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WO1991010228A1 - Dispositif de guidage precis d'electrodes d'un dispositif de decharge - Google Patents

Dispositif de guidage precis d'electrodes d'un dispositif de decharge Download PDF

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Publication number
WO1991010228A1
WO1991010228A1 PCT/FR1990/000956 FR9000956W WO9110228A1 WO 1991010228 A1 WO1991010228 A1 WO 1991010228A1 FR 9000956 W FR9000956 W FR 9000956W WO 9110228 A1 WO9110228 A1 WO 9110228A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
discharge
electrodes
electrical
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR1990/000956
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Dancer
Maurice Bourlion
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Technomed International SA
Original Assignee
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Technomed International SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM, Technomed International SA filed Critical Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Publication of WO1991010228A1 publication Critical patent/WO1991010228A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/04—Sound-producing devices
    • G10K15/06—Sound-producing devices using electric discharge

Definitions

  • the present invention essentially relates to a device for precise guidance of electrodes generating electric arcs, a discharge device and a shock wave generating apparatus equipped with such a guidance device.
  • a shock wave generating apparatus comprising a truncated ellipsoidal reflector, comprising a cavity filled with a liquid, closed by a diaphragm or membrane, one of the two focal points of the ellipsoid being arranged in the chamber opposite to the truncated part and the other focus being external to the truncated ellipsoid.
  • the shock waves are generated by electrical discharges between two electrodes disposed at least partially inside the chamber so that an electrical discharge or arc is generated at the internal focus.
  • An electrical discharge device comprising an electrical discharge circuit, is provided, comprising a power source delivering a high voltage to a discharge capacitor forming part of the electrical discharge circuit.
  • the main object of the present invention is therefore to solve a new technical problem consisting in providing a solution allowing extremely free positioning of the Free ends of the electrodes generating electric arcs, along the same axis passing through a precise predetermined point. generation of electric arc, thereby optimally generating shock waves, which is a decisive advantage for optimal focusing of shock waves especially in the generation of shock waves according to the electrohydraulic method, particularly useful for hydraulic lithotrypsia, or treatment of bones with shock waves.
  • Another object of the present invention is to solve the new technical problem stated above, by providing a solution making it possible furthermore to significantly reduce the inductance value of the discharge circuit.
  • Another object of the present invention is to solve the new technical problems stated above by providing a solution offering the possibility of keeping independently adjustable electrodes.
  • the present invention makes it possible for the first time to solve these new technical problems in a particularly simple, inexpensive manner, usable on an industrial scale.
  • the present invention provides a device for precisely guiding electrodes generating electric arcs by means of an electric discharge circuit under high voltage, each electrode being elongated defining a longitudinal axis and comprising a rear end and a front discharge end, characterized in that it includes means for precisely guiding said electrode in the vicinity of the front discharge end thereof, thereby precisely defining the axis of movement of the electrode, which subsequently makes it possible to precisely determine the position of the front end of the electrode, and therefore precisely the point of generation of the electric arc.
  • the precise guide means are arranged substantially perpendicular to the longitudinal axis of said electrode.
  • the precise guide means are at least partly electrically conductive and form an integral part of the electrical discharge circuit of the electrode, thus constituting means for reducing the inductance of the circuit. of discharge.
  • the precise guide means comprise a rigid support having a guide end provided with an orifice with an axis substantially perpendicular to the support and substantially coaxial with said end before The electrode, allowing passage with electrical contact of the electrode.
  • This guide end can be formed by an electrically conductive connection member, advantageously removable from the support.
  • This connection member may advantageously include the aforementioned orifice disposed offset with respect to the axis of the rigid support.
  • This connection member can be mounted vertically and horizontally, in particular by rotation, on the rigid support.
  • connection member advantageously comprises in the aforementioned orifice, through which the front part of the electrode passes, electrical contact means, ensuring a rotating or sliding electrical contact with the electrode, which allows the electrode to rotate on itself by moving forward or backward while maintaining good electrical contact.
  • electrical contact means may advantageously include electrically conductive strips, arranged in said orifice.
  • electrically conductive strips are inclined or curved, such strips making it possible to ensure a rotating or sliding electrical contact are well known to those skilled in the art.
  • the rigid support of the positive electrode is electrically isolated from the outside by an electrically insulating member.
  • the present invention also provides an electrical discharge device, comprising an electrical discharge circuit between at least two electrodes generating electric arcs, comprising a source of electrical discharge current and electrical conductors intermittently connecting said source electric current to said electrodes, characterized in that it comprises at least one precise guiding device as defined above.
  • This electric discharge device advantageously comprises means for reducing the inductance of the discharge circuit, preferably outside a concentric arrangement of the electrode-carrying elements.
  • the reduction in the inductance is obtained by the reduction in the surface. generated by discharge current lines.
  • the means of guide, through which the current lines pass, are located as close as possible, in order to decrease the total area defined between them. The bringing together is however limited by the risks of current leakage between them, through an insulator and by their interposition in the path of the shock waves.
  • These means of reducing the inductance of the discharge circuit advantageously comprise the junction of the electrical conductors directly in the vicinity of the ends before discharging the electrodes by means of the aforementioned precise guide means which are at least partly electrically conductive and make part of the electrical discharge circuit of the electrode.
  • These means for reducing the inductance of the aforementioned discharge circuit may, when the discharge device comprises a discharge capacitor interposed in the electrical circuit between the source of electric current and the electrodes, include the production of electrical conductors which are mainly coaxial from the discharge condenser up to the vicinity of the individual junction with each electrode, thereby defining an internal conductor and an external conductor, for the most part concentric.
  • the external conductor is connected to earth, or to ground and to the so-called negative electrode or to earth, while the internal conductor is connected to the positive electrode.
  • the means for reducing the inductance of the discharge circuit may also comprise the realization of the coaxial discharge condensa ⁇ tor at (x) conductor (s) electrical connector (s).
  • the discharge capacitor is formed by a plurality of individual capacitors mounted in parallel and arranged side by side annularly so as to define a central space.
  • a spark-gap device is arranged in the central space defined by the individual discharge capacitors. This spark gap device can be of the so-called "Spark Gap" type or be a thyratron.
  • the present invention also relates to an apparatus for generating shock waves by electrical discharge between at least two electrodes, comprising a device shock wave generator comprising a chamber filled with liquid in which said electrodes are bathed at least partially, and an electric discharge circuit supplying said electrodes, characterized in that it comprises a device for precise guidance of electrodes as defined previously, or a discharge device as defined above.
  • this shock wave generator device is characterized in that the electrical discharge circuit is produced substantially coaxially with, or with an axis substantially parallel to, the axis of symmetry of the device generating shock waves.
  • This shock wave generator device is preferably a truncated ellipsoidal reflector filled with liquid, having an internal focal point where shock waves are generated and an external focal point where said shock waves are focused; the electrical discharge device is disposed substantially coaxially with, or with an axis substantially parallel to, the axis of symmetry of the truncated ellipsoidal generator; and the precise guide means are arranged in the vicinity of the internal focus of the truncated ellipsoidal reflector. According to a particular embodiment characteristic.
  • the rigid support of the positive electrode is electrically insulated and the rigid support of the negative or earth electrode is fixed directly to the ellipsoidal reflector, which is earthed or grounded.
  • the electrode-carrying elements are made of electrically insulating material.
  • the electrodes are arranged axially offset in the extension of one another and are independently adjustable, their advance or withdrawal can be carried out independently or individually, preferably by rotation.
  • the invention makes it possible to guide the electrodes extremely precisely, and in particular the front ends of discharge of the electrodes along the same axis of movement passing through a precise predetermined point of generation of the electric arcs, which subsequently makes it possible to precisely define the point of generation of the electric arc.
  • the ends of the electrodes can be displaced during their advance or their withdrawal along a single axis substantially coinciding with the longitudinal axis of the electrodes, and passing here by the internal focal point of the ellipsoid, thus making it possible to establish the arc precisely on this axis and to the internal focal point of the ellipsoid and to achieve optimal focusing of the shock waves at the external focal point where a target is located.
