Brevet FR2293186A1 — publié le 19760702

La présente invention concerne un nouvel appareil de prothèse ou pied artifi. ciel susceptible d'équiper une prothèse du membre inférieur. Les appareils de prothèse pour les personnes amputées d'un ou des deux membres inférieurs posent des problèmes délicats dans la mesure où ils doivent permettre un réglage et une adaptation aux conditions morphologiques du sujet porteur permettant un fonctionnement équilibré et sans fatigue locale due à un mauvais aplomb ; dans le meme temps ces prothèses doivent être réalisées avec une économie de poids poussée au maximum afin d'éviter une fatigue excessive pour l'utilisateur et permettre des conditions de marche les plus proches de la normale; ceci est particulièrement justifié pour les prothèses du pied ; en effet étant située à l'extrémité du membre un supplément de poids entraine une élévation importante de l'effort nécessaire pour permettre leur déplacement . On a déjà décrit dans la demande de brevet français n0 2. 054. 922 au nom du demandeur une prothèse des membres inférieurs qui vise à réaliser ces conditions d'un équilibre optimum entre l'allégement le plus poussé de la prothèse , des conditions d'adaptation et de souplesse de fonctionnement et enfin une esthétique épousant de très près la structure morphologique normale particulière au sujet. La présente invention vise à permettre l'utilisation d'une prothèse du pied qui réalise et permette d'obtenir au niveau du pied artificiel un allégement particulièrement avantageux pour le sujet et une très grande souplesse de fonctionnement Enfin la prothèse selon l'invention sera réalisée à partir d'éléments standard on obtiept ainsi des corpditians particulièrement poussées et élaborées dans la réalisation de matières premières adaptées à leur fonction et en outre on met à la disposition du prothésiste un élément susceptible d'être lui-même usiné et adapté au sujet porteur tout en diminuant considérablement le prix de re vient de la prothèse. A cet effet l'invention concerne une prothèse pour membres inférieurs ou pied artificiel , caractérisée en ce qu'elle comporte trois éléments formés de blocs rigides réalisés en matière synthétique expansée, soit un bloc sensi blement cylindrique et vertical situé à l'aplomb du segment jambier et corres pondant à la zone du pied située ertre la cheville et le talon un bloc intermé diaire correspondant à la zone du pied située au niveau du tarse et enfin un bloc terminal ,ces trois blocs en matière synthétique expansée rigide étant articulés entre eux par deux blocs en matière souple et élastiquement déformable permettant le mouvement relatif des blocs l'un par rapport à l'autre et tendant à les ramener dans leur position de repos , les trois blocs étant encore assemblés entre eux par une semelle inférieure constituée d'un matériau souple et élastiquement déformable à haute résistance mécanique. De préférence les zones de séparation permettant l'articulation entre les blocs rigides comportent une section en V dans un plan de coupe vertical selon l'axe longitudinal du pied, la base des blocs étant ainsi plus rapprochée que leur partie supérieure l'articulation des blocs entre eux permettant préférentiellement un mouvement situé dans un plan vertical, correspondant au mouvement naturel des os de la structure plantaire notamment pendant la marche Par exemple les blocs sont réalisés en matière synthétique expansée rigide tel que le polyuréthane expansé rigide Les blocs intersticiels ou d'articulation entre les blocs rigides ont une forme complémentaire et ont donc un profil en V permettant de s'adapter à la zone intersticielle entre les blocs. Par exemple ces blocs d'articulation sont en matière élastoplastique cellulaire tel que le caoutchouc. Selon une autre caractéristique de l'invention le bord ou arête inférieure du bloc intermédiaire tournée vers le bloc terminal a un profil curviforme facilitant le mouvement de flexion de la partie terminale du pied par rapport au bloc intermédiaire; ceci évite la formation d'une arête vive qui créerait une ligne de sectionnement au niveau de la semelle Selon une autre caractéristique de l'invention la prothèse comporte une couche de résine stratifiée rapportée sur le pourtour du pied au niveau du bloc inter médiaire, cette couche de résine stratifiée enveloppant l'ensemble périphérique de la prothèse. Selon une autre caractéristique le bloc vertical correspondant à la cheville/ talon de la prothèse comporte un revêtement stratifié entourant le bloc et la semelle Selon une variante le bloc rigide intermédiaire et le bloc rigide vertical sont associés à un organe ressort, tel qu'un ressort hélicoldal