Brevet FR2040379A1 — publié le 19710122

Les efforts pour soulager certaines régions du corps humain soumises à des pressions élevées en supportant le corps sur une quantité limitée de liquide afin de distribuer la pression de support uniformément, ont été couronnés de succès en ce que, 5 dans certains cas, on a pu réaliser un support purement "flottant". Dans la demande de brevet des E.U.A. n° 756 074 du 28 Août 1968, intitulé "Body Support Cushioning System" de Max Gottfried, Dennis G. Mosiniak et Ansis V. Tenteris, une enveloppe flexible imperméable dont les cotés ou les ailes sont contraintes à 10 définir, quand elle est remplie avec un liquide, une masse fluide ayant une surface supérieure lâchement couverte, a été utilisée, dans un lit, pour supporter un patient en décubitus de manière flottante et dans des chaises pour assurer une distribution uniforme de la pression .sur la surface supportée 15 du corps d'un patient assis. Toutefois* ces coussins se sont révélés difficiles à manipuler par des patients utilisant des fauteuils roulants en particulier, quand le fauteuil est plié par l'invalide, par exemple, pour le charger dans un véhicule automobile. 20 Les Goussins de support ci-dessus, quand ils sont appliqués à un fauteuil roulant, utilisent à la fois le déplacement du liquide à l'intérieur de l'enveloppe et le développement d'une pression hydrostatique pour supporter lç patient assis. Ainsi, certains avantages du support flottant 25 pur sont perdus dans l'intérêt d'un compromis pratique tenant compte de la maniabilité» L'invention vise à améliorer la maniabilité d'un tel coussin en réduisant davantage la quantité de liquide utilisée et en améliorant les conditions d'utilisation de ce liquide. Plus précisément^ l'invention combine un corps 30 cellulaire élastique avec un liquide dans un coussin de support afin de réduire la pression maximale s'exerçant sur le corps supporté par le coussin. Certains coussins de support utilisent une enveloppe hermétique qui"contient une certaine masse de matière élas-"35 tique compressible pour augmenter le support offert par le gonflage de. L'enveloppe. Le brevet des E.U.A, n® 1 332 933 du 9 Mars 1920 de Sylvester intitulé "Coussin pneumatique" décrit une telle structure. Le brevet des E.U.A'- ^ 2du 22 bout I96I de Morris intitulé "Pneumatique Poam Structures" suggère 70 15533 2 2040379 l'utilisation d'un corps en un élastomère ayant une peau hermétique et propose un moyen pour gonfler celui-ci à une pression déterminée afin de régler- la fermeté du coussin. Dans ces dispositif s » le fluide de support n'est pas déplacé par le poids 5 du corps, l'équilibre étant assuré par la pression pneumatique interne et par l'élasticité de ia matière de remplissage à l'endroit où elle supporte une partie de la charge. Ce mode de support maximise la tension développée dans la partie de l'enveloppe qui est au contact du corps supporté et- ainsi, 10 tend à concentrer la pression de support dans la région des proéminences osseuses du corps. L'invention se rapporte à des coussins et à des procédés de fabrication de ceux-ci et concerne plus particulièrement des coussins utilisant une combinaison d'un liquide X5 et d'un solide élastique comme milieu de support. Dans un mode de réalisation de l'invention, un élastomère cellulaire, tel qu'un polyuréthane flexible ou un caoutchouc mousse, est enfermé, sous là forme d'un bloc, dans une enveloppe flexible et imperméable. Une quantité donnée 20" d'eau ou d'un autre liquide est introduite dans l'enveloppe de manière à remplir les cellules de la mousse, puis l'enveloppe est fermée. Cette enveloppe a une surface libre s'étendant au-dessus de la mousse saturée de liquide pour lui permettre d'épouser le contour des fesses de la personne assise, ce qui 25 fait qu'une partie du liquide et de la structure cellulaire dans laquelle il est enfermé est déplacée et s'élève autour des fesses en formant une masse de flottatlon par laquelle les fesses sont supportées» L'élasticité de la matière cellulaire supporte partiellement le corps. Toutefois, la matière cellulaire freine "50 aussi la circulation du liquide, de sorte que le eoussin n'épouse que progressivement le contour des fesses de la personne assise. On a constaté que les coussins de siège de ce genre ont beaucoup de particularités, communes avec les coussins utili-25 sant un gel, tel que les gels d'organosiloxanes, tout en présentant des caractéristiques supérieures, à certains égards. C'est ainsi que les coussins de matière cellulaire remplis de liquide sont beaucoup moins coûteux et beaucoup plus robustes que. les coussins remplis de gel. 70 15533 3 2040379 Le but de l'invention est de perfectionner les coussins de support de'corps. - Un second but de l'invention est d'utiliser une combinaison de forces de déplacement et de forces hydrostatiques 5 pour supporter un corps en distribuant uniformément la pression de support. Un troisième but de l'invention est de faciliter la fabrication de coussins cellulaires élastiques remplis de liquide. 