Brevet FR2558724A1 — publié le 19850802

La présente invention concerne la rééducation de la li- berté d'articulation des segments articulés de la main, c'est-à- dire, plus particulièrement, des articulations métacarpo-phalan- giennes, inter-phalangiennes proximales et inter-phalangiennes dis- tales, sans exclure pour autant l'articulation du poignet au sens général, considérée au sens de l'invention comme appartenant aussi à la main. On sait que la récupération de liberté d'articulation et d'amplitude angulaire des segments articulés de la main, à la suite de fractures ou d'interventions chirurgicales, dépend, essen- tiellement, de la possibilité de mobiliser les segments articulés concernés. Une telle rééducation est assurée, depuis toujours, par l'intervention d'un spécialiste, tel qu'un masseur kinésithérapeute, principalement en raison de la caractéristique anatomique particu- lière de la main. La technique antérieure peut être considérée comme ne fournissant aucun appareil satisfaisant permettant de remplacer l'intervention manuelle et capable d'exercer une mobilisation ré- glable des segments articulés, tout en tenant compte du caractère anatomique et physiologique particulier de la main. L'objet de l'invention est, justement, de combler cette lacune, en proposant un appareil de rééducation par mobilisation, dont la conception est particulièrement adaptée aux caractéristiques anatomiques des segments articulés de la main. L'objet de l'inven- tion est conçu de façon à pouvoir être réglé et adapté en vue de la mobilisation, de façon automatique, sans l'intervention d'un prati- cien, d'un ou de plusieurs segments articulés. L'objet de l'invention est de proposer un appareil qui permette, en fonction de sa conception et de son adaptabilité, de faire intervenir rapidement une phase de mobilisation post-opéra- toire, au moins passive, de certains au moins des segments articulés de la main, sans aucun risque de sollicitation brutale et trauma- tisante. Un objet de l'invention est de proposer un appareil de rééducation et de mobilisation pouvant être aisément adapté pour la mobilisation passive et/ou active, indifféremment d'une main droite ou d'une main gauche, grande ou petite, par simple adaptation rapide de certains au moins des éléments de sa structure. Un autre objet de l'invention est de proposer un appa- reil de mobilisation particulièrement simple, robuste et fiable, pouvant, de surcroît, être réalisé en tant qu'appareil d'utilisation à poste fixe ou en tant. qu'appareil transportable, particulièrement adapté au travail de mobilisation et de rééducation à domicile. Pour atteindre le but ci-dessus, l'appareil de mobilisa- tion selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend: - un organe moteur comportant au moins un arbre d'entraînement, - une glissière s'étendant radialement par rapport à l'arbre et susceptible d'être entraînée en déplacement angulaire par ce dernier, - un coulisseau guidé par la glissière et associé à un organe de rappel sollicitant le coulisseau en déplacement centrifuge par rapport à l'arbre, - un moyen d'entraînement centripète du coulis- seau en relation avec le déplacement angulaire dans un sens de la glissière par l'arbre, - un support d'appui de la main s'étendant paral- lèlement à l'axe géométrique de l'arbre, - au moins une barrette portée par le coulisseau pour s'étendre parallèlement au support, - et des moyens de liaison entre la barrette et l'un au moins des segments articulés de la main. Diverses autres caractéristiques ressortent de la des- cription faite ci-dessous en référence aux dessins annexes qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisa- tion de l'objet de l'invention. La fig. I est une représentation schématique de la ca- ractéristique anatomique d'une main, telle qu'une main droite. La fig. 2 est une élévation latérale de l'appareil conforme à l'invention. La fig. 3 est une coupe transversale prise selon la ligne III-III de la fig. 1. La fig. 4 est une vue en plan partielle prise sensi- blement selon la ligne IV-IV de la fig. 2. La fig. 5 est une coupe-élévation, en partie arrachée, prise selon la ligne V-V de la fig. 4. La fig. 6 est une perspective partielle montrant un