  • This target can be formed by a calculation in the context of lithotrypsia, or a bone in the case of treatment of bones by shock waves as described in document OA-88/09190.
  • the invention makes it possible to significantly reduce the inductance of the circuit electric discharge, which is favorable for obtaining optimum and reproducible shock waves.
  • the invention also makes it possible to achieve these results while maintaining the advantages of using independently adjustable electrodes, which makes it possible to significantly improve the efficiency of the shock waves generated at first. focus of the ellipsoidal reflector as well as the reproducibility of these shock waves.
  • FIG. 1 is a schematic partial sectional view of a shock wave generating apparatus comprising here for example a truncated ellipsoidal reflector filled with a liquid such as water, and schematically representing a precise guide device according to the present invention, here forming an integral part of an electric discharge device also according to the present invention;
  • FIG. 2 shows an enlarged view, in axial longitudinal section along the trace line II-II of Figure 3, of a currently preferred embodiment of the precise guiding device according to the present invention, integrated in a device electric discharge according to the invention, incorporated in an apparatus generating shock waves, in particular usable for hydraulic lithotrypsia or bone treatments, according to a vertical axial section;
  • FIG. 3 shows a sectional view along the trace line III-III of Figure 2;
  • FIG. 4 shows an enlarged partial view in section of the electrode and its electrode holder element is made of electrically insulating material
  • a shock wave generator apparatus comprising a device 10 generating shock waves by intermittent electric discharges between at least two electrodes 12, 14 arranged at least partially in a chamber 16, here shown in a truncated ellipsoidal shape filled with liquid 18, such as water.
  • These electrodes 12, 14 are supplied intermittently with high voltage electric current from an electric current supply source referenced 20 intermittently electrically supplying the electrodes 12, 14 via a power supply connector 24 comprising the conductor 22.
  • the assembly of the power supply connector 24 and of the power source 20 constitutes the electrical discharge device according to the invention.
  • power supply connection means all of the electrical supply means, and in particular electrical conductors.
  • FIG. 2 to 5 there is shown in detail and in an enlarged manner, without respecting the scale, of a preferred embodiment of a device for precise guidance of the electrodes according to the present invention, mounted on an apparatus shock wave generator 10 comprising for example a truncated ellipsoidal reflector 11 whose internal cavity 16 is filled with a liquid 18 such as water.
  • the electrodes 12, 14 are arranged so as to be located symmetrically with respect to the first focal point F. ,, or internal focal point of the truncated ellipsoidal reflector 11.
  • the second focal point F- or external focal point (not shown) is situated outside of the truncated ellipsoidal reflector 11 so that the shock waves generated at the focal point F ,, by electrical discharges between the electrodes 12, 14 are focused on the external focal point F_, where there must be a target to be destroyed, such as tissues or cones - cretions, such as kidney stones, gallstones, as is well known to those skilled in the art, and in particular from the document Rieber US-A-2,559,227 or US-A-3,947,185; or bones as described in document WO-A-88/09190.
  • a target to be destroyed such as tissues or cones - cretions, such as kidney stones, gallstones
  • the electrodes 12, 14 are here advantageously of the rod type ("Rod") and are mounted at the end of electrode holder elements 13, 15 preferably made of electrically insulating material, but the electrode holder elements can be made of non-insulating material. electrically insulating. These electrode-carrying elements can be moved, that is to say advanced or moved back, by axial translation along the axis of symmetry of the electrodes 12, 14, independently of one another, advantageously by rotation, to advance or retract the electrodes 12, 14 independently.
  • a device for independent displacement of the electrodes has been described in a previous application by the applicants, object of document US-A-4 730 614 to which the person skilled in the art may relate, and is represented partially schematically in Figure 2.
  • a device for precise guidance of the electrodes 12, 14 generating electric arcs is represented by the general reference number 100 and is characterized in that it comprises precise guiding means 102, 104 of each electrode 12, 14, respectively, in the vicinity of the front end of discharge of L 'electrode, as is clearly visible in Figure 2, and understandable to a person skilled in the art.
  • These precise guide means 102, 104 thus precisely define the axis of movement of the electrodes 12, 14 and therefore of their front discharge end.
  • This axis of movement is common for the two electrodes and advantageously passes through the point of generation of the electric arc, which subsequently makes it possible to also very precisely define the point of generation of the electric arc.
  • the precise point of generation of the electric arc is located exactly at the internal focal point F- of the ellipsoid.
  • the precise guide means 102, 104 are arranged substantially perpendicular to the longitudinal axis of the electrode 12, 14, as is also clearly visible in the figures.
  • the precise guide means 102, 104 are at least partly electrically conductive, or even by simplification made entirely of electrically conductive material such as Brass, and form an integral part of the electric circuit 24 of electric discharge shown in FIG. 1, thus constituting means for reducing the inductance of the discharge circuit 24.
  • these precise guide means 102, 104 comprise at least one rigid support 106, 108 per electrode 12, 14, having a guide end 110, 112, clearly visible in FIG. 4, provided with an orifice, such as 114, having an axis substantially perpendicular to the supports 106, 108 and substantially coaxial at the front end of the electrode 12, 14, allowing passage with electrical contact of the electrode, which allows the '' electrode to rotate on itself by moving forward or backward while maintaining good electrical contact.
  • the guide end 110, 112 comprises a connection member 116, 118 which is removably secured to the rigid supports 106, 108 and comprising an orifice such as 114, the axis of which is offset with respect to the longitudinal ZZ axis of the rigid support 106, 108, as is clearly visible in FIG. 4.
  • This connection member can be oriented by rotation around the axis XX of the rigid support 106 or 108 to adjust its coaxiality with L ' Longitudinal axis of the electrode 12 or 14.
  • Each electrode 12, 14 is axially displaceable by rotation, and one independently of the other as described in US-A-4,730,614.
  • connection member 116, 118 advantageously comprises in the orifice such as 114, means 120 ensuring a rotating or sliding electrical contact with the electrode 12, 14.
  • These means 120 ensuring a rotating or sliding electrical contact with the electrode include for example electrically conductive strips arranged in the orifice. These strips can be inclined or curved, as is well known to those skilled in the art.
  • the connection member 116 may for example be in U-shaped axial section, the branches of which are spaced apart, and defines a through orifice allowing fixing on the rigid support 106 or 108 by any fixing means, such as an electrically conductive screw.
  • the rigid support 106 of the positive electrode 12 is electrically isolated from the outside, by the presence of an insulating element 130 of cylindrical shape.
  • this cylindrical insulating element 130 is integral with or forms an integral part of an insulating screed 132 which will be described later.
  • the rigid supports 106, 108 are electrically conductive and form an integral part of the electric discharge device 24.
  • This electric discharge device 24 advantageously comprises means 34 for reducing the inductance of the discharge circuit 24, apart from a concentric or coaxial arrangement of the electrode holder elements 13, 15, as shown, where the electrode holder elements 13, 15 are arranged axially offset from one another and in the axial extension from one another.
  • concentric arrangement or “coaxial arrangement” of the electrode-carrying elements, is meant a provision according to which the electrode-holding elements are arranged concentrically, one of the electrode-carrying elements being arranged at the inside the other, these electrode-carrying elements being separated by an electrically insulating, concentric, intermediate layer or element, as in the prior art, in particular constituted by US-A-4 608 983.
  • the means 34 for reducing the inductance of the discharge circuit include the production of the major part of the electrical conductors 40, 42 supplying the electrodes 12, 14 with electric current, substantially coaxial or concentric from the condenser 30 above to the vicinity of the individual junction with each electrode, by the rigid supports 106, 108.
  • the electrical conductors are arranged substantially symmetrically with respect to a common axis of symmetry, one conductor being for the most part disposed internally to the other, the conductors thus being arranged concentric , being separated by an electrically insulating layer or element.
  • the internal conductor 40 is clearly visible and connected to the positive electrode 12, while the external conductor is reduced practically to the negative electrode 14, which is to Earth via the ellipsoidal reflector 11 itself connected to Earth or to Earth.
  • the major part is coaxial or concentric, while the negative poles of the capacitors 30 described below are mounted on a disc-shaped part 92 fixed to the lower part of the ellipsoidal reflector 11.
