Brevet FR2521422A1 — publié le 19830819

L'invention se rapporte à une jambe artificielle ayant un élément supérieur, un élément inférieur, un organe d'accouplement en alignement entre les éléments supérieur et inférieur et un moyen de liaison reliant les éléments ensemble avec organe d'accouplement entre eux0 Dans des Jambes artificielles on utilise divers accouplements en alignement pour permettre le réglage et le maintien de l'alignement des éléments de Jambe supérieur et inférieur0 Par exemple, il est connu dans une Jambe Jusqutau-dessus du genou de disposer l'accouplement en alignement entre la face supérieure d'un mécanisme de genou et l'extrémité inférieure d'un élément de cuisse0 Dans un membre au-dessous du genou, l'organe d'accouplement peut être disposé entre l'extrémité inférieure d'un élément récepteur de moignon et la structure de membre restante qui est interposée entre cet élément récepteur et le pied, De plus, dans un accouplement en alignement connu, un élément d'accouplement a une face supérieure concave qui correspond à une face inférieure convexe de l'élément de cuisse ; il présente aussi une face inférieure plane qui s'applique contre une face supérieure plane du mécanisme de genou. Cet accouplement en alignement connu permet d'accomplir divers mouvements de réglage et n'occupe qu'un espace relativement faible entre l'élément de cuisse et le mécanisme de genou et dans certains cas cela est un facteur important .Cependant, cet accouplement en alignement connu ne permet un réglage angulaire qutentre l'élément d'accouplement et l'élément de cuisse grâce aux faces correspondantes convexe et concave ; il ne permet pas un réglage angulaire entre le mécanisme de genou et l'accouplement0 Un autre inconvénient de cet accouplement en alignement connu est que, pour obtenir un décalage des axes verticaux respectifs de l'élément de cuisse et du mécanisme de genou (et avec celuici de l'élément de tibia), il est nécessaire de déplacer l'accouplement et le mécanisme de genou latéralement l'un par rapport à l'autre et cela peut affecter le profil extérieur continu qui est utilisé actuellement. Dans d'autres constructions connues, il est possible de faire varier l'angle aux deux interfaces de 1' élément de cuisse et du mécanisme de genou avec un accouplement en alignement, mais ces autres constructions connues ne permettent pas l'écart minimal important entre l'élément de cuisse et le mécanisme de genou tout en ayant l'inconvénient supplémentaire d'une construction plus complexe. Un but de l'invention est d'établir une Jambe artificielle qui évite le plus possible les inconvénients mentionnés ci-dessusO Selon l'invention, on établit une Jambe artificielle ayant un élément supérieur, un élément inférieur, un organe d'accouplement en alignement entre les éléments supérieur et inférieur et un dispositif de liaison reliant ensemble les éléments avec organe d'accouplement entre eux, carac térisée en ce que a) l'extrémité inférieure de l'élément supérieur et l'extrémité supérieure de l'élément inférieur ont chacune une courbure convexe ; b) 1 'organe d'accouplement a des faces supérieure et inférieure qui ont chacune une courbure concave de façon à correspondre pratiquement à la courbure des extrémités respectives à courbure convexe; c) lesdites extrémités et l'organe d'accouplement ont des ouvertures à travers lesquelles passe le dispositif de liaison ; et d) les dimensions desdites ouvertures dans les dites extrémités sont telles qu'elles permettent un réglage des positions relatives des éléments supérieur et inférieur. La Jambe artificielle peut être une Jambe Jusqu'au-dessusdu genou ou une Jambe au-dessous du genou. Le dispositif de liaison peut être un boulon ou un gouJon qui traverse les ouvertures pour serrer ensemble les deux éléments avec l'organe d'accouplement en un alignement requis. Ainsi, en desserrant simplement le boulon ou le gouJon et en manipulant les deux éléments et l'organe de liaison comme requis, on peut accomplir divers réglages de position0 Ainsi par exemple, en réglant en sens contraires les angles respectifs aux faces supérieure et inférieure de l'organe d'accouplement, on peut décaler les éléments supérieur et inférieur avec peu d'effet ou sans effet sur le profil extérieur. Les faces convexes et concaves sont de préférence en calottes sphériques. Bien que l'invention