Brevet FR2480597A1 — publié le 19811023

L'invention concerne un appareil d'exercice qui convient particulièrement à la prévention de la thrombose veineuse chez des personnes restant dans une posture ou une position particulière pendant des périodes de temps prolongées, par exemple dans des fauteuils roulants, au lit ou au cours d'un voyage prolongé. L'appareil d'exercice selon l'invention convient également à la physiothérapie de patients sortant de maladie ou d'une intervention chirurgicale. R.E.C. Collins, S. Field et W. Castleden,B.M.J. 2, 1478 (1979) ont indiqué que la thrombose veineuse et l'embolie pulmonaire qui en résulte apparaissent à la suite d'un voyage au cours duquel la position assise a été tenue de manière prolongée. Cette thrombose peut être évitée si la circulation normale du sang est maintenue. Une circulation sanguine normale peut être maintenue au moyen d'exercices. Il est donc nécessaire de disposer d'un appareil d'exercice peu coûteux, simple, silencieux, souple, repliable, léger, portatif et hygiénique, pouvant être utilisé au cours de voyages prolongés. L'invention concerne un tel appareil. Outre les voyages prolongés en position assise, des problèmes analogues risquent de se poser également en gériatrie et pour des personnes se tenant en position assise du fait de leur emploi ou de leur profession. L'appareil d'exercice selon l'invention convient à ces applications. Chez des patients malades et sortant d'opération, devant respecter un repos au lit, les courbatures et les risques de thrombose posent des problèmes. L'appareil d'exercice selon l'invention doit également être utilisé par de tels patients pour effectuer des exercices légers, mais efficaces, et pour éviter et/ou atténuer ces problèmes. L'invention concerne donc un appareil d'exercice thérapeutique comprenant une enveloppe fermée constituée d'une feuille souple et pratiquement inextensible, cette enveloppe étant configurée de manière à pouvoir être comprimée par deux parties d'un corps humain et à être remplie d'un fluide qui met partiellement sous pression l'intérieur de ladite enveloppe, la pression régnant dans cette dernière étant inférieure à celle nécessaire pour rendre l'enveloppe rigide. L'enveloppe comprend au moins deux compartiments qui communiquent chacun directement avec au moins un autre des compartiments par au moins un canal afin d'empêcher l'écoulement du fluide entre les compartiments en réponse à l'application d'une force extérieure sur au moins l'un desdits compartiments sous l'effet d'un mouvement de l'une des parties du corps humain pour réduire le volume dudit compartiment, de manière que la partie restante des compartiments augmente de volume et exerce ainsi une force, provoquant un mouvement, sur l'autre partie du corps humain. Il- est préférable que l'appareil d'exercice comporte une valve lui permettant d'être gonflé partiellement avec un fluide, de préférence de l'air, ou bien vidé de ce fluide. Une première forme avantageuse de réalisation de l'invention, convenant en particulier à des personnes ayant à effectuer un voyage prolongé en position assise, est constituée de deux feuilles jointes pour former deux compartiments dont un premier comporte une valve, ces compartiment communiquant directement entre eux. Il est préférable que cet appareil d'exercice ait une dimension telle que, lorsqu'il est dégonflé, il puisse être plié sensiblement à la dimension d'un mouchoir. Lors de l'utilisation, cet appareil est à demi- gonflé et placé sous les pieds d'un voyageur assis ou de tout autre utilisateur. La pression exercée par un pied sur un premier compartiment chasse l'air vers l'autre compartiment, ce qui provoque une élévation du pied reposant sur ce dernier. Un mouvement de pédalage ou de petit trot sur place est ainsi obtenu. Toutes les articulations des orteils jusqu'à la cheville et du genou à la hanche sont mises en mouvement et changent de position. Les cuisses sont soulevées du siège de façon naturelle et aisée. Il est apparu qu'une fois que le mouvement de l'appareil est commencé, il se poursuit de manière inconsciente, ce qui rend cet appareil particulièrement utile en