  • the ellipsoidal reflector 11 therefore constitutes a part of the external conductor.
  • the coaxial electrical conductors are arranged substantially perpendicular to the axis passing through the electrodes.
  • the discharge capacitor 30 is made coaxial with the electrical conductor (s) as is clearly visible in FIGS. 2 and 3.
  • This discharge capacitor 30 can advantageously be formed by a plurality of individual capacitors such as 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, mounted in parallel and arranged side by side annularly so as to define a central space 50 as is also conceived well from the consideration of Figures 2 and 3.
  • spark gap device 32 In the central space, it is preferred according to the invention to have a spark gap device 32.
  • This spark gap device 32 may be of the type known as “Spark Gap", as shown, or of the type known as “Thyratron".
  • a spark gap device 32 of the so-called “Spark Gap” type it comprises a discharge chamber 52 filled with a gas supplied by a gas supply conduit 54 (see FIG. 2), such as air or nitrogen, and discharging through a conduit 54 '.
  • a gas supply conduit 54 see FIG. 2
  • two electrodes 56, 58 are provided, for example in the form of a cup, spaced apart by a sufficient distance to interrupt the electrical circuit.
  • An electrode 58 of the spark-gap device is for example in the form of a cup forming a part of the wall of the spark-gap 32, secured to a disc 40e also electrically conductive connecting all the positive poles 62a to 62g of the capacitors 30a to 30g.
  • the cup-shaped electrode 58 may include a gas passage orifice coming from the conduit 54.
  • the electrode 56 may also advantageously be connected to an electrical conductor 70 in the form of a cylinder with a diameter substantially equal to the diameter of the central space 50, made of electrically conductive material.
  • This cylinder 70 is an integral part of the conductor 40.
  • This cylinder 70 can advantageously be substantially closed at its ends by two disc-shaped members 71, 72 electrically conductive.
  • the disc-shaped member 71 is for example fixed to the electrode 56 and can be in one piece with the cylinder 70.
  • the other disc-shaped member 72 can also be an integral part of the rear part 108a of the rigid support 108, forming part of the internal conductor 40 which then has in section an inverted T shape , this member 72 can be detachably connected to the cylinder 70 as shown.
  • An ignition member 80 allowing the generation of etin ⁇ those at will to restore the continuity of passage of the electric current between the electrodes 56, 58 is also provided.
  • This ignition member 80 is disposed outside the spark gap to be easily accessible to allow easy replacement.
  • This ignition member 80 can be constituted by a simple spark plug mounted coaxially with the electrode 58 in the form of a hollow cup, as is known in certain types of construction "Spark Gap".
  • Sending ignition pulses to the ignition member 80 is carried out by means of a pulse transformer device 82 supplied from a pulse control center by appropriate connections 83.
  • the spark gap 32 is continuously swept by a gas such as air or nitrogen admitted into the chamber 52 through the supply duct 54 and emerging through the exhaust duct 54 '.
  • the conduits 54, 54 'for supplying the gas are preferably located below the spark gap 32, for example through the electrode 58 in the form of a cup.
  • the electrical conductor 40 has the shape of a disc 40e at its junction with the discharge capacitors 30a to 30g.
  • the capacitors 30a to 30g are themselves supplied with high voltage current from the current source 20 via the high voltage transformer 22 by conductors such as 86 and, moreover, the opposite poles 90a to 90g are connected to a disc-shaped end portion 92 of the portion of the external conductor 42.
  • This disc 92 receives in suitable orifices the so-called negative poles of the capacitors 30a to 30g and is secured to the bottom of the ellipsoidal reflector 11 by suitable fixing means such as as screws 94, which makes it possible to guarantee a substantially perfect coaxiality between the discharge device 24 and the ellipsoidal reflector 11.
  • a larger orifice 96 is provided for the passage of the rigid support 106 because the rigid support is itself arranged inside an insulating bell 132 in one piece from the insulating element 130 surrounding the rigid support 106 up to at the spark gap 32, that is to say that the bell 132 ends in a cylindrical flared part 132a surrounding the cylindrical part 70, and passing inside the capacitors 30, as can be seen in FIGS. 2 and 3.
  • the assembly of the device 24 for discharging from the capacitor 30 and the spark-gap device 32, and including these, is made substantially coaxial.
  • the design, as shown, which is an integral part of the invention results in a significant reduction in the size of the assembly of the discharge device 24 which is unbreakable, which makes it possible to reduce very important The overall inductance of the discharge circuit 24.
  • the electrodes 12, 14 can be produced independently displaceable by rotation, adopting the structure described in US-A- 4,730,614, while being supplied with electric current in the vicinity of the ends of the electrodes 12, 14 by the rigid support elements 106, 108.
  • the invention by making it possible to significantly reduce the overall inductance of the electric discharge circuit, also makes it possible to generate shock waves with better reproducibility, with well-controlled energies.
  • these shock waves have a very favorable frequency spectrum for obtaining shock waves which are little or not sensitive for the patient, thus generally avoiding having to resort to general anesthesia.
  • the entire discharge device 24 can be advantageously disposed inside a tubular element 150 which is substantially closed, in order to limit or prevent electromagnetic leakage, in accordance with the structure recommended in the previous application.
  • This tubular element 150 can thus be secured to the ellipsoidal reflector 11 and supports it, by itself being mounted displaceable in vertical translation along the axis ZZ symbolized in phantom in Figure 2 and also in the horizontal plane along the axes X, Y in accordance with the table system recommended in Document FR-A-2 600 520.
  • This tubular element can also be used to protect the internal parts against any intervention. The fact that the tubular element is sealed to the generator ensures the safety of the personnel.
  • the capacitors 30a to 30g are supplied under high voltage from the electric current supply source 20 by the conductor 22.
  • the value of this high voltage can go up to 22 kV.
  • the capacitance of the assembly of each capacitor is advantageously at most equal to 0.5 ⁇ F. This allows the storage of electrical energy up to around 850 Ws.
  • This shock wave generated very precisely at the focal point F 1 is optimally focused at the external focal point (not shown) of the ellipsoidal reflector 11 where there is a target to be reached or destroyed, such as a tissue, a stone or a renal, biliary or other concretion; or even a bone whose growth of bone cells is to be promoted, in particular for reducing fractures, as described in document WO-A-88/09190.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de guidage précis d'électrodes. Ce dispositif de guidage précis (100) est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de guidage précis (102, 104) des électrodes, au voisinage de l'extrémité avant de décharge de celles-ci, en définissant ainsi précisément l'axe de déplacement des électrodes. Ces moyens de guidage précis (102, 104) peuvent comprendre un support rigide (106, 108) au moins en partie électriquement conducteur en formant ainsi partie intégrante du circuit de décharge électrique (24). Ce dispositif de guidage précis est avantageux dans le cadre d'appareil générateur d'ondes de choc pour générer des ondes de choc d'efficacité accrue, en augmentant la reproductibilité.

Description

DISPOSITIF DE GUIDAGE PRECIS D'ELECTRODES D'UN DISPOSITIF DE DECHARGE
La présente invention concerne essentiellement un dispo¬ sitif de guidage précis d'électrodes génératrices d'arcs électriques, un dispositif de décharge et un appareil générateur d'ondes de choc équipés d'un tel dispositif de guidage.
Il est connu par le document Rieber US-A-2 559 227, un appareil générateur d'ondes de choc comprenant un réflecteur ellipsoïdal tronqué, comportant une cavité remplie d'un liquide, fermée par un diaphragme ou membrane, un des deux foyers de l'ellipsoïde étant disposé dans la chambre à l'opposé de La partie tronquée et l'autre foyer étant extérieur à l'ellipsoïde tronquée. Les ondes de choc sont générées par décharges électriques entre deux électrodes disposées au moins en partie à l'intérieur de La chambre de telle sorte qu'une décharge ou arc électrique est générée au foyer interne. Un dispositif de décharge électrique, comprenant un circuit de décharge électrique, est prévu, comprenant une source de puissance délivrant une tension élevée à un condensa¬ teur de décharge faisant partie du circuit électrique de décharge.