soit particulièrement à utiliser au niveau genou-cuisse dans une Jambe artificielle, on peut aussi l'utiliser à d'autres niveaux, par exemple pour des amputations à travers la hanche, à travers le genou et pour des amputations de Syme. Entre les deux extrémités d'éléments à courbure convexe, l'organe de liaison peut être de faible épaisseur cela est particulièrement utile pour des cas dans lesquels la hauteur disponible est petite, D'autre part, si un espace plus grand doit être requis entre les éléments supérieur et inférieur, on peut utiliser un organe d'accouplement qui est plus long dans la direction verticale. On décrira maintenant à titre dtexemples des formes d'exécution de l'invention en se référant au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une coupe d'une Jambe artificielle Jusqu'au-dessus du genou effectuée selon un plan antéropostérieur la figure 2 est une vue d'arrièreen élévation d'un logement de mécanisme de genou représenté sur la figure 1 la figure 3 est une coupe semblable à celle de la figure I mais d'une Jambe artificielle au-dessous du genou; et la figure 4 est une vue en élévation de profil d'un organe d'accouplement modifié. En référence au dessin, la figure I montre une forme d'exécution de Jambe artificielle pour amputation au-dessus du genou. Elle a un élément supérieur ou élément de cuisse 1, un élément inférieur ou de tibia 2 avec un logement 3 de mécanisme de genou et un organe d'accouplement en alignement 4. Un dispositif de liaison sous la forme d'un boulon 5 serre ensemble les parties 1, 3 et 4 dans une position désirée de réglage des éléments de cuisse et de tibia. Sur la figure 1, les éléments I et 2 sont représentés dans la position de déplacement linéaire vers l'avant maximal et de flexion maximale de 11 élément de cuisse par rapport à l'élément de tibia 2. Le déplacement linéaire vers lavant maximal se réfère à la valeur maximale de mouvement de réglage en avant (ctest--dire vers la drm;te de la figure 1) de l'axe de cuisse vertical normal 1A par rapport à un plan vertical 3B passant par l'axe de genou 3A La flexion maximale se réfère à 1 angle entre 1l'axe de cuisse normal vertical 1A et l'axe de cuisse réel lA' vu sur la figure 1.Le déplacement linéaire et les réglages de flexion sont effectués au moyen du boulon 5 passant à travers : a) une ouverture 8A dans l'extrémité inférieure 8 à courbure convexe de l'élément de cuisse 1, b) une ouverture 9A dans l'extrémité supérieure 9 à courbure convexe du logement 3 du mécanisme de genou (qui est fixé à l'élément de tibia 2) et c) un trou de Jeu ou une ouverture 4A dans l'accouplement 4o Les ouvertures SA et 9A sont de préférence circulaires et, comme on le comprendra d'après la figure, sont chacune d'un diamètre considérablement plus grand que celui du boulon 50 On comprendra de plus qu'après desserrage d'un écrou 5A les éléments 1 et 2+3 peuvent être réglés à une position requise d1alignement, après quoi l'écrou 5A est resserré pour fixer les éléments dans la position requise.En vertu des trous circulaires, le réglage peut aussi se faire dans le plan médian-latéral comme indiqué par les angles A et B sur la figure 20 En référence encore à la figure 1 qui montre le déplacement linéaire antérieur-maximal possible, on remarquera qu'avec une valeur plus faible de déplacement linéaire ou sans déplacement linéaire, une valeur de flexion maximale un peu plus grande peut être obtenue, Avec un déplacement linéaire maximal, on peut obtenir 5G de flexion dans la forme d'exécution représentée mais, sans déplacement linéaire, on peut réaliser une flexion de 8 o Le logement 3 contient un mécanisme de genou (non représenté) de construction connue. Un organe de rotule 6 s'appuie contre l'intérieur du revêtement de la Jambe artificielle 7 qui est de type connu, L'organe de rotule 6 est monté pivotant en 6A dans l'élément de tibia 2 et un ressort 6B qui agit sur l'élément 2 et sur l'organe 6 fait appliquer l'organe 6 contre une surface de came 6C du logement 3 de sorte que, quand la Jambe est fléchie autour de l'axe 3A, l'organe de rotule 6 est en retrait. Cette disposition améliore l'aspect du profil extérieur. Un mécanisme connu 10 de commande du genou est monté entre les pivots IOTA, 103. il peut être de divers types, à fluide ou mécanique, et il établit une commande de la phase de pivotement de la Jambe ou du