Brevet FR2231358A1 — publié le 19741227

La présente invention concerne les appareils orthopédiques ou de prothèse qui permettent à des patients de marcher. On décrira ici un dispositif de rotation transversale conçu pour un patient portant un appareil orthopédique et/ou de prothèse. L'action du dispositif de rotation est exactement la même dans chacun de ces deux cas. Cependant l'utilité finale du dispositif de rotation est différente pour chacun de ces deux types de patients. Pour le patient ayant un appareil orthopédique d'un seul côté, le dispositif de rotation fournit la possibilité de tourner le corps vers l'avant, dans un plan transversal, lorsque l'extrémité inférieure du membre concerné est dans la phase d'appui du cycle de la marche. Pour le patient ayant un appareil orthopédique des deux cotés le dispositif de rotation transversale constitue, de la même manière, le moyen de marcher vers l'avant sans devoir fournir une énergie trop importante, et sans avoir recours à un dispositif trop complexe. Dans l'un et l'autre de ces deux cas, le dispositif de rotation régénère en quelque sorte la possibilité de rotation transversale perdue en raison de l'amputation des divers membres .- Jusqu'à maintenant, au cours de chaque pas, la disparition de cette possibilité était compensée par la torsion des chairs rs de l'extrémité amputée à l'intérieur de l'appareil de prothèse qu'elle portait. Cette torsion des tissus à l'intérieur de l'appareil de prothèse se révèle titre depuis de nombreuses années une des causes principales d'irritation ou de déchirure des tissus de l'extrémité amputée.La rotation mécanique soulage les tissus de l'extrémité amputée de 71 % de cette torsion pour l'amputé AK et de 90 % pour l'amputé EK. Pour le patient l'intértt de soulager ainsi les tissus de l'extrémité amputée par la réduction de ces forces de torsion est absolument évident, particulièrement en présence de diabète ou de faiblesse vasculaire. On a mis au point divers disposi- tifs destinés à permettre la rotation d'une iambe enserrée dans un plaire. Le brevet américain 3.481.352 par exemple, décrit un dispositif de rotation iiicorpcré à un 7*CJU-age Plusierus no des de réalisation du dispositif de rotation sont décrits dans ce brevet. Un dispositif semblable à celui d'Arno d est décrit dans le brevet américain 2.264.570, ainsi qu'un autre dispositif également semblable, décrit dans le brevet américain 2.401.068. Une autre possibilité de rotation artificielle est également offerte par la fabrication d'une chaussure orthopédique décrite dans le brevet américain 3.470.879. Aucun de ces appareils n'est d'une conception appropriée aux besoins des patients paralysés ou portant un appareil de prothèse. Le dispositif de rotation qui va autre décrit permet, lui, de satisfaire ces besoins. Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de rotation transversale adapté aux besoins d'un patient portant un appareil orthopédique ou de prothèse. Un autre but de la présente in vention est d'assurer, par un procédé mécanique, la simulation de la rotation transversale normale que peut effectuer un membre inférieur humain en bon état. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de rotation de membre caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de liaison avec le membre, une pièce destinée à entrer en contact avec le sol et mobile en rotation, suivant un certain axe de rotation, par rapport à la pièce de liaison avec le membre, cette pièce de contact avec le sol comprenant une première et une deuxième butées, un dispositif de roulement intercalé entre la pièce de liaison et la pièce de contact avec le sol S une partie en saillie sur la pièce de liaison, mobile suivant l'axe de rotation entre les première et deuxième butées, et un dispositif à ressort monté sur la pièce de contact avec le sol et destiné à maintenir la partie en saillie contre la première butée, mais pouvant aussi laisser la partie en saillie venir contre la deuxième butée lorsque la pièce de contact avec le sol tourne par rapport à la pièce de liaison avec le membre. l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue latérale d'une chaussure équipée d'un dispositif de rotation mettant en oeuvre la présente invention - la figure 2 est une vue agrandie et éclatée du dispositif de rotation 14 visible sur la figure 1 ; - la figure 3 est une vue latérale du dispositif de rotation 14 complètement assemblé ; et - la figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 2, à ceci près qu'elle représente un autre mode de réalisation de la présente invention. Pour mieux comprendre les caractéristiques de la présente invention, on se rapportera aux modes de