Depuis lors, des perfectionnements ont été apportés au dispositif de décharge électrique. Par exemple, le document Biomedizinische Technik, volume 22, n° 7/8.de juillet/août 1977, page 165, décrit un dispositif de décharge électrique, comprenant un circuit de décharge par un condensateur C de 1 μF chargé à 20 kV pour délivrer l'énergie de 200 Ws entre les électrodes pour La génération d'ondes de choc mécanique. Les électrodes sont suppor¬ tées par des éléments porte-électrodes concentriques, ce qui nécessite La réalisation d'une électrode en forme d'arche ou de cage pour venir dans le prolongement axial de l'autre électrode. Ceci est également repris dans le document DE-A-2 635 635, afin de réduire les fuites électriques. Une variante de réalisation du circuit de décharge est décrite dans DE-A-3 150 430.
Par ailleurs, d'autres solutions proposent une structure particulière des électrodes comme dans US-A-A 608 983. D'autres variantes de réalisation sont décrites dans EP-A-0 223 026 et EP-A-0 226047.
Mais les dernières solutions proposées, où les éléments porte-électrodes sont concentriques, ne permettent pas de déplacer Les électrodes indépendamment L'une de L'autre, ce qui constitue un inconvénient' majeur en raison d'une usure dissymétrique des électrodes.
Les déposants ont proposé dans Le document US-A-4 730 614 une structure des électrodes permettant un déplace- ment indépendant ou individuel de celles-ci. Dans ce document des déposants, les éléments porte-électrodes sont guidés dans leur déplacement de translation axiale par rotation, grâce à des moyens support des éléments porte-électrodes montés dans La masse du réflecteur ellipsoïdal, tandis que les électrodes elles-mêmes ne sont pas guidées de manière précise au voisinage de Leur extrémité avant de décharge.
De même, dans Le document US-A-4 608 983, Les électrodes, qui sont montées sur des éléments porte-électrodes concentriques, sont libres, comme cela est habituel. Or, il a pu être observé par les inventeurs que dans le cadre des réalisations antérieures, l'arc électrique ne s'établis¬ sait pas précisément au foyer interne du réflecteur ellipsoïdal, en raison d'un positionnement imprécis des extrémités avant de décharge des électrodes de part et d'autre et à distance égale du foyer interne du réflecteur ellipsoïdal ou ellipsoïde.
La présente invention a donc pour but principal de résoudre un nouveau problème technique consistant en la fourniture d'une solution permettant de positionner de manière extrêmement précise Les extrémités Libres des électrodes génératrices d'arcs électriques, selon un même axe passant par un point précis prédéterminé de génération d'arc électrique, en générant ainsi de manière optimale des ondes de choc, ce qui constitue un avantage déterminant pour une focalisation optimale d'ondes de choc notamment dans la génération des ondes de choc selon la méthode électrohydraulique, particulièrement utile pour la lithotrypsie hydraulique, ou le traitement des os par ondes de choc. La présente invention a encore pour but de résoudre Le nouveau problème technique énoncé ci-dessus, en fournissant une solution permettant en outre de réduire de manière significative La valeur d'inductance du circuit de décharge. La présente invention a encore pour but de résoudre Les nouveaux problèmes techniques énoncés ci-dessus en fournissant une solution offrant la possibilité de conserver des électrodes indépendamment réglables.
La présente invention permet pour la première fois de résoudre ces nouveaux problèmes techniques d'une manière particu¬ lièrement simple, peu coûteuse, utilisable à l'échelle indus¬ trielle.
Ainsi, selon un premier aspect, la présente invention fournit un dispositif de guidage précis d'électrodes génératrices d'arcs électriques par L'intermédiaire d'un circuit de décharge électrique sous tension élevée, chaque électrode étant allongée définissant un axe longitudinal et comprenant une extrémité arrière et une extrémité avant de décharge, caractérisé en ce qu'il com¬ prend des moyens de guidage précis de Ladite électrode au voisinage de L'extrémité avant de décharge de celle-ci, en définissant ainsi précisément l'axe de déplacement de l'électrode, ce qui permet par la suite de déterminer précisément la position de L'extrémité avant de l'électrode, et donc précisément le point de génération de L'arc électrique. Selon une variante de réalisation particulière, les moyens de guidage précis sont disposés sensiblement perpendiculai¬ rement à l'axe longitudinal de ladite électrode.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, Les moyens de guidage précis sont au moins en partie électriquement conducteurs et font partie intégrante du circuit de décharge électrique de l'électrode, en constituant ainsi des moyens de réduction d'inductance du circuit de décharge.
Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de guidage précis comprennent un support rigide ayant une extrémité de guidage pourvue d'un orifice à axe sensiblement perpendiculaire au support et sensiblement coaxial à ladite extrémité avant de L'électrode, permettant le passage avec contact électrique de l'électrode. Cette extrémité de guidage peut être formée par un organe de connexion électriquement conducteur, avantageusement démontable du support. Cet organe de connexion peut avantageusement comporter L'orifice précité disposé décalé par rapport à L'axe du support rigide. Cet organe de connexion peut être monté de manière réglable verticalement et horizontalement, - notamment par rotation, sur Le support rigide. Cet organe de connexion comprend avantageusement dans l'orifice précité, dans lequel passe la partie avant de L'électrode, des moyens de contact électrique, assurant un contact électrique tournant ou glissant avec L'électrode, qui permet à l'électrode de tourner sur elle-même en avançant ou en reculant tout en maintenant un bon contact électrique. Ces moyens de contact électrique peuvent avantageusement comprendre des lamelles électriquement conductrices, disposées dans Ledit orifice. Par exemple, ces Lamelles électriquement conductrices sont inclinées ou bombées, de telles lamelles permettant d'assurer un contact électrique tournant ou glissant sont bien connues à l'homme de L'art. Selon une caractéristique avantageuse de L'invention, Le support rigide de L'électrode positive est isolé électriquement de l'extérieur par un organe d'isolation électrique.
Selon un deuxième aspect, la présente invention fournit également un dispositif de décharge électrique, comprenant un circuit de décharge électrique entre au moins deux électrodes génératrices d'arcs électriques, comprenant une source de courant électrique de décharge et des conducteurs électriques reliant par intermittence ladite source de courant électrique auxdites électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de guidage précis tel que précédemment défini.
Ce dispositif de décharge électrique comprend avantageu¬ sement des moyens pour réduire l'inductance du circuit de décharge, de préférence en dehors d'une disposition concentrique des éléments porte-électrodes- La diminution de l'inductance est obtenue par la diminution de la surface engendrée par des lignes de courant de décharge. Dans une réalisation préférentielle, les moyens de guidage, par lesquels passent les lignes de courant, sont situés de manière la plus proche possible, afin de diminuer la surface totale définie entre eux. Le rapprochement est cependant limité par les risques de fuites de courant entre eux, à travers un isolant et par leur interposition dans Le trajet des ondes de choc. Ces moyens de réduction d'inductance du circuit de décharge comprennent avanta¬ geusement La jonction des conducteurs électriques directement au voisinage des extrémités avant de décharge des électrodes par l'intermédiaire des moyens de guidage précis précités qui sont au moins en partie électriquement conducteurs et font partie intégrante du circuit de décharge électrique de l'électrode. Ces moyens de réduction d'inductance du circuit de décharge précité peuvent, lorsque le dispositif de décharge comprend un condensateur de décharge interposé dans le circuit électrique entre la source de courant électrique et les électrodes, comprendre La réalisation des conducteurs électriques en majeure partie coaxiaux depuis le con¬ densateur de décharge jusqu'au voisinage de La jonction indivi¬ duelle avec chaque électrode, en définissant ainsi un conducteur interne et un conducteur externe, en majeure partie concentrique. Selon une variante de réalisation avantageuse, le conduc¬ teur externe est relié à la terre, ou à La masse et à l'électrode dite négative ou à La terre, tandis que Le conducteur interne est relié à l'électrode positive.