gériatrie. Il est possible de modifier facilement l'inclinaison d'un pied ou de l'autre et, par conséquent, de modifier l'angle formé entre le pied et la jambe. Il est apparu, dans le cas d'un patient ayant fait l'objet d'une greffe de tendon sur une cheville, que l'utilisation de l'appareil d'exercice selon l'invention permet à ce patient de réaliser une certaine extension de la hanche et une flexion plantaire du pied, ces mouvements étant souhaitables après une telle opération. Des essais préliminaires portant sur l'effet de cette première formepréférée de réalisation de l'invention sur la circulation sanguine ont été conduits à l'aide de la technique à ultrasons à effet Doppler. Les essais ont montré un accroissement de 7 % de la circulation après 5 minutes d'exercice du pied, des orteils au talon à l'aide de l'appareil. Ceci démontre que 5 minutes d'utilisation de l'appareil d'exercice selon l'invention équivalent à peu pr-ès à une marche de 200 mètres. Bien que la première forme préférée de réalisation selon l'invention soit décrite dans son utilisation sous les pieds d'un utilisateur assis, elle n'est pas limitée à cette utilisation. Elle peut être employée, sous réserve d'une modification correspondante des dimensions si cela est nécessaire, sous toute partie du corps, que l'utilisateur soit assis ou allongé, par exemple sous les mollets, les cuisses, les fesses, la région lombaire, les épaules ou le cou. Cet appareil convient également à l'exercice des mains et des doigts, un compartiment étant tenu dans chaque main et l'air étant chassé d'un compartiment à l'autre, de façon alternative, par compression de ces compartiments. Une deuxième forme préférée de réalisation de l'invention, qui convient en particulier à des patients sortant de maladie ou d'une intervention chirurgicale, comporte quatre compartiments disposés côte à côte, en alignement, et pour des raisons d'hygiène, cette forme de réalisation est de préférence réalisée dans une dimension lui permettant de se loger dans une taie normale d'oreiller. Lors de l'utilisation, cette forme de réalisation est partiellement gonflée et placée sous les talons, les mollets ou les cuisses d'un patient au lit. L'application d'une pression avec un talon, un mollet ou une cuisse sur un premier compartiment chasse l'air vers les autres, y compris celui se trouvant sous l'autre talon, mollet ou cuisse, qui est donc soulevé. On obtient ainsi un mouvement de pédalage. Le degré de gonflage de cette forme de réalisation est de préférence de 75 % afin d'assurer le passage d'une certaine partie de l'air, refoulé par l'application d'une pression sur un premier compartiment à l'aide d'un talon, d'un mollet ou d'une cuisse, dans le compartiment se trouvant sous l'autre talon, mollet ou cuisse. Il est encore plus préférable que, dans cette forme de réalisation, les séparations entre les compartiments ne soient pas linéaires. Lorsque cet appareil est utilisé sous les mollets. ou les cuisses, les jambes ne peuvent donc glisser dans les zones de séparation. Cette forme de réalisation s'avère utile pour prévenir un début de thrombose veineuse dans la partie inférieure des jambes et les lésions par pression, qui constituent des complications fréquentes résultant de l'immobilité et du repos au lit. Une autre caractéristique s'appliquant à toutes les formes de réalisation de l'invention concerne un dispositif de réglage qui permet d'ajuster la hauteur du plan dans lequel les compartiments, communiquant directement entre eux, sont placés. Le dispositif de réglage est constitué de préférence d'un autre compartiment inférieur gonflable qui, tout en permettant un réglage de hauteur, assure une isolation contre les chocs transmis. Une troisième forme de réalisation de l'invention comprend plusieurs appareils d'exercice selon l'invention, reliés les uns aux autres en ligne, à une certaine distance les uns des autres, afin de permettre de faire travailler simultanément deux parties du corps ou plus. Par exemple, deux des premières formes préférées de réalisation décrites ci-dessus peuvent être reliées par des bandes ou des sections de matière plastique non