Brevet FR2481599A1 — publié le 19811106

La présente invention concerne un appareil de rééducation et de test pour les rotations du genou. La rééducation du genou en rotation après traumatologie osseuse ou ligamentaire est particulièrement indiquée en cas de fractures du genou, de lésions ligamentaires traitées chirurgicalement ou orthopédiquement, d'insuffisance de force musculaire des muscles rotateurs du genou chez les sportifs, en particulier, pour contrôler les mouvements rotatoires actifs du genou. Actuellement, il n'existe aucun appareil permettant de rééduquer le genou en rotation suivant un axe parallèle au tibia et pour tester de façon précise les angulations de rotation de la jambe à tous les degrés de flexion du genou. Or, le maintien en rotation du genou, de façon manuelle est très difficile et très pénible pour le thérapeute. La présente invention vise à combler cette lacune en fournissant un appareil permettant la rééducation et les tests de l'articulation du genou alors que le patient est en position assise ce qui non seulement facilite le travail du thérapeute mais, en outre, soulage le genou du patient des contraintes de la pesanteur. Ainsi, seuls les muscles rotateurs sont sollicités tandis que les muscles antigravifiques sont reldchés. En outre, les mouvements de rotation du genou se font en décharge et par conséquent en 1'absence de toute contrainte de compression des cartilages du genou. Ainsi, tout risque de création de lésion cartagineuse ou d'aggravation de lésions préexistantes sur une articulation pathologique est élimine'. Cet appareil comprend, en combinaison, un siège fixé sur un piètement monté de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical situé en avant du siège et à une distance telle qu'il passe sensiblement par le centre de l'articulation du genou du patient assis sur ce siège et une plaque repose pied portée par un coulisseau mobile sur une glissière en forme d'arc de cercle située dans un plan vertical passant par l'axe de pivotement précité du piètement du siège et dont le centre est situé sur cet axe, sensiblement au niveau de celui de l'articulation du genou du patient, cette plaque repose pied étant liée à ce coulisseau par l'intermédiaire d'une tige pivotante dont l'axe est sensiblement radial à la glissière en arc de cercle, des moyens étant prévus pour immobiliser en rotation le piètement du siège par rapport à son pivot tandis que d'autres moyens sont prévus pour immobiliser en rotation la tige supportant la plaque repose pied et que d'autres moyens, encore, sont prévus pour immobiliser le coulisseau en n'importe quel point de sa glissière. Suivant une forme d'exécution simple de l'invention, le piètement du siège est du type à trois branches dont une première est solidaire, par son extrémité libre, du pivot d'axe vertical et dont chacune des deux autres repose sur le sol par un galet d'axe orienté radialement par rapport audit pivot. Pour permettre le réglage de la distance du siège par rapport au pivot d'axe vertical en fonction de la morphologie du patient, la première branche du piètement est composée de deux éléments télescopiques équipés d'une vis de blocage à la longueur désirée. De meme, pour permettre de régler la hauteur du siège par rapport à la plaque repose pied, l'assise repose sur le piètement par l'intermédiaire de deux éléments tubulaires télescopiques équipés d'un moyen de blocage à la longueur désirée. Suivant une autre caractéristique de l'invention, pour permettre de déterminer l'amplitude de la rotation de la jambe quelle que soit la flexion du genou, le coulisseau supportant la plaque repose pied est muni d'un secteur gradué centré sur l'axe de la tige support de la plaque repose pied et cette dernière est munie d'un index mobile le long de ce secteur lorsqu'elle pivote par rapport au coulisseau. Suivant encore une autre caractéristique de cet appareil, pour permettre de déterminèr l'angle de flexion du genou, la glissière en arc de cercle porte une graduation et son coulisseau est équipé d'un index mobile le long de cette graduation. Suivant une forme d'exécution avantageuse de cet appareil, le pivot du piètement du siège et la glissière en arc de cercle supportant la plaque repose pied sont solidaires d'un plateau en forme de secteur circulaire, formant socle et dont le bord circulaire constitue le chemin de roulement des galets du piètement du siège. De préférence, pour permettre de déterminer l'amplitude des mouvements de rotation du fémur du patient par rapport à sa jambe, le chemin de roulement porte une graduation et le piètement du siège porte un index mobile le long de cette graduation, De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schEmsssque annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet appareil. Figure 1 en est une vue de côté en élévation Figure 2 est une vue en plan par dessus avec coupe suivant 2-2 de figure 1. Sur un socle 2 en bois ou autres matériaux similaires en forme de secteur circulaire est fixé un pivot d'axe vertical 3 coaxial au centre du secteur circulaire précité. Sur ce pivot 3 est monté l'extrémité libre 4,a du premier bras 4a du piètement 4d#siège 5. Ce piètement 4 est composé de trois bras disposés en étoile, à savoir, le premier bras 4a déjà cité, et deux autres bras 4b disposés symétriquement par rapport au bras 4a et dont chacun est supporté, à