WO1993020758A1 - Dispositif generateur d'ondes de pression a membrane plate tres souple et appareil de traitement comprenant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif generateur d'ondes de pression a membrane plate tres souple et appareil de traitement comprenant un tel dispositif Download PDF

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WO1993020758A1
WO1993020758A1 PCT/FR1993/000363 FR9300363W WO9320758A1 WO 1993020758 A1 WO1993020758 A1 WO 1993020758A1 FR 9300363 W FR9300363 W FR 9300363W WO 9320758 A1 WO9320758 A1 WO 9320758A1
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WO
WIPO (PCT)
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membrane
pressure
cavity
aforementioned
pressure wave
Prior art date
Application number
PCT/FR1993/000363
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English (en)
Inventor
Maurice Bourlion
Paul Dancer
Original Assignee
Technomed International
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Filing date
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
    • A61B17/225—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves
    • A61B17/2251—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves characterised by coupling elements between the apparatus, e.g. shock wave apparatus or locating means, and the patient, e.g. details of bags, pressure control of bag on patient

Definitions

  • Device for generating pressure waves with a very flexible flat membrane and treatment apparatus comprising such a device
  • the present invention essentially relates to a device for generating pressure waves with a very flexible flat membrane and a treatment apparatus comprising such a device.
  • Document US-A-4 745 921 also discloses a pressure wave generator device comprising a membrane comprising various zones of different thicknesses with an annular fold to allow development of the dimension of the membrane. The manufacture of such a membrane is expensive. This membrane is secured to the pressure wave generator device by a circle sliding outside at the top of the generator device to wedge the lateral edge of the membrane, which has an end bead.
  • document US-A-5 113 848 describes a device for generating pressure waves with a membrane formed by a film unwound from a reserve roll secured to the therapy table. Thus, the membrane is secured to the therapy table and not to the pressure wave generating device. At the level of the pressure wave generating device, the membrane is kept applied to the generating device by bayonet coupling.
  • document EP-AO 443 379 describes a device for generating pressure waves comprising a device for degassing the coupling water and for preventing pollution or degradation of the water, in particular by the growth of algae, the water is treated by a disinfection device, which kills bacteria or fungi (column 3, lines 48 to 54).
  • a disinfection device which kills bacteria or fungi (column 3, lines 48 to 54).
  • the present invention therefore aims to solve the new technical problem consisting in the provision of a solution allowing the use of a membrane which is easy to produce industrially, allowing treatment at the level of the generator and thus not limiting the depth treatment and on the other hand requiring only a very low pressure / inflation so as not to push or move the patient during inflation.
  • the present invention also aims to solve the new technical problem consisting in the supply of a solution making it possible to fill the cavity of the generation of pressure waves closed by the membrane at a substantially constant pressure, called the reference pressure.
  • this set pressure is low enough not to push or move the patient's skin or so that, in the absence of a patient, it is compensated by the elasticity of the membrane which then exerts a restoring force when she is tense.
  • the present invention also aims to solve the new technical problems stated above by providing a solution which allows the realization of an extremely simple membrane, which can be fixed extremely easily to the pressure wave generator so that it can be removed if necessary. between each patient, thus ensuring perfect hygiene.
  • the membrane constitutes a product at low cost.
  • the present invention provides a pressure wave generating device comprising a focusing curved active surface defining a cavity filled with an acoustic coupling medium, in particular a liquid medium, sealed by a membrane. , characterized in that said membrane, at least on the opposite part of said cavity, is flat and very flexible, extensible; and in that it comprises means for filling said cavity with the coupling medium, such as a liquid, as well as means for regulating the filling pressure of a coupling medium to a set pressure value.
  • the above-mentioned reference pressure is low enough so that the patient's skin is not displaced or so that, in the absence of the patient, this pressure is compensated by the elasticity of the membrane, for example by a corresponding inflation of the membrane.
  • the set pressure value is less than about 100 millibars.
  • this membrane is made of a thin elastomeric material having a high coefficient of elongation and a low hardness, this membrane thus having very great flexibility and requiring only a very low inflation pressure .
  • the elongation coefficient of the membrane is greater than 400% and even better still 500% and even better still 600%.
  • the hardness of the material used to manufacture the membrane is less than 50 * Shores A or better still less than 30 * Shores A.
  • This membrane is preferably of the order of a millimeter, or preferably less than about 1 mm. A particularly preferred thickness is about 0.7mm.
  • This membrane can be made of a silicone elastomer or a latex.
  • this membrane has the shape of a substantially circular disk whose lateral edges form an extra thickness to increase the mechanical resistance to tearing at the place of attachment of the membrane to the periphery to the outside the generating device.
  • this membrane is mounted on an opening / closing device of the "cover” type hinged to the outside of the generator device, thus making it possible to hold the membrane in a particularly simple manner, and to close the generator tightly.
  • the means for regulating the filling pressure of the aforementioned cavity comprise a reservoir of the coupling medium connected to the aforementioned cavity; means of applying a. gas, preferably air, under substantially constant pressure in said tank being designed to allow the pressure in the cavity to be regulated to the above-mentioned reference pressure value.
  • the above-mentioned gas consists of air, the air pressure being obtained by an air regulator connected to a pressure tank supplied by a compressor.
  • the aforementioned cover type device comprises a lateral internal wall which is positioned externally to the pressure wave generating device in the closed position of the cover, which preferably comprises a groove intended to receive the peripheral edge of the aforementioned membrane, which is advantageously of thickness slightly greater than the space existing between the lateral internal wall of the cover and the external wall of the shock wave generation device, in order to ensure the maintenance of the membrane with sealing on the edge of the generator.
  • this device comprises a means for purging the air enclosed in the cavity of the device closed by the membrane.
  • said membrane substantially comprises in its center a ring for hooking the end of this purge device, such as a purge pipe, in order to allow a particularly simple and automatic evacuation of the enclosed air or gas. in the device cavity or generated in the device cavity.
  • a liquid detection device can be provided in this purge pipe which actuates the solenoid valves to close this pipe, which makes it possible to ensure that there is no more air under the membrane.
  • the acoustic coupling medium is a liquid such as degassed water or, preferably, an electrically conductive liquid, such as a solution of highly ionized water, as described in the document US Pat. A-5 105801 by the depositor.
  • the generator device is mounted in rotation about its axis of symmetry.
  • this generating device is also equipped with an imaging probe device, preferably of the ultrasound type, mounted outside of the latter at its periphery.
  • This imaging device is advantageously mounted on a support means allowing a rotational movement around the periphery of the device, by permanently viewing the focus of the generator constituting the focal point of the pressure waves, as described in the previous document of the depositor.
  • FR 2 636 517 FR 2 636 517.
  • this imaging device can also be mounted for rotation about its axis and in translation parallel to its longitudinal axis.
  • the present invention also provides a treatment device, advantageously of the extracorporeal type, characterized in that it comprises a device generating pressure waves as defined above.
  • this pressure wave generator device is advantageously of the extracorporeal type and comprises a truncated ellipsoidal reflector comprising an internal focal point immersed in the coupling liquid and an external focal point intended to be placed in coincidence with a target to be treated.