des éléments constitutifs de l'appareil. La fig. 7 est une perspective montrant une autre forme de réalisation de l'un des éléments constitutifs de l'appareil. Les fig. 8 et 9 sont deux vues en perspective montrant deux autres exemples d'utilisation de l'appareil conforme à l'in- vention. La fig. 10 est une perspective schématique montrant un développement de l'appareil. La fig. Il est une perspective schématique illustrant une autre forme de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. I montre une main placée dans un état d'exten- sion dans lequel les différents doigts et la paume s'étendent dans un plan Z-Z'. Dans cet état, les différentes pièces du squelette de la main, savoir métacarpiens, phalanges, phalangines et phalan- gettes, sont alignés dans le plan Z-Z'. Il peut également être considéré dans cet état que les articulations des doigts longs, soit les articulations métacarpo-phalangiennes MP, les articulations inter-phalangiennes proximales IP et les articulations inter-pha- langiennes distales ID. sont également alignées dans le même plan. Pour chaque doigt long, la longueur totale L1 représente donc la distance séparant l'articulation MP du point PX correspondant à l'extrémité du doigt considéré. 2558 724 La commande en flexion des doigts, dans le sens de la flèche fl, se traduit, tout d'abord, par une sollicitation des articulations MP, puis, progressivement et en fonction de l'ampli- tude angulaire atteinte, par une sollicitation des articulations IP et, finalement, par celle des articulations ID. Ainsi, au fur et à mesure de la flexion selon la flèche y1, la distance séparant, pour chaque doigt, l'articulation MP du point PX diminue pour prendre pour un doigt de référence la valeur L2 dans un état de flexion sensiblement complète. La fig. 1 fait apparaître que la sollicitation succes- sive des différentes articulations se traduit par un enroulement progressif matérialisé par une courbe LX assimilable approximati- vement à une spirale.. Un appareil de mobilisation et de rééducation doit donc tenir compte de cette caractéristique physiologique, afin de pouvoir mobiliser, au moins passivement, les segments articulés de la main et des doigts longs. L'appareil selon l'invention est conçu pour répondre à cette exigence. Dans une première forme de réalisation selon les fig. 2 à 5, l'appareil de mobilisation comprend un organe moteur I consti- tué, de préférence, par un groupe moto-réducteur électrique monté dans un support, carter ou boîtier 2 porté par une structure 3. A titre d'exemple, la structure 3 peut être constituée par un piàte- ment 4 sur lequel est fixé, par une mâchoire de réglage 5, un sys- tème 6 de barres réglables relativement portant un berceau 7 d'appui de l'avant-bras. Le moteur électrique I est du type à double sens de ro- tation et son alimentation est contr8ôlée par un interrupteur géné- ral de commande, non représenté aux dessins, ainsi que par deux contacteurs inverseurs de fin de course 8a et 8b à position régla- ble. Les contacts 8a-8b sont accessibles extérieurement au boîtier 2 et peuvent être réglés en correspondance d'un ou de plusieurs cadransou échellesportant des graduations matérialisant des ampli- tudes angulaires. Les contacteurs inverseurs sont destinés à être actionnés par un organe mobile, schématisé en 9 à la fig. 2, porté par au moins un arbre d'entraînement 10 du moteur 1. La fig. 3 montre que le moteur 1 pourrait être choisi pour comporter deux arbres d'entraînement 10 et 1Oa diamétralement opposés, lorsqu'il est souhaité offrir un caractère de réversibilité d'adaptation des différents organes constitutifs de l'appareil, tels que décrits ci-après. L'arbre moteur 10 supporte, extérieurement au boîtier 1, une glissière Il calée angulairement sur l'arbre par tout moyen con- venable. La glissière est montée pour s'étendre à l'opposé du ber- ceau 7 par rapport à l'arbre 10. La glissière 11, illustrée plus en détail aux fig. 4 et , est, par exemple, réalisée sous la forme d'une règle 12 formant ou comportant des moyens de support et de guidage linéaire d'un coulisseau 13 susceptible d'être déplacé, de façon centripète ou centrifuge, selon une direction rectiligne radiale par rapport à l'arbre 