gonflable, afin qu'un voyageur puisse effectuer des exercices avec un premier appareil placé sous ses pieds et avec un autre appareil placé sous ses cuisses, ou bien deux des deuxièmes formes préférées de réalisation décrites ci-dessus peuvent également être reliées de la même manière pour permettre aux mollets ou aux cuisses d'un patient allongé sur un lit d'être soulevés du matelas et de travailler. Dans une configuration préférée de la troisième forme de réalisation de l'invention, un appareil triple d'exercice est constitué de trois des premières formes préférées de réalisation décrites précédemment, alignées de manière que leurs extrémités transversales soient parallèles entre elles et reliées par des éléments d'écartement afin que les appareils puissent être placés sous les cuisses, la région lombaire et le cou d'un utilisateur assis ou en position de décubitus ventral. Les éléments d'espacement sont de préférence réglables afin que l'appareil triple d'exercice puisse être utilisé par des personnes de diverses tailles. Le réglage peut être réalisé par pliage des éléments d'espacement constitués de sections de matière plastique non gonflables, ou bien au moyen de boutons, de boucles, de bandes "Velcro" (marque déposée) et autres moyens de fixation dans le cas o les éléments d'espacement sont des bandes. Des boutons, des boucles, des bandes "Velcro" et autres peuvent également être utilisés avec des sections de matière plastique non gonflables. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil d'exercice selon l'invention convenant particu- lièrement à un utilisateur en position assise; - la figure 2 est une vue en perspective d'une forme de réalisation de l'appareil d'exercice selon l'invention convenant notamment à un utilisateur en position allongée; la figure 3 est une vue en perspective d'une variante de l'appareil représenté sur la figure 1. - la figure 3a est une coupe suivant la ligne IIIa-IIIa de la figure 3 la figure 4 est une vue en perspective d'une variante de la forme de réalisation montrée sur la figure 2; - la figure 4a est une coupe suivant la ligne IVa-IVa de la figure 4; - la figure 5 est une vue en perspective d'une variante de l'appareil d'exercice représenté sur la figure 1, permettant à un utilisateur de faire travailler plus d'une partie du corps; - la figure 5a est une coupe suivant la ligne Va- Va-de la figure 5; et - la figure 6 représente une variante de l'appareil montré sur la figure 5. L'appareil 11 d'exercice selon l'invention, représenté sur la figure 1 à l'état semi-gonflé, est constitué de deux feuilles de matière plastique jointes par des soudures 12 formées à la périphérie et se prolongeant vers l'intérieur afin de constituer des séparations 13 divisant l'appareil 11 en un compartiment gauche 14 et un compartiment droit 15 qui communiquent directement l'un avec l'autre par un canal 16. Le compartiment droit 15 comporte une valve 17 au moyen de laquelle l'appareil 11 peut être rempli d'un fluide, de préférence de l'air, ou bien vidé de ce fluide. Cette forme de réalisation est conçue pour être utilisée principalement par des personnes se tenant-assises, pour l'exercice des jambes. L'utilisateur place ses deux pieds sur l'appareil, à savoir un pied sur chaque compartiment et, en exerçant une certaine pression avec un pied, il provoque un passage du fluide du compartiment situé sous ce pied vers l'autre compartiment qui exerce ainsi une force de soulèvement sur l'autre pied. La pression est appliquée alternativement par les deux pieds afin de faire travailler les jambes. La figure 2 représente également un appareil 21 d'exercice à l'état semigonflé, réalisé de la même manière que l'appareil montré sur la figure 1 et comportant des soudures 22 situées à sa périphérie et se prolongeant vers l'intérieur pour former des séparations 23. Des soudures intérieures 221 délimitent avec les séparations 23 des compartiments 241, 242, 251 et 252 communiquant chacun directement avec les compartiments voisins par des canaux 26. Le compartiment 252 comporte une valve 27. Les limites intérieures des compartiments 241, 242, 251 et 252, formées par les divisions 23 et