Brevet FR2704419A1 — publié le 19941104

L'invention concerne un dispositif pour la lithotritie dans le domaine médical présentant un fil de conduite d'impulsions, dont la première extrémité est orientée vers le calcul à détruire, et comprenant en outre un dispositif générateur d'impulsions, dans lequel est maintenue la seconde extrémité du fil de conduite d'umpulsions, le dispositif générateur d'impulsions présentant un corps de masse disposé de manière à se déplacer le long d'un guide, ainsi qu'un dispositif d'entraînement qui entraîne le corps de masse en direction de la seconde extrémité du fil de conduite d'impulsions et l'en éloigne à nouveau, pour l'introduction d'une impulsion cinétique de choc dans le fil de conduite d'impulsions. Un tel dispositif connu en tant que lithotriteur par ondes de choc est décrit dans le EP 0 317 507 B1. Le principe consiste à transmettre un choc cinétique par voie d'onde au moyen d'un fil rigide, mais suffisamment souple, au point d'action, en produisant l'énergie de choc par guidage, à la manière d'un projectile de sarbacane, d'un corps de masse qui est projeté par l'air comprimé contre l'autre extrémité du fil. L'énergie cinétique accumulée par le mouvement accéléré du corps de masse se transmet d'un seul coup au moment de l'impact avec le fil, le traverse en tant qu'onde de choc et apparaît tout aussi soudainement à l'extrémité opposée, le fil n'effectuant lui-même aucun déplacement longitudinal. Ainsi, il peut être procédé à l'éclatement des calculs rénaux, biliaires et similaires. L'inconvénient de ce dispositif réside dans le principe de l'entraînement encombrant et peu pratique du corps de masse. Il nécessite en effet un générateur d'air comprimé spécial qui génère des pics de pression d'air cycliques, ainsi qu'un accumulateur auxiliaire à l'extrémité en aval de la sarbacane, lequel fait office de ressort de rappel pneumatique. Le trans- fert d'énergie du générateur d'air comprimé au corps de masse par l'intermédiaire de l'air compressible, donc élastique, exige une course de mouvement relativement longue de la part du corps de masse pour accélérer ce dernier à la vitesse requise. Mais la longue course signifie une grande perte par friction ce qui consomme une partie de l'énergie. La perte par friction est également accrue lorsque le corps de masse doit s'appliquer le plus près possible contre la paroi inter- ne de la sarbacane à la manière d'un piston. Sinon l'air comprimé en passant le long du corps de masse parvient dans l'accumulateur auxiliaire et le remplit, lequel s'oppose alors trop fortement au corps de masse en freinant son accélération. L'ajustement du corps de masse dans la sarbacane est en outre fonction de la température, ce qui modifie le degré d'effica- cité de l'entraînement au cours du fonctionnement. D'après le DE-AS 27 24 324, il est connu un dispositif pour la destruction de calculs urinaires présentant un faisceau de fils d'impact. Dans ce cas, il est prévu pour chaque fil un entraînement électromagnétique auquel cas un induit en fer est relié fixement à l'extrémité de fil et est entrainé par une bobine stationnaire. Un tel entraînement n'est pas en mesure de produire une onde de choc suffisamment efficace, bien plus le fil d'impact est amené à se déplacer en oscillant sur toute sa longueur, l'amplitude de la course n'étant alors que très petite, amplitude pour laquelle le degré d'action de l'entraînement n'est également que très faible. En outre, la masse de l'induit de fer s'avère être un obstacle. Le but de l'invention est de créer un dispositif du genre cité qui présente un entraînement plus simple et plus pratique. Ce but est atteint par le fait que le dispositif d'entraîne- ment comprend un transformateur pour la transformation d'une impulsion d'énergie électrique en une énergie cinétique direc- te du corps de masse en direction de la seconde extrémité du fil de conduite d'impulsions. L'énergie d'une impulsion électrique d'énergie est transmise directement au corps de masse sans l'intervention d'un agent de transfert tel que l'air. On n'a donc pas besoin de tenir compte de conditions restrictives résultant d'un porteur intermédiaire. Le guide peut présenter suffisamment de jeu pour réduire les pertes par friction et l'énergie parvient à se développer dans des proportions suffisantes dans le cadre d'un trajet d'accélération raisonnablement court. L'impulseur nécessaire peut être fabriqué de manière simple et bon marché. Dans la pratique, les lithotriteurs sont utilisés pour géné- rer, à proximité immédiate du