Brevet FR2799636A1 — publié le 20010420

La présente invention se rapporte à un appareil de thérapie acoustique comportant un transducteur électroacoustique destiné à engendrer des ondes sonores focalisées devant être transmises au corps d'un patient par l'intermédiaire de milieux de couplage, appareil dans lequel le transducteur forme une cuvette, éventuellement en liaison avec des parties d'une enveloppe de transducteur, et comporte un support garni d'éléments transducteurs. Les ondes sonores issues de la surface de rayonnement du son du transducteur sont alors amenées à pénétrer d'abord directement, par couplage, dans un élément de couplage reposant contre ladite surface de rayonnement, qui est associé à demeure au transducteur et qui définit un premier tronçon d'un trajet de prépropagation du son, et sont ensuite amenées, après avoir parcouru l'élément de couplage, à pénétrer par couplage dans un tampon élastique de couplage devant être appliqué sur le corps du patient et relié, de façon amovible, à l'élément de couplage. Le tampon élastique de couplage définit un second tronçon du trajet de prépropagation du son, la longueur totale du trajet de prépropagation du son et, par suite, la profondeur de pénétration correspondante des ondes sonores dans le corps du patient étant alors variables de par l'utilisation d'un tampon de couplage respectif choisi parmi plusieurs tampons de couplage d'épaisseurs différentes, tenus en réserve. Il est précisé que le terme "prépropagation" a été choisi pour distinguer la propagation du son dans l'élément de couplage et le tampon élastique de la propagation "utile" dans le corps du patient. Sous cet aspect, la prépropagation est une transmission du son sur un trajet acoustique externe par rapport au corps du patient. Avec de tels appareils de thérapie équipés le plus souvent de transducteurs à focalisation automatique, il importe, en particulier, que le foyer du transducteur puisse être amené, de façon certaine, en superposition avec le site du traitement dans le corps du patient, ce qui peut poser problème dans le cas d'un appareil dont le foyer du transducteur est en position fixe car, en fonction de l'indication, les objets devant être exposés aux ondes sonores, tels que des concrétions, des organes ou des zones tissulaires déterminées, sont situés à des profondeurs différentes dans le corps du patient. C'est pourquoi on aménage ces appareils de telle sorte que le trajet de prépropagation du son, c'est-à-dire le trajet parcouru entre surface de rayonnement du son du transducteur et la surface, au niveau de laquelle l'onde sonore est amenée à pénétrer par couplage dans le corps du patient, soit variable. A cette fin, les appareils sont pourvus d'au moins un élément de couplage qui, par une surface d'extrémité, est placé contre surface de rayonnement du transducteur et dont l'autre surface d'extrémité forme une surface d'accouplement destinée à être appliquée sur le corps patient. longueur du trajet de prépropagation est déterminée par la distance respective entre les deux surfaces d'extrémité mentionnées, à l'aide de laquelle sont également préétablies, avec précision, la distance entre la surface d'accouplement de l'élément de couplage et le foyer transducteur, ainsi que la profondeur de pénétration respective, c'est-à-dire le positionnement respectif du point de focalisation des ondes sonores dans le corps du patient. Les distances précitées ainsi que la profondeur de pénétration des ondes sonores peuvent être modifiées, de diverses manières, par variation de la longueur du trajet de prépropagation du son. C'est ainsi, par exemple, que peuvent être tenus à disposition (document DE 195 09 004 CI) plusieurs éléments de couplage interchangeables qui, grâce à des dimensionnements différenciés de leur épaisseur, définissent également des trajets de prépropagation longueurs différentes. Un élément de couplage de forme stable et élastique, choisi relativement à un trajet de prépropagation approprié, est alors chaque fois incorporé, suivant une orientation axiale, dans la cuvette du transducteur, d'une façon telle que sa surface d'extrémité, constituant surface de pénétration du son par couplage, vienne se placer contre surface de rayonnement du son du transducteur, tandis que la surface d'extrémité opposée, qui se trouve à l'extérieur de la cuvette du transducteur ou de l'enveloppe du transducteur, joue le rôle d'une surface d'accouplement au travers laquelle le son est introduit et rayonné dans le corps patient, en y étant focalisé. Avec cet appareil de thérapie connu, il est difficile