Les moyens de réduction de l'inductance du circuit de décharge peuvent également comprendre La réalisation du condensa¬ teur de décharge coaxial au(x) conducteur(s) électrique(s) . Avanta¬ geusement, le condensateur de décharge est formé par une pluralité de condensateurs individuels montés en parallèle et disposés côte à côte annulairement de manière à définir un espace central. Selon une variante de réalisation préférée, un dispositif éclateur est disposé dans l'espace central défini par Les condensateurs indivi¬ duels de décharge. Ce dispositif éclateur peut être du type dit "Spark Gap" ou être un thyratron.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne encore un appareil générateur d'ondes de choc par décharge électrique entre au moins deux électrodes, comprenant un dispositif générateur d'ondes de choc comprenant une chambre remplie de liquide dans laquelle baignent au moins en partie Lesdites électrodes, et un circuit de décharge électrique alimentant Lesdites électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de guidage précis d'électrodes tel que défini précédemment, ou un dispositif de décharge tel que précédemment défini.
Selon une variante de réalisation avantageuse, cet appareil générateur d'ondes de choc est caractérisé en ce que le circuit de décharge électrique est réalisé sensiblement coaxiale- ment à, ou à axe sensiblement parallèle à, l'axe de symétrie du dispositif générateur d'ondes de choc. Ce dispositif générateur d'ondes de choc est de préférence un réflecteur ellipsoïdal tronqué rempli de Liquide, ayant un foyer interne où sont générées des ondes de choc et un foyer externe où sont focalisées Lesdites ondes de choc ; le dispositif de décharge électrique est disposé sensiblement coaxialement à, ou à axe sensiblement parallèle à, L'axe de symétrie du générateur ellipsoïdal tronqué ; et les moyens de guidage précis sont disposés au voisinage du foyer interne du réflecteur ellipsoïdal tronqué. Selon une caractéristique de réalisation particulière.
Le support rigide de L'électrode positive est isolé électriquement et le support rigide dé L'électrode négative ou à La terre est fixé directement au réflecteur ellipsoïdal, qui est à la terre ou à la masse. Selon une autre caractéristique, Les éléments porte- électrodes sont réalisés en matériau électriquement isolant. Selon une variante préférée, les électrodes sont disposées axialement décalées dans le prolongement l'une de l'autre et sont indépendam¬ ment réglables, leur avance ou Leur retrait pouvant être réalisé indépendamment ou individuellement, de préférence par rotation.
On comprend ainsi que l'invention permet de guider de manière extrêmement précise les électrodes, et notamment Les extrémités avant de décharge des électrodes selon un même axe de déplacement passant par un point précis prédéterminé de génération des arcs électriques, ce qui permet par la suite de définir précisément le point de génération de l'arc électrique. Ainsi, dans l'application préférée dans le cadre de générateur d'ondes de choc selon la méthode électrohydraulique, les extrémités des électrodes peuvent être déplacées lors de leur avance ou leur retrait selon un axe unique coïncidant sensiblement avec l'axe longitudinal des électrodes, et passant ici par le foyer interne de l'ellipsoïde en permettant ainsi d'établir l'arc précisément sur cet axe et au foyer interne de L'ellipsoïde et d'aboutir à une focalisation optimale des ondes de choc au foyer externe où se trouve une cible à traiter. Cette cible peut être constituée par un calcul dans le cadre de la lithotrypsie, ou un os dans Le cas du traitement des os par ondes de choc comme décrit dans le document O-A-88/09190.
En outre, et grâce au fait que les moyens de guidage précis selon l'invention sont au moins en partie électriquement conducteurs et font partie intégrante du circuit de décharge électrique des électrodes, l'invention permet de réduire de manière significative l'inductance du circuit électrique de décharge, ce qui est favorable à L'obtention d'ondes de choc optimales et repro¬ ductible. L'invention permet en outre d'aboutir à ces résultats tout en maintenant les avantages de l'emploi d'électrodes indépen- damment réglables, ce qui permet d'améliorer de manière signifi¬ cative l'efficacité des ondes de choc générées au premier foyer du réflecteur ellipsoïdal ainsi que la reproductibi lité de ces ondes de choc.
On comprend ainsi que l'invention permet bien de résoudre les problèmes techniques précédemment énoncés en apportant des avantages techniques déterminants, notamment dans La génération des ondes de choc selon la méthode électrohydraulique comme indiqué ci- dessus.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront clairement à la lumière de La description expli¬ cative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés repré¬ sentant un mode de réalisation actuellement préféré de L'invention donné simplement à titre d'illustration et qui ne saurait donc en aucune façon limiter la portée de l'invention. Dans les dessins : - la figure 1 est une vue en coupe partielle schématique d'un appareil générateur d'ondes de choc comprenant ici par exemple un réflecteur ellipsoïdal tronqué rempli d'un liquide tel que de l'eau, et représentant schématiquement un dispositif de guidage précis selon la présente invention, faisant ici partie intégrante d'un dispositif de décharge électrique également selon La présente invention ;
- La figure 2 représente une vue agrandie, en coupe longitudinale axiale selon la Ligne de trace II-II de La figure 3, d'un mode de réalisation actuellement préféré du dispositif de guidage précis selon la présente invention, intégré dans un dispo- sitif de décharge électrique selon l'invention, incorporé dans un appareil générateur d'ondes de choc, en particulier utilisable pour la lithotrypsie hydraulique ou Les traitements osseux, selon une coupe axiale verticale ;
- la figure 3 représente une vue en coupe selon la ligne de trace III-III de La figure 2 ;
- La figure 4 représente une vue partielle agrandie en coupe de l'électrode et son élément porte-électrode est en matériau électriquement isolant ; et
- La figure 5 représente une vue de détail de l'organe de connexion des moyens de guidage précis selon L'invention avec
L'électrode, selon la ligne de trace V-V de La figure 4.
En référence plus particulièrement à la figure 1, on a représenté un appareil générateur d'ondes de choc comprenant un dispositif 10 générateur d'ondes de choc par décharges électriques par intermittence entre au moins deux électrodes 12, 14 disposées au moins en partie dans une chambre 16, ici représentée de forme ellipsoïdale tronquée remplie de Liquide 18, tel que de l'eau. Ces électrodes 12, 14 sont alimentées par intermittence en courant électrique de tension élevée depuis une source d'alimentation en courant électrique référencée 20 alimentant par intermittence électriquement les électrodes 12, 14 par L'intermédiaire d'une connectique d'alimentation 24 comprenant le conducteur 22. L'ensemble de La connectique d'alimentation 24 et de la source d'alimentation 20 constitue Le dispositif de décharge électrique selon l'invention. Par L'expression "connectique d'alimentation". on entend l'ensemble des moyens d'alimentation électrique, et notamment Les conducteurs électriques.
Dans ce dispositif de décharge électrique, on peut observer à la figure 1 la présence de condensateurs de décharge 30 et également d'un dispositif éclateur 32.
En référence aux figures 2 à 5, on a représenté en détail et de manière agrandie, sans respect de l'échelle, d'un mode de réalisation préféré d'un dispositif de guidage précis des électrodes selon la présente invention, monté sur un appareil générateur d'ondes de choc 10 comprenant par exemple un réflecteur ellipsoïdal tronqué 11 dont la cavité interne 16 est remplie d'un liquide 18 tel que l'eau. Les électrodes 12, 14 sont disposées de manière à être situées symétriquement par rapport au premier foyer F.,, ou foyer interne du réflecteur ellipsoïdal tronqué 11. Le deuxième foyer F-, ou foyer externe (non représenté) est situé à l'extérieur du réflecteur ellipsoïdal tronqué 11 de sorte que les ondes de choc générées au foyer F,, par décharges électriques entre les électrodes 12, 14 sont focalisées au foyer externe F_, où doit se trouver une cible à détruire, telle que des tissus ou des con- crétions, telles que des calculs rénaux, biliaires, comme cela est bien connu à l'homme de l'art, et notamment à partir du document Rieber US-A-2 559 227 ou US-A-3 947 185 ; ou encore des os comme décrit dans le document WO-A-88/09190.