  • This treatment device may in particular be a device for treating a target formed by a concretion in the context of lithotripsy, of a benign or malignant tumor, or of a bone in the context of osteothritia.
  • the flat membrane very flexible and extensible, is mounted tensioned on the device generating pressure waves.
  • the present invention also relates to a method for regulating the filling pressure of a cavity with a focusing active surface, in a focal point external to said cavity, filled with a closed coupling medium, in particular a liquid. by a membrane, the assembly forming part of a pressure wave generating device, characterized in that: - an essentially flat membrane is provided at least on the part closing said cavity, made of a very flexible, extensible material, preferably having an elongation coefficient greater than 400%;
  • Means for storing the coupling medium comprising a pipe for bringing the coupling medium into said cavity closed by said membrane, a device for pumping the coupling medium from the storage means in said cavity under a set pressure.
  • - filling of said cavity closed by the membrane with the coupling medium is carried out using the pumping device until the set pressure is reached; - Optionally, the filling pressure of the coupling medium in said cavity is regulated at said set pressure.
  • the set pressure is sufficiently low so that the patient's skin is not displaced, or the patient himself, at the level of the zone of contact with the membrane, where the set pressure is sufficiently low that, in the absence of the patient, it is compensated by the elasticity of the membrane, the membrane then exerting a restoring force when it is inflated.
  • the set pressure is less than or equal to about 1OO millibars.
  • the aforementioned storage means comprise a storage tank connected to the aforementioned pipe for supplying the coupling medium into the aforementioned cavity, means for supplying a gas under substantially constant pressure in this tank being provided to allow filling of the aforementioned cavity of the pressure wave generating device to the aforementioned set pressure.
  • This pressure; substantially constant gas can be obtained by a gas pressure regulator connected to a pressure gas tank which can be supplied by a compressor.
  • the reservoir can advantageously be arranged at a level below the level of the aforementioned membrane.
  • the reservoir forming an accumulator device for the coupling medium can be provided so that the gas is in direct contact with the coupling medium so as to exert a precise pressure essentially without inertia on the coupling medium, preferably a liquid such as water, advantageously degassed.
  • a purge means is also provided for purging the air trapped in the aforementioned cavity closed by the membrane. In this case, the end of the purging operation of the air contained in the cavity closed by the membrane is detected by detection of the presence of the coupling medium in a purging tank and a means for closing the means of actuation is actuated. purge, such as a solenoid valve, to stop the flow of the coupling medium, in order to allow reaching the aforementioned set pressure.
  • the present invention also covers a pressure regulation device comprising application of the regulation method described above and whose characteristic clearly results from the preceding description of the method.
  • a pressure regulation device comprising application of the regulation method described above and whose characteristic clearly results from the preceding description of the method.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view along a plane of symmetry of a pressure wave generating device according to the present invention, schematically;
  • FIG. 2 shows a sectional view of the flat membrane according to the invention in the undeformed or uninflated state
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view similar to that of Figure 1 of a pressure wave generator device equipped with a cover type opening / closing device on which is mounted the flat membrane according to invention
  • FIG. 4 shows the generator device according to the invention object of Figures 1 to 3 with the membrane in the inflated state, equipped with the device for purging air or gas contained therein;
  • FIG. 5 shows a schematic exterior elevation view of the generator device with the membrane in the inflated state, the latter being equipped with an image forming device rotatably mounted externally to the generator at its upper periphery, a patient being schematically represented as well as compression in the kidney, placed in coincidence with the external focus of the generator;
  • FIG. 6 shows schematically the circuit for regulating the filling pressure of the cavity closed by the membrane
  • FIG. 7 schematically shows a second embodiment of a circuit for regulating the filling pressure of the cavity filled by the membrane.
  • the pressure wave generator device 10 preferably here has a focusing active surface 12 defining a cavity 14 filled with a coupling medium, preferably a liquid such as degassed water, even better an electrically conductive liquid as described in the application of the applicant previously cited which is incorporated herein by reference.
  • the pressure wave generator device 10 comprises a truncated ellipsoidal reflector 16 having an internal focus FI where the pressure waves are emitted, for example by electrical discharge between two immersed electrodes arranged symmetrically with respect to the internal focus FI, which are then focused on the external focus F2.
  • This device is therefore of the extracorporeal type and makes it possible to manufacture an extracorporeal treatment apparatus.
  • This generator device is closed in a sealed manner by a membrane 18 which is shown alone and enlarged in FIG. 2 for a better understanding.
  • This membrane is according to the present invention characterized in that it has a flat shape at least on its part for transmitting pressure waves closing the cavity 14.
  • This membrane is mounted tensioned on the generator device 10.
  • a partially inflated position of the membrane is represented by the reference 18 'and a fully inflated position is represented by the position 18 "in FIG. 1.
  • This membrane is according to the present invention characterized in that it is of flat geometric shape and made of a very flexible material.
  • a particularly preferred material is an elastomer having a high elongation coefficient, advantageously greater than 400%, better still greater than 500% and more preferably greater than 600%.
  • the hardness of this material is very low, preferably less than 50 * Shores A or better still less than 30 * Shores A.
  • the thickness of the membrane according to the invention is very small on its active part, this small thickness being small compared to the wavelength of the pressure wave.
  • a preferred thickness is of the order of a millimeter, or better still less than about 1 mm.
  • a particularly preferred thickness is about 0.7 mm. This small thickness, thanks to the fact that it is small compared to the wavelength of the pressure wave, avoids excessive attenuation effects and makes it possible to inflate the membrane with low pressure thanks to its very large flexibility.
  • Particularly suitable materials are elastomers such as silicone elastomers or latex elastomers, which are well known to those skilled in the art.
  • elastomers such as silicone elastomers or latex elastomers, which are well known to those skilled in the art.
  • a coupling gel can be used between the membrane and the patient.
  • this membrane 18 has a small thickness on its active central part for transmitting pressure waves 18a and a greater thickness with a peripheral bead 19 to increase its resistance when it is joined to the pressure wave generator 10, in particular to allow mounting in an opening / closing device forming a cover 20 visible in FIG. 3.
  • This opening / closing device forming a cover 20 has a hinge 22 mounted at the exterior of the generator device 10 to allow the tight opening or closing of the cavity 14 with the membrane 18, a locking device 24, 26 for example by clipping being provided on the opposite side of the generator as clearly visible in FIG.
  • the cover device 20 comprises a lateral internal wall 21 which is positioned outside the device generating o pressure ndes 10, in particular the reflector 16, in the closed position of the cover 20, which preferably includes a groove 23 intended to receive the peripheral bead 19 of the membrane 18, which is advantageously of thickness slightly greater than the space existing between the lateral internal wall of the cover device 20 and the external wall at the level of the upper part 17 of the pressure wave generation device 10, in order to maintain the membrane with sealing on the edge of the generator , as is understandable to a person skilled in the art.
  • the bead 19 of the membrane comprises in its mass an integrated metal rod, ensuring a stiffening of the membrane at this level and its retention in the annular groove 23.