d'obtenir un passage sans formation de bulles d'air entre la surface de rayonnement du son et l'élément de couplage, même dans le cas de l'emploi additionnel d'un gel de couplage. En outre, les éléments de couplage de grand volume, constitués pour l'essentiel d'un hydrogel, possèdent un poids assez élevé, cause duquel ils sont difficiles à manipuler lors du montage dans la cuvette du transducteur ainsi que lors du démontage. Dans ces conditions, il peut être plus avantageux, comme c'est le cas dans des appareils de thérapie du type décrit dans le document DE 33 12 014 Al, qu'un élément de couplage relativement volumineux soit associe par une fixation permanente au transducteur de l'appareil et qu'en complément, des tampons légers de couplage, d'épaisseurs différentes, qui se présentent sous la forme de disques élastiques, puissent être joints de façon interchangeable à l'élément de couplage. Dans ce cas, la longueur utile trajet de prépropagation du son est donc déterminée par la somme des épaisseurs de l'élément de couplage et du tampon de couplage et devient variable par l'emploi de tampons de couplage d'épaisseurs différentes. Avec cet appareil, il faut aussi s'attendre à ce que, après la mise en place de l'élément de couplage dans la cuvette du transducteur, des bulles d'air se retrouvent dans la région du passage des ondes sonores, entre la surface de rayonnement du son du transducteur et l'élément de couplage, ces bulles d'air, qui perturbent la propagation du son, ne pouvant alors pas être éliminées, même si l'élément de couplage élastique est fortement pressé contre la surface de rayonnement du son. En outre, on ne peut pas éviter que des germes parviennent dans la région située entre le transducteur ou l'enveloppe du transducteur et l'élément de couplage, de sorte qu'il devient nécessaire, au moins de temps en temps, de démonter l'élément de couplage et de le nettoyer ou de le stériliser, ce qui est lié à un gros investissement en main-d'oeuvre. D'après le document DE 33 19 871 C2, on connaît un appareil de thérapie qui, en plus du trajet de prépropagation défini à partir d'une matière plastique souple, comporte également un coussin de couplage rempli d'eau, destiné à assurer la pénétration par couplage des ondes sonores dans le corps du patient. Pour faire varier la profondeur de pénétration des ondes à effet thérapeutique, le volume d'eau dans le coussin de couplage doit être modifié au moyen d'un récipient compensateur. Dans cet appareil, ie remplissage de la calotte sphérique, c'est-à-dire de la cuvette du transducteur, avec la matière plastique est particulièrement compliqué et fastidieux, car la matière plastique remplissant la cuvette du transducteur dépasse de cette dernière dans une mesure relativement importante, vers l'extérieur et dans la direction de propagation du son, et doit être mise sous une forme saillante, convexe ou conique, sur la face tournée vers le coussin de couplage, pour permettre à des bulles d'air, présentes dans le coussin de couplage ou le tampon de couplage, migrer vers les côtés hors du champ de propagation du son. Comme dans tous les appareils de thérapie qui fonctionnent en utilisant de l'eau comme milieu de couplage, il faut en outre s'attendre à une infestation de l'eau par des germes. La présente invention s'est fixé pour but de remédier aux inconvénients exposés précédemment, en proposant un appareil de thérapie simple à manipuler, dans lequel on ne rencontre pas, en particulier, les problèmes mentionnés, en relation avec des inclusions de bulles d'air, et dans lequel l'élément de couplage puisse rester en place dans la cuvette du transducteur, même lors du nettoyage et de la stérilisation. Conformément à la présente invention, ce but est atteint, dans un appareil de thérapie du type décrit en introduction, grâce au fait que le matériau de l'élément de couplage est moulé par coulée dans la cuvette du transducteur et la remplit à ras bord, de façon permanente. Le moulage par coulée dans la cuvette du transducteur se fait judicieusement sous vide, afin que le matériau de l'élément de couplage parvienne sans formation de bulles d'air au contact de la surface de la cuvette du transducteur et établisse avec celle-ci une liaison permanente par adhérence. Lorsque l'élément de couplage remplit à ras bord la cuvette du transducteur, cela confère à l'élément de couplage une surface d'accouplement plane ou, si cela est nécessaire, légèrement incurvée, qui peut être facilement nettoyée et, en de besoin, stérilisée. La cuvette du transducteur peut, de façon simple, être complètement