Brevet FR2700656A1 — publié le 19940722

La présente invention concerne un procédé et dispositif pour l'obtention simultanée de vibrations sonores et ultra-sonores. Des appareils a' ultra-sons sont utilisés actuellement dans le domaine médical pour traiter certaines affections rhumatologiques, de médecine du sport, en rééducation... Un générateur de courants haute fréquence est relié a une tête ou transducteur comportant une céramique piézo-électrique ou un quartz transformant l'énergie électrique en vibrations mécaniques. Cette tete est appliquée soit contre la peau en utilisant un gel ou une huile de contact, soit dans l'eau a' faible distance de la région a' traiter. Les appareils actuels qui produisent ces ultra-sons peuvent être utilisés soit en émission continue, soit en émission pulsée pour éviter l'échauffement des tissus traités tout en disposant d'une puissance instantanée maximum. Les sons et infra-sons sont également utilisés et produits par des dispositifs autres (moteurs avec masselotte excentrée, électroaimants, générateurs pneumatiques} et ont des effets thérapeutiques différents ou complémentaires des précédents. L'objet du présent brevet concerne un procédé et dispositif permettant d'obtenir simultanément les deux types de vibrations donc les deux types d'effets thérapeutiques sous la même tête de traitement et par suite d'améliorer l'effet qui serait obtenu avec un seul type de vibrations. Pour obtenir ces deux types de vibrations simultanées, le dispositif doit comporter un générateur de courants alternatifs haute fréquence ,de fréquence appelée fondamentale calée sur la fréquence propre de la céramique piézo-électrique ou quartz de la tête ultra-sonore. Ce courant haute fréquence sera additionné å un courant de fréquence plus basse donnant la vibration dite "sonore". Ce dernier courant peut être unidirectionnel ou bidirectionnel. La hauteur du son fourni par le transducteur correspond å la fréquence de ce courant dit de basse ou moyenne fréquence. Cette vibration sonore peut d'ailleurs etre fixe, variable ou réglable et concerner en fait le domaine des infra-sons, des sons depuis le grave a' l'aigu, ou des ultra-sons de fréquence inférieure å la fréquence dite "fondamentale". Pour obtenir ces deux types de vibrations simultanés, il est également nécessaire que la tete de traitement ait été spécialement conçue a' cet effet: l'enveloppe ou conteneur de la céramique piézo-électrique ou quartz doit etre fabriqué dans une matière fine et légère de façon que l'ensemble vibre par résonance avec un niveau de puissance suffisant dans le domaine sonore ou infra-sonore, tout en n'étant que peu amorti par le contact de la tête sur la peau humaine ou animale ; si l'enveloppe est trop épaisse, la vibration est trop faible, si elle est trop fine, la vibration est amortie par la peau. Cette tête mixte ultra-sons et sons a également l'avantage de pouvoir produire soit les ultra-sons seuls å condition de ne lui appliquer que le courant de fréquence dite "fondamentale" , soit la vibration sonore seule a' condition de la relier å un générateur de courants ne produisant que basse ou moyenne fréquence avec une tension suffisante (le son émis aura même fréquence que le signal électrique). L'ensemble générateur et tête tels que décrits précédemment produiront des vibrations sonores et ultra-sonores å un niveau de puissance de chacune suffisant pour les traitements : la vibrations sonore est nettement audible å une distance supérieure a 10 centimètres de l'oreille (sauf si elle est du domaine des infra-sons ou ultra-sons); ce qui le distingue des appareils existants actuellement qui ne produisent soit pas de son, soit.un son parasite tres faible, inaudible a cette distance. La figure 1 représente une courbe de tensions électriques en fonction du temps d'un exemple de signal efficace pour provoquer les vibrations sonores et ultra-sonores simultanées pris aux bornes