Les électrodes 12, 14 sont ici avantageusement du type tige ("Rod") et sont montées à L'extrémité d'éléments porte- électrodes 13, 15 de préférence en matière électriquement isolante, mais les éléments porte-électrodes peuvent être en matière non électriquement isolante. Ces éléments porte-électrodes peuvent être déplacés, c'est-à-dire avancés ou reculés, par translation axiale selon l'axe de symétrie des électrodes 12, 14, indépendamment l'un de l'autre, avantageusement par rotation, pour avancer ou reculer indépendamment les électrodes 12, 14. Un dispositif de déplacement indépendant des électrodes a été décrit dans une demande antérieure des déposants objet du document US-A-4 730 614 auquel l'homme de L'art pourra se rapporter, et est représenté partiellement schéma- tiquement à La figure 2. Selon la présente invention, on prévoit un dispositif de guidage précis des électrodes 12, 14 génératrices d'arcs électriques. Ce dispositif de guidage est représenté par le numéro de référence général 100 et est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de guidage précis 102, 104 de chaque électrode 12, 14, respectivement, au voisinage de l'extrémité avant de décharge de L'électrode, comme cela est clairement visible à La figure 2, et compréhensible pour un homme de l'art. Ces moyens de guidage précis 102, 104 définissent ainsi précisément L'axe de déplacement des électrodes 12, 14 et donc de Leur extrémité avant de décharge. Cet axe de déplacement est commun pour les deux électrodes et passe avantageusement par le point de génération de L'arc électrique, ce qui permet par la suite de définir également très précisément le point de génération de L'arc électrique. Dans le cadre d'un réflec- teur ellipsoïdal tronqué, comme représenté, le point de génération précis de L'arc électrique est situé exactement au foyer F- interne de l'ellipsoïde.
Selon une caractéristique avantageuse de L'invention, Les moyens de guidage précis 102, 104 sont disposés sensiblement perpendiculairement à L'axe Longitudinal de l'électrode 12, 14, comme cela est également clairement visible aux figures.
Selon une variante de réalisation avantageuse, les moyens de guidage précis 102, 104 sont au moins en partie électriquement conducteurs, ou même par simplification réalisés entièrement en matériau électriquement conducteur tel que du Laiton, et font partie intégrante du circuit électrique 24 de décharge électrique représenté à la figure 1, en constituant ainsi des moyens de réduc¬ tion d'inductance du circuit de décharge 24.
Selon un mode de réalisation actuellement préféré, ces moyens de guidage précis 102, 104 comprennent au moins un support rigide 106, 108 par électrode 12, 14, ayant une extrémité de guidage 110, 112, visible clairement à La figure 4, pourvue d'un orifice, tel que 114, ayant un axe sensiblement perpendiculaire aux supports 106, 108 et sensiblement coaxial à l'extrémité avant de L'électrode 12, 14, en permettant un passage avec contact électrique de L'électrode, ce qui permet à l'électrode de tourner sur elle-même en avançant ou en reculant tout en maintenant le bon contact électrique. Selon une variante de réalisation particulière, L'extrémité de guidage 110, 112 comprend un organe de connexion 116, 118 solidarisé de manière démontable aux supports rigides 106, 108 et comportant un orifice tel que 114, dont L'axe est décalé par rapport à l'axe Z-Z longitudinal du support rigide 106, 108, comme cela est clairement visible à la figure 4. Cet organe de connexion peut être orienté par rotation autour de l'axe X-X du support rigide 106 ou 108 pour régler sa coaxialité avec L'axe Longitudinal de l'électrode 12 ou 14. Chaque électrode 12, 14 est déplaçable axialement par rotation, et l'une indépendamment de l'autre comme décrit dans US-A-4 730 614.
L'organe de connexion 116, 118 comprend avantageusement dans l'orifice tel que 114, des moyens 120 assurant un contact électrique tournant ou glissant avec l'électrode 12, 14. Ces moyens 120 assurant un contact électrique tournant ou glissant avec l'électrode comprennent par exemple des lamelles électriquement conductrices disposées dans l'orifice. Ces lamelles peuvent être inclinées ou bombées, comme cela est bien connu à l'homme de l'art. L'organe de connexion 116 peut être par exemple en coupe axiale en forme de U dont les branches sont espacées, et définis¬ sent un orifice traversant permettant La fixation sur le support rigide 106 ou 108 par un moyen de fixation quelconque, tel qu'une vis électriquement conductrice. Selon une caractéristique avanta- geuse, Le support rigide 106, de l'électrode positive 12, est isolé électriquement de l'extérieur, par La présence d'un élément isolant 130 de forme cylindrique. On observera que cet élément isolant 130 cylindrique est solidaire ou fait partie intégrante d'une chape isolante 132 qui sera décrite plus loin. Comme il a été dit précédemment, de préférence, les supports rigides 106, 108 sont électriquement conducteurs et font partie intégrante du dispositif de décharge électrique 24.
Ce dispositif de décharge électrique 24 comprend avanta¬ geusement des moyens 34 pour réduire l'inductance du circuit de décharge 24, en dehors d'une disposition concentrique ou coaxiale des éléments porte-électrodes 13, 15, comme représenté, où les éléments porte-électrodes 13, 15 sont disposés décalés axialement L'un de L'autre et dans Le prolongement axial l'un de l'autre. Ainsi, par L'expression "disposition concentrique" ou "disposition coaxiale" des éléments porte-électrodes, on entend une disposition selon laquelle les éléments porte-électrodes sont disposés concen- triquement, L'un des éléments porte-électrodes étant disposé à l'intérieur de L'autre, ces éléments porte-électrodes étant séparés par une couche ou un élément électriquement isolant, concentrique, intermédiaire, comme dans L'art antérieur, en particulier constitué par US-A-4 608 983.
Selon une variante de réalisation particulière, les moyens 34 pour réduire L'inductance du circuit de décharge com¬ prennent la réalisation de la majeure partie des conducteurs électriques 40, 42 alimentant les électrodes 12, 14 en courant électrique, sensiblement coaxiaux ou concentriques depuis le con¬ densateur 30 précité jusqu'au voisinage de la jonction individuelle avec chaque électrode, par les supports rigides 106, 108.
Selon l'invention, par coaxialité des conducteurs électriques, on entend que Les conducteurs électriques sont disposés sensiblement symétriquement par rapport à un axe de symétrie commun, un conducteur étant dans sa majeure partie disposé intérieurement à l'autre, les conducteurs étant ainsi disposés concentriques, en étant séparés par une couche ou élément électri¬ quement isolant. Ainsi, dans l'exemple de réalisation actuellement préféré, représenté à la figure 2, Le conducteur interne 40 est clairement visible et relié à L'électrode positive 12, tandis que Le conducteur externe est réduit pratîquemment à L'électrode négative 14, qui est à La masse par L'intermédiaire du réflecteur ellipsoïdal 11 lui-même relié à La terre ou à La masse. On observe que la majeure partie est coaxiale ou concentrique, tandis que les pôles négatifs des condensateurs 30 décrits plus loin sont montés sur une pièce en forme de disque 92 fixée à La partie inférieure du réflecteur ellipsoïdal 11. Le réflecteur ellipsoïdal 11 constitue donc une partie du conducteur externe. Par ailleurs, selon une autre variante de réalisation particulière de l'invention, les conducteurs électriques coaxiaux sont disposés sensiblement perpendiculairement à l'axe passant par les électrodes. Selon encore une autre variante de réalisation avanta¬ geuse de L'invention, Le condensateur de décharge 30 est réalisé coaxial au(x) conducteur(s) électrique(s) comme cela est clairement visible aux figures 2 et 3. Ce condensateur de décharge 30 peut être avantageusement formé par une pluralité de condensateurs individuels tels que 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, montés en parallèle et disposés côte à côte annulairement de manière à définir un espace central 50 comme cela se conçoit également bien à partir de la considération des figures 2 et 3.