remplie, par coulée, du matériau de l'élément de couplage, et la cuvette du transducteur, plus précisément la surface libre de son remplissage, est immédiatement après arasée sous forme plane, par exemple à l'aide d'une spatule, afin que soit formée une surface libre s'arrêtant au ras du bord de la cuvette du transducteur. De cette façon, on a également la garantie que la masse de remplissage flexible est en permanence maintenue sous une forme stable à l'intérieur de la cuvette du transducteur. En cas d'endommagements éventuels de l'élément de couplage ainsi incorporé dans la cuvette du transducteur, du matériau peut simplement être réintroduit par coulée dans région de ces endommagements et être lissé, si bien qu'il est possible de procéder à des réparations d'une manière simple et peu de frais. Comme on l'a déjà mentionné, la surface d'accouplement de l'élément de couplage qui se trouve dans la cuvette du transducteur peut aussi être incurvée sous une forme légèrement convexe ou concave. Toutefois, une surface d'accouplement plane est comparativement plus favorable, car elle procure la surface libre la plus petite possible et, par conséquent, le risque de voir des bulles d'air restées prisonnières entre l'élément de couplage et le tampon de couplage devant être déposé sur ce dernier, est minimal. Des hydrogels conviennent, entre autres, en tant que matériau pour l'élément de couplage et le tampon de couplage. Un gel de polyacrylamide et d'agar est particulièrement avantageux. Sont par ailleurs appropriés des matériaux techniques, comme le gel de silicone, le caoutchouc synthétique et le polyuréthanne, qui peuvent s'accorder convenablement au regard de l'élasticité recherchée. Il est ainsi possible, dans tous les cas, que l'élément de couplage puisse être doté d'une élasticité ferme et que le tampon de couplage puisse être doté d'une élasticité souple. De cette façon, il suffit de déterminer l'emplacement de la zone à traiter thérapeutiquement, à l'aide d'un appareil standard de localisation par les ultrasons, et de (identifier au moyen d'un repère-cible sur le corps du patient, puis de monter le tampon de couplage correspondant. La liaison séparable du tampon de couplage à l'élément de couplage s'obtient, de façon judicieuse, grâce au fait que la surface d'accouplement de l'élément de couplage et la surface de pénétration par couplage, située sur cette dernière, tampon de couplage peuvent être jointes par adhérence au moyen d'une dépression qui peut être établie entre ces deux surfaces. Ceci peut être réalisé par un effet de ventouse lorsque, par exemple, la surface d'accouplement de l'élément de couplage est plane et que la surface de pénétration par couplage du tampon de couplage est concave ou lorsque, à l'inverse, la surface d'accouplement de l'élément de couplage est dotée d'une forme concave et que la surface de pénétration par couplage du tampon de couplage est dotée d'une forme plane, les deux surfaces mentionnées étant alors amenées étroitement en contact mutuel, sans formation de bulles d'air, par une pression exercée sur le tampon de couplage et étant maintenues ensemble par un effet d'aspiration. Dans l'élément de couplage, peuvent également être ménagés des canaux d'aspiration qui débouchent sur la surface d'accouplement de l'élément de couplage et peuvent être raccordés, au travers d'une vanne, une pompe aspirante, par l'intermédiaire de laquelle de l'air ou de l'eau, constituant le milieu de couplage, est évacué par aspiration d'entre le tampon de couplage et l'élément de couplage et une dépression, nécessaire pour la liaison par adhérence, est maintenue entre le tampon de couplage l'élément de couplage. Il convient, par ailleurs, que l'enveloppe du transducteur, qui reçoit le support avec les éléments transducteurs, enserre latéralement l'élément de couplage, de sorte que, dans ce cas, la cuvette du transducteur est délimitée en bas par la surface de rayonnement du son et sur les côtés par l'enveloppe du transducteur. Plusieurs modes de réalisation de l'appareil de thérapie conforme à la présente invention vont maintenant être décrits plus en détail, mais uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels: les figures 1 à 3 montrent, en perspective, des modes de réalisation de cet appareil de thérapie dans lesquels le son est focalisé sur une ligne, et la figure 4 montre, en vue de côté et partiellement en coupe, un mode de réalisation dans lequel le son est focalisé en un point. Les modes de réalisation représentés de l'appareil de thérapie conforme l'invention sont équipés de transducteurs