réalisation représentés sur les figures et qui seront décrits en détail. Mais il est évident que cela ne constitue aucune limitation de l'invention et que les spécialistes de la question peuvent envisager différentes modifications du dispositif décrit, ici, ou d'autres aPtLications des principes caractérisant la présente invention. La figure 1 représente une chaussure 10 comprenant une semelle Il et un talon 12. Une plaque 13 est montée à l'intérieur de la semelle li, et le dispositif de rotation 14 faisant l'objet de la présente invention est fixé à cette plaque 13 par des moyens de fixation classiques. La figure 2 est une vue éclatée du dispositif de rotation 14 visible sur la figure 1. Les différentes pièces englobées dans la parenthèse 14 deviennent une pièce unique, visible sur la figure 3. Le premier mode de réalisation de l'invention est le suivant. Le dispositif de rotation comprend une pièce circulaire 15 composée d'un disque 16 solidaire d'une jante 17.Plusieurs trous 18 sont prévus, de façon à permettre au dispositif de fixation de traverser la jante et d'en permettre ainsi la fixation sur la pla- que 13. Il est manifeste que le dispositif de rotation 14 peut aussi se fixer sur le fond d'un support artificiel, pluttt que sur le support constitué par une chaussure ; la pièce 15 peut titre montée sur le fond d'un support secondaire relié lui-mOme au corps de la personne concernée. Un trou 19, situé au centre du disque 16, est destiné à recevoir la vis de blocage 26. Ce trou 19 est fileté de façon à ce qu'on puisse visser la tige filetée de la vis 26. La'cette de la vis 26 vient prendre place dans un petit logement approprié usiné pour cela dans la plaque 24. La plaque 24 constitue la pièce qui entre en contact avec le sol et se trouve mobile en rotation par rapport à la pièce 15, suivant un axe de rotation 24' qui traverse le centre de la pLaque 24 et du disque 16. Un roulement classique 21 travaillant à la poussée, et comprenant des rouleaux tournants 22, est situé entre la pièce 15 et la plaque 24, et deux pièces dures 20 et 23S constituant des chemins de roulement, sont placéesde part et d'autre du roulement 219 La plaque 24 comporte une partie surélevée 25, dont une partie 27 a été retirée. Deux fentes 31A et 31B ont été pratiquées dans la partie suréle uvée 25 et communiquent avec la partie 27. Cette partie vide 27 comprend deux parois radiales 28 et 29, passant par l'axe 24' et formant un angle 30. Les fentes 31A et 31B, d'extrémités respectives 38 et 392 s1 étendent en arc de cercle, toujours par rapport à l'axe 24'. La partie surélevée 25 est dessinée de façon à trie centrée par rapport aux chemins de roulement durs 20 et 23 et au roulement 21. La partie 33 qui fait saillie sur le ais- que 16, passe à l'intérieur des chemins de roulement et du roulement, et vient à l'intérieur de la partie évidée 27 dans laquelle elle stemboote. Cette partie en saillie 33 comprend deux parois latérales radiales 34 et -35 qui passent par l'axe 24 traversant en son centre le trou 19. Les parois latérales 34 et 35 forment un angle 36. Comme le montre la figure 3 dans laquelle les différentes pièces sont assemblées, la jante 17 de la pièce 15, qui chevauche les deux chemins de roulement et le roulement, vient juste à ras de la surface inférieure de la plaque inférieure 24, de façon à constituer avec elle un joint lisse. La plaque inférieure comporte un revtement 37 en matière antidérapante, placé sous elle de façon à adhérer énergiquement au plancher. Un ressort hélicoïdal 32 est placé dans l'une des fentes 31A ou 313 de façon à appuyer l'une des parois de la partie 33 en saillie, contre la paroi latérale correspondante de la partie évidée 27. Si, par exemple, le ressort 32 se trouve logé dans la fente 31À, une extrémité de ce ressort vient s'appuyer contre l'extrémité 38 de la fente, et l'autre vient en contact avec la paroi 35 de la partie en ss lie 33, de façon à pousser la paroi 34 de la partie en saillie 33 contre la paroi 29 de la partie évidée 27. De mimez Si le ressort 32 se trouve dans la fente 313, alors le ressort vient pousser la paroi 35 de la partie 33 en saillie contre la paroi 28 de la partie évidée 27. De nombreuses modifications de la présente invention sont déjà prévisibles. Par exemple la figure 4, semblable à la figure 2, représente un deuxième mode de réalisation du dispositif de rotation: la partie en saillie 33 se trouve sur la plaque 24, tandis que la partie surélevée 25, la partie évidée 27 et les fentes 31A et 31B se trouvent sur la pièce 15. L'unique parte e en saillie 33 peut également être remplacée par toute une série de pattes destinées à entrer en contact avec les parvis latérales de la partie évidée 27. De même, les parois latérales 28 et 29 de la partie évidée 27 peuvent éventuellement autre remplacées par toute une série de parties en saillie, en de pattes, destinées à limiter le mouvement de la partie en saillie 33 (en constituant pour celle-ci une série de butées). Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2; la partie en saillie 33, solidaire de la partie 15, peut tourner entre les deux butées constituées par les parois 28 et 29. Le ressert 32, qu'on a représenté sur la plaque 24 entrant en contact avec le plancher, a pour fonction de maintenir la partie en saillie 33 contre l'une des parois latéraies de la partie évidée 27, comme on l'a vu précédemment, mais ce ressert est aussi destiné à permettre à la partie en saillie 33 de venir en butée contre la deuxième paroi de la partie évidée lorsque la plaque de contact avec le plancher tourne par rapport à la pièce 15. Les parois 28 et 29 divergent l1une par rapport à l'autre, et passent l'une et l'autre par l'axe 24t 2 les fentes 31A et 313 et 313 traversent les parois latérales de la partie évidée 27. De même, les parois latérales de la partie en saillie divergent, tout en passant llune et l'autre par l'axe 24', et forment entre elles un angle 36. L'angle 36 est inférieur d'au moins 5 degrés à l'angle 30.La vis 26, qui peut être retirée, assure la liaison entre la pièce 24 destinée à entrer en contact avec le plancher, et la pièce 15 ; son existence permet de retirer la pièce destinée à entrer en contact avec le plancher et de la remplacer par une nouvelle pièce ayant un angle 30 différent.Si, comme le montre la figure 4, c'est la plaque 24 qui porte une partie en saillie 33, (et non plus une partie évidée réalisée dans une partie surélevée), alors la partie destinée à entrer en contact avec le plancher peut Titre retirée et remplacée par une autre parte dont la partie en saillie forme un angle 36 différent. Dans certains cas, l'angle 36 pourra entre inférieur dlau moins 20 degrés à l'angle 30 ; ceci est fonction de ~7angle de rotation qui est nécessaire. Le dispositif de rotation décrit ci-dessus présente plusieurs avantages importants. Un premier avantage consiste en ce que, grE e au roulement, on réduit à une valeur très fable le frottement do à la pression du poids du corps sur le p-ancher, par l'extrémité du pieds au cours de la phase d'appui. En outre, l'amplitude de rotation possible est limitée, et les limites sont ehosies en se référant aux amplitudes moyennes connues de rotation du ia, du fémur et du pelvis, au ccs d'un cycle de démarche normal. le dispositif de rotation permet, pendant la phase d'appui, une rotation transversale vers l'extérieur du membre, et le ressort ramène alors le disque tournant dans sa position neutre, ce qui constitue la simulation d'une rotation vers l'intérieur, telle qu'elle se produit normalement dans la réalité lorsque la chaussure n'est pas en contact avec le plancher (c' e st-à-dire au cours de la phase du balancé). En outre, le dispositif de rotation conserve l'énergie de l'utilisateur. On remarquera que, lorsque le membre entre en contact avec le plancher et commence à tourner, la pièce 24 qui entre en contact avec le plancher tourne par rapport à la pièce 15 et par rapport au membre, d'une valeur maximale égale à la différence des angles 30 et 36.Lorsqu'ensuite le membre décolle du sol, le ressort de rappel ramène la pièce destinée à entrer en contact avec le sol dans sa position normale, ce qui remet le dispositif de rotation en place pour pouvoir effectuer le pas suivant. On a déterminé que, lorsqu'on voulait obtenir un mouvement moyen normal du tibia et du fémur, il fallait que 7'angle 36 soit inférieur d'environ 20 degrés à l'angle 30. Pour permettre une fabrication standardisée des dispositifs de rotation, on a choisi une valeur de rotation de 10 degrés pour chaque membre comprenant un os. Un dispositif de rotation est fixé à l'extrémité de chacun des deux membres, chaque dispositif de rotation comprenant une pièce destinée à entrei en contact avec le sol et tournant une et l'autre en sens inverse. On peut, bien 5A, faire varier de façon importante la valeur de ces angle. Par exemple, dans le cas d'une personne paralysée de l'ensemble pied-cheville d'un seul côté, le dispositif de rotation transversale est caractérisé par un angle de rotation vers l'extérieur égal à 10 degrés, c'est-à-dire à angle de rotation réel d. tibia seul, le reste du membre fonctionnant ncrmalement. D'après la description cl-dessus, il est manifeste que la présente invention qui constitue un dispositif de rotation transversale exempt de frottement et destiné à servir dans le dzmaine de l'orthopédie et de la prothèse, a été mise au pcint dans le but de résoudre deux problèmes capitaux. D'une part le dispositif de rotation soulage les tissus de l'ex- trémité du membre des forces de torsion qui s'exerceraient sur lui ; d'autre part le dispositif de rotation compense la perte de poussée qui se produit au moment de l'appui. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) DIspositif de rotation de membre caractérisé en ce qu'il ccmprend une pièce de liaison avec le.membre, une pièce destinée à entrer en contact avec le sol et mobile en rotation, suivant un certain axe de rotation, par rapport à la pièce de liaison avec le membre, cette pièce de contact avec le sol comprenant une première et une deuxième butées, un dispositif de roulement intercalé entre la pièce de liaison et la pièce de contact avec le sol s une partie en saillie sur la pièce de liaison, mobile suivant l'axe de rotation entre les première et deuxième butées, et un dispositif à ressort monté sur la pièce de contact avec le sol et destiné à maintenir la partie en saillie contre la première butée, mais pouvant aussi laisser la partie en saillie venir contre la deuxième butée lorsque la pièce de contact avec le sol tourne par rapport à la pièce de liaison asree le membre. 20) Dispositif de rotation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de contact avec le sol comprend une partie évidée comportant elle mtme des parois latérales divergentes passant par l'axe et formant un premier angle déterminé, la pièce de contact avec le sol comportant une fente débouchant dans la partie évidée et traversant donc 1 tune au moins des parois latérales, la partie en saillie comprend des parois divergentes passant par l'axe et formant un deuxième angle déterminé inférieur d'au moins 5 degrés au premier angle déterminé, et le dispositif à ressort est un ressort hélicoldal placé dans la fente et maintenant l'une des parois latérales de la partie en saillie contre l'une des parois latérales de la partie évidée. 30) Dispositif de rotation suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la fente traverse les deux parois latérales de la partie évidée, la pièce de liaison avec le membre contenant le dispositif de roulement et venant jusqu'au voisinage de la pièce de contact avec le sol. 40) Dispositif de rotation suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la fente décrit un arc de cercle par rapport à l'axe. 50) Dispositif de rotation suivant la revendication 4, caractérisé en ce que Ilon y trouve une première plaque constituant un chemin de roulement et située entre la piète de liaison avec le membre et ledit dispositif de roulement s et une de:;xième plaque constituant également un chemin de roulement et située entre la pièce de contact avec le sol et le dispositif de rsulement. 60) Dispositif de rotation suivant la revend-caticr 5, comprenant une vis de blocage dont la direction est elle de l'axe mobile, et qui assure la liaison entre la pièce de contact avec le la et sol pièce de liaison avec le membre9 dispositif de rotation caractérisé en ce que la pièce de liaison avec le membre est montée à l'intérieur d'une chaussure chaussant 5 membre, et en ce que le dispositif de roulement est une plaque en forme d'anneau, muni de roulements travaillant à la pression. 7 ) Dispositif de rotation suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce de contact a7ec le sol est une plaque comprenant une partie circulaire en élévation venant à 12 intérieur du premier chemin de roulement et du dispositif de roulement, et en un ce que la plaque de la pièce de contact avec le sol est équipée d'un revNtement en matière antidérapante. 80) Dispositif de rotation suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le deuxième angle déterminé est inférieur d'au moins 20 degrés an premier angle. 90) Dispositif de rotation suivant la revendication w caractérisé en ce que la pièze de liaison avec le membre comporte deux butées. 10 ) Dispositif de rotation suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce de liaison comprend une partie évidée comportant elle-même des parois la- térales divergentes passant par l'axe et faisant un premier angle déterminé, cette pièce de liaison comportant une fente débouchant dans la partie évidée et traversant donc deux parois latérales, la partie en saillie comprenant des parois divergentes passant par l'axe et faisant un deuxième angle déterminé inférieur d'au moins 5 degrés an premier angle déterminé, le dispositif à ressort étant constitué par un ressort hélicoidal placé dans la fente et maintenant l'une des parois latérales de la partie en saillie contre l'une des parois latérales de la parsie evidee.