Brevet FR2410485A1 — publié le 19790629

La présente invention concerne un appareil de musculation, destiné plus particulièrement à faciliter la rééducation musculaire, dans le but de faire retrouver à un muscle ou un groupe de muscles, la force et la puissance perdues à la suite d'un accident ou d'une maladie. L'appareil suivant l'invention est utilisable notamment pour la rééducation suivant la méthode imaginée par le Docteur Troisier et qui porte son nom. Pour que cette méthode puisse être menée à bien, il est indispensable de connaftre avec précision la force maximum que peut développer le muscle, ou. le groupe de muscles, qui doit être rééduqué. 1l faut en outre, en fonction de cette force, déterminer également avec précision le cycle de l'opération de musculation, cycle qui se compose de temps de travail pendant lesquels le patient doit faire un effort avec le muscle ou le groupe de muscles à rééduquer, et de temps de repos pendant lesquels le sujet doit se décontracter. ll faut enfin alerter le patient dans le cas où ce-dernier, pendant le temps de travail, exerce un effort insuffisant ou, au contraire, trop important. L'appareil suivant lrinvention satisfait pleinement ces différentes conditions, en utilisant des moyens simples, uniquement électroniques ou électriques, peu coliteux, qui, en outre, en font un appareil peu volumineux et drun maniement particulièrement aisé. L'appareil suivant llinvention remplit les deux fonctions essentielles suivantes - la mesure de la force maximum que peut développer un muscle, ou un groupe de muscles, cette mesure étant mise en mémoire pour permettre à appareil de remplir sa deuxième fonction, savoir - celle de moniteur d'exercice de rééducation ou de musculation par la détermination de cycles de travail dont la durée et l'intensité de effort demandé au patient, ou à l'utilisateur, sont fonction de la valeur de ladite force maximum. Pour remplir ces deux fonctions, l'appareil comporte essentiellement des moyens pour rechercher la valeur de la force maximum, lesdits moyens consistant en un capteur de forces qui transforme la force développée par le sujet en une tension électrique de faible valeur, des moyens pour amplifier les tensions développées par le capteur, des moyens de mesure de ces tensions et des moyens pour mettre en mémoire la force maximum recherch#, des moyens pour régler la durée des cycles de travail et de repos en fonction de ladite force maximum, des moyens, coopérant avec les moyens d'ampflflca tion des tensions développées par le capteur de force et avec les moyens de mesure de ces tensions, pour l'affichage de la force optimale que le sujet devra exercer pendant le cycle de travail, et des moyens pour déclencher des systèmes d'alarme lorsque le sujet ne développe pas une force correspondant à ladite force optimale. Les divers caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description, qui va suivre, faite en référence au dessin annexé dont la figure unique est une représentation schématique par blocs de la constitution de l'appareil suivant l'invention, sous une forme possible de réalisation. Il est bien précisé qu'il s'agit uniquement d'un exemple et que toutes autres dispositions pourraient etre adoptées sans sortir du cadre de l'invention. L'appareil est alimenté en énergie électrique par branchement sur le secteur ou une source autonome (piles ou accus). ll comporte un capteur de forces 1, qui peut être à jauges de contrainte ou constitué par une céramique piezo-électrique, relié à la partie du corps du sujet 2 où se trouve le muscle, ou le groupe de muscles, à faire travailler. Ce capteur 1 transforme en tensions électriques de faible valeur les contraintes mécaniques qui lui sont imposées. Ces tensions sont appliquées à ltentrée d'amplificateurs opérationnels 3 qui délivrent des signaux suffisamment importants pour être mesurés par un voltmètre 4 de surveillance et un voltmètre de travail 5. La valeur la plus importante prise par les signaux au cours de la contraction musculaire est envoyée automatiquement à une mémoire 6 comportant des moyens 7 permettant de vider la mémoire, ces moyens devant être actionnés avant chaque nouvelle mesure de la force musculaire. La première fonction, définie plus haut, de l'appareil est, ainsi, remplie. La mesure de la force maximum étant ainsi déterminée et conservée, des abaques indiquent la force optimale que devra développer le sujet pendant les cycles de travail, et la durée de ces cycles ainsi que celle des cycles de repos dont ltensemble constitue le cycle de traitement. Il convient donc, pour l'appareil2 dlafficher, au moyen du voltmètre 4 dit "de surveillance, puisqu'il est utilisé par un opérateur, ainsi que du voltmètre de travail 5/qui, lui, est utilisé par le sujet, la force considérée que le sujet devra dé velopper pendant les cycles de travail. L'affichage est obtenu en