électroacoustiques 1 à focalisation automatique, qui, d'une manière connue en soi, sont constitués, pour l'essentiel, d'un support métallique 3 incurvé sous une forme concave, garni d'éléments transducteurs piézo-électriques 2, et forment, en liaison avec des régions de bord 4.1 d'une enveloppe de transducteur 4, une cuvette 5 présentant plus précisément la forme d'un auget allongé, dans le cas des modes de réalisation des figures 1 à 3, ou la forme d'une calotte sphérique, dans le cas du mode de réalisation de la figure 4. La forme en auget s'obtient lorsque la surface de rayonnement du son 6 possède la forme d'un secteur de surface latérale d'un cylindre de révolution, la surface de rayonnement du son 6 ne présentant alors qu'un seul plan de symétrie et le son étant alors focalisé sur une ligne 7. Il est évident qu'une surface de rayonnement ayant une telle forme s'obtient d'elle-même lorsque le support 3, en tant que tel, est réalisé sous forme d'un secteur de cylindre de révolution. Dans le cas du mode de réalisation de l'appareil de thérapie conforme à la figure 4, le support 3 a par contre la forme d'une calotte sphérique, si bien que la surface de rayonnement 6 est obligatoirement, elle aussi, une surface de calotte sphérique et que le son se propage en direction du point de focalisation 8. Dans tous les modes de réalisation représentés de l'appareil de thérapie conforme à la présente invention, on retrouve, intégré à demeure dans la cuvette 5 du transducteur, un élément de couplage respectif 9, qui est produit par coulée du matériau de l'élément de couplage dans la cuvette du transducteur, de sorte que l'élément de couplage s'applique, par une surface de pénétration par couplage 9.1, contre la surface de rayonnement 6 du transducteur et la surface intérieure des régions de bord 4.1 de l'enveloppe 4 du transducteur. L'élément de couplage 9 remplit la cuvette 5 du transducteur jusqu'au ras de son bord 4.2 (voir figures 1 à 3), de telle sorte qu'il se forme une surface d'accouplement 9.2, plane ou légèrement incurvée sous une forme concave, pour un tampon de couplage 10. Le tampon de couplage 10 possède une surface de pénétration par couplage 10.1, par laquelle il peut être fixé sur la surface d'accouplement 9.2 de l'élément de couplage. Le tampon de couplage possède, par ailleurs, une surface d'accouplement 10.2, qui est appliquée sur le corps du patient et par l'intermédiaire de laquelle les ondes sonores, par exemple des ondes de choc ou des ondes de compression, sont introduites par couplage dans le corps du patient. Etant donné que le tampon de couplage est réalisé en un matériau élastique souple, il peut être judicieux, eu égard avant tout à sa manipulation, de le munir d'éléments raidisseurs 10.3. Le trajet de prépropagation du son est déterminé par l'épaisseur de l'élément de couplage 9, préétablie à une valeur fixe, et par l'épaisseur du tampon de couplage 10. Comme on l'a déjà mentionné plus haut, plusieurs tampons de couplage d'épaisseurs différentes peuvent être tenus à disposition, afin qu'en fonction de l'épaisseur du tampon de couplage respectivement choisi et appelé à être utilisé, on puisse modifier la longueur du trajet de prépropagation, et fixer la profondeur à laquelle la ligne de focalisation 7 ou le point de focalisation 8 doit se situer à l'intérieur du corps patient. Dans le cas du mode de réalisation, montré sur figure 1, de l'appareil de thérapie conforme à la présente invention, la surface d'accouplement 9.2 de l'élément de couplage 9 est plane, tandis que la surface pénétration par couplage 10.1 du tampon de couplage 10 est incurvée sous une forme concave, de sorte que le tampon couplage peut, à la manière d'une ventouse, être comprimé sur l'élément couplage 9 et est ainsi relié à ce dernier par effet d'aspiration. Comme cela ressort de la figure 2, la surface d'accouplement du tampon de couplage peut être adaptée aux caractéristiques anatomiques d'une extrémité ou d'un membre 11 du corps du patient, en étant configurée, d'une manière correspondant à peu près à la représentation, sous la forme d'une gouttière allongée, dans laquelle la partie du corps devant être exposée aux ondes ultrasonores est déposée. La figure 3 montre un mode de réalisation dans le duquel sont ménagés, dans l'élément de couplage 9, des canaux d'aspiration 9.3, qui débouchent par des orifices 9.4 sur la surface d'accouplement 9.2 et qui, par leurs autres extrémités réunies, sont reliés à une pompe aspirante 13 au travers d'une vanne 12. Lorsque le tampon de couplage 10 est posé sur l'élément de couplage 9, alors