et disposé entre les sections transversales du bloc vertical et du bloc intermédiaire se faisant. face à proximité du bord supérieur des dits blocs ce ressort ajoutant son action de rappel élastique à celle du bloc souple d'articulation entre les blocs rigides respectivement vertical et intermédiaire Selon une autre variante de réalisation de l'invention la prothèse comporte sous la face inférieure de la semelle ,au niveau du talon un empiècement réalisé en matière souple élastiquement déformable ,telle qu'une mousse élastoplastique g Selon encore une autre variante la prothèse comporte sur sa face inférieure, sous la semelle de liaison entre les différents blocs une garniture en matière souple, rapportée par collage sous la semelle. L'invention concerne encore le procédé de fabrication d'une prothèse caractérisé en ce que l'on assemble sur une semelle commune, réalisée en matière souple et possédant une grande résistance mécanique, trois blocs rigides réalisés en matière synthétique expansée rigide, soit un bloc primaire correspondant à la base du segment jambier situé à la verticale du talon > un bloc intermédiaire correspondant au tarse et enfin un bloc terminal les trois blocs étant reliés entre eux d'une part par la semelle commune et d'autre part par des blocs de liaison intermédiaires formant articulation et réalisés en matière élastiquement déformable 'l'ensemble étant recouvert au moins partiellement par une couche de résine stratifiée, mais le bloc terminal peut rester nu. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme particulière de réalisation présentée à titre d'exemple non limitatif La figure l représente une vue en coupe d'une prothèse de pied conforme à une première forme de réalisation de l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe d'une variante. Selon les deux figures on voit que la prothèse comporte trois éléments standard et préfabriqués réalisés dans différentes tailles standard, ces trois éléments sont moulés en matériau synthétique expansé rigide tel que par exemple le polynréthane rigide et de densité appropriée ; on a ainsi le bloc 1 qui est situé au niveau de la cheville et à la verticale du talon ; ce bloc se situe à l'aplomb du segment jambier et il sera raccordé au segment jambier par les soins du prothésiste Le bloc 2 est le bloc intermédiaire et il correspond au niveau du tarse; enfin le bloc terminal 3 correspond à l'extrémité du pied. Ces blocs l, 2 et 3 peuvent être réalisés dans des matériaux de densités différentes ou identiques Ces trois blocs sont reliés à leur base par une semelle souple 4 résistant à la traction et à la flexion par exemple en balata ; par exemple du type utilisé pour la réalisation de courroies transporteuses Entre eux les éléments 1, 2 et 3 sont reliés par des blocs en matière élastiquement déformable et compressible 5 et 6 ; ces blocs intermédiaire ou d'articulation sont réalisés en matière synthétique souple cellulaire par exemple en caoutchouc mousse ; cette matière présente une certaine tenue mécanique lui permettant de constituer un matériau d'amortissement entre les blocs voisins tout en permettant l'articulation et le mouvement angulaire d'un bloc par rapport à l'autre; la résistance mécanique du bloc d'articulation 5 et 6 lui permettra également de résister à l'usure pour un usage prolongé; ces blocs permettent respectivement la flexion en 6 du métatarse et en 5 entre le tarse et la cheville ; les blocs 1, -2 et 3 sont solidarisés sur la semelle 4 par une résine fortement adhésive du type araldite. Dans la variante représentée à la figure 2, qui est sensiblement identique à la réalisation précédente la différence vient de l'existence d'un ressort de compression dont il sera parlé plus loin. Une garniture 7 est collée (par exemple à l'araldite) sous la semelle et elle permet d'équilibrer la prothèse ; cette semelle doit donc être réalisée en matériau usinable par le prothésiste tel que le liège ou une matière élastoplastique telle que connue sous le nom commercial air lite . La matière de garniture qui est prévue essentiellement au niveau du talon peut se prolonger, comme représenté aux dessins sous les éléments 2 et 3. Entre la semelle 4 et la garniture 7 on a prévu également au niveau du talon un tampon d'amortissement réalisé en matière synthétique élastiquement déformable pour améliorer le confort à la marche Pour la finition de l'ensemble on pourra recouvrir la prothèse d'une peau synthétique ou naturelle au niveau des semelles 4 et 7 ; ce travail de finition étant réalisé par le prothésiste et n'intéressant pas la prothèse elle-même en temps que produit standard réalisé en série. On remarquera que les zones de