10. Ces moyens de support et de guidage rectiligne peuvent être de natures diverses. A titre d'exemple, la règle 12 peut déli- miter une lumière 14 s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la règle pour coopérer avec une contrepartie complémentaire pré- sentée par le coulisseau 13. Il peut être prévu, également, de mon- ter un tel coulisseau sur au moins une tige de guidage 15. Le coulisseau 13 est sollicité en permanence en dépla- cement centrifuge par un organe de rappel 16, de préférence, cons- titué par un organe élastique. Dans l'exemple de-construction repré- senté, l'organe élastique 16 est constitué par un ressort hélicol- dal travaillant à la compression, monté concentriquement sur la tige 15. Le ressort est placé sous contrainte entre le coulisseau 13 et une butée 17 formée par un prolongement 18 de la règle 12. La butée 17 forme, également, un support de la tige 15. La règle 12 comporte, entre la butée 17 et la lumière 14, un palier ou manchon 19 pour le montage et l'immobilisation angulaire sur l'arbre 10. Différents moyens techniques peuvent être retenus pour assumer cette fonction et, par exemple, tel qu'illustré par la fig. 5, le manchon 19 peut comporter deux mé- plats diamétralement opposés, destinés à coopérer avec des méplats complémentaires présentés par l'arbre 10. Le coulisseau 13 supporte une pièce 20 portant une bar- rette 21 s'étendant parallèlement à l'arbre 10. La barrette 21 est, de préférence, réglable en extension, par exemple au moyen d'une vis de fixation 22. La pièce 20 est montée sur le coulisseau 13 par une lumière 23 enfilée sur un axe 24 s'élevant du coulisseau et muni d'un organe de serrage 25. La lumière 23 est ménagée pour s'étendre parallèlement à l'axe de la lumière 14. Des moyens de gui- dage longitudinal sont prévus entre la pièce 20 et le coulisseau 13. De tels moyens peuvent être constitués par des rebords 26 pro- longeant vers le bas la.pièce 20 pour coopérer avec les faces laté- rales du coulisseau 13. Le coulisseau 13 est, par ailleurs, associé à des moyens 27 capables d'assurer son entraînement centripète sur la règle 12, en relation avec le déplacement angulaire de la glissière par l'ar- bre 10, dans le sens de la flèche f. Les moyens 27 comprennent, tout d'abord, au moins un câble ou fil 28 flexible mais non exten- sible. Ce câble est accroché entre, sensiblement, l'axe du manchon 19 et le coulisseau 13, de manière à pouvoir s'étendre latéralement à la glissière 12 et extérieurement à cette dernière. Les moyens 27 comprennent, par ailleurs, une came 29 fixée sur la structure por- teuse, de manière que son plan coincide avec le plan de déplacement du fil ou câble 28, lors du déplacement angulaire de la glissière 12. Dans l'exemple illustré, la came 29 est fixée sur le boîtier ou carter 2. La came 29 présente un profil 30 qui est executé, de manière que l'enroulement du câble sollicite le coulisseau 13 en déplacement centripète, selon une loi telle que la barrette 21 suive une trajectoire résultante s'assimilant à la courbe LX dé- crite en référence à la fig. 1. L'appareil comprend, par ailleurs, un support d'appui 31 constitué par une tige rigide fixée à la périphérie d'une bague 32 susceptible d'être montée avec possibilité de rotation sur la partie terminale de l'arbre 10 faisant saillie hors du manchon 19. La tige 31 est prévue pour s'étendre parallèlement à l'arbre 10 et parallèlement à la barrette 21. L'appareil décrit ci-dessus peut être utilisé de plu- sieurs façons différentes. Selon la représentation donnée, l'adap- tation relative des différents éléments constitutifs de l'appareil est prévue pour procéder à la rééducation ou.mobilisation de seg- ments de la main droite. Le berceau 7 est réglé en position, de telle façon que l'avant-bras du sujet puisse reposer sur ce berceau et que la main puisse s'appuyer par la.paume sur le support d'appui 31 placé ap- proximativement à l'aplomb des différentes articulations MP des doigts longs. La pièce 20 est réglée sur le coulisseau 13, de façon à amener la barrette 21, sensiblement, à proximité du point PX du doigt le plus long placé en extension. L'utilisation de l'appareil fait alors intervenir des moyens de liaison entre la barrette 