  • This annular groove is advantageously arranged substantially parallel to the facing wall. of the generator in the closed position of the cover device 20.
  • the membrane 18 comprises substantially in its center a device 30 for hooking a purge means to purge the air trapped in the cavity closed by the membrane, such as a purge pipe, for example in the form of a ring 32 forming a body with the membrane 18 or attached under this membrane after manufacture.
  • a purge means to purge the air trapped in the cavity closed by the membrane, such as a purge pipe, for example in the form of a ring 32 forming a body with the membrane 18 or attached under this membrane after manufacture.
  • FIGS. 3 to 7 show the membrane 18 with hooking means 30 in the inflated state with the hooking means 30 and the purge means 34, such as a purge pipe which terminates outside of the reflector 16 passing through a passage orifice 36.
  • a closure means such as a solenoid valve 38 can be provided on this drain pipe, as well as a reservoir 40 equipped with a means for detecting liquid level, such as a float or any liquid level detection device well known to those skilled in the art.
  • FIG. 5 there is shown the generator device 10 which is advantageously rotatably mounted on a rotation control device 40 such as a rotary drum well known to those skilled in the art.
  • a rotation control device 40 such as a rotary drum well known to those skilled in the art.
  • This rotary drum is also mounted on a displacement device in any position of the space in the directions X, Y, Z as described in the previous patent of the applicant US-A-4915094 which is incorporated here by reference.
  • This pressure wave generator device 10 is advantageously also equipped with an image forming device 50, for example formed by an ultrasound probe, mounted on a support device 52 optionally displaceable in rotation on displacement means 54 or fixed at the outer periphery of the upper edge of the generator 10.
  • This image-forming device 50 can be moved according to 3 degrees of freedom, in rotation about the axis passing through the two focal points of the reflector 10 thanks to the rotation device 40, thus that in rotation about its longitudinal axis and in translation around its longitudinal axis 56, as described in the previous document of the applicant FR-2636517 incorporated here by reference.
  • This image-forming device has its axial direction 56 which permanently targets the second focus F2 of the generator device 10 to permanently observe the target area C, such as a concretion inside the kidney R of a patient P .
  • the coupling fluid such as a liquid, for example degassed water.
  • the coupling fluid is, for example, stored in a storage tank 60 comprising a pipe 62 for supplying coupling fluid such that degassed water and a vacuum degassing pipe 64.
  • a conduit 66 is provided for bringing the coupling fluid through the pumping device 68 into the cavity 14 of the generator device 10 to inflate the membrane 18, as shown, so that the air possibly trapped in the volume defined by the membrane 18 and the cavity 14 is evacuated by the purge means 34.
  • an accumulator device 70 filled with coupling fluid which is introduced or expelled by the use of a compressor 72 compressing a gas such as air 74 from the atmosphere, and comprising for example a pressure regulating device 76.
  • a compressor 72 compressing a gas such as air 74 from the atmosphere
  • a pressure regulating device 76 comprising for example a pressure regulating device 76.
  • FIG. 7 there is shown the principle diagram of circulation of the coupling fluid such as liquid, for example degassed water, according to a second simplified embodiment. According to this embodiment, the same reference numbers have been used as those of FIG. 6 exercising the same function. It should be noted that the embodiment of FIG. 7 also incorporates the purge circuit of FIG. 4. In this simplified embodiment of FIG. 7, it will be observed that there is only one storage tank 70 of the medium.
  • a line 80 for supplying the coupling medium has been added, preferably a liquid such as degassed water, brought to a predetermined temperature, e.g., a temperature close to body temperature such as 37 ° C, for example by a mixing valve faucet device 82.
  • the pressurized gas is fed via line 84 into the reservoir 70 to form a gas layer 74 supplied under a constant pressure in the tank 70, in direct contact with the coupling medium, in particular a liquid, which makes it possible to exert a precise dynamic pressure on the coupling medium.
  • the compressor 72 can be connected to a gas reserve 73, as is well known to those skilled in the art.
  • the gas is preferably air.
  • a detector device for example an optical detector 100 for detecting the positions of the membrane 18, making it possible to check the constant position of the membrane or the inflated position, as is well understood by those skilled in the art.
  • the membrane 18 according to the present invention is flat and very flexible, it can therefore be inflated to a very low pressure usually and preferably less than about 100 mbar, sign pressure which is given by the regulation of the pressure reducing device 76. It should be noted that there is no separating membrane between the gas such as air and the coupling liquid such as water contained in the accumulator device 70, which provides very precise regulation pressures and above all no inertia in regulation.
  • This parameter is very important since when the membrane 18 inflates, we especially want to avoid moving the patient, which means that as soon as the set pressure, such as for example 100 mbar, is obtained by means of the pressure reducing device 76, we require that the membrane stops swelling and therefore regulation takes place immediately, either because of contact of the membrane with the patient's skin, or because of an excessive deformation of the membrane.
  • This characteristic is therefore obtained by the direct gas interface such as air / coupling liquid such as water in the accumulator device 70.
  • the membrane can be manufactured very easily on an industrial scale at a lower cost, which will to a certain extent allow the membrane to be considered as a consumable object for hygienic reasons since it is in contact with the patient's skin. It is also possible to treat patients who are obese or who have a target, such as a very deep calculation, flush with the reflector. This also reduces the size of the lithotripter due to the use of a flat membrane, which also makes it possible to pass a linear detector for example of X-rays over the generator device, when another geometry would not allow it. not.
  • the cavity 14 of the reflector 16 is filled by sending air through the compressor device 72 into the accumulator device 70, which has the effect of inflating the membrane and the air which is trapped under the membrane 18 and purged by the purge means 34.
  • the solenoid valve 38 is actuated which stops the flow of the coupling liquid.
  • the air pressure is supplied by the compressor 72 and the set pressure is fixed by the regulator 76. This set pressure is preferably approximately equal to 100 mbar. This set pressure allows the membrane 18 to swell until it meets the skin of the patient P. At this time, the pressure on the membrane 18 increases and the pressure reducing device 76 eventually releases a sufficient volume of air to keep the inflation pressure 18 of the constant membrane; a system is thus obtained ; particularly simple regulation.
  • Draining for decommissioning is ensured by the main pumping device 68 as well as a set of solenoid valves not shown in FIG. 6 or some of which are shown in FIG. 7, since these systems are well known in the art. skilled in the art.
  • the invention therefore makes it possible to regulate the filling pressure of the cavity 14 closed by the membrane 18 of the pressure wave generator device, at a constant pressure, called the reference pressure.
  • This pressure is low enough that the patient's skin is not displaced, or the patient himself, at the level of the contact zone with the membrane, where the set pressure is low enough so that, in the absence of patient, it is compensated by the elasticity of the membrane, which then exerts a restoring force when it is inflated, the coefficient of elongation of the membrane being provided to allow a very low set pressure, which is advantageously less than about 1OO millibars.