de la céramique pi ézo-él ectri que å l'accord. La figure 2 représente vue en coupe et vue de dessus un exemple de réalisation de tête ou transducteur délivrant les 2 types de vibrations lorsqu'il est relié å un générateur fournissant un courant électrique adéquat et susceptible d'être utilisé pour les traitements décrits. Le générateur électrique peut être étudié pour produire un courant de haute fréquence alternatif (figure 1) rectangulaire de fréquence fondamentale 2 méga Hertz additionné a' une fréquence dite " sonore rectangulaire de 200 Hertz , d'amplitudes suffisantes 20 Volts crête å crete E réalisable avec les circuits électroniques ou informatiques classiques. La fréquence fondamentale Q doit etre réglable pour se caler sur la fréquence de résonance propre de la céramique piézo-électrique 5. Le signal haute fréquence peut alors atteindre une tension Q3 de l'ordre de 200 Volts . La largeur d'impulsion de la fréquence dite "sonore" peut être quelconque (par exemple 1 milliseconde). Pour réaliser une tête ou transducteur adéquat, on peut utiliser par exemple un tube aluminium borgne 29 de diamètre 2,5 cm et dont l'épaisseur du métal constitutif est 0,5 mm , obtenu par estampage, repoussage ou filage par choc. La céramique piézo-électrique 5 pourra être choisie en forme de disque, de diamètre 1 cm et d'épaisseur 2 mm et dont la fréquence de résonance propre est proche de 2 méga Hertz. Chaque face de la céramique (G) est soudée à l'étain a' un cable électrique(í à 2 fils avec blindage séparé qui la relie au générateur de courants. Elle est ensuite collée au fond du tube 4 a' l'aide d'une résine époxyde 8 . On dépose au dessus une mousse polyéthylène 9 de remplissage et on ferme le tube au dessus par une résine durcissable ou soudure à froid 7 de façon a' empêcher la pénétration de corps étrangers ou d'eau dans le transducteur etâ fixer le cable 6 . Ce transducteur réalisé et relié au générateur adéquat sera utilisé en appliquant contre la peu sa face au borgne, en principe tenu en main par le thérapeute et déplacé sur les parties du corps à traiter (tendons, muscles, ligaments ....) en utilisant une huile ou un gel de contact entre les deux pour assurer la transmission des ultra-sons . Il peut également etre utilise dans l'eau comme décrit précédemment. REVENDICATIONS 1) Procédé et dispositif pour l'obtention de vibrations sonores et ultra-sonores simultanées sous un transducteur pour traitement médical caractérisé par l'ensemble électriquement reliés: - d'un générateur produisant un courant électrique alternatif de haute fréquence dite "fondamentale " 0 accordée sur la céramique piézoélectrique de la tête ou transducteur auquel est additionné un courant électrique de basse ou moyenne fréquence dite "sonore" (2) -et d'une tete ou transducteur spécialement conçu pour produire des vibrations sonores par résonance de son enveloppe 4 et ultra-sonores suffisantes a' l'efficacité d'un traitement et qui ne sont que peu amorties par son contact sur la peau humaine ou animale. 2) Dispositif selon la revendication 1} caractérisé en ce que la tete est réalisée dans un tube borgne aluminium de faible épaisseur ) au fond duquel une céramique piézo-électrique ou quartz ( 5 est collée et reliée électriquement au générateur de courant par un cable (G) 3) Dispositif selon la revendication 1) pour lequel les vibrations sonores engendres sont audibles a' une distance supérieure a' 10 centimètres de l'oreille d'un homme sain. 4) Dispositif selon la revendication l) dans lequel la vibration dite sonore" ( peut etre située dans le domaine des infra-sons, des sons depuis les graves jusqu'8 l'aigu, ou des ultra-sons de fréquence inférieure a la fréquence dite "fondamentale" o. 5) Dispositif selon la revendication IS dans lequel le générateur de courant ne produirait que de la basse ou moyenne fréquence ne produisant alors dans le transducteur que les vibrations dites "sonores" O