Dans l'espace central, on préfère selon l'invention disposer un dispositif éclateur 32. Ce dispositif éclateur 32 peut être du type dit à "Spark Gap", comme représenté, ou du type dit "Thyratron". Dans le cas d'un dispositif éclateur 32 du type dit "Spark Gap", celui-ci comprend une chambre de décharge 52 remplie d'un gaz alimenté par un conduit d'alimentation en gaz 54 (voir figure 2), tel que de l'air ou de l'azote, et s'évacuant par un conduit 54'. Dans La chambre de décharge 52, il est prévu deux électrodes 56, 58 par exemple en forme de coupelle, espacées d'une distance suffisante pour interrompre le circuit électrique. Une électrode 58 du dispositif éclateur est par exemple en forme de coupelle formant une partie de la paroi de l'éclateur 32, solida¬ risée à un disque 40e aussi électriquement conducteur reliant tous les pôles positifs 62a à 62g des condensateurs 30a à 30g. L'élec¬ trode en forme de coupelle 58 peut comprendre un orifice de passage du gaz en provenance du conduit 54. L'électrode 56 peut aussi être reliée avantageusement à un conducteur électrique 70 en forme de cylindre d'un diamètre sensiblement égal au diamètre de l'espace central 50, en matériau électriquement conducteur. Ce cylindre 70 fait partie intégrante du conducteur 40. Ce cylindre 70 peut être avantageusement sensiblement fermé à ses extrémités par deux organes en forme de disques 71, 72 électriquement conducteurs. L'organe 71 en forme de disque est par exemple fixé à l'électrode 56 et peut être monobloc avec le cylindre 70. L'autre organe en forme de disque 72 peut également faire partie intégrante de la partie arrière 108a du support rigide 108, formant partie du conducteur interne 40 qui présente alors en coupe une forme de T inversé, cet organe 72 peut être raccordé de manière démontable du cylindre 70 comme représenté.
Un organe d'allumage 80 permettant la génération d'étin¬ celles à volonté pour rétablir La continuité de passage du courant électrique entre Les électrodes 56, 58 est également prévu. Cet organe d'allumage 80 est disposé extérieurement à l'éclateur pour être aisément accessible pour en permettre un remplacement aisé. Cet organe d'allumage 80 peut être constitué par une simple bougie montée coaxialement à L'électrode 58 en forme de coupelle creuse, comme cela est connu dans certaines constructions types "Spark Gap". L'envoi d'impulsions d'allumage à L'organe d'allumage 80 est réalisé par L'intermédiaire d'un dispositif transformateur d'impulsions 82 alimenté depuis un centre de commande d'impulsions par des branchements appropriés 83. L'éclateur 32 est balayé en permanence par un gaz tel que l'air ou l'azote admis dans la chambre 52 par le conduit d'amenée 54 et ressortant par le conduit d'évacuation 54'. Les conduits 54, 54' pour amener Le gaz sont préférentiellement situés par dessous l'éclateur 32, par exemple au travers de l'électrode 58 en forme de coupelle.
Par ailleurs, on observera que le conducteur électrique 40 présente une forme de disque 40e au niveau de sa jonction avec les condensateurs de décharge 30a à 30g. Les condensateurs 30a à 30g sont eux-même alimentés en courant haute tension depuis la source de courant 20 par l'intermédiaire du transformateur haute tension 22 par des conducteurs tels que 86 et, par ailleurs, les pôles opposés 90a à 90g sont reliés à une partie terminale en forme de disque 92 de la partie du conducteur externe 42. Ce disque 92 reçoit dans des orifices appropriés les pôles dits négatifs des condensateurs 30a à 30g et est solidarisé à la partie inférieure du réflecteur ellipsoïdal 11 par des moyens de fixation appropriés tels que des vis 94, ce qui permet de garantir une coaxialité sensiblement parfaite entre le dispositif de décharge 24 et le réflecteur ellipsoïdal 11. Seuls Les moyens support rigides 106, 108 sont légèrement décalés de l'axe de symétrie longitudinal Z-Z de l'ellipsoïde, pour supporter rigidement L'extrémité avant des électrodes 12, 14 au voisinage du foyer interne F- . En outre, étant donné que le potentiel zéro des condensateurs est situé du côté de l'ellipsoïde 11, Les isolations électriques en sont grandement facilitées, ce qui constitue un avantage technique déterminant, compte tenu des courants haute tension utilisés.
Par ailleurs, un orifice plus important 96 est prévu pour Le passage du support rigide 106 car le support rigide est lui-même disposé à L'intérieur d'une cloche isolante 132 monobloc depuis l'élément isolant 130 entourant le support rigide 106 jusqu'à l'éclateur 32, c'est-à-dire que la cloche 132 se termine par une partie évasée cylindrique 132a entourant la pièce cylin- drique 70, et passant à l'intérieur des condensateurs 30, comme cela est visible aux figures 2 et 3.
On comprend ainsi que l'ensemble du dispositif de décharge 24 depuis le condensateur 30 et le dispositif éclateur 32, et y compris ceux-ci, est réalisé sensiblement coaxial. En outre, La conception, telle que représentée, qui fait partie intégrante de L'invention, aboutit à une réduction impor¬ tante de la dimension de l'ensemble du dispositif de décharge 24 qui est iniaturisable, ce qui permet de réduire de manière très importante L'inductance globale du circuit de décharge 24. En outre, grâce à la structure du dispositif de guidage selon l'invention, Les électrodes 12, 14 peuvent être réalisées indépendamment déplaçables par rotation, en adoptant la structure décrite dans US-A-4 730 614, tout en étant alimentées en courant électrique au voisinage des extrémités des électrodes 12, 14 par les éléments supports rigides 106, 108.
De cette manière, on aboutit, comme précédemment décrit, à un déplacement extrêmement précis des électrodes 12, 14 et" donc de leurs extrémités, selon un axe de déplacement commun aux deux électrodes et passant par le point de génération des arcs électriques, ici le foyer interne F., de l'ellipsoïde 11 de manière que l'on puisse par la suite définir très précisément La position des extrémités avant de décharge des électrodes 12, 14 sur cet axe et générer très précisément les arcs électriques au foyer interne F- de l'ellipsoïde et on aboutira à une focalisation optimale des ondes de choc au foyer externe où se trouve la cible à atteindre. L'invention, en permettant de réduire de manière significative L'inductance globale du circuit de décharge électrique, permet en outre de générer des ondes de choc avec meilleure reproductibi lité, avec des énergies bien contrôlées. Par ailleurs, ces ondes de choc ont un spectre de fréquences très favorable pour l'obtention d'ondes de choc peu ou pas sensibles pour le patient, en évitant ainsi de manière générale d'avoir recours à une anesthésie générale.
L'ensemble du dispositif de décharge 24 peut être avanta¬ geusement disposé à L'intérieur d'un élément tubulaire 150 sensi- ble ent fermé, afin de limiter ou empêcher les fuites électro¬ magnétiques, conformément à la structure préconisée dans la demande antérieure des demandeurs FR-A-2 600 520.
Cet élément tubulaire 150 peut être ainsi solidarisé au réflecteur ellipsoïdal 11 et en fait le supporter, en étant lui- même monté déplaçable en translation verticale selon L'axe Z-Z symbolisé en traits mixtes à la figure 2 et également dans le plan horizontal selon les axes X, Y conformément au système de table préconisé dans Le document FR-A-2 600 520. Cet élément tubulaire peut aussi servir à protéger les parties internes contre toute intervention. Le fait que L'élément tubulaire soit scellé au géné¬ rateur permet d'assurer la sécurité du personnel.
On observera par ailleurs que grâce à l'emploi des supports rigides 106, 108 électriquement conducteurs, faisant partie intégrante du circuit de décharge 24, il n'est plus néces- saire de prévoir des éléments porte-électrodes 13, 15 métalliques comme cela était nécessaire dans Les solutions antérieures, que ce soit celles décrites dans le document US-A-4 608 983 ou US-A-4 730 614. Ces éléments porte-électrodes 13, 15 peuvent ainsi être avantageusement réalisés en matériau électriquement isolant, ce qui améliore la sécurité électrique de l'appareil.
Le montage du dispositif de guidage selon l'invention ainsi que du dispositif de décharge 24 sur le générateur d'ondes de choc est immédiatement apparent à l'homme de l'art et n'a pas besoin d'être explicité ici en détail. Il en est de même du fonc¬ tionnement. On observera simplement que les condensateurs 30a à 30g sont alimentés sous haute tension depuis la source d'alimentation en courant électrique 20 par le conducteur 22. La valeur de cette haute tension peut aller jusqu'à 22 kV. La capacitance de l'ensemble de chaque condensateur est avantageusement au plus égale à 0,5 δF. Ceci permet d'emmagasiner L'énergie électrique pouvant atteindre jusqu'à environ 850 Ws.