  • the invention also has the particularity, thanks to the reservoir forming an accumulator of the coupling medium 70, of very easily regulating the filling pressure of the cavity 14 by applying in this reservoir 70 a gas, such as air, under constant pressure, this gas pressure, such as air, being obtained by a gas pressure regulator, here air, itself connected to a tank 73 under pressure. Regulation is therefore particularly simple and reliable, even with a set pressure as low as 1OO millibars.
  • Figures 1 to 7 are an integral part of the invention and therefore of the present description.
  • the invention also covers any characteristic which will appear new from the preceding description including Figures 1 to 7, vis-à-vis any prior art.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif générateur d'ondes de pression. Ce dispositif comprend une membrane (18) et est caractérisé en ce que cette membrane est plate, de grande souplesse et peut être gonflée à une très faible pression. L'invention permet de fabriquer la membrane d'une manière très simple, peu coûteuse tout en facilitant les opérations de traitement.

Description

Dispositif générateur d'ondes de pression à membrane plate très souple et appareil de traitement comprenant un tel dispositif
La présente invention concerne essentiellement un dispositif géné- rateur d'ondes de pression à membrane plate très souple et un appareil de traite¬ ment comportant un tel dispositif.
On connaît déjà, par exemple par le document EP-A-0226041, des dispositifs générateurs d'ondes de pression comportant des membranes, notamment à structure en soufflet particulièrement complexe. Les membranes proposées1 sont pour la plupart épaisses et ont pour principal inconvénient d'être difficiles à réaliser industriellement en nécessi-tant des moulages complexes et de ne pas permettre le traitement à fleur du générateur et donc de limiter la profondeur de traitement tout en nécessitant des fortes pressions pour les gonfler ce qui crée un effort important sur la peau du patient et aboutit à un déplacement systématique du patient en décalant alors la position de la cible à traiter.
On connaît aussi par le document US-A-4 745 921 un dispositif générateur d'ondes de pression comportant une membrane comportant diverses zones d'épaisseurs différentes avec un repli annulaire pour permettre un développement de la dimension de la membrane. La fabrication d'une telle membrane est coûteuse. Cette membrane est solidarisée au dispositif générateur d'ondes de pression par un cercle venant coulisser extérieurement à la partie supérieure du dispositif générateur pour coincer le bord latéral de la membrane, qui comporte un bourrelet d'extrémité. D'autre part, le document US-A-5 113 848 décrit un dispositif générateur d'ondes de pression à membrane formé par un film déroulé à partir d'un rouleau de réserve solidaire de la table de thérapie. Ainsi, la membrane est solidarisée de la table de thérapie et non pas du dispositif générateur d'ondes de pression. Au niveau du dispositif générateur d'ondes de pression, la membrane est maintenue appliquée sur le dispositif générateur par un couplage à baïonnette.
Enfin, le document EP-A-O 443 379 décrit un dispositif générateur d'ondes de pression comprenant un dispositif de dégazage de l'eau de couplage et pour éviter la pollution ou la dégradation de l'eau, notamment par la croissance d'algues, l'eau est traitée par un dispositif de désinfection, qui permet de tuer les bactéries ou les champignons (colonne 3, lignes 48 à 54). Il est à noter que dans les solutions antérieurement proposées, le remplissage de la cavité du générateur d'ondes de pression est généralement réalisé à volume constant, un volume de liquide de couplage étant injecté pour remplir le volume de la cavité défini par le génération d'ondes de pression fermée par la membrane.
La présente invention a donc pour but de résoudre le nouveau pro¬ blème technique consistant en la fourniture d'une solution permettant l'emploi d'une membrane facile à réaliser industriellement, permettant un traitement à fleur de générateur et ne limitant pas ainsi la profondeur de traitement et d'autre part ne nécessitant qu'une très faible pression/de gonflage pour ne pas pousser ou déplacer le patient lors du gonflage.
La présente invention a encore pour but de résoudre le nouveau problème technique consistant en la fourniture d'une solution permettant de réaliser le remplissage de la cavité du génération d'ondes de pression fermée par la membrane à une pression sensiblement constante, dite de consigne. De préférence, cette pression de consigne est suffisamment faible pour ne pas pousser ou déplacer la peau du patient ou pour que, en l'absence de patient, elle soit compensée par l'élasticité de la membrane qui exerce alors une force de rappel lorsqu'elle est tendue. La présente invention a encore pour but de résoudre les nouveaux problèmes techniques énoncés ci-dessus en fournissant une solution qui permette la réalisation d'une membrane extrêmement simple, qui puisse être fixée extrêmement aisément au générateur d'ondes de pression pour pouvoir être enlevée éventuellement entre chaque patient, en assurant ainsi une hygiène parfaite. En outre, grâce à sa simplicité de conception, la membrane constitue un produit à faible coût.
Ces problèmes techniques sont résolus pour la première fois par la présente invention d'une manière particulièrement simple, fiable, peu coûteuse, utilisable à l'échelle industrielle et médicale. Ainsi, selon un premier aspect, la présente invention fournit un dispositif générateur d'ondes de pression comprenant une surface active incurvée focalisante définissant une cavité remplie d'un milieu de couplage acoustique, en particulier un milieu liquide, fermée de manière étanche par une membrane, caractérisée en ce que ladite membrane, au moins sur la partie en regard de ladite cavité, est plate et très souple, extensible ; et en ce qu'il comprend des moyens de remplissage de ladite cavité avec le milieu de couplage, tel qu'un liquide, ainsi que des moyens de régulation de la pression de remplissage d'un milieu de couplage à une valeur de pression de consigne.
Selon un mode de réalisation particulier, la pression de consigne précitée est suffisamment faible pour que la peau du patient ne soit pas déplacée ou pour que, en l'absence du patient, cette pression soit compensée par l'élasticitié de la membrane, par exemple par un gonflage correspondant de la membrane.
Selon un mode de réalisation particulier, la valeur de pression de consigne est inférieure à environ 100 millibars.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, cette membrane est réalisée en un matériau élastomère de faible épaisseur ayant un coefficient d'allongement élevé et une faible dureté, cette membrane présentant ainsi une très grande souplesse et ne nécessitant qu'une très faible pression de gonflage.
De préférence, le coefficient d'allongement de la membrane est supérieur à 400 % et encore mieux à 500 % et encore mieux à 600 %. Avantageuse-ment, la dureté du matériau utilisé pour fabriquer la membrane est inférieure à 50* Shores A ou mieux inférieure à 30* Shores A.
L'épaisseur de cette membrane est de préférence de l'ordre du millimètre, ou de préférence inférieure à environ 1 mm. Une épaisseur particulièrement préférée est d'environ 0,7mm. Cette membrane peut être réalisée en un élastomère silicone ou en un latex.
Selon une variante de réalisation avantageuse, cette membrane pré¬ sente la forme d'un disque sensiblement circulaire dont les bords latéraux forment une surépaisseur pour augmenter la résistance mécanique à l'arrachement à l'endroit de solidarisation de la membrane à la périphérie à l'extérieur du dispositif générateur.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, cette membrane est montée sur un dispositif d'ouverture/fermeture type "couvercle" articulé à l'extérieur du dispositif générateur, en permettant ainsi de maintenir d'une manière particulièrement simple la membrane, et de fermer le générateur de manière étanche.
Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de régulation de la pression de remplissage de la cavité précitée comprennent un réservoir du milieu de couplage relié à la cavité précitée ; des moyens d'application d'un . gaz, de préférence de l'air, sous pression sensiblement constante dans ledit réservoir étant prévus pour permettre de réguler la pression dans la cavité à la valeur de pression de consigne précitée.
Selon un mode de réalisation particulier, le gaz précité est constitué par de l'air, la pression d'air étant obtenue par un détendeur d'air relié à un réservoir sous pression alimenté par un compresseur.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif type couvercle précité comprend une paroi interne latérale venant se positionner extérieurement au dispositif générateur d'ondes de pression en position fermée du couvercle, qui, de préférence, comprend une gorge destinée à recevoir le bord périphérique de la membrane précitée, qui est avantageusement d'épaisseur légèrement supérieure à l'espace existant entre la paroi interne latérale du couvercle et la paroi extérieure du dispositif de génération d'ondes de choc, afin d'assurer le maintien de la membrane aveci'étanchéité sur le bord du générateur.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, ce dispositif comprend un moyen de purge de l'air enfermé dans la cavité du dispositif fermé par la membrane. De préférence, ladite membrane comprend sensiblement en son centre un anneau d'accrochage de l'extrémité de ce dispositif de purge, tel qu'un tuyau de purge, afin de permettre une évacuation particulièrement simple et automatique de l'air ou de gaz enfermé dans la cavité du dispositif ou généré dans la cavité du dispositif. Il peut être prévu un dispositif de détection de liquide dans ce tuyau de purge qui actionne les électrovannes pour obturer ce tuyau, ce qui permet d'assurer qu'il n'y a plus d'air sous la membrane.
Selon un mode de réalisation préféré, le milieu de couplage acoustique est un liquide tel que de l'eau dégazée ou, de préférence, un liquide électriquement conducteur, telle qu'une solution d'eau fortement ionisée, comme décrit dans le document US-A-5 105801 du déposant.
Selon un autre mode de réalisation particulièrement avantageux, le dispositif générateur est monté en rotation autour de son axe de symétrie.
Selon un autre mode de réalisation particulièrement avantageux, ce dispositif générateur est également équipé d'un dispositif formant sonde d'imagerie, de préférence de type échographique, montée à l'extérieur de celui-ci à sa périphérie. Ce dispositif d'imagerie est avantageusement monté sur un moyen support permettant un déplacement en rotation autour de la périphérie du dispositif, en visualisant en permanence le foyer du générateur constituant le point de focalisation des ondes de pression, comme décrit dans le document précédent du déposant FR 2 636 517. Ainsi, ce dispositif d'imagerie peut également être monté à rotation autour de son axe et en translation parallèlement à son axe longitudinal.
Selon un deuxième aspect, la présente invention fournit également un appareil de traitement, avantageusement de type extracorporel, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif générateur d'ondes de pression tel que précédemment défini. De préférence, ce dispositif générateur d'ondes de pression est avantageusement de type extracorporel et comprend un réflecteur ellipsoïdal tronqué comprenant un foyer interne immergé dans le liquide de couplage et un foyer externe destiné à être mis en coïncidence avec une cible à traiter. Cet appareil de traitement peut en particulier être un appareil de traitement d'une cible constituée par une concrétion dans le cadre de la lithotritie, d'une tumeur bénigne ou maligne, ou encore d'un os dans le cadre de l'ostéothritie.
On comprend que selon l'invention, la membrane plate, très souple et extensible, est montée tendue sur le dispositif générateur d'ondes de pression. Selon un troisième aspect, la présente invention concerne également un procédé de régulation de la pression de remplissage d'une cavité à surface active focalisante, en un foyer extérieur à ladite cavité, rempli d'un milieu de couplage, en particulier un liquide, fermé par une membrane, l'ensemble faisant partie d'un dispositif générateur d'ondes de pression, caractérisé en ce que : - on prévoit une membrane essentiellement plane au moins sur la partie fermant ladite cavité, réalisée en un matériau très souple, extensible, de préférence présentant un coefficient d'allongement supérieur à 400 % ;
- on prévoit des moyens de stockage du milieu de couplage comprenant une conduite d'amenée du milieu de couplage dans ladite cavité fermée par ladite membrane, un dispositif de pompage du milieu de couplage depuis le moyen de stockage dans ladite cavité sous une pression de consigne ;
- on réalise le remplissage de ladite cavité fermée par la membrane avec le milieu de couplage à l'aide du dispositif de pompage jusqu'à ce que la pression de consigne soit atteinte ; - éventuellement, on régule la pression de remplissage du milieu de couplage dans ladite cavité à ladite pression de consigne.
Avantageusement, la pression de consigne est suffisamment faible pour que la peau du patient ne soit pas déplacée, ou le patient lui-même, au niveau de la zone de contact avec la membrane, où la pression de consigne est suffisamment faible pour que, en l'absence du patient, elle soit compensée par l'élasticité de la membrane, la membrane exerçant alors une force de rappel lorsqu'elle est gonflée.
Selon une variante de réalisation, la pression de consigne est inférieure ou égale à environ 1OO millibars. Selon un autre mode de réalisation avantageux, les moyens de stockage précités comprennent un réservoir de stockage relié à la conduite précitée d'amenée du milieu de couplage dans la cavité précitée, des moyens d'amenée d'un gaz sous pression sensiblement constante dans ce réservoir étant prévus pour permettre de remplir la cavité précitée du dispositif générateur d'ondes de pression à la pression de consigne précitée. Cette pression; sensiblement constante de gaz peut être obtenue par un détendeur de gaz relié à un réservoir de gaz de pression pouvant être fourni par un compresseur.
Le réservoir peut être avantageusement disposé à un niveau inférieur au niveau de la membrane précitée. Selon une caractéristique de l'invention, le réservoir formant dispositif accumulateur du milieu de couplage peut être prévu de sorte que le gaz est en contact direct avec le milieu de couplage de manière à exercer une pression précise essentiellement sans inertie sur le milieu de couplage, de préférence un liquide tel que de l'eau, avantageusement dégazé. Selon un mode de réalisation avantageux, on prévoit également un moyen de purge pour purger l'air emprisonné dans la cavité précitée fermée par la membrane. Dans ce cas, on détecte la fin de l'opération de purge de l'air contenu dans la cavité fermée par la membrane par détection de la présence du milieu de couplage dans un réservoir de purge et on actionne un moyen de fermeture des moyens de purge, tels qu'une électrovanne, pour arrêter l'écoulement du milieu de couplage, afin de permettre d'atteindre la pression de consigne précitée.
