application. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description - la figure 1 est une coupe longitudinale d'une fiche de connexion d'une électrode intégrant un sytème de régulation conforme à l'invention, - la figure 2 est un schéma simplifié d'un dispositif d'ionisation comportant un système d'électrode conforme à l'invention, - la figure 3 est un graphique représentant la puissance dissipée en fonction de la résistance du corps pour des intensités et tensions différentes, - la figure 4 est une vue de dessus schématique d'une forme d'électrode préférentielle conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe illustrant l'utilisation d'un dispositif conforme à l'invention avec un dispositif transdermique. Tel que représenté à la figure 2, l'invention concerne des systèmes d'électrodes 1, 2 destinés à être alimentés par un générateur de courant 3 et comportant chacun un organe 4 de connexion audit générateur, une surface conductrice dite électrode 6, et un fil de liaison conducteur 5 reliant lesdits organes de connexion et électrode. Chaque électrode 6 est réalisée, de façon classique, en un matériau déformable conducteur, tel qu'étain ou caoutchouc plastique conducteur, adapté pour permettre une répartition uniforme du courant sur toute la surface de cette électrode. En outre, et tel que représenté à la figure 4, chaque électrode 6 présente préférentiellement une forme elliptique, et le fil conducteur 5 est solidarisé à cette électrode 6 vers le centre de cette dernière et de façon que la zone de contact conducteur/électrode soit linéaire et située sensiblement sur l'axe des foyers de l'ellipse. Cette forme spécifique permet en effet d'obtenir des lignes équipotentielles présentant la forme d'ellipses centrées sur la zone de contact linéaire conducteur/électrode, et, par la même, une densité de courant décroissant du centre de l'électrode vers la périphérie de celle-ci. Ainsi, les risques de brûlure éventuels résultant d'une mauvaise mise en place de l'électrode et d'un décollement des bords de celle-ci se trouvent diminués. Il est à noter que par forme elliptique, on entend également viser une forme circulaIre, car un cercle correspond au cas particulier d'une ellipse dont les deux foyers sont confondus. Dans ce cas, le contact conducteur/électrode se trouve réduit à un contact ponctuel. Tel que représenté aux figures 1 et 2, chaque système d'électrode comporte un dispositif de régulation propre autonome. Ce dispositif de régulation, tel que représenté à la figure 1, est intégré à l'intérieur de l'organe de connexion 4. A cet effet, cet organe de connexion 4 est constitué d'une fiche banane comportant une broche 7 dotée d'une extrémité arrière 7a filetée, et un manchon longitudinal 8 venant se visser ou s'emboîter sur cette extrémité filetée 7a. A l'intérieur de ce manchon 8 est disposé une plaque de renfort métallique 9 dotée vers son extrémité arrière d'un manchon 9a de frettage du fil de liaison 5. Le dispositif de régulation proprement dit est disposé sur cette plaque 9. Il comporte un circuit imprimé 10, par exemple soudé à l'étain sur la plaque 9, sur l'extrémité arrière duquel est soudée l'extrémité dénudée Sa du fil de liaison 5. Sur ce circuit imprimé sont disposés deux transistors à effet de champ ll en série, montés en opposition. Tel que représenté à la figure 2 chacun de ces transistors à effet de champ 11 est en outre monté de façon que la source et la grille se trouvent en court-circuit, le potentiel grille-source étant constant. Tel que représenté à la figure 3, ce système d'électrodes doté d'un système de régulation autonome propre à chaque électrode présente l'avantage de permettre, par un choix judicieux des caractéristiques des transistors à effet de champ 11, de limiter la puissance maximale fournie au patient à une limite facilement calculable ne dépendant que de la tension maximale disponible. Outre les applications classiques dans les domaines de l'électrothérapie ou de l'ionophorèse, ces systèmes d'électrode, de par leur conception, sont également utilisables en association avec des dispositifs transdermiques. De façon classique, les dispositifs transdermiques 12 comportent en premier lieu une couche inférieure 13 constituée d'une pellicule de protection à retirer avant application, d'une couche adhésive, et d'une membrane. Sur cette membrane est, en