calcul, une onde de choc par éclatement d'étincelles entre deux électrodes, ce qui néces- site un impulseur électrique à haute tension auquel est con- nectable un transformateur. Ce perfectionnement de l'invention permet d'utiliser un tel impulseur existant de toute façon dans la plulpart des cliniques avec un dispositif conforme au genre. Le transformateur doit donc simplement être étudié pour et être isolé en fonction de la tension élevée en résultant. Au mieux, le transformateur comprend une bobine placée sta- tionnaire dans le dispositif générateur d'impulsions, ainsi qu'un corps de masse entraîné par le champ magnétique en résultant. Cependant un transformateur électrostatique est également possible. Le corps de masse peut être soumis de différentes façons à l'influence d'un champ magnétique. Ainsi il peut se composer d'une matière électriquement conductrice, dans laquelle sont induits des courants de Foucault formant un contre-champ, ce qui éjecte le corps de masse hors de la bobine. Si le corps de masse se compose d'une matière magnétique permanente, il peut être activé dans les deux directions de mouvement par un champ magnétique inversant la direction. Du reste, cela néces- site une harmonisation soignée de la masse et de la fréquence de l'oscillation de champ afin de ne pas freiner le corps de masse par le champ magnétique en inversion, avant qu'il n'ait fourni son impulsion au fil de conduite d'impulsions. Le fait que le corps de masse se compose de fer doux, désigne une très bonne façon de maîtriser l'entraînement de mouvement et s'oriente sur le fait que le corps de masse, indépendamment de la polarité du champ magnétique, est constamment entraîné activement dans une direction. Cela rend la commande plus simple et cela est de préférence approprié pour un fonction- nement à impulsion unique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps de masse peut se déplacer, par un ressort de rappel ayant notam- ment la forme d'un ressort à boudin, dans une position de repos éloignée de la seconde extrémité du fil de conduite d'impulsions dès que le champ magnétique de la bobine dispa- raît. Le comportement de ce ressort est au mieux prévisible et commode à maîtriser. En principe, le corps de masse peut être logé de manière à basculer comme un fléau de balance, auquel cas la bobine agit sur un bras de levier et l'autre bras de levier frappe comme un marteau contre le fil de conduite d'impulsions. A cela s'oppose la configuration avec laquelle le guide a la forme d'un tube cylindrique et que le corps de masse est conçu comme un cylindre ajusté à ce tube avec très peu de jeu et dont la longueur est supérieure à son diamètre, ce qui permet un mouvement linéaire du corps de masse, l'énergie parvenant au fil de conduite d'impulsions avec un impact plus efficace. Le principe de l'entraînement électromagnétique se singula- rise par le fait que le tube se compose d'une matière non magnétique. Les perfectionnements, prévoyant que la paroi interne du tube est recouverte d'un revêtement de glissière et que le tube se constitue d'une matière plastique ayant les propriétés d'un revêtement de glissière, ont pour conséquence une réduction de la résistance à la friction du guide linéaire. Le revête- ment de glissière est ici prévu sur la face stationnaire, tandis que le corps de masse peut rester sans revêtement. Cela a pour but en particulier de prévoir des corps de masse interchangeables de masses différentes. L'absence de revête- ment les rend donc meilleur marché. La seconde extrémité du fil de conduite d'impulsions est reliée fixement à un absorbeur de choc de forme cylindrique qui est logé élastiquement dans le dispositif générateur d'impulsions et contre lequel le corps de masse est guidé de manière à venir buter pour l'amorce d'une impulsion de choc. Cet absorbeur de choc permet de mieux adapter la solidité mécanique du point d'introduction de l'impact à la nature de la sollicitation, en revanche de quoi le fil de conduite d'impulsions peut se composer d'une autre matière. Dans un perfectionnement de l'invention o la seconde extré- mité du fil de conduite d'impulsions est reliée fixement mais de manière amovible à l'absorbeur de choc, en particulier par vissage, ce dernier sert d'accouplement stationnaire par rapport aux fils de conduite d'impulsions interchangeables, sa position par rapport au corps de masse pouvant être prédéterminée simplement à la fabrication. Il est obtenu un appareil compact et bien maniable dans le fait que le dispositif générateur d'impulsions comprend une enveloppe cylindrique creuse renfermant la bobine, le corps de masse et l'absorbeur de choc et le tronçon du fil de conduite d'impulsions s'y rattachant directement et, ce, de manière coaxiale les uns par rapport aux autres. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La figure unique montre une représentation schématique d'un dispositif conforme à l'invention. Le dispositif comprend, en tant que composants principaux, un impulseur 11 haute tension, un dispositif générateur d'impul- sions 12 et un fil de conduite d'impulsions 13. Ce dernier peut se composer d'un alliage d'acier et a des propriétés similaires aux cordes de piano. Cela signifie que, d'une part, la matière est suffisamment rigide pour qu'un choc mécanique, appliqué à une extrémité, soit transmis à l'autre extrémité par chocs de molécules à l'intérieur du fil. D'autre part, la matière est suffisamment élastique pour permettre au fil de conduite d'mpulsions de se prêter aux flexions imposées par les orientations nécessaires à son introduction dans un corps par endoscopie. L'impulseur 11 est d'un type que l'on trouve la plupart du temps dans les cliniques et est équipé pour la génération d'impulsion haute tension d'amplitude et de fréquence varia- ble. C'est pourquoi, il est simplement représenté un régula- teur de tension 14, un condensateur 15 par accumulation et un éclateur d'étincelles 16 à déclenchement servant d'interrup- teur. Aux bornes de raccordement 17 est connecté un câble flexible 18, dont l'autre extrémité est reliée à une bobine 19. La bobine 19 est enroulée coaxialement par rapport à un axe longitudinal 21 géométrique et sa couverture interne cylindri- que entoure un tube 22 coaxial se composant de préférence en matière plastique et présentant de bonnes qualités de glis- sement, ou bien dont la paroi interne est recouverte d'un revêtement de glissement. Une enveloppe 23 en fer doux présente un alésage échelonné coaxial par rapport à l'axe longitudinal géométrique 21, dont une première partie d'alésage 24 sert à loger la bobine 19 et dont la seconde partie d'alésage 25, qui est dans le prolongement direct, présente un diamètre plus petit et sert à maintenir, par l'intermédiaire d'une douille 27 en matière plastique, un absorbeur de choc 26 en forme de cône et réalisé de manière à amortir élastiquement dans une matière mécaniquement résistan- te. Une extrémité du fil de conduite d'impulsions 13 est reliée rigidement à l'absorbeur de choc 26 mais de préférence de manière amovible (par exemple par vissage). D'après la fig. 1, la face frontale droite de la bobine 19 prend appui contre l'échelon 28 de l'alésage échelonné. Sa face frontale gauche est maintenue par une rondelle de fermeture 29 qui est encore centrée dans la première partie d'alésage 24 et qui est fixée dans cette position axiale par un capuchon de fixation 31. La rondelle de fermeture 29 se compose de fer doux et présente un trou central 32 dont le diamètre est à peine plus petit que le diamètre interne du tube 22. Dans le tube 22 est logé un corps de masse cylindrique 33 en fer doux de manière à pouvoir coulisser. Sa longueur est supérieure à son diamètre et est au moins supérieure à la bobine 19. Dans la représentation schématique, la partie du corps de masse 33, qui fait saillie au-delà de la rondelle de fermeture 29 sur la gauche, est représentée, avec un diamètre identique, dans le prolongement et est de même matière. Cela n'est, bien entendu, pas nécessaire. Ce qui est important, c'est simple- ment le fait que, dans une distance axiale à la surface exter- ne gauche 34 de la rondelle de fermeture 29, une rondelle d'appui 35 est appliquée contre le corps de masse 33, de manière qu'entre celle-ci et la surface externe 34, un ressort de rappel 36 puisse prendre appui. Celui-ci tire sur une certaine trajectoire le corps de masse 33 hors de la bobine 19 dans la position de repos dessinée. La trajectoire est alors, en étant amortie au moyen d'une butée 37, délimitée à la face interne d'une paroi de fermeture 38 du capuchon de fixation 31. Une configuration non représentée en particulier prévoit que la butée soit disposée de manière à être réglable axialement par rapport à la paroi de fermeture 38 ce qui peut faire varier la course du corps de masse 33. En position de repos représentée, la surface frontale droite 39 se trouve à une distance prédéterminée (correspondant à la course) devant la surface frontale gauche 41 de l'absorbeur de choc 26. Si une impulsion de tension est déclenchée par l'intermédiaire de l'éclateur à étincelles 16, la bobine 19 la