La présente invention couvre également un dispositif de régulation de pression comportant application du procédé de régulation précédemment décrit et dont la caractéristique résulte clairement de la description précédente du procédé. Dans ce cadre, on peut prévoit des moyens de détection de la présence de milieu de couplage dans un réservoir de purge communiquant avec les moyens de purge précités et des moyens d'actionnement d'un moyen de fermeture des moyens de purge, tels qu'une électrovanne, pour arrêter l'écoulement du milieu de couplage par les moyens de purge en fin d'opération de purge de l'air contenu dans la cavité fermée par la membrane. On comprend ainsi que l'invention permet de fournir tous les avantages techniques déterminant précédemment énoncés ainsi que ceux qui apparaîtront clairement à l'homme de l'art à partir de la description suivante.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés représentant un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention donné simplement à titre d'illustration et qui ne sauraient donc en aucune façon limiter la portée de l'invention. Dans les dessins :
- la figure 1 représente une vue en coupe transversale selon un plan de symétrie d'un dispositif générateur d'ondes de pression selon la présente invention, de manière schématique ;
- la figure 2 représente une vue en coupe de la membrane plate selon l'invention à l'état non déformé ou non gonflé ;
- la figure 3 représente une vue en coupe transversale analogue à celle de la figure 1 d'un dispositif générateur d'ondes de pression équipé d'un dispositif d'ouverture/fermeture de type couvercle sur lequel est montée la membrane plate selon l'invention ;
- la figure 4 représente le dispositif générateur selon l'invention objet des figures 1 à 3 avec la membrane à l'état gonflé, équipé du dispositif de purge d'air ou de gaz contenu dans celui-ci ;
- la figure 5 représente une vue schématique en élévation extérieure du dispositif générateur avec la membrane à l'état gonflé, celui-ci étant équipé d'un dispositif de formation d'image monté rotatif extérieurement au générateur à sa périphérie supérieure, un patient étant schématiquement représenté ainsi qu'une compression dans le rein, mise en coïncidence avec le foyer externe du générateur ;
- la figure 6 représente schématiquement le circuit de régulation de la pression de remplissage de la cavité fermée par la membrane ; et
- la figure 7 représente schématiquement un deuxième mode de réalisation d'un circuit de régulation de la pression de remplissage de la cavité remplie par la membrane.
En référence à la figure 1, on a représenté le mode de réalisation actuellement préféré du dispositif générateur d'ondes de pression selon l'invention représenté par le numéro de référence général 10. Ce dispositif générateur présente ici de préférence une surface active 12 focalisante définissant une cavité 14 remplie d'un milieu de couplage, de préférence un liquide tel que de l'eau dégazée, encore mieux un liquide électriquement conducteur comme décrit dans la demande antérieure du déposant précédemment citée qui est incorporée ici par référence. Aux figures 1 à 6, le dispositif générateur d'ondes de pression 10 comprend un réflecteur ellipsoïdal tronqué 16 ayant un foyer interne FI où sont émises les ondes de pression, par exemple par décharge électrique entre deux électrodes immergées disposées symétriquement par rapport au foyer interne FI, qui sont alors focalisées au foyer externe F2. Ce dispositif est donc de type extracorporel et permet de fabriquer un appareil de traitement extracorporel.
Ce dispositif générateur est fermé de manière étanche par une membrane 18 qui est représentée seule et agrandie à la figure 2 pour une meilleure compréhension.
Cette membrane est selon la présente invention caractérisée en ce qu'elle présente une forme plate au moins sur sa partie de transmission des ondes de pression fermant la cavité 14. Cette membrane est montée tendue sur le dispositif générateur 10. Une position partiellement gonflée de la membrane est représentée par la référence 18' et une position totalement gonflée est représentée par la position 18" à la figure 1.
Cette membrane est selon la présente invention caractérisée en ce qu'elle est de forme géométrique plate et réalisée en un matériau très souple. Un matériau particulièrement préféré est un élastomère présentant un coefficient d'allongement élevé, avantageusement supérieur à 400 %, encore mieux supérieur à 500 % et encore de préférence supérieur à 600 %. La dureté de ce matériau est très faible, de préférence inférieure à 50* Shores A ou mieux inférieure à 30* Shores A.
L'épaisseur de la membrane selon l'invention est très faible sur sa partie active, cette faible épaisseur étant petite par rapport à la longueur d'onde de l'onde de pression. Une épaisseur préférée est de l'ordre du millimètre, ou encore mieux inférieure à environ 1 mm. Une épaisseur particulièrement préférée est environ 0,7 mm. Cette faible épaisseur, grâce au fait qu'elle est petite par rapport à la longueur d'onde de l'onde de pression, évite des effets d'atténuation trop importants et permet de gonfler la membrane avec une faible pression grâce à sa très grande souplesse.
Des matériaux particulièrement appropriés sont des élastomères tels que des élastomères de silicone ou des élastomères de latex, qui sont bien connus par l'homme de l'art. Naturellement, il est avantageux que l'état de surface intérieure et extérieure de la membrane au niveau du contact avec le patient soit particulièrement lisse, afin d'éviter la présence de bulles d'air qui font obstacle à la propagation des ondes de choc. Un gel de couplage peut être utilisé entre la membrane et le patient.
En référence à la figure 2, on peut observer que cette membrane 18 présente une faible épaisseur sur sa partie centrale active de transmission des ondes de pression 18a et une plus grande épaisseur avec un bourrelet périphérique 19 pour augmenter sa résistance lors de sa solidarisation avec le dispositif géné-rateur d'ondes de pression 10, en particulier pour permettre un montage dans un dispositif d'ouverture/fermeture formant couvercle 20 visible à la figure 3. Ce dispositif d'ouverture/ fermeture formant couvercle 20 présente une articulation 22 montée à l'extérieur du dispositif générateur 10 pour permettre l'ouverture ou la fermeture étanche de la cavité 14 avec la membrane 18, un dispositif de verrouillage 24, 26 par exemple par clipsage étant prévu du côté opposé du générateur comme bien visible à la figure 3. Le dispositif formant couvercle 20 comprend une paroi interne latérale 21 venant se positionner extérieurement au dispositif générateur d'ondes de pression 10, en particulier le réflecteur 16, en position fermée du couvercle 20, qui, de préférence, comprend une gorge 23 destinée à recevoir le bourrelet périphérique 19 de la membrane 18, qui est avantageusement d'épaisseur légèrement supérieure à l'espace existant entre la paroi interne latérale du dispositif formant couvercle 20 et la paroi extérieure au niveau de la partie supérieure 17 du dispositif de génération d'ondes de pression 10, afin d'assurer un maintien de la membrane avec étanchéité sur le bord du générateur, comme cela est bien compréhensible pour un homme de l'art. On peut prévoir que le bourrelet 19 de la membranne comprenne dans sa masse un jonc métallique intégré, assurant une rigidification de la membrane à ce niveau et son maintien dans la rainure annulaire 23. Cette rainure annulaire est avantageusement disposée sensiblement parallèlement à la paroi en regard du générateur en position de fermeture du dispositif formant couvercle 20.
On peut également prévoir un dispositif 28 de détection de fermeture du dispositif formant couvercle 20, actionné par le couvercle en position de fermeture, comme représenté à la figure 3 et bien compréhensible à un homme de l'art.