Cette énergie électrique n'est délivrée aux électrodes
12, 14 que lorsque le transformateur d'impulsions 2 délivre une impulsion à l'organe d'allumage 80, ce qui permet d'établir un courant électrique entre les électrodes 56, 58 de l'électrode 52 et d'autoriser la décharge des condensateurs 30a à 30g. La délivrance de cette énergie électrique est quasi instantanée, passe par Le conduit interne 40, aboutit au support rigide 106 et conduit à une décharge électrique ou arc électrique entre Les électrodes
12, 14, généré extrêmement précisément au foyer F. grâce aux supports rigides 106, 108 disposés à proximité du foyer F.. Cette onde de choc générée très précisément au foyer F1 est focalisée optimalement au foyer externe (non représenté) du réflecteur ellipsoïdal 11 où se trouve une cible a atteindre ou détruire, telle qu'un tissu, une lithiase ou concrétion rénale, biliaire ou autre ; ou encore un os dont on veut favoriser La croissance de cellules osseuses, notamment pour réduire des fractures, comme décrit dans le document WO-A-88/09190.
Naturellement, L'invention comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs diverses combinaisons.
Encore une fois, on observera que le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 5 fait partie intégrante de l'invention en tous ses éléments et fait donc partie intégrante de la présente description.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de guidage (100) précis d'électrodes (12, 14) génératrices d'arcs électriques par l'intermédiaire d'un circuit de décharge électrique (24) sous tension élevée, chaque électrode étant allongée définissant un axe longitudinal et comprenant une extrémité arrière et une extrémité avant de décharge, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de guidage précis (102, 104) de ladite électrode (12, 14) au voisinage de l'extrémité avant de décharge de ladite électrode, en définissant ainsi précisément l'axe de déplacement de l'électrode, ce qui permet par la suite de déterminer précisément La position de l'extrémité avant de L'électrode, et donc de définir précisément le point de génération de l'arc électrique.
2. Dispositif de guidage selon la revendication 1, caracté¬ risé en ce que Les moyens de guidage précis (102, 104) sont disposés sensiblement perpendiculairement à l'axe Longitudinal de ladite électrode (12, 14).
3. Dispositif de guidage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage précis (102, 104) sont au moins en partie électriquement conducteurs et font partie intégrante du circuit de décharge électrique (24) de l'électrode (12, 14), en constituant ainsi des moyens de réduction d'inductance du circuit de décharge (24).
4. Dispositif de guidage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de guidage précis (102, 104) comprennent un support rigide (106, 108) ayant une extrémité de guidage (110, 112) pourvue d'un orifice (tel que 114) à axe sensi¬ blement perpendiculaire auxdits supports et sensiblement coaxial à ladite extrémité avant de l'électrode (12, 14), permettant un passage avec contact électrique de l'électrode.
5. Dispositif de guidage selon la revendication 4, caracté¬ risé en ce que L'extrémité de guidage (110, 112) comprend un organe de connexion (116, 118) comportant L'orifice précité (tel que 114) dont L'axe est disposé décalé par rapport à l'axe Longitudinal du „ _
19
support rigide (106, 108), cet organe de connexion étant avantageu¬ sement fixé de manière démontable aux supports rigides (106, 108). 6. Dispositif de guidage selon la revendication 5, dans Lequel L'électrode est montée déplaçable axialement par rotation, 5 caractérisé en ce que l'organe de connexion (116, 118) comprend dans L'orifice précité (tel que 114) des moyens (120) assurant un contact électrique tournant ou glissant avec L'électrode (12, 14), par exemple des lamelles électriquement conductrices disposées dans ledit orifice et qui peuvent être inclinées ou bombées. 0 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, carac¬ térisé en ce que le support rigide (106) de l'électrode positive est isolé électriquement de l'extérieur par un organe d'isolation électrique (130).
8. Dispositif de décharge électrique, comprenant un circuit 5 de décharge électrique (24) entre au moins deux électrodes (12,
14), comprenant une source de courant électrique de décharge (20) et des conducteurs électriques (40 ; 42) reliant par intermittence ladite source de courant électrique auxdites électrodes, caracté¬ risé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de guidage selon 0 l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Dispositif de décharge électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (34) pour réduire l'inductance du circuit de décharge, de préférence en dehors d'une disposition concentrique des éléments porte-électrodes (13, 15). 5
10. Dispositif de décharge selon la revendication 9, caracté¬ risé en ce que les moyens (34) de réduction d'inductance du circuit de décharge (24) comprennent la réalisation des conducteurs électriques (40 ; 42) en majeure partie coaxiaux depuis Le conden¬ sateur de décharge (30) jusqu'au voisinage de la jonction indivi- duelle avec chaque électrode (12, 14), par les moyens de guidage précis (102, 106).
11. Dispositif de décharge selon la revendication 9, caracté¬ risé en ce que les moyens de réduction d'inductance du circuit de décharge précité comprennent La réalisation du condensateur de décharge (30) coaxial au(x) conducteur(s) électrique(s) qui est de préférence formée par une pluralité de condensateurs individuels (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g) montés en parallèle et disposés côte à côte annulai rement de manière à définir un espace central (50) dans lequel est disposé un dispositif éclateur (32).
12. Dispositif de décharge selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le conducteur externe (42) est relié à la terre ou masse et à L'électrode dite négative ou à la terre (14) tandis que Le conducteur interne (40) est relié à l'électrode positive (12).
13. Dispositif de décharge selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que les éléments porte-électrodes (13, 15) sont réalisés en matériau électriquement isolant.
14. Appareil générateur d'ondes de choc par décharge électrique entre au moins deux électrodes (12, 14), comprenant un dispositif (10) générateur d'ondes de choc, comprenant une chambre (16) remplie d'un liquide (18), dans Laquelle baignent au moins en partie lesdites électrodes (12, 14), et un circuit de décharge électrique (24) alimentant lesdites électrodes (12, 14), caracté¬ risé en ce qu'il comprend un dispositif de guidage précis d'électrodes tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 7, ou au moins un dispositif de décharge (24) tel que défini à l'une quelconque des revendications 8 à 13.
15. Appareil générateur d'ondes de choc selon la revendica¬ tion 14, caractérisé en ce que le circuit de décharge (24) est réalisé sensiblement coaxialement à, ou à axe sensiblement paral- Lèle à, l'axe de symétrie du dispositif générateur d'ondes de choc (10).
16. Appareil générateur selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que le générateur est constitué par un réflecteur ellipsoïdal tronqué (11) rempli de liquide (18), ayant un foyer interne F* où sont générées les ondes de choc et un foyer externe où sont focalisées lesdites ondes de choc, le dispositif de décharge (24) étant sensiblement coaxial à, ou à axe sensiblement parallèle à, l'axe de symétrie du réflecteur ellipsoïdal tronqué, et les moyens de guidage précis précités (106, 108) étant disposés au voisinage du foyer interne F- du réflecteur ellipsoïdal tronqué (11).
17. Appareil générateur selon L'une des revendications 14 à
16, caractérisé en ce que Les moyens de guidage précis (106) de L'électrode positive (12) sont isolés électriquement de L'extérieur et Les moyens de guidage précis (108) de l'électrode négative (14) sont reliés à la terre ou à la masse et sont fixés directement au réflecteur ellipsoïdal tronqué (11) qui est lui-même à La terre ou à la masse.
18. Appareil générateur selon l'une des revendications 14 à
17, caractérisé en ce que les éléments porte-électrodes (13, 15) sont réalisés en matériau électriquement isolant.
19. Appareil générateur selon L'une des revendications 14 à
18, caractérisé en ce que les électrodes (12, 14) sont disposées axialement décalées dans le prolongement l'une de l'autre et sont indépendamment réglables, leur avance ou leur retrait pouvant être réalisé indépendamment ou individuellement, de préférence par rotation.
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