10 D'autres caractéristiques et avantages de l'in vention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel s —la figure 1 est une vue en perspective de la 15 face supérieure d'un coussin conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure ïj - la figure 3 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1 montrant les déformations résultant de 20 la pression exercée par les fesses d'une personne assise; et, - la figure 4 est un organigramme illustrant un procédé de fabrication du coussin de l'invention. Le coussin de siège .11 représenté sur la figure 1 comprend un corps ayant la forme générale d'un parallélépipède 25 rectangle présentant une découpe 12. Le coussin représenté est destiné à un fauteuil roulant et peut aussi être utilisé comme coussin sur le siège du conducteur d'un véhicule automobile. La découpe 12 est destinée à réduire la pression s*exerçant sur le coccyx en diminuant l'épaisseur du matelassage 30 élastique à environ la moitié de celle de la partie restante du coussin. La structure de ce coussin ressort mieux sur la figure 2. On voit qu'il comprend un corps 13 de matière cellulaire qui, initialement,, a une épaisseur nominale de 10 cm, une 35 longueur de 45 cm et une largeur de 40 cm environ. La découpe 12 s'étend sur environ 17,5 cm à travers le coussin et a une 70 15533 4 2040379 longueur maximale de 9,5 cm d'avant en arrière. Un tel corps 13 en mousse de polyuréthane flexible, ayant un degré de fermeté tel que l'épaisseur initiale d'un échantillon de 10 x 10 x 38 cm comprimé par une plaque ayant une surface de 320 cm diminue 5 de 25 % sous une charge comprise entre 15,5 et 18 kg,présente lorsqu'il- est incorporé dans le coussin fini avec de l'eau, une épaisseur d'environ 75 mm sur la majeure partie de sa surface et une épaisseur d'environ 37»5 cm dans la région de la découpe 12. Une enveloppe imperméable 14 entoure le corps 13. 10 Un solide tissus de N^rlon, dont la face intérieure, voisine du corps 13, est couverte de néoprène, est durable, tout en étant assez mince pour épouser les courbures du corps. Les panneaux supérieur et inférieur 15 et 16 de l'enveloppe 14 sont superposés, comme indiqué pour formeren 17 un joint étanche. Un tube 18 15 est fixé hermétiquement dans la face du panneau inférieur pour permettre d'évacuer l'air et d'introduire un liquide dans l'enveloppe. Le tube 18 est fait d'une matière élastique qui peut-être distendue en y introduisant un bouchon 19.et qui enserre celui-ci grâce à son élasticité de façon à maintenir le coussin 20 fermé hermétiquement mêmé quand il.supporte le poids (Ain corps. Le coussin 11 comporte deux poignées 21 cousues att-dessus de la bordure 17 des panneaux de l'enveloppe, de chaque côté, ce qui permet de lever commodément le coussin. L'élasticité du corps élastique est augmentée par la présence d'un liquide tel que l'eau. Dans l'exemple, le volume du coussin est d'environ 12 1 et on y introduit 9*5 kg d'eau, soit approximativement 80 % de ce volume, par le tube: 18, de sorte que la oharge qui s'exerce sur le panneau supérieur fait que la partie supportée du corps s "'enfonce dans la surface ys supérieure du coussin,- en tendant en même temps le panneau 16 de manière qu'il prenne la forme générale représentée sur la figure 3. Dans oes conditions, le liquide et le corps cellulaire élastique qui le contient, sont refoulés sur les cotés et par suite de 1'action du corps élastique 13 saturé d'eau et de •jk l'enveloppe 14, le corps de la personne assise est soutenu en partie flottant. De plus, grâce au panneau supérieur lâche 15, le coussin épouse le contour du corps de la personne supportée et distribue la pression de support sur ce corps. Ceci diminue les concentrations de pression sur le coccyx et nerf sciatique 70 15533 5 2040379 en diminuant la tendance à la formation de plaies de décubitus et en réduisant,11 inconfort imposé à une personne qui reste assise et relativement immobile pendant de longues périodes de temps. 