blocage de la Jambe s'opposant à la flexion autour du genou. Dans la forme d'exécution de la figure 1, ltextré- mité supérieure 9 à courbure convexe de l'élément inférieur est constituée par une partie en chapeau du logement 3 du mécanisme de genou. Une fente 9B permet l'introduction d'un outil pour desserrer ou serrer l'écrou 5A qui agit sur une rondelle 9C de diamètre suffisant pour s1 appliquer touJours sur l'extrémité 9 autour de ltouverture 9A. L'organe d'accouplement en alignement 4 est formé avec une partie supérieure 4B et une partie inférieure 4C reliées entre elles de façon séparable par des gouJons 4D. Les parties 4B et 4C sont des disques circulaires en cuvettes, comme on l'a représenté, pour établir des surfaces supérieure et inférieure à courbure concave de l'organe d'accouplement 4. On voit que la hauteur verticale de l'or- gane 4 est très faible de sorte que organe d'accouplement 4 n'occupe que peu d'espace entre les extrémités 8, 9 des éléments 1, 2 respectivement. Chacune des parties 4B, 4C de l'organe d'accouplement est évidée en 11 (voir aussi la figure 4) pour recevoir une couche correspondante 12 de matière d'anti-glissement. Chaque couche 12 est à courbure concave, comme représenté.Le boulon 5 a une tette hexagonale 13 qui est en contact avec une rondelle circulaire en cuvette 14 qui est aussi de dimension suffisante pour être touJours en contact avec l'extrémité 8 autour de L'ouverture 8A e Le boulon 5 est de préférence fixé à la rondelle 14 par un filetage 13A et par un adhésif (non représenté). Les surfaces à courbure convexe des extrémités 8, 9 et les surfaces à courbure concave de l'organe d'accouplement 4 sont de préférence, mais non nécessairement,en calottes sphériques. Le centre de courbure de l'extrémité 8 est indiqué en 15 sur l'axe de cuisse lA. Le mouvement de la surface d'extrémité incurvée 8 de l'organe d'accouplement 4, permis par le mouvement du boulon 5 à l'intérieur de l'ouverture 8A quand l'écrou 5A est desserré, permet un réglage angulaire de l'éliment de cuisse 1 (flexion, extension, abduction, adduction) et la rotation autour de son axe . Le mouvement de la surface d'extrémité incurvée 9 de ltorgane d'accouplement 4, permis par le mouvement du boulon 5 à l'intérieur de l'ouverture 9A,permet le réglage de l'arrêt de l'extension pour le mécanisme de genou. Le mouvement combiné sur les deux surfaces 8 et 9 établit un déplacement linéaire de l'axe de l'élément de cuisse 1 par rapport à l'élément de tibia 2.Divers réglages entre les éléments de cuisse et de tibia peuvent établir des combinaisons de réglage angulaire et de déplacement linéaire dans les deux plans antéro-postérieur et médian-transversal et une rotation relative des éléments de cuisse et de tibia, comme déviré pour convenir au patient. L'ouverture 8A est de préférence plus grande que l'ouverture 9A pour établir un réglage de flexion à la limite du déplacement linéaire. Les centres des ouvertures 8A, 9A peuvent être décalés des axes longitudinaux des éléments 1 et 2 de façon que la gamme disponible de réglages puisse être utilisée au mieux en répondant aux besoins normaux de la prothèse. Ainsi sur la figure 1, les centres des ouvertures 8A, 9A se trouvent dans des plans antéropostérieurs passant par les axes longitudinaux des éléments 1, 2, mais le centre de ltouverture 9A se trouve en avant du plan vertical 3B passant par ltaxe de genou 3A. L'accouplement en alignement dans la Jambe artificielle selon l'invention fournit les réglages de position requis entre une gaine de moignon de cuisse et la structure de membre adJacente écartée. Dans la présente forme d'exécution, cette structure écartée est le mécanisme de genou et l'élément de tibia d'une Jambe Jusqu'au-dessus du genou mais l'accouplement pourrait être utilisé à d'autres niveaux, par exemple au-dessous du genou. Pour une Jambe Jusqu'au-dessus du genou, il peut établir aussi un réglage de butée d'extension qui n'a donc pas besoin d'être assuré par le mécanisme de genou. L'adaptation de la longueur de moignon est touJours un problème particulièrement quand elle est associée à une dimension déterminée d'éléments à l'intérieur d'un mécanisme de genou0 La présente invention peut établir les réglages requis avec une utilisation de hauteur minimale. Le déplacement linéaire est établi par l'utilisation de mouvements angulaires combinés au