outre, solidarisée une pellicule 14 délimitant un logement pour le produit de traitement 15 en gel ou liquide. Actuellement, bien que ces dispositifs transdermiques soient de plus en plus utilisés, ils présentent l'inconvénient majeur de ne permettre qu'une diffusion lente et partielle du produit médicamentaire. L'association d'un système d'électrod-e conforme à l'invention et d'un dispositif transdermique 12 permet de pallier cet inconvénient. Tel que représenté à la figure 5, le dispositif transdermique 12 comporte en vue de cette association et en 5US des éléments 13 et 15 cités ci-dessus, une pellicule supérieure 16 imperméable délimitant une poche de forme adaptée pour loger une électrode 6 permettant d'activer la diffusion du produit médicamentaire. En outre, contrairement aux dispositifs classiques, la pellicule 14 précitée est une pellicule autorisant le passage du courant. Une telle association d'un système d'électrode conforme à l'invention et d'un dispositif transdermique 12 peut donc consister à réaliser un dispositif comportant - une source de tension fixe, autonome et portable (non représentée), - un dispositif transdermique 12 tel que décrit ci-dessus, - deux électrodes 6 dont : au moins une est de forme adaptée pour venir se loger dans la poche délimitée par la pellicule 16, au moins une comporte le système de régulation autonome décrit ci-dessus. REVENDICATIONS 1/ - Système d'électrode perfectionnée destiné à une utilisation en électrothérapie ou en ionophorèse, du type comprenant un organe de connexion (4) à une source de tension (3) susceptible de délivrer au moins l'intensité de courant désirée, une surface conductrice (6), dite électrode, et un fil de liaison conducteur (5) reliant lesdits organes de connexion et électrode et solidarisé à ceux-ci, ledit système d'électrode étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément semi-conducteur actif (11) monté en série sur le fil de liaison (5) et adapté pour limiter l'intensité du courant délivré vers l'électrode (6) à un seuil prédéterminé fonction de la surface de ladite électrode, de façon que la densité de courant de cette électrode (6) corresponde à une valeur prédéterminée par l'usage désiré. 2/ - Système d'électrode selon ia revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une diode montée en série avec l'élément actif (11) et adaptée pour éviter les erreurs de branchement. 3/ - Système d'électrode selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments actifs (11) en série, montés en opposition. 4/ - Système d'électrode selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que chaque élément actif est constitué d'un transistor à effet de champ (11) monté de façon que la source et la grille se trouvent en court-circuit. 5/ - Système d'électrode selon la revendication 4 caractérisé en ce que chaque transistor à effet de champ (11) est monté de façon que le potentiel grille-source soit constant. 6/ - Système d'électrode selon l'une des revendications précédentes comportant un organe de connexion (4) du type fiche banane doté d'une broche de connexion (7) et d'un manchon isolant (8), caractérisé en ce que le (ou les) élément(s) actif(s) (11) sont intégrés à l'intérieur dudit manchon. 7/ - Système d'électrode selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'électrode (6) présente une forme elliptique, et en ce que le fil de liaison conducteur (5) est solidarisé à ladite électrode vers le centre de cette dernière et de façon que la zone de contact conducteur (5)/électrode (6) soit linéaire et située sensiblement sur l'axe des foyers de l'ellipse. 8/ - Dispositif associant un système d'électrode à un dispositif transdermique (12) comportant une couche inférieure (13) apte à être appliquée sur le corps d'un patient et une pellicule supérieure (14) délimitant un logement pour un produit de traitement (15), caractérisé en ce qu'il comprend - une source de tension fixe, autonome et portable, - un dispositif transdermique (12) doté d'une pellicule (14) perméable au passage d'un courant, et comprenant une pellicule supérieure (16) délimitant une poche avec la pellicule (14), - deux systèmes d'électrode dont au moins un desdits systèmes comporte une électrode (6) de forme adaptée pour se loger dans la poche du dispositif transdermique, au moins un desdits systèmes est conforme à l'une des revendications précédentes.