5 Comme l'indique la figure 4, un. procédé pour fabriquer ce type de coussin consiste à donner au corps élastique cellulaire 13 la forme désirée et à l'enfermer lâchement dans une enveloppe 14 en une matière flexible imperméable. Cette enveloppe peut être fermée hermétiquement par 10 collage ou soudage des bords des deux panneaux superposés 15 et 16. On expulse ensuite l'air du corps cellulaire 13 et de l'enveloppe 14 et on y introduit un fluide, l'élasticité du corps 13 aspirant le fluide dans ces cellules. Une pression extérieure peut être appliquée pour évacuer l'air. L'enveloppe 15 '14 peut aussi être évacuée en raccordant une pompe à vide au tube 18. Pendant cette opération, l'air contenu dans les cellules de la mousse est aspiré et la pression atmosphérique comprime l'ensemble, dont l'épaisseur initiale est supérieure à 10 cm, à moins de 2,5 cm. Pendant que le coussin est ainsi 20 comprimé, on raccorde le tube à une source d'eau et on le , remplit jusqu'à ce que l'ensemble pèse environ 10,300 kg. Ceci demande environ 9,5 kg d'eau et a pour résultat de restituer à l'élastomère cellulaire une épaisseur d'environ 7,5 cm, . cependant que l'eau est principalement aspirée dans la structure 25 cellulaire. Le coussin peut ensuite être fermé en introduisant le bouchon 19 dans le'tube 18. Il est préférable d'éviter d'emprisonner de l'air dans le coussin car la présence d'air diminue sa stabilité. Les restes d'air emprisonné peuvent être évacués en orientant 30 le coussin de façon que le tube 18 soit en haut et en exerçant une aspiration jusqu'à ce que de l'eau arrive, puis en fermant le tube avec le bouchon 19. On comprend aisément que le coussin décrit ci-contre se prête facilement à la réalisation de différentes formes 35 destinées à diminuer la pression à certains points critiques par réduction de l'épaisseur du corps élastique cellulaire dans les régions où les pressions sont plus élévées. Ce coussin1, peut 70 15533 6 2040379 être utilisé au lit pour soulager localement le patient en le plaçant dans une cavité du matelas, par exemple, dans la région £33 fassog. Bcs matières cellulaires ayant différents degrés de fermeté peuvent être utilisées. L!épaisseur de -la matière 5 . cellulaire, sa densité et la quantité de fluide peuvent aussi être modifiées. Le support réalisé par .le coussin est une combinaison due au déplacement d'un liquide (support flottant), de la pression hydrostatique du liquide (équilibre de pressions) 10 es de .11 élasticité du corps cellulaire, Plus la quantité de liquide déplacé est grande, plus le support est flottant, et plus il contribue à diminuer les concentrations de pression. Toutefois, le support flottant exige une grande quantité de liquide et augmente le poids du coussin. Un compromis doit 15 donc être adopté entre le poids (la maniabilité) et le degré de support flottant réalisé. Ainsi donc, lorsqu'on désire obtenir un support flottant plus grand, une mousse moins ferme permet au corps supporté de s'enfoncer davantage dans le coussin et, ainsi, de 110 déplacer un plus grand volume de fluide. En réduisant la fermeté de la mousse, un point est atteint où de plus grandes épaisseurs BAD ORIGINAL 70 15533 7 2040379 REVENDICATIONS 1. Coussin de siège et analogue,caractérisé en ce qu'il comprend un corps de matière cellulaire élastique, une . enveloppe imperméable flexible entourant lâchement ledit 5 corps, un liquide remplissant pratiquement les cellules de ladite matière élastique et refoulant pratiquement tous les gaz libres contenus dans ladite enveloppe et des moyens pour fermer hermétiquement ladite enveloppe. 2. Coussin selon la revendication 1,caractérisé en 10 ce que ledit corps, quand il est enfermé dans ladite enveloppe, a une épaisseur de l'ordre des 3/4 de son épaisseur, normale dans l'air liquide. 3. Coussin selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps, quand il est enfermé dans ladite ; 15 enveloppe, a une épaisseur sensiblement inférieure à son épaisseur normale dans l'air libre, ladite enveloppe étant assez grande pour recevoir ledit corps dans son état libre pratiquement sans le comprimer. 4. Coussin selon la revendication 1, caractérisé en gO ce. que ledit liquide représente approximativement 80 % du volume dudit corps cellulaire. 5. Coussin selon la revendication 1, caractérisé en ee que ledit corps est en une mousse de polyuréthane flexible ayant un degré de fermeté tel qu'un échantillon de 10 cm 25 d'épaisseur est comprimé de 25 % par une pression de 15,5 à 18 kg exercée sur une surface de 320 cm^ et qui, dans son état normal dans l'aiij a environ 10 cm x 40 cm x 45 cm, ledit corps ayant un volume d'environ 12 1 quand il est rempli d'eau, ce liquide étant constitué par environ 9,5 kg d'eau contenus prin-j50 cipalement dans sa structure cellulaire. 6. Procédé pour former un coussin de siège et analogue caractérisé en ce qu'il consiste à former, un corps de matière cellulaire élastique; à enfermer ce corps.dans une enveloppe flexible imperméable au liquide; à expulser pratiquement tout jtj l'air de la matière cellulaire et de l'enveloppe qui l'entoure; à introduire dans cette enveloppe et dans ladite structure i 70 15533 8 2040379 cellulaire une quantité de liquide produisant une surface libre sur l'enveloppe flexible, au-dessus du corps; et à fermer hermétiquement ladite enveloppe pour interdire le passage de l'air et dudit liquide. 5 7- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'air est expulsé par aspiration.