L'étanchéité se fait avantageusement en comprimant la membrane 18 entre le dispositif support 20 et le bord périphérique supérieur 17 du réflecteur 16 comme cela est bien compréhensible pour un homme de l'art. La membrane présente à ce niveau déjà une surépaisseur comme on peut le comprendre à partir de la considération de la figure 2. D'autre part, selon un mode de réalisation avantageux, représenté en particulier aux figures 3 et 4, la membrane 18 comprend sensiblement en son centre un dispositif 30 d'accrochage d'un moyen de purge pour purger Tair emprisonné dans la cavité fermée par la membrane, tel qu'un tuyau de purge, par exemple sous forme d'un anneau 32 formant corps avec la membrane 18 ou rapporté sous cette membrane après fabrication.
On a représenté aux figures 3 à 7 la membrane 18 avec des moyens d'accrochage 30 à l'état gonflé avec le moyen d'accrochage 30 et le moyen de purge 34, tel qu'un tuyau de purge qui aboutit à l'extérieur du réflecteur 16 en passant au travers d'un orifice de passage 36. Sur ce tuyau de purge, il peut être prévu un moyen de fermeture tel qu'une électrovanne 38, ainsi qu'un réservoir 40 équipé d'un moyen de détection de niveau de liquide, tel qu'un flotteur ou tout dispositif de détection de niveau de liquide bien connu à l'homme de l'art.
En référence à la figure 5, on a représenté le dispositif générateur 10 qui est avantageusement monté en rotation sur un dispositif de commande de rotation 40 tel qu'un tambour rotatif bien connu à l'homme de l'art. Ce tambour rotatif est également monté sur un dispositif de déplacement dans une position quelconque de l'espace dans les directions X, Y, Z comme décrit dans le brevet précédent du déposant US-A-4915094 qui est incorporé ici par référence. Ce dispositif générateur d'ondes de pression 10 est avantageusement aussi équipé d'un dispositif de formation d'image 50, par exemple formé par une sonde échographique, monté sur un dispositif support 52 éventuellement déplaçable en rotation sur des moyens de déplacement 54 ou fixés à la périphérie externe du bord supérieur du générateur 10. Ce dispositif de formation d'image 50 est déplaçable selon 3 degrés de liberté, en rotation autour de l'axe passant par les deux foyers du réflecteur 10 grâce au dispositif de rotation 40, ainsi qu'en rotation autour de son axe longitudinal et en translation autour de son axe longitudinal 56, comme décrit dans le document précédent du déposant FR-2636517 incorporé ici par référence. Ce dispositif de formation d'image a sa direction axiale 56 qui vise en permanence le second foyer F2 du dispositif générateur 10 pour observer en permanence la zone cible C, telle qu'une concrétion à l'intérieur du rein R d'un patient P.
En référence à la figure 6, on a représenté le schéma de principe de circulation du fluide de couplage tel qu'un liquide, par exemple de l'eau dégazée. On observe que le fluide de couplage est, par exemple, stocké dans un réservoir de stockage 60 comportant une conduite 62 d'amenée de fluide de couplage telle que de l'eau dégazée et un conduit 64 de dégazage sous vide. Un conduit 66 est prévu pour amener par un dispositif de pompage 68 le fluide de couplage dans la cavité 14 du dispositif générateur 10 pour gonfler la membrane 18, comme représenté, de sorte que l'air éventuellement prisonnier dans le volume défini par la membrane 18 et la cavité 14 est évacué par le moyen de purge 34. Pour réaliser le gonflage de la membrane 18, on peut prévoir un dispositif accumulateur 70 rempli de fluide de couplage qui est introduit ou expulsé par l'emploi d'un compresseur 72 comprimant un gaz tel que de l'air 74 depuis l'atmosphère, et comportant par exemple un dispositif détendeur de réglage de pression 76. En référence à la figure 7, on a représenté le schéma de principe de circulation du fluide de couplage tel qu'un liquide, par exemple de l'eau dégazée, selon un deuxième mode de réalisation simplifiée. Selon ce mode de réalisation, on a repris les mêmes chiffres de référence que ceux de la figure 6 exerçant la même fonction. Il est à noter que le mode de réalisation de la figure 7 incorpore également le circuit de purge de la figure 4. Dans ce mode de réalisation simplifiée de la figure 7, on observera qu'il existe un seul réservoir de stockage 70 du milieu de couplage, tel qu'un liquide ayant la fonction du dispositif accumulateur 70 représenté à la figure 6. Il a été rajouté une conduite 80 d'alimentation en milieu de couplage, de préférence un liquide tel que de l'eau dégazée, amené à une température prédéterminée, par exemple une température voisine de la température du corps, telle que 37*C, par exemple par un dispositif de robinet mitigeur 82. Le gaz sous pression est amené par la conduite 84 dans le réservoir 70 pour former une couche de gaz 74 alimentée sous une pression constante dans le réservoir 70, en contact direct avec le milieu de couplage, en particulier un liquide, ce qui permet d'exercer une pression précise dynamique sur le milieu de couplage. On peut également prévoir un circuit 86 de mise sous vide par l'intermédiaire d'un dispositif formant pompe à vide 88 du réservoir 70 avant remplissage avec le milieu de couplage, divers dispositifs de fermeture tels que des électrovannes 90, 92, 94, 96, 98 étant prévus sur le circuit, comme bien compréhensible à l'homme de l'art, pour isoler le réservoir 70 lors de cette opération. Par ailleurs, le compresseur 72 peut être relié à une réserve de gaz 73, comme cela est bien connu à l'homme de l'art. Le gaz est de préférence de l'air. On peut également prévoir un dispositif détecteur par exemple optique 1OO de détection des positions de la membrane 18 permettant de vérifier la position constante de la membrane ou la position gonflée, comme cela est bien compréhensible de l'homme de l'art. Etant donné que la membrane 18 selon la présente invention est plate et d'une grande souplesse, celle-ci peut donc être gonflée à une pression très faible habituellement et de préférence inférieure à environ 100 mbar, pression de con¬ signe qui est donnée par le réglage du dispositif détendeur 76. Il est à noter qu'il n'y a pas de membrane séparatrice entre le gaz tel que l'air et le liquide de couplage tel que de l'eau contenue dans le dispositif accumulateur 70, ce qui permet d'obtenir des pressions de régulation très précises et surtout aucune inertie dans la régulation. Ce paramètre est très important puisque lorsque la membrane 18 se gonfle on veut surtout éviter de déplacer le patient, ce qui fait que dès que la pression de consigne, telle que par exemple 100 mbar, est obtenue au moyen du dispositif détendeur 76, on exige que la membrane s'arrête de gonfler et donc la régulation s'opère immédiatement, soit à cause d'un contact de la membrane avec la peau du patient, soit à cause d'une déformation trop importante de la membrane. Cette caractéristique est donc obtenue par l'interface directe gaz tel que l'air/liquide de couplage tel que l'eau dans le dispositif accumulateur 70.