les soudures intérieures 221, ne sont pas linéaires dans cette forme préférée de réalisation de l'invention. Cette forme de réalisation est conçue pour être utilisée principalement par des personnes allongées, notamment par des patients devant rester au lit. Elle peut être réalisée commodément sous une dimension lui permettant de se loger dans une taie normale d'oreiller. L'appareil est placé sous les talons, les mollets ou les cuisses des patients de manière que les jambes reposent sur deux compar- timents. Les limites non linéaires empêchent les jambes de l'utilisateur de glisser dans les creux formés entre les compartiments. On fait travailler les jambes de la même manière que celle décrite précédemment en regard de la figure 1. Les figures 3 et 3a représentent une variante de la forme de réalisation montrée sur la figure 1, mais comportant des moyens permettant d'élever et d'abaisser l'appareil d'exercice. Cet appareil 31 d'exercice est constitué de trois feuilles de matière plastique, à savoir une feuille supérieure 311, une feuille médiane 312 et une feuille inférieure 313. Des séparations 33 sont formées par soudage des feuilles 311 et 312 l'une à l'autre, et l'appareil 31 est complété par jonction des feuilles 311, 312 et 313 au moyen de soudures périphériques 32. L'appareil 31 d'exercice est ainsi divisé en un compartiment gauche 34, un compartiment droit 35 et un compartiment inférieur 38, le compartiment gauche 34 et le compartiment droit 35 communiquant directement entre eux par un canal 36. Le compartiment droit et le compartiment inférieur 38 comportent respectivement des valves 371 et 372. Cette forme de réalisation est utilisée exactement de la même manière que la forme de réalisation montrée sur la figure 1 et elle présente la caractéristique supplémentaire de pouvoir être réglée afin de tenir compte des différences de dimensions physiques des divers utilisateurs. Le compartiment inférieur 38 peut être gonflé au maximum lorsque l'appareil est utilisé par des personnes de petite taille, et il peut être-dégonflé ou gonflé partiel- lement pour des personnes de plus grande taille. L'appareil 41 d'exercice montré sur les figures 4 et 4a présente les caractéristiques des appareils montrés sur les figures 2 et 3. Il comporte des compartiments 441, 442, 451 et 452 représentés à l'état semi- gonflé et communiquant directement entre eux par des canaux 46. Un compartiment inférieur 48 est représenté sur la figure 4a à l'état totalement gonflé. De la même manière que dans la forme de réalisation de la figure 2, les compartiments 441, 442, 451 et 452 sont -séparés par des limites non linéaires définies par des séparations 43 et des soudures intérieures 421 réalisées en une feuille supérieure 411 et une feuille médiane 412, des soudures périphériques 42 joignant les feuilles 411 et 412 à une feuille inférieure 413 afin de former un compartiment inférieur 48. Les compartiments 452 et 48 comportent des valves 471 et 472, respectivement. Cette forme de réalisation peut être utilisée de la même manière que la forme de réalisation de la figure 2, le compartiment inférieur étant dégonflé ou gonflé à un degré plus ou moins grand afin d'élever ou d'abaisser les membres de l'utilisateur sous lequel l'appareil 41 d'exercice est placé. Les figures 5 et 5a représentent un appareil d'exercice à plusieurs éléments, comprenant trois exerciseurs 51 représentés chacun à l'état semi-gonflé et séparés par des éléments 59 d'espacement. Cette forme de réalisation est constituée de deux feuilles de matière plastique jointes par des soudures 52 qui forment également des séparations 531 divisant l'appareil d'exercice en exerciseurs 51 et éléments 59 d'espacement, et des séparations 532 divisant les exerciseurs 51 en compartiments gauche 53 et droit 55, les compartiments 53 et 55 de chaque paire communiquant directement entre eux par un canal 56. Chaque compartiment droit comporte une valve 57 au moyen de laquelle chaque exerciseur 51 peut être rempli ou vidé. Comme montré sur la figure 5a, les éléments 59 d'espacement peuvent être raccourcis par pliage, comme indiqué en 591. Cette forme de réalisation permet