Brevet FR2851923A1 — publié le 20040910

DISPOSITIF À ULTRASONS À LENTILLE REFROIDIE L'invention se rapporte à un dispositif à ultrasons comprenant - une source d'ultrasons, - une lentille acoustique montée devant cette source d'ultrasons et - un dispositif de refroidissement de la lentille au moyen d'un fluide de refroidissement en écoulement et conducteur des ultrasons. Un dispositif à ultrasons de ce genre est connu par le 10 DE 195 07 478 C1. Le dispositif à ultrasons qui est connu est un appareil de thérapie pour le traitement par des ultrasons focalisés qui a une source d'ultrasons refroidie et réalisée sous forme de réseau et une lentille acoustique avant mise devant la source. Des appareils de thérapie de ce genre sont utilisés 15 notamment pour le traitement d'altérations du tissu tant bénignes que malignes. Il peut se produire, notamment à de grandes densités de puissance, un dégagement notable de chaleur sur la lentille avant, qui peut être détecté par un sujet soumis à une expérience ou un patient par l'élévation de la température. On prévoit donc pour provoquer une dissipation de la chaleur de 20 la zone de la lentille un dispositif approprié de refroidissement. Dans le dispositif connu, la dissipation de la chaleur est obtenue par le fait que la source d'ultrasons a une embase qui est disposée séparément de la lentille et sur la face de laquelle, éloignée de la lentille, sont montés des éléments transducteurs d'ultrasons, l'embase étant en une matière ayant une bonne 25 conductivité de la chaleur et il y a entre la lentille et la source d'ultrasons un liquide de refroidissement conducteur des ondes ultrasonores et adjacent à la face de l'embase qui est tournée vers la lentille. Mais il s'avère qu'un refroidissement de ce genre, précisément à des densités de puissance assez grandes, ne suffit plus eu égard au sujet soumis à une expérience. Pour des appareils de diagnostic à ultrasons, il s'applique à la lentille des densités de puissance, qui peuvent provoquer chez les patients des températures hautes peu souhaitables sur la peau. La présente invention vise donc à réaliser un dispositif à ultrasons 5 du type mentionné ci-dessus qui permet un refroidissement efficace eu égard au sujet soumis à une expérience. On y parvient par un dispositif du type ci-dessus caractérisé en ce que le corps actif acoustiquement de la lentille est formé essentiellement par le fluide de refroidissement qui passe dans la cavité d'un corps enveloppant 10 de la lentille, qui est mince, qui est perméable aux ultrasons et qui fixe le contour de la lentille. C'est-à-dire que, contrairement à l'état de la technique, la focalisation des ultrasons est provoquée par le fluide de refroidissement soimême qui se trouve dans le corps enveloppant mince, lequel fixe le contour 15 de la lentille. Le corps enveloppant ne contribue ainsi pratiquement pas à la focalisation des ultrasons. Les avantages ainsi procurés résident notamment dans le fait qu'il se produit une dissipation bonne et continue de la chaleur de la région de la lentille. Le corps enveloppant de la lentille peut avoir notamment une 20 épaisseur de paroi inférieure à 2 mm, de préférence inférieure à 1 mm. On supprime ainsi dans une grande mesure la production de chaleur dans la matière du corps enveloppant par le fait que le corps enveloppant reste pratiquement inactif du point de vue acoustique. Avantageusement, le corps enveloppant est en plusieurs parties. 25 Ces parties peuvent être conformées et assemblées facilement en un contour de lentille souhaité. Le corps enveloppant peut avoir notamment une partie de fond et une partie de couvercle entre lesquelles est constituée la cavité recevant le fluide de refroidissement. En outre, le fluide de refroidissement peut bien entendu être utilisé 30 dans la zone d'une entrée dans la cavité de la lentille et/ou d'une sortie de la cavité de la lentille pour refroidir d'autres parties comme par exemple la source d'ultrasons du dispositif. Comme fluide de refroidissement convient notamment un fluide qui à une vitesse du son à la température ambiante comprise entre 1 400 m/s et 35 100 m/s. Par des fluides correspondants, on peut satisfaire, sans autres difficultés, les exigences habituelles de focalisation. L'invention sera explicitée davantage dans ce qui suit au moyen d'un exemple de réalisation préféré en se reportant au dessin. Sa Figure unique est un schéma d'une vue en coupe longitudinale de la partie essentielle à l'invention d'un dispositif à ultrasons. Dans l'exemple de réalisation indiqué à la Figure, on part de modes de réalisation en soi connus de dispositifs à ultrasons. Les parties, qui ne sont pas représentées de façon précise, correspondent à celles de l'état de la technique (voir par exemple