On conçoit qu'avec la présente invention, la membrane peut être fabriquée très facilement à l'échelle industrielle à un moindre coût ce qui permettra dans une certaine mesure de considérer la membrane comme un objet consommable pour des raisons d'hygiène puisqu'elle est en contact avec la peau du patient. Il est également possible de traiter à fleur du réflecteur les patients obèses ou qui ont une cible tel qu'un calcul très profond. Ceci réduit également l'encombrement du lithotriteur en raison de l'emploi d'une membrane plate, ce qui permet aussi de passer un détecteur linéaire par exemple de rayons X au-dessus du dispositif générateur, alors qu'une autre géométrie ne le permettrait pas. II est également plus aisé de changer les électrodes du générateur d'ondes de pression grâce au dispositif d'ouverture/fermeture très simple et très rapide tout en maintenant une étanchéité parfaite, notamment par compression de la membrane 18 entre le dispositif support d'ouverture/fermeture 20 et le bord supérieur 17 du dispositif. Le fonctionnement de l'appareil de traitement selon l'invention comprenant le dispositif générateur d'ondes de pression selon l'invention est immédiatement apparent à l'homme de l'art. Les phases principales sont les suivantes :
On réalise le remplissage de la cavité 14 du réflecteur 16 en envoyant de l'air par le dispositif compresseur 72 dans le dispositif accumulateur 70, ce qui a pour effet de gonfler la membrane et l'air qui se trouve emprisonné sous la membrane 18 et purgé par le moyen de purge 34. Dès que la purge d'air est terminée, par détection de la présence de liquide dans le réservoir 40, l'électrovanne 38 est actionné ce qui arrête l'écoulement du liquide de couplage. La pression d'air est fournie par le compresseur 72 et la pression de consigne est fixée par le détendeur 76. Cette pression de consigne est de préférence environ égale à 100 mbar. Cette pression de consigne permet à la membrane 18 de se gonfler jusqu'à rencontrer la peau du patient P. A ce moment là, la pression sur la membrane 18 augmente et le dispositif détendeur 76 relâche éventuellement un volume d'air suffisant pour garder la pression de gonflage 18 de la membrane constante ; on obtient ainsi un système;de régulation particulièrement simple.
La vidange pour la mise hors service est assurée par le dispositif de pompage principal 68 ainsi qu'un jeu d'électrovarmes non représenté sur la figure 6 ou dont certaines sont représentées à la figure 7, étant donné que ces systèmes sont bien connus à l'homme de l'art. L'invention permet donc de réguler la pression de remplissage de la cavité 14 fermée par la membrane 18 du dispositif générateur d'ondes de pression, à une pression constante, dite de consigne. Cette pression est suffisamment faible pour que la peau du patient ne soit pas déplacée, ou le patient lui-même, au niveau de la zone de contact avec la membrane, où la pression de consigne est suffisamment faible pour que, en l'absence de patient, elle soit compensée par l'élasticité de la membrane, qui exerce alors une force de rappel lorsqu'elle est gonflée, le coefficient d'allongement de la membrane étant prévu pour permettre une pression de consigne très faible, qui est avantageusement inférieure à environ 1OO millibars. L'invention présente également la particularité, grâce au réservoir formant accumulateur du milieu de couplage 70, de réguler très aisément la pression de remplissage de la cavité 14 en appliquant dans ce réservoir 7O un gaz, tel que l'air, sous pression constante, cette pression de gaz, tel que l'air, étant obtenue par un détendeur de gaz, ici d'air, relié lui-même à un réservoir 73 sous pression. La régulation est donc particulièrement simple et fiable, même avec une pression de consigne aussi faible que 1OO millibars.
On comprend ainsi que l'invention permet d'aboutir à tous les avantages techniques déterminants précédemment énoncés.
D'autre part, les figures 1 à 7 font partie intégrante de l'invention et donc de la présente description. L'invention couvre aussi toute caractéristique qui apparaîtra nouvelle à partir de la description précédente incluant les figures 1 à 7, vis-à-vis d'un état de la technique quelconque.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif générateur d'ondes de pression comprenant une surface active (12) focalisante. en un foyer (F2) définissant une cavité (14) remplie d'un milieu de couplage, tel qu'un liquide, fermée par une membrane (18), caractérisé en ce que ladite membrane est plate et très souple, extensible ; et en ce qu'il comprend des moyens (60 à 76) de remplissage de ladite cavité (14) avec le milieu de couplage, tel qu'un liquide, ainsi que des moyens (76) de régulation de la pression de remplissage d'un milieu de couplage à une valeur de pression de consigne.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression de consigne précitée est suffisamment faible pour que la peau du patient ne soit pas déplacée ou pour que, en l'absence du patient, cette pression soit compensée par l'élasticitié de la membrane, par exemple par un gonflage correspondant de la membrane.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur de pression de consigne est inférieure à environ 100 millibars.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la membrane (18) présente un coefficient d'allongement supérieur à 400 %, encore mieux supérieur à 500 % et encore mieux supérieur à 600 %.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la membrane (18) présente une faible dureté, sa dureté étant de préférence inférieure à 50* Shores A ou encore mieux inférieure à 30# Shores A.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la membrane (18) présente une faible épaisseur, avantageusement petite par rapport à la longueur d'onde de l'onde de pression, cette épaisseur étant de préférence de l'ordre du millimètre ou inférieure au millimètre.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la membrane précitée est réalisée en un élastomère, en particulier un élastomère de silicone ou de latex.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la membrane (18) présente sensiblement en son centre un moyen d'accrochage (30) d'un moyen de purge (34) pour purger l'air emprisonné dans la cavité fermée par la membrane.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la membrane (18) est montée sur un dispositif (20) d'ouverture/fermeture type couvercle articulé (en 22) à l'extérieur du dispositif (10).
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de régulation de la pression de remplissage de la cavité (14) précitée comprennent un réservoir du milieu de couplage relié à la cavité (14) précitée ; des moyens d'application d'un gaz, de préférence de l'air, sous pression sensiblement constante dans ledit réservoir étant prévus pour permettre de réguler la pression dans la cavité (14) à la valeur de pression de consigne précitée, l'application du gaz se faisant en contact direct avecle milieu de couplage sans membrane séparatrice.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le gaz précité est constitué par de l'air, la pression d'air étant obtenue par un détendeur d'air relié à un réservoir sous pression alimenté par un compresseur.
12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif type couvercle précité comprend une paroi interne latérale venant se positionner extérieurement au dispositif générateur d'ondes de pression en position fermée du couvercle, qui, de préférence, comprend une gorge destinée à recevoir le bord périphérique de la membrane précitée, qui est avantageusement d'épaisseur légèrement supérieure à l'espace existant entre la paroi interne latérale du couvercle et la paroi extérieure du dispositif de génération d'ondes de choc, afin d'assurer le maintien de la membrane avec l'étanchéité sur le bord du générateur.
13. Appareil de traitement, de préférence extracorporel, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif générateur d'ondes de pression (10) tel que défini à l'une quelconque des revendications précédentes.
14. Appareil de traitement selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif générateur d'ondes de pression comprend un réflecteur ellipsoïdal tronqué (16) comprenant un foyer interne (FI) et un foyer externe (F2).
PCT/FR1993/000363 1992-04-10 1993-04-09 Dispositif generateur d'ondes de pression a membrane plate tres souple et appareil de traitement comprenant un tel dispositif WO1993020758A1 (fr)

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