21 et, par exemple, l'ensemble des doigts longs devant être mobilisés. La fig. 6 montre que de tels moyens, désignés dans leur ensemble par la référence 33, peu- vent comporter un filet 34 en forme de fourreau dans lequel les doigts longs sont introduits. L'extrémité libre du fourreau 34, s'étendant audelà des doigts, est repliée sur la barrette 21 pour y être assujettie par une pince 35. Les contacteurs 8a et 8b sont alors réglés, de façon à déterminer l'amplitude angulaire de déplacement devant être confé- rée à la glissière 12. Une telle amplitude peut être comprise entre une flexion partielle a partir de l'extension selon la fig. 1, jus- qu'à une flexion maximale dans laquelle la distance L1 prend la valeur L2. La rotation de l'arbre 10, consécutive à l'alimentation du moteur 1, déplace angulairement la glissière 12 dans le sens de la flèche fl, sans faire intervenir initialement de déplacement centripète du coulisseau 13. Ceci est permis par le profil de la came 29 exécutée pour autoriser une course angulaire sensiblement égale à la plage o (fig. 1) correspondant à la première sollici- tation naturelle des articulations métacarpo-phalangiennes MP. En effet, lors de ce déplacement, la barrette entraîne l'extrémité du filet qui sollicite les doigts en flexion. Dès que le déplacement angulaire de la glissière 12 provoque la coopération du fil ou câble 28 avec le profil 30 de la came 29, le coulisseau 13 est sollicité en déplacement centripète selon la loi correspondant au profil 30. Ainsi, la barrette 21 est amenée à décrire la courbe LX et à commander, par le fourreau tex- tile 34, à la fois la flexion des articulations MP et aussi, pro- gressivement et successivement, celle des articulations IP et ID des différents doigts. Ainsi que cela ressort de la fig. 1, les moyens selon l'invention permettent, en conséquence, de solliciter et mobiliser les doigts longs en flexion selon un enroulement proche de l'enrou- lement naturel et de faire travailler ainsi, dans des conditions physiologiques particulièrement favorables, toutes les articula- tions devant être rééduquées. Dans certains cas, les moyens 33 de liaison, entre la barrette 21 et les doigts de la main, peuvent faire intervenir (fig. 7), une bague réglable 36 pour chaque doigt. Chaque bague 36 est enfilée avec possibilité de coulissement sur une lame flexible 37 s'étendant à partir d'une tête 38 en toute matière appropriée. La tête 38 comporte un alésage 39 de direction orthogonale à la lame 37 et destiné à être enfilé librement sur la tige 21. De tels moyens 33 permettent de solliciter plus effi- cacement l'un quelconque des doigts longs ou l'ensemble de ces derniers, en faisant intervenir une possibilité de rapprochement des doigts lors de la phase de flexion et, inversement, d'écarte- ment en phase d'extension, en tenant compte ainsi de la caractéris- tique anatomique de divergence des différents doigts de la main en position d'extension de cette dernière. De tels moyens 33 permettent, aussi, de faire travail- ler plus intensément les articulations IP ou ID en adoptant un réglage du berceau 7, de telle façon que l'appui de la main sur la tige 31 s'effectue, non pas comme décrit précédemment au niveau des articulations MP, mais, par exemple, par appui des premières pha- langes sur cette tige. Dans un tel cas, la pièce 20 est également réglée sur le coulisseau 13, de manière à adapter la barrette 21 en fonction de la longueur des doigts devant être sollicités, afin de provoquer, lors de l'enroulement selon la courbe LX, la flexion des articulations IP et ID uniquement. Lorsque la plage angulaire de flexion a été atteinte, le contacteur inverseur correspondant, par exemple 8a, inverse l'alimentation du moteur I qui commande le déplacement angulaire de la glissière 12 dans le sens inverse à-celui de la flèche fl. La barrette'21 est sollicitée en déplacement inverse le long de la courbe LX et commande alors l'extension progressive des articulations sollicitées en fonction, soit des moyens 33 mis en oeuvre, soit des réglages d'appui effectués. On conçoit que la mobilisation des segments articulés du pouce peut intervenir d'une façon semblable en mettant en oeuvre le filet 34 et la pince 35 