son extrémité libre, par un galet 6 dont l'axe horizontal 6a est disposé radialement à l'axe vertical du pivot 3. On conçoit aisément que lors du pivotement du bras 4a autour de son pivot 3 les galets 6a parcourent, sur le socle 2,des trajets en arc de cercle centrés sur l'axe du pivot 3. Naturellement, la distance des galets 6 au pivot 3 doit être inférieure au rayon du secteur circulaire du socle 2. Comme le montre le dessin, ce socle 2 est équipé, le long du bord en arc de cercle de son secteur circulaire, d'un chemin de roulement 7 au contact duquel se déplacent les galets 6. En outre, comme le montre également le dessin, le bras 4a du piètement 4 est constitué de deux éléments téléscepiques équipés d'une vis de blocage 8 permettant de régler sa longueur à la valeur désirée. Naturellement, la largeur du chemin de roulement 7 est au moins égale à la différence entre la longueur maximale du bras 4a et sa longueur minimale. Pour permettre d'immobiliser le siège 5 dans sa position centrée sur l'axa de symétrie du chemin de roulement Z, c'est-à-dire celle illustrée sur le dessin, l'ex- trémité 4'a de son bras 4 est équipée d'un moyen de blocage non représenté sur le dessin. Le siège 5 repose sur le piètement 4 par l'intermédiaire d'une colonne verticale 9 composée de deux élé ment s télescopiques 9a et qb équipés d'une vis de blocage il permettant de les immobiliser l'un par rapport à l'autre dans la position désirée. Il est ainsi possible de régler à volonté le niveau de l'assise Sa du siège 5. Sur le socle 2 est également fixée, du côté opposé à celui du chemin de roulement 7 par rapport au pivot 3, une glissière 12 en forme d'arc de cercle et disposée de manière que, d'une part, sa ligne médiane soit située dans un plan vertical passant par l'axe du pivot 3 et par l'axe de symétrie du chemin de roulement 7 et, d'autre part, que son centre 16 soit situé sur 1'axe vertical 3a du pivot 3 à un niveau correspondant sensiblement à l'emplacement du genou du patient assis sur le siège 5. Sur cette glissière 12 est monté un coulisseau 13 équipé de moyens non visibles sur le dessin et permettant de l'immobiliser en n'importe quel point de la glissière 12.Sur ce coulisseau 13 est articulée, par l'intermédiaire d'une tige 14 d'axe normal normal à l'arc de cercle de la glissière 12, une plaque repose pied 15. Le coulisseau 13 est aussi équipé de moyens permettant d'immobiliser en rotation la tige 14 par rapport au coulisseau 3. Le mode d'utilisation de cet appareil est le suivant Le patient est assis sur le siège 5 avec ses pieds en appui sur la plaque repose pied 15 et la hauteur de l'assise Sa du siège 5 et la longueur du#bras 4a de son piètement 4 sont réglées de telle manière que le centre d'articulation du genou de ce patient coin- cide avec le centre 16 de la glissière 12. Dans l'exemple illustré sur le dessin, le coulisseau 13 est immobilise sur la glissi#re 12 dans la posi- tion dans laquelle l'axe de la tige d'articulation 14 est confondue avec l'axe vertical 3a du pivot 3. La flexion du genou du patient est donc, dans ce cas, de ltordre de 900. Comme on le voit, la glissière 12 permet de positionner la plaque repose pied 15 en n'importe quelle position entre des positions extrêmes correspondant à des flexions du genou comprises entre 2t et 100 Une première série de mouvements de rotation et de tests consiste, après avoir immobilisé le piètement i du siège 5 par rapport à son pivot 3, à libérer la tige 14 de manière à la laisser pivoter librement par rapport au coulisseau 13.Dans ce cas, le patient peut, en faisant agir ses muscles rotateurs, faire pivoter sa jambe autour d'un axe parallèle à son tibia et cela dans toutes les positions intermédiaires possibles ou utiles du coulisseau 13 le long de la glissière 12. Ce mouvement peut donc être effectué pour toutes les flexions du genou comprises entre 200 et 1000. De préférence, les rotations sont contrôlées par des butées réglables de limitation en rotation interne et externe non représentées sur le dessin, mais de manière à éviter le risque que des mouvements passifs ou actifs dépassent les limites physiologiques. Pour permettre l'utilisation de cet appareil pour tester l'articulation du genou du patient, le coulisseau 13 porte un secteur gradué 13a et la plaque repose pied 15 porte un indexe 15a mobile le long du secteur gradué 13a, ce qui permet de déterminer l'amplitude de chaque mouvement de rotation de la jambe du patient. Dans le même but, pour permettre de connaître la valeur de la flexion du genou du patient à chacune des positions intermédiaires du coulisseau 13 le long de la glissière 12, cette dernière porte une graduation non visible sur le dessin et le coulisseau 13 est équipé d'un indexe mobile le long de cette graduation et non représenté sur le dessin. Cette première série de mouvements dans laquelle le fémur est immobilisé par rapport au siège 5 lui même immobilisé par rapport au socle 2 et dans laquelle seule la jambe pivote axialement par rapport au fémur réalise donc un mouvement distal en "chaine cinétique ouverte". Une seconde série de mouvements de tests et de rééducation s'effectue après avoir immobilisée en rotation la tigel4 par rapport au coulisseau 13 et avoir, au contraire, libéré en rotation l'arbre 4a du piètement 4 par rapport à son pivot 3. Dans ce cas, les efforts musculaires du patient tendent à