que la vanne 12 est ouverte et que la pompe 13 est en marche, du fluide de couplage, qui se trouve entre le tampon de couplage et l'élément de couplage afin d'améliorer l'effet d'adhérence, peut alors être évacué par aspiration au travers des orifices 9.4, de sorte que le tampon de couplage est appliqué par aspiration, sans présence d'air, contre la surface d'accouplement 9.2. Il est mis fin à cette phase d'aspiration par la fermeture de la vanne 12, tandis qu'après la phase de traitement, la vanne 12 est à nouveau ouverte et la dépression, qui induit l'effet d'adhérence, est supprimée, le tampon de couplage 10 pouvant alors être facilement décollé de l'élément de couplage 9. De façon judicieuse, les canaux d'aspiration restent remplis du fluide de couplage au moins pendant la phase de traitement, afin que des cavités remplies d'air, susceptibles d'entraver et d'influer de façon négative sur la propagation du son, ne soient pas présentes dans l'élément de couplage 9. Lorsque l'appareil de thérapie conforme l'invention est conçu sous la forme d'un appareil de petite taille à actionnement manuel, il est judicieux de le munir d'un manche ou d'une partie de préhension 14. En outre, le tampon de couplage 10 peut lui aussi, conformément à la figure 4, être muni, au voisinage de son bord, d'une poignée 15 qui facilite le décollement ou le retrait à la main du tampon de couplage de l'élément de couplage. REVENDICATIONS 1. Appareil de thérapie acoustique comportant un transducteur électroacoustique (1) destiné à engendrer des ondes sonores focalisées devant être transmises, à partir d'une surface de rayonnement (6) du son, au corps d'un patient par l'intermédiaire de milieux de couplage (9, 10), appareil dans lequel le transducteur forme une cuvette (5), éventuellement en liaison avec des parties (4.1) d'une enveloppe de transducteur (4), et comporte un support (3) garni d'éléments transducteurs (2), les ondes sonores issues de la surface de rayonnement du son (6) étant alors amenées à pénétrer d'abord directement, par couplage, dans un élément de couplage (9) reposant contre ladite surface de rayonnement (6), qui est associé à demeure au transducteur (1) et qui définit un premier tronçon d'un trajet de prépropagation du son, et étant ensuite amenées, après avoir parcouru l'élément de couplage, à pénétrer par couplage dans un tampon élastique de couplage (10) devant être appliqué sur le corps du patient et relié, de façon amovible, à l'élément de couplage (9), tampon élastique de couplage qui définit un second tronçon du trajet de prépropagation du son, la longueur du trajet de prépropagation du son et, par suite, la profondeur de pénétration correspondante des ondes sonores dans le corps du patient étant alors variables de par l'utilisation d'un tampon de couplage respectif choisi parmi plusieurs tampons de couplage (10) d'épaisseurs différentes, tenus en réserve, caractérisé en ce que le matériau de l'élément de couplage (9) est moulé par coulée dans la cuvette (5) du transducteur et la remplit à ras bord, de façon permanente. 2. Appareil de thérapie selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de couplage (9) est constitué d'un matériau élastique ferme et le tampon de couplage (10), d'un matériau élastique souple. 3. Appareil de thérapie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une surface d'accouplement (9, 2) de l'élément de couplage (9) et une surface de pénétration par couplage (10.1) du tampon de couplage (10) sont formées de façon être jointes l'une à l'autre au moyen d'une dépression établie entre ces surfaces. 4. Appareil de thérapie selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface d'accouplement (9.2) de l'élément de couplage (9) est plane et la surface de pénétration par couplage 0.1) du tampon de couplage (10) est concave. 5. Appareil de thérapie selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface d'accouplement (9.2) de l'élément de couplage (9) est concave et la surface de pénétration par couplage (10.1) du tampon de couplage (10) est plane. 6. Appareil de thérapie selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que dans l'élément de couplage (9), sont ménagés des canaux d'aspiration (9.3) qui débouchent sur la surface d'accouplement (9.2) de l'élément de couplage (9) et qui sont reliés à une pompe aspirante (13) au travers d'une vanne (12). 7. Appareil de thérapie selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enveloppe (4) du transducteur, qui reçoit le support (3) avec les éléments transducteurs (2), enserre latéralement l'élément de couplage (9).