séparation intermédiaires entre les blocs I et 2 d'une part et 2 ou 3 d'autre part ont un profil général ou section en forme de V dans le sens de la coupe longitudinale du pied ,comme on le voit selon les figures; cette disposition permet une articulation selon un axe horizontal situé sensiblement à la pointe du V, les blocs étant ainsi articulés entre eux selon un plan vertical correspondant au plan de la figure . De plus on notera également que le bord inférieur du bloc intermédiaire 2 tourné vers le bloc terminal 3 comporte une section légèrement curviforme de façon à faciliter la flexion de l'extrémité de la prothèse le long de la semelle. Selon une variante le bloc souple d'articulation intermédiaire 5 comporte dans sa partie supérieure un logement cylindrique permettant de positionner un ressort 9 . Les blocs en matériau élastoplastique (tel que le caoutchouc mousse ) respectivement 5 et 6 sont collés sur les éléments rigides 1, 2 et 3 par une résine de synthèse telle que l'araldite. Le logement pratiqué dans le bloc 5 constitue ainsi un guide permettant de maintenir le ressort 9 en position tandis que les extrémités du ressort 9 sont noyées dans la couche intermédiaire d'araldite reliant le bloc élastoplastique 5 aux blocs rigides 1 et 2 dans ces conditions le ressort se trouve positionné définitivement. L'élément 1 peut entre fabriqué à une densité assez faible il sera recouvert alors d'une couche de stratifié polyester en entourant éventuellement la semelle de balata 4 ; il pourra ensuite recevoir une deuxième puis une troisième couche de finition apposée par le prothésiste et permettant de relier le pied au segment jambier. Selon une variante le bXoc 1 peut entre fabriqué en matériau à plus forte densité ce qui évitera d'avoir à le recouvrir complètement d'une couche de stratifié seule la base du bloc 1 sera prévue avec une couche de résine stratifiée englobant ou non la semelle 4. Cet élément vertical rigide I sera revetu de préférence d'une couche de résine stratifiée en utilisant un tissu de verre la face transversale du bloc I au contact du bloc d'articulation souple 5 sera également revetue de stratifié ce qui donnera ainsi une plaque rigide d'appui pour le ressort 9. L'élément intermédiaire 2 sera lui-meme revetu d'une couche de résine stra tifiéeldans toute sa périphérie cylindrique en enrobant également la semelle 4 ce qui donnera plus de sécurité à la liaison entre la semelle et les blocs à ce niveau on utilisera de préférence des fibres en mèchesenroulées autour de la périphérie du bloc intermédiaire 2 et englobant et enserrant la semelle inférieure 4; les faces transversales du bloc 2 ne seront cependant pas stratifiées (contrairement à ce qui a été dit pour le bloc vertical 1 ); toutefois dans le cas où lton utilisera un ressort 9 il sera nécessaire de prévoir une plaque d'appui et celle-ci pourra être obtenue soit par une plaquette métallique collée sur la face transversale arrière du bloc 2 ou encore collée sur le ressort ou encore par une zone de résine stratifiée et rapportée au niveau approprié sur la face arrière du bloc 2 L'élément terminal ou bloc 3 n'aura pas besoin d'être stratifié et il sera simplement rapporté sur la semelle 4 par une résine telle que par une couche d'araldite. On connait actuellement des matières ou mousses de synthèse expansées et rigides dont la résistance et la densité sont suffisantes pour qu'il ne soit pas besoin de les revêtir d'une couche de résine stratifiée ; il est à noter à cet égard que le cahier des charges réglementaire prévoit un revêtement de résine stratifiée pour l'élément jambier, ,c'est-à-dire pour le bloc 1 mais non pas pour le pied. Selon une variante de l'invention le bloc 1 sera livré indépendamment de lten- semble du pied afin d'éviter l'inconvénient d'une première stratification et la solidarisation du bloc 1 sur le reste de la prothèse sera assurée par le pro théiste. Selon une autre variante le bloc 1 pourrait faire corps avec le segment jam- bier On précisera encore que dans la prothèse la résistance à la compression des blocs élastoplastiques doit être beaucoup plus importante au niveau du bloc 5 qu'au niveau du bloc 6 afin de permettre une résistance à la flexion plus importante entre les blocs 2 et 1 qu'entre les blocs 2 et 3. Le procédé permet une grande légèreté de réalisation de la prothèse ; une prothèse de pied peut avoir un poids inférieur à 400 grammes alors qu'il était jusqu'à présent difficile de descendre en dessous de 600 grammes. Cette prothèse peut être réalisée dans des conditions particulièrement avantageuses de qualité de matériau et de bas prix de revient grâce à une réalisation en série et à partir