ou, encore, la bague 36 (fig. 8). Si l'appareil de mobilisation selon l'invention est principalement conçu pour permettre la mobilisation des doigts, simultanée ou individuelle, en respectant la caractéristique phy- siologique d'enroulement de ces derniers lors d'une phase de fle- xion, il doit être considéré que les moyens mis en oeuvre permettent, également, de faire travailler une main à rééduquer, par exemple, en hyper-extension. En effet, en mettant en oeuvre les moyens 33 de la fig. 6 ou de la fig. 7, il est possible d'alimenter le moteur 1 pour commander, par les contacteurs-inverseurs 8a et 8b, une rota- tion de l'arbre 10 à partir de la position neutre selon la fig. 2, dans le sens de la flèche f2 (fig. 1). Il peut aussi être prévu d'utiliser l'appareil pour la mobilisation du poignet considéré également comme une articulation de la main. Dans un tel cas, le berceau 7 est réglé pour faire reposer le poignet sur la tige 31 et la sollicitation en flexion ou extension, après réglage de la position de la tige 21, est obte- nue en munissant cette dernière d'une seconde barrette 21a s'éten- dant parallèlement à la barrette 21, comme illustré par la fig. 6. La barrette 21a est, de préférence, réglable en écartement par rapport à la barrette 21. La main du patient est engagée entre les barrettes 21 et 21a réglées par l'intermédiaire de la pièce 20 pour etre placées, de préférence, sensiblement en retrait des articula- tions MP des différents doigts (fig. 9). Dans un tel exemple d'utilisation, il est généralement préférable de désolidariser l'une des extrémités du fil ou câble 28, de manière que le déplacement angulaire de la glissière 12 n'entraîne pas le déplacement centripète du coulisseau 13. La fig. 5 montre qu'il est possible de réaliser la came 29 pour lui faire comporter un profil symétrique par rapport à un axe P-P' passant par l'arbre 10. Ainsi, en prévoyant deux câbles ou fils 28 s'étendant latéralement des deux côtés de la glissière 12, il devient possible de placer cette dernière, soit dans la po- sition illustrée par les deux fig. 2 et 5, soit dans une position de retournement par montage sur l'arbre 10a, pour adapter l'appa- reil à la rééducation de la main gauche. Dans un tel cas, la came 29 est déplacée ou, de préférence, la structure ou le carter com- porte une seconde came en relation avec l'arbre 10a. La fig. 10 illustre un développement selon lequel l'or- gane moteur mis en oeuvre est constitué par un balancier 40 à bras 41 multiples, par exemple au nombre de quatre équidistants angu- lairement. Les bras 41 portent des contrepoids 42 à position ré- glable, de manière à pouvoir créer un couple d'entraînement imposé à l'arbre 10 à partir d'une position d'équilibre stable. Dans un tel cas, l'appareil permet d'entretenir une mobilisation passive lors de la phase motrice du balancier 40 et de faire intervenir une mobilisation active aidée ou contrariée en obligeant le sujet à provoquer le retour du balancier 40 dans sa position stable par flexion ou extension des doigts. Dans l'exemple d'utilisation illustré par les fig. 2 à 5, l'organe moteur est adapté dans un boîtier 2 porté par une Il structure 3 du type à poste fixe et non portable, Dans certains cas, il peut être avantageux de réaliser l'appareil de façon portable, afin de faciliter une phase de mobi- lisation-rééducation conduite par le patient. La fig. Il montre qu'il est possible de placer le moteur dans un boitier 2a pouvant être adapté à l'avant-bras du sujet. Le boîtier 2a comporte un bras 43 supportant un arbre intermédiaire qui est entraîné par une transmission à distance à partir de l'arbre 10 ou O10a du mo- teur. Dans un tel cas, le bras 43 supporte aussi la came 29, ainsi que le support d'appui 31. L'arbre intermédiaire 44 porte la glis- sière 12, comme dit précédemment. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. -255872 4 REVENDICATIONS: 1 - Appareil de mobilisation des segments articulés de la main, caractérisé en ce qu'il comprend: - un organe moteur (1) comportant au moins un arbre d'entraînement (10), - une glissière (12) s'étendant radialement par rapport à l'arbre et susceptible d'être entrai- née en déplacement angulaire par ce dernier, - un coulisseau (13) guidé par la glissière et associé à un organe de rappel (16) sollicitant le coulisseau en déplacement centrifuge par rapport à larbre, - un moyen(28-)d'entraînement centripète du cou- lisseau en relation avec le déplacement angu- laire dans un sens de la glissièreparl'arbre, - un support (31) d'appui de lamain s'étendant parallèlement à l'axe géométrique de l'arbre, - au moins une barrette (21) portée par le cou- lisseau pour s'étendre parallèlement au support, - et des moyens (33) de liaison entre la barrette et l'un au moins des segments articulés de la main. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un organe moteur (1) constitué par un moteur électrique à double sens de rotation, dont l'alimentation est pla- cée sous le contrôle, notamment, de contacteurs de fin de course réglables (8a-8b). 3 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un organe moteur (1) constitué par un balancier (40) comportant au moins un contrepoids réglable (42). 4 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la glissière (12) est calée angulairementsur l'arbre d'entraînement de-l'organe moteur. - Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la glissière (12) est calée sur un arbre intermédiaire associé par une liaison d'entraînement à distance à l'arbre (10) de l'organe moteur. 6 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un coulisseau (13) portant la barrette (21) par un corps (20) réglable en position selon une direction parallèle à la glissière. 7 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en cequ'il comprend un moyen (28-29) d'entraînement centripète du coulisseau constitué par au moins un fil ou câble (28) flexible mas nonextensible s'étendant latéralement à la glissière (12) entre le coulisseau (13) et sensiblement le centre de pivotement angu- laire de cette glissière et par une came fixe (29) portée par la structure de l'organe moteur et offrant, dans le plan de déplace- ment du fil ou câble lors du déplacement angulaire de la glissière, un profil évolutif (30) d'enroulement déterminant la loi d'entraî- nement centripète du coulisseau en relation avec le déplacement angulaire de la glissière. 8 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support d'appui (31) de la main est constitué par une barre rigide fixée à la périphérie d'une bague (32) enfilée libre de tourner sur l'arbre du moteur. 9 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (33) de liaison entre la barrette (21) et l'un au moins des segments articulés de la main sont formés par une se- conde barrette (21a) adaptable sur la première barrette pour s'é- tendre parallèlement à cette dernière. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (33) de liaison entre la barrette et l'un au moins des segments articulés de la main sont formes par un filet textile (34) enveloppant la main au moins partiellement et dont l'extrémité s'étendant au-delà des doigts est accrochée à la barrette par une pince (35). Il - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (33) de liaison entre la barrette et l'un au moins des segments articulés sont constitués par au moins une bague (36) adaptable sur un doigt et enfilée libre de coulisser sur une lame (37) flexible prolongeant une tête (38) présentant, selon une direction orthogonale à celle de la lame, un trou (39) pour l'engagement libre de la tête sur la barrette du coulisseau. 12 - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen (33) d'entraînement centripète comprend, d'une part, deux fils ou câbles (28) s'étendant latéralement le long des deux côtés de la glissière et, d'autre part, une came (29) définissant deux profils symétriques de part et d'autre d'un axe (P-P') de symétrie passant par l'arbre moteur. 13 - Appareil selon la revendication 1, 2 ou 5, caracté- risé en ce qu'il comprend un organe moteur (1) disposé dans un boîtier portable (2a) muni d'un bras (43) portant la came fixe et un arbre intermédiaire relié à distance à l'arbre moteur et asso- cié à la glissière. 14 - Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une structure (3) de support du moteur, de la came et du support d'appui, ainsi que d'adaptation d'une gouttière réglable d'appui de l'avant-bras.