déséquilibrant les circuits d'amplification 3 à l'aide d'un potentiomètre réglable 3a, de façon à ce que, lorsque le capteur est sollicité à la valeur exacte de la force de travail, les deux voltmètres aient leur aiguille située au milieu du cadran en face de la graduation zéro. C'est cette position que devra occuper l'aiguille pendant chaque cycle de travail. Deux index réglables Sa, 5b situés sur le voltmètre de travail 5 déclenchent les signaux d'alarme visuels 8 et sonores 8a lorsque, au cours d'un cycles de travail, l'aiguille 5c du voltmètre 5 n'est pas dans la zone délimitée par les deux index réglable s. Le début et la fin de chaque temps de travail et de repos sont signalés au patient par l'allumage de feux 9 de différentes couleurs. La durée des différents cycles est déterminée par une horloge électrique 10 contenue dans l'appareil et dont la vitesse de fonctionnement est réglable å l'aide de deux potentiomètres, l'un lI pour la durée de travail, et l'autre 12 pour celle de repos. Un compteur 13 totalise automatiquement lé nombre de cycles effectués au cours de la séance de rééducation. Le compteur n'est déclenché que si la force exercée par le sujet a été suffisante en durée et en intensité pendant le cycle de travail. d'a rd Un sélecteur de fonctions 14 permet de rechercher la valeur de la force maximum et ensuite de faire remplir à l'appareil sa fonction de "moniteur" de l'exercice de rééducation. Bien entendu l'invention n'est aucunement limitée à l'exemple décrit et représenté mais peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation ne sortant pas de son cadre. Par ailleurs, son utilisation ne se borne nullement à la rééducation, l'appareil pouvant être avantageusement employé comme appareil de musculation. REVENDICATIONS 1) Appareil de musculation, destiné plus particulièrement à faciliter la rééducation musculaire, caractérisé en ce que, uniquement gracie à des m oyens électriques et électroniques, il assure la mesure de la force maxi mum que peut développer un muscle, ou un groupe de muscles, cette mesure étant mise en mémoire, et joue le rôle d'un moniteur d'exercice de rééduca tion, ou de musculation, par la détermination de cycles de travail dont la durée et l'intensité de l'effort demandé au patient, ou à l'utilisateur, sont fonction de la valeur maximum de ladite force. 2)Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour rechercher la valeur de la force maximum, lesdits moyens consistant en un capteur de forces qui transforme la force développée par le sujet en une tension électrique de faible valeur, des moyens pour amplifier les tensions développées par le capteur, des moyens de mesure de ces tensions et des moyens pour mettre en mémoire la force maximum recherchée, des moyens ppour régler la durée des cycles de travail et de repos en fonction de ladite force maximum, des moyens, coopérant avec les moyens dtamplifica- tion des tensions développées par le capteur de force et avec les moyens de mesure de ces tensions, pour l'affichage de la force optimale que le sujet devra exercer pendant le cycle de travail, et des moyens pour déclencher des systèmes d'alarme lorsque le sujet ne développe pas une force correspondant à la force optimale. 3) Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de forces consiste en un capteur à jauges de contraintes, ou en une céramique piézo-électrique. 4) Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de mesure des tensions amplifiées consistent en deux voltmètres susceptibles d'être utilises l'un par un opérateur, l'autre par le sujet lui-même, ce dernier étant muni d'index, réglables, reliés à des signaux d'alarme optiques et/ou sonores. 5) Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ltaffichage sur les voltmètres de la force optimale à développer par le sujet est obtenu en déséquilibrant les circuits d'amplification au moyen d'un potentiomètre réglable, de façon à ce que, lorsque le capteur est sollicité à la valeur choisie pour la force de travail optimale, les deux voltmètres aient leur aiguille au zéro. 6) Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la durée des cycles de travail et de repos est déterminée par une horloge électrique contenue dans l'appareil, horloge réglable à l'aide de deux potentiomètres, l'un pour la durée des phases de travail, l'autre pour celle des phases de repos. 7) Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qutil comporte un compteur totalisant automatiquement le nombre de cycles effectués au cours d'une séance de rééducation, ou de musculation, ce compteur n'étant déclenché que si la force exercée par le sujet a été suffisante en durée et en intensité pendant le cycle de travail. 8) Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un sélecteur de fonctions permet la commande des divers organes le constituant pour la réalisation des fonctions qutil est destiné à remplir.