transforme en une impulsion de champ magnétique, qui accélère à nouveau le corps de masse 33 en direction de l'absorbeur de choc 26. Pendant le mouvement en accélération constante, le corps de masse 33 accumule ainsi de l'énergie cinétique qui, au moment de l'impact avec l'absorbeur de choc 26, est passée d'un coup dans sa face frontale 41. Cette énergie cinétique traverse alors, sous forme d'une onde de choc, l'absorbeur de choc 26 et ensuite le fil de conduite d'impulsions 13 sans que ceux-ci ne puissent bouger même concrètement et ressort ensuite à l'extrémité du fil de conduite d'impulsions 13. Cette énergie de choc peut donc être dirigée par contact direct ou par un réflecteur d'oscillations sur le caillou à détruire. Il peut être raccordé sans problème à l'impulseur 11, à la place du générateur d'impulsions électromagnétique représenté ici, un lithotriteur électro-hydraulique. Pratiquement, il ne reste plus qu'à choisir, selon le cas, la sonde à introduire dans le corps. La bobine 19 et le tube 22 présentent, suivant une forme de réalisation pratique, une longueur de 2 cm et le corps de masse 33 dispose d'un diamètre de 5 mm ainsi qu'une course de 3 à 4 mm. REVENDICATIONS: 1. Dispositif pour la lithotritie dans le domaine médical présentant un fil de conduite d'impulsions, dont la première extrémité est orientée vers le calcul à détruire, comprenant en outre un dispositif générateur d'impulsions, dans lequel est maintenue la seconde extrémité du fil de conduite d'impulsions, le dispositif générateur d'impulsions présentant un corps de masse disposé de manière à se déplacer le long d'un guide, ainsi qu'un dispositif d'entraînement qui entraîne le corps de masse en direction de la seconde extrémité du fil de conduite d'impulsions et l'en éloigne à nouveau pour l'introduction d'une impulsion cinétique de choc dans le fil de conduite d'impulsions, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement comprend un transformateur (19) pour la transformation d'une impulsion d'énergie électrique en une énergie cinétique directe du corps de masse (33) en direction de la seconde extrémité du fil de conduite d'impulsions (13). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transformateur (19) est conçu pour être connectable à un impulseur électrique (11) à haute tension qui est prévu pour la génération d'ondes de choc par éclatement d'étincelles. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transformateur comprend une bobine (19) placée stationnaire dans le dispositif de génération d'impulsions (12), ainsi qu'un corps de masse (33) entraîné par le champ magnétique en résultant. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps de masse (33) se compose de fer doux. il 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps de masse (33) peut se déplacer, par un ressort de rappel (36), dans une position de repos éloignée de la seconde extrémité du fil de conduite d'impulsions (13) dès que le champ magnétique de la bobine (19) disparaît. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide a la forme d'un tube cylindrique (22) et que le corps de masse (33) est conçu comme un cylindre ajusté à ce tube avec très peu de jeu et dont la longueur est supérieure à son diamètre. 7. Dispositif selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que le tube (22) se compose d'une matière non magnétique. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la paroi interne du tube (22) est recouverte d'un revêtement de glissière. 9. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le tube (22) se constitue d'une matière plastique ayant les propriétés d'un revêtement de glissière. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde extrémité du fil de conduite d'impulsions (13) est reliée fixement à un absorbeur de choc (26) de forme cylindrique qui est logé élastiquement dans le dispositif générateur d'impulsions (12) et contre lequel le corps de masse (33) est guidé de manière à venir buter pour l'amorce d'une impulsion de choc. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la seconde extrémité du fil de conduite d'impulsions (13) est reliée fixement mais de manière amovible à l'absorbeur de choc (26), en particulier par vissage. 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif générateur d'impulsions (12) comprend une enveloppe cylindrique creuse (23) renfermant la bobine (19), le corps de masse (33) et l'absorbeur de choc (26) et le tronçon du fil de conduite d'impulsions (13) s'y rattachant directement et, ce, de manière coaxiale les uns par rapport aux autres.