lieu d'un mouvement de glissement plan. Cela permet l'obtention d'un profil extérieur régulier, dans le cas d'un réglage maximal, plus facile à l'intérieur d'un profil continu, L'utilisation d'un seul organe d'accou- pliement entre les deux surfaces coulissantes incurvées, cet organe étant accouplé par un seul boulon ou gouJon de liaison, réduit au minimum la hauteur utilisée. Une forme d'exécutionde l'invention appliquée à une Jambe au-dessous du genou est représentée sur la figure 30 Elle est de façon générale semblable à la forme d'exécution de la figure 1 excepte qu'on utilise des éléments supérieur et inférieur différents 21, 22. il n'y a évidemment pas de mécanisme de genou et l'extrémité supérieure 9 à courbure convexe est formée sur lgélément inférieur 22, La partie supérieure 4B de l'organe 4 est plus petite que dans la forme d'exécution de la figure 1, comme c'est le cas pour la rondelle 14. La figure 4 est une vue en élévation d'un organe d'accouplement 4 utilisé dans la forme d'exdoution de la figure 3 mais avec une cale 23 entre les parties d'accouplement 4B, 4C pour augmenter sa hauteur quand c'est nécessaire, Une cale analogue pourrait être utilisée si on le désirait dans ltorgane d'accouplement 4 de la forme d'exécution de la figure 1. On pourrait utiliser des cales de dimensions différentes et plus d'une cale. Si on emploie une cale ou des cales, on utilisera un boulon 5 plus long. R E V-E N D I C A T I O N S. 1. Jambe artificielle ayant un élément supérieur, un élément inférieur, un organe d'accouplement en alignement entre les éléments supérieur et inférieur et un dispositif de liaison reliant ensemble les éléments avec l'organe d'accouplement interposé entre eux, caractérisé en ce que a) l'extrémité inférieure (8) de l'élément supérieur (1) et l'extrémité supérieure (9) de l'élément inférieur (2) ont chacune une courbure convexe b) ltorgane d'accouplement (4) a des faces supérieure et inférieure qui ont chacune une courbure concave de façon à correspondre pratiquement à la courbure convexe des extrémités respectives (8, 9) c) lesdites extrémités (8, 9) et l'organe d'accouplement (4) présentent des ouvertures (8A, 9A, 4A) à travers lesquelles passe le dispositif de liaison (5) ; et d) les dimensions desdites ouvertures (8A, 9A) dans lesdites extrémités (8, 9) sont telles qu'elles permettent le réglage des positions relatives des éléments supérieur et inférieur (1, 2jX 2. Jambe artificielle jusqu'au-dessus du genou selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément inférieur est un tibia (2), l'extrémité supérieure (9) à courbure convexe étant formée sur un logement (3) du mécanisme de genou, 3o Jambe artificielle au-dessous du genou selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément inférieur (22) est une structure reliant l'élément supérieur (21) à un pied, ladite extrémité supérieure (9) à courbure convexe étant formée sur ladite structure (22). 4. Jambe selon la revendication I, caractérisée en ce que les courbures respectives de ladite extrémité inférieure (8), de ladite extrémité supérieure (9) et des faces supérieure et inférieure de l'organe d'accouplement sont des calottes sphériques. 5. Jambe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ouvertures (8A, 9A) dans lesdites extrémités sont circulaires. 6. Jambe selon la revendication 5, caractérisée en ce que ltouverture (8A) dans ladite extrémité inférieure est d'un diamètre supérieur à celui de l'ouverture dans ladite- extrémité supérieure, 7. Jambe selon la revendication 1, caractérisée en ce que Organe d'accouplement (4) comprend des parties supérieure et inférieure (43, 4C), la partie supérieure (4B) ayant une face supérieure à courbure concave et la partie inférieure (4C) ayant une face inférieure à courbure concave. 8. Jambe selon la revendication 7, caractérisée par l'insertion d'une cale (23) entre la partie supérieure (4B) et la partie inférieure (4C). 9. Jambe selon la revendication I, caractérisée en ce que les faces correspondantes supérieure et inférieure à courbure concave de l'organe d'accouplement (4) ont chacune une couche (12) de matière d'anti-glissement qui les recouvre. 10. Jambe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de liaison comprend un boulon à tête, un des éléments ayant une ouverture pour l'introduction d'un outil pour desserrer ou pour serrer l'écrou.