d'éléments standard toutefois les matériaux peuvent être facilement adaptés et usinés par le prothésiste pour réaliser un ensemble parfaitement adapté à la morphologie du porteur; le prix de revient est en outre particulièrement modeste étant donné les matériaux utilisés On obtient cependant une grande résistance mécanique tout en assurant des conditions de confort dues à la grande souplesse des pièces, à l'absence de montage mécanique et à la légèreté de l'ensemble ; enfin la prothèse est d'un fonctionnement particulièrement silencieux dû à l'absence de toute pièce métallique. REVENDICATIONS 1 - Prothèse pour membres inférieurs ou pied artificiel, caractérisée en ce qu'elle comporte trois éléments #formés de blocs rigides réalisés en matière synthétique expansée, soit un bloc sensiblement cylindrique et vertical situé à l'aplomb du segment jambier et correspondant à la zone du pied située entre la cheville et le talon, un bloc intermédiaire correspondant à la zone du pied située au niveau du tarse et enfin un bloc terminal, ces trois blocs en matière synthétique expansée rigide étant articulés entre eux par deux blocs en matière compressible et élastiquement déformable permettant le mouvement relatif des blocs l'un par rapport à l'autre et tendant à les ramener dans leur position de repos, les trois blocs étant encore assemblés entre eux par une semelle inférieure constituée d'un matériau semi-rigide et élastiquement déformable à haute résistance mécanique 2 - Prothèse selon la revendication 1 caractérisée en ce que les zones de séparation permettant l'articulation entre les blocs rigides comportent une section en V dans un plan de coupe vertical selon l'axe longitudinal du pied , la base des blocs étant ainsi plus rapprochée que leur partie supérieure, l'articulation des blocs entre eux permettant préférentiellement un mouvement situé dans un plan vertical , correspondant au mouvement naturel des os de la structure plantaire , notamment pendant la marche. 3 - Prothèse selon la revendication l ou 2, caractérisée en ce que les blocs sont réalisés en matière synthétique expansée rigide tel que le polyuréthane expansé rigide. 4 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 3 ,caractérisée en ce que les blocs intersticiels ou d'articulation entre les blocs rigides ont une forme complémentaire de l'espace séparant les blocs rigides et ont donc un profil en V permettant de s'adapter à la zone intersticielle entre les blocs. 5 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 4 ci-dessus caractérisée en ce que ces blocs d'articulation sont en matière élastoplastique cellulaire tel que le caoutchouc 6 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le bord ou arête inférieure du bloc intermédiaire tournée vers le bloc terminal a un profil curviforme facilitant le mouvement de flexion de la partie terminale du pied par rapport au bloc intermédiaire 7 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 6 ,caractérisée en ce qu'elle comporte une couche de résine stratifiée rapportée sur le pourtour du pied au niveau du bloc intermédiaire r cette couche de résine stratifiée enveloppant la semelle de balata pour compléter la solidarisation de l'ensemble 8 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 7 ,caractérisée en ce que le bloc vertical correspondant à la cheville et au talon de la prothèse comporte un revêtement stratifié entourant le bloc et la semelle de balata. 9 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 8 ,caractérisée en ce que le bloc rigide intermédiaire et le bloc rigide vertical sont associés à un organe ressort ,tel qu'un ressort hélicoldal et disposé entre les sections transversa les du bloc vertical et du bloc intermédiaire se faisant face, à proximité du bord supérieur des dits blocs ce ressort ajoutant son action de rappel élastique à celle du bloc souple d'articulation entre les blocs rigides respectivement vertical et intermédiaire. 10 - Procédé de fabrication d'une prothèse selon l'une des revendications 1 à 9,caractérisé en ce que l'on assemble sur une semelle commune, réalisée en matière souple et possédant une grande résistance mécanique, trois blocs rigides réalisés en matière synthétique expansée rigide soit un bloc primaire correspondant à la base du segment jambier situé à la verticale du talon, un bloc intermédiaire correspondant au tarse et enfin un bloc terminal, les trois blocs étant reliés entre eux d'une part par la semelle commune et d'autre part par des blocs de liaison intermédiaires formant articulation et réalisés en ma tière élastiquement déformable, l'ensemble étant recouvert au moins partielliement par une couche de résine stratifiée.