le DE 195 07 478 Cl ou le US 4 586 512 A). D'un dispositif à ultrasons désigné d'une manière générae par 2, on ne voit qu'une 10 tête 3 d'ultrasons qui a une source 4 d'ultrasons utilisant de la matière piézoélectrique. Du côté de cette source émettant du son se trouve une couche 5 d'adaptation (ce que l'on appelle une " Matching Layer "), en avant de laquelle est montée une lentille 6 acoustique (pour ultrasons). À cette lentille 6 est associé un dispositif de refroidissement, par 15 lequel un refroidissement inhérent notamment de la lentille est assuré. À cet effet, la lentille 6 est formée suivant l'invention par un corps 7 enveloppant ou creux fixant le contour de la lentille et qui entoure une cavité 8. Dans cette cavité passe un fluide M liquide qui est réfringent pour les ondes ultrasonores et forme ainsi le corps proprement dit de la lentille 6. Dans la mesure o de la 20 chaleur se dégage, le liquide est transporté dans la cavité 8 par une convection forcée de sorte que de la chaleur ne peut pratiquement pas s'y accumuler, chaleur qui entraînerait pour un sujet soumis à une expérience une élévation de température ressentie comme désagréable. Le corps 7 enveloppant qui est par exemple en une matière plastique a avantageusement seulement une petite épaisseurd de paroi, de préférence inférieure à 2 mm, notamment inférieure à 1 mm, de sorte qu'il ne fournit pratiquement pas de contribution à la réfraction des ondes ultrasonores. Le corps enveloppant peut être constitué, par exemple, en plusieurs parties en ayant, par exemple, une partie 7a de fond et une partie 7b de couvercle. Du côté de la couche 5 d'adaptation ou de la lentille 6 de la source 4 d'ultrasons peut être monté d'une manière connue un corps 10 d'atténuation. On a indiqué encore à la Figure une entrée 11 pour le fluide M de refroidissement dans la région de la lentille et une sortie 12 de cette région. 35 Bien entendu, le fluide passant dans cette entrée 11 et/ou dans la sortie 12 peut être utilisé pour le refroidissement de la source 4 d'ultrasons et/ou de la couche 5 d'adaptation et/ou d'autres parties du dispositif 2 d'ultrasons. Comme fluides de refroidissement conviennent d'une manière générale tous les fluides homogènes dont la vitesse du son est inférieure à 5 celle de l'eau (1 500 m/s à la température ambiante) ou au tissu humain. On choisit de préférence, en conséquence, des liquides ayant une vitesse du son comprise entre 100 m/s et 1 400 m/s, des vitesses du son autour de 1 000 m/s étant suffisantes. De préférence, on utilise des fluides de refroidissement ayant une vitesse du son (en température ambiante) 10 inférieure à 1 000 m/s, notamment inférieure à 500 m/s. Un exemple de réalisation d'un fluide adéquat est le fluide de refroidissement désigné par " R124 " (Société " AllChem Company ") ayant une vitesse du son de 150 m/s. Une huile de silicone convient aussi très bien, par exemple celle désignée par " Dow 200 " ou " DC 200 " (Société " Dow Corning is Corporation "). Cette huile a une vitesse du son d'environ 1 000 m/s et a des propriétés analogues à celles des matières habituelles pour lentilles. On peut ainsi conserver des contours existants de lentilles. REVENDICATIONS 1. Dispositif à ultrasons comprenant - une source d'ultrasons, - une lentille acoustique montée devant cette source d'ultrasons et - un dispositif de refroidissement de la lentille au moyen d'un fluide de refroidissement en écoulement et conducteur des ultrasons, caractérisé en ce que le corps actif acoustiquement de la lentille (6) est formé essentiellement par le fluide (M) de refroidissement qui passe dans la 10 cavité (8) d'un corps (7) enveloppant de la lentille, qui est mince, qui est perméable aux ultrasons et qui fixe le contour de la lentille. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par un corps (7) enveloppant de la lentille (6) d'une épaisseur (d) de paroi inférieure à 2 mm, de préférence inférieure à 1 mm. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps (3) enveloppant est constitué en plusieurs parties. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le corps (7) enveloppant a une partie (7a) de fond et une partie (7b) de couvercle. 5. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide (M) de refroidissement est utilisé dans la région d'une entrée (11) dans la cavité (8) de la lentille (6) et/ou d'une sortie (12) de la cavité pour le refroidissement d'autres pièces du dispositif. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par un 25 refroidissement de la source (4) d'ultrasons par le fluide (M) de refroidissement. 7. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par un fluide (M) de refroidissement ayant une vitesse du son à la température ambiante comprise entre 1 400 m/s et 100 m/s.