déplacer le siège 5 autour du pivot 4, des butées amovibles non représentées sur le dessin pouvant être prévues pour limiter l'amplitude des rotatiens du siège 5 par rapport à l'axe du tibia grâce au déplacement giratoire du siège 5 tout entier. Il se produit alors un mouvement rotatif de tout le corps par rapport à la jambe ce qui réalise un mouvement proximal dit en "channe cinétique fermée". Pour permettre, au cours de cette seconde série de mouvements, d'effectuer des tests en déterminant l'amplitude des rotations successives, le chemin de roulement 7 peut être équipé d'une graduation 7a et le pie tombent 4 peut être équipé d'un index 4c mobile le long de cette graduation 7a. Au cours de tous ces exercices rotatoires, qu'il s'agisse de la première ou de la seconde série, il est possible de prévoir des contraintes positives ou négatives appliquées à la plaque repose pied 15 ou au piètement i du siège 5. En outre, comme le montre le dessin, il est possible d'immobiliser le fémur du patient par rapport à l'assise 5a du siège 5 à l'aide d'un dispositif de blocage 17 solidaire de l'assise Sa. Pour aider, au contraire, le mouvement rotatoire, ces contraintes peuvent être engendrées par tout moyen approprié, tels que par poids, ressorts, élastiques ou dynamomètres. Comme on le voit, cet appareil permet donc au sujet de rester dans une position de flexion du genou et de rotation précise sans risque et sans fatigue, et peut alors dans des positions reproductibles à volonté subir des examens cliniques et radiologiques permettant de faire des bilans articulaires pouvant avoir un intérêt diagnostic et thérapeutique. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse, au contraire 9 toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS 1. - Appareil de rééducation et de test pour les rotations du genou, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, un siège (5) fixé sur un piètement (4) monté de manière å pouvoir pivoter autour d'un axe vertical (3a) situé an avant du siège (5) et à une distance telle qu'il passe sensiblement par le centre de l'articulation du genou du patient assis sur ce siège et une plaque repose pied (15) portée par un coulisseau (13) mobile sur une glissière (12) en forme d'arc de cercle situé dans un plan vertical passant par l'ase de pivotement précité (3a) du piètement (4) du siège (5) et dont le centre est situé sur cet axe, sensiblement au niveau de celui de l'articulation du genou du patient, cette plaque repose pied (15) étant liée a ce coulisseau (13) par l'intermédiaire d'une tige pivotante (ion) dont l'axe est sensiblement radial a la glissière an arc de cercle (12), des moyens étant prévus pour immobiliser en rotation le piètement (4) du siège (5) par rapport à son pivot tandis que d'autres moyens sont prévus pour immobiliser en rotation la tige (14) supportant la plaque repose-pied (15) et que d'autres moyens, encore, sont prévus pour immobiliser le coulisseau (13) en n'importe quel point de sa glissière (12). 2. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piètement (4) du siège (5) est du type à trois branches (4a,4b) dont une première (4a) est solidaire, par son extrémité libre (4~la), du pivot (3) d'axe vertical (3a) et dont chacune des deux autres (4b) repose sur le sol par un galet (6) d'axe (6a) orienté radialement par rapport audit pivot (3). 3. - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première branche (4a) du piètement (4) est composée de deux éléments télescopiques équipés d'une vis de blocage (8) à la longueur désiréeo 4. - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé an ce que l'assise (ga) repose sur le piètement (4) par l'intermédiaire de deux éléments tubulaires télescopiques (9at9b) équipés d'un moyen de blocage (11) à la longueur désirée. 5. - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coulisseau (13) supportant la plaque repose pied (15) est muni d'un secteur gradué centré sur l'axe de la tige ( support de la plaque repose pied (15) et cette dernière est munie d'un index mobile le long de ce secteur lorsqu'elle pivote par rapport au coulisseau (13). 6. - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la glissière (12) en arc de cercle porte une graduation et son cou lisseau (13) est équipé d'un index mobile le long de cette graduation. 7 - Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le pivot (3) du piètement (4) du siège (5) et la glissière on arc de cercle (12) supportant la plaque repose pied (15) sont solidaires d'un plateau (2) en forme de secteur circulaire re, formant socle et dont le bord circulaire constitue le chemin de roulement des galets (6) du piètement (i) du siège (5). 8. - Apapreil selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie du socle (2) constituant le chemin de roulement est recouverue d'une plaque rigide (7) en métal ou similaire dont la largeur est au moins égale à l'amplitude du règlage du premier bras (ia) du piètement (4) du siège (5) > e 9. - Appareil selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que le chemin de roulement (7) porte une graduation (7a) et le piètement (4) du siège (5) porte un index (4c) mobile le long de cette graduation (7a)0 10. - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'assise (5a) du siège (5) est équipée d'un dispositif (17) permettant de bloquer le fémur du patient par rapport à l'assise (5a).