à un utilisateur de faire travailler en même temps trois parties du corps, par exemple le cou, le creux des reins et les cuisses, en position assise ou allongée. La forme de réalisation montrée sur les figures 5 et 5a peut également être réalisée par soudage de trois courtes longueurs de matière plastique sur une seule grande longueur de matière plastique, dans des positions appropriées pour former les trois exerciseurs. L'appareil d'exercice à éléments multiples montré sur la figure 6 comprend trois exerciseurs 61 représentés chacun à l'état semi-gonflé. Les exerciseurs sont sensiblement identiques à ceux décrits en regard de la figure 1 et ils comprennent chacun des compartiments gauche 64 et des compartiment droit 65 communiquant directement entre eux par des canaux 66 délimités par des séparations 63, les exerciseurs 61 étant formés de deux feuilles de matière plastique fixées par des soudures 62. Chaque compartiment droit représenté comporte une valve 67. Au lieu d'être séparés par les éléments repliables 59 d'espacement de la forme de réalisation montrée sur la figure 5, les exerciseurs 61 sont séparés par des sangles 69 qui peuvent être réglées au moyen de boucles 691. Pour permettre d'exécuter de façon utile des exercices, il est important que l'appareil d'exercice selon l'invention présente une résistance suffisante à l'écoulement du fluide entre les compartiments afin que le fluide contenu dans un compartiment ne soit pas immédiatement refoulé lorsqu'on place une partie du corps sur ce compartiment en appliquant une force faible ou nulle. Il est apparu qu'un adulte en bonne santé, se tenant assis, exerce une force moyençne, avec un pied sur un compartiment de la forme de réalisation montrée sur la figure 1, d'environ 70N + 30N. Une dimension convenant à l'utilisa- tion de la forme de réalisation de la figure 1 par des voyageurs est telle que, lorsque cette forme de réalisation est à moitié gonflée, elle contienne 200 litres +0,2 litre. On a déterminé dans ce cas que, l'appareil 11 d'exercice reposant sur une surface, sous les pieds d'un adulte en bonne santé, de taille moyenne, se tenant assis, le pied gauche reposant sur le compartiment gauche 14 et le pied droit reposant sur le compartiment droit 15, le pied gauche étant abaissé au maximum, l'application d'une force moyenne, par le pied droit, pour effectuer une seule course d'exercice provoque l'abaissement complet du pied droit en une durée de 0,5 à 0,7 seconde, ce qui déplace 70 litres + 0,1 litre (environ 30 % du. volume total de fluide) vers le compartiment gauche 14 lorsque le périmètre de la section du canal 16 est d'environ 38 mm. Dans la forme de réalisation de la figure 2, deux canaux 26 sont représentés entre les compartiments adjacents 241 et 242, 242 et 251, et 251 et 252 de chaque paire. Cette forme de réalisation est destinée principalement à des patients sortant d'une opération chirurgicale ou de maladie et ne pouvant généralement pas appliquer à l'appareil d'exercice une force aussi grande que celle exercée par un adulte en bonne santé. Par conséquent, il est apparu que, lorsque le périmètre de la section droite des canaux 26 est également d'environ 38 mm, une course d'exercice peut être effectuée en 0,4 à 0,8 seconde. Il convient de souligner que ceci ne signifie pas que l'exercice effectué à l'aide des formes de réalisation décrites ci-dessus est limité à un temps de course de 0,4 à 0,8 seconde, cette valeur étant cependant le temps maximal moyen d'exercice que des utilisateurs moyens peuvent atteindre avec ces formes de réalisation.- Il est donc avantageux que, dans les appareils d'exercice selon l'invention, l'aire totale de la section droite du ou des canaux reliant les compartiments adjacents soit telle que, lors Me l'application d'une force moyenne sur un premier compartiment par une première partie du corps, le temps mis pour refouler suffisamment de fluide du premier compartiment pour effectuer une course d'exercice,, soit compris entre 0, 4 et 0,8 seconde. Il convient cependant de souligner que l'invention n'est pas limitée à des appareils d'exercice dont le ou les canaux reliant les compartiments adjacents présentent une telle aire en section droite. L'appareil d'exercice selon l'invention peut également être utilisé pour l'entraînement d'athlètes ou par des personnes souhaitant améliorer leur condition physique, auquel cas un canal de plus faible section peut être souhaitable pour exiger l'application d'une plus grande force afin que l'exercice soit rendu plus difficile. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 2480597- REVENDICATIONS 1. Appareil d'exercice thérapeutique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une enveloppe fermée constituée d'une feuille souple et pratiquement inextensible, cette enveloppe étant configurée de manière à pouvoir être comprimée par deux parties d'un corps humain et pouvant être remplie d'un fluide afin que l'intérieur de ladite enveloppe soit mis partiellement sous pression, la pression régnant à l'intérieur de l'enveloppe étant inférieure à celle nécessaire pour rendre l'enveloppe rigide, ladite enveloppe comportant au moins deux compartiments (14, ) qui communiquent directement entre eux par au moins un canal (16) limitant le débit d'écoulement du fluide entre les compartiments lorsqu'une force extérieure est appliquée à au moins l'un de ces compartiments par un mouvement de l'une des parties du corps humain tendant à réduire le volume et ledit compartiment, de façon que l'autre compartiment ou les autres compartiments augmentent de volume et produisent un mouvement exerçant une force sur l'autre partie du corps humain. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des compartiments comporte une valve (17) permettant de remplir l'appareil de fluide et de le vider. 3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le fluide est de l'air. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enveloppe est constituée de deux compartiments (14, 15) qui communiquent directement par un canal (16). 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enveloppe est constituée de quatre compartiments (241, 242, 251, 252) disposés côte à côte, en ligne, de manière qu'une séparation (23) soit formée entre deux compartiments adjacents constituant chaque paire. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les séparations ne sont pas linéaires. 7. Appareil selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que chaque compartiment communique directement avec le ou les compartiments adjacents par un ou deux canaux 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque compartiment communique directement avec le ou les compartiments adjacents par deux canaux (26). 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (38) de réglage permettant d'ajuster la hauteur du plan dans lequel les compartiments en communication directe sont placés. 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de réglage comprend un compartiment inférieur (38) constitué d'une feuille flexible et pratiquement inextensible et comportant une valve (372) qui permet de remplir ce compartiment inférieur de fluide et de le vider, le compartiment inférieur étant placé dans un plan situé au- dessous du plan des compartiments en communication directe, et parallèle à ce plan, le réglage de hauteur étant réalisé par remplissage du fluide dans le compartiment inférieur et vidage de ce dernier. 11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux enveloppes fermées (51) qui sont reliées l'une à l'autre, en alignement et à une certaine distance l'une de l'autre, les compartiments (54, 55) de chaque enveloppe fermée étant alignés transversalement. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments d'espacement (59, 591) qui permettent de régler la distance comprise entre les paires adjacentes d'enveloppes fermées. 13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'aire totale de la section droite du ou des canaux (26, 56) compris entre les compartiments adjacents qui communiquent directement est telle que, lorsque l'une des parties du corps humain applique une force moyenne sur l'un des compartiments, le temps mis pour qu'il s'écoule suffisamment de fluide dudit compartiment pour effectuer une course d'exercice soit de 0, 4 à 0,8 seconde.