Brevet FR2635457A1 — publié le 19900223

APPAREIL DE MOBILISATION PASSIVE DES ARTICULATIONS DE L'ARRIERE-PIED a présente invention est relative au domaine de L'éducation, de la rééducation ou de la mobilisation d'articulations du corps humain et elle vise, plus particulièrement, La mobilisation des articulations de l'arrière- pied en situation pré ou post-opératoire ou en situation de rééducation de postures ou de fonctions. Les articulations de l'arriere-pied forment un groupe de trois articulations qui travaillent, le plus souvent, synergétiquement. Ce groupe comprend l'articulation tibiotarsienne, l'articulation sous-astragalienne et L'articulation medio-tarsienne ou, encore, dite de Chopart, sièges des mouvements de flexion-extension, de varus-valgus et d'adduction-abduction. Un fait remarquable est que l'on peut considérer que ces trois mouvements s'organisent autour de trois axes possédant un point de croisement commun situe au centre de l'articulation tibiotarsienne. Ces trois mouvements sont d'amplitudes limitées inégales et sont définis ci-apres en relation avec leur axe propre pour faciliter la compréhension de l'objet de L'invention. En relation avec Les fig. 1 à 4, le premier mouvement, correspondant à l'articulation tibio-tarsienne et schématisé par la fig. 1, constitue l'ampLitude de flexion sur une plage angulaire F autour de l'axe de flexion x-x' (fig. 2 à 4) passant par le point de croisement O rappelé précédemment. L'amplitude de flexion F permet de faire passer le pied d'une flexion dorsale maximale à une flexion plantaire maximale. Le second mouvement, correspondant aux articulations sous-astragalienne et médio-tarsienne et illustré par La fig. 2, est dénomme abduction-adduction sur une amplitude A se développant autour de l'axe n ' (fig. I, 3 et 4) passant, également, par le centre 0. Le troisieme mouvement, illustré par les fig. 3 et 4 est celui denommé valgus-varus se developpant sur une amplitude angulaire V autour de l'axe z-z' passant, lui aussi, par Le centre O (fig 2). Une caractéristique supplémentaire de L'articulation de l'arriere-pied est que les trois mouvements ci-dessus ne peuvent pas être considérés comme totalement dissociés ou indépendants. En effet, la caractéristique anatomique et fonctionnelle fait que le troisième mouvement de valgus-varus possède toujours une composante fonctionnelle d'abduction-adduction. Le problème de la mobilisation de telles articulations doit donc tenir compte de ces caractéristiques qui sont bien connues et tactilement bien perçues par les masseurs kinésithérapeutes normalement chargés de mobiliser ces articulations. En raison de ces caractéristiques anatomiques, L'art antérieur n'a encore jamais proposé d'appareils aptes à se substituer à l'intervention manuelle et capables de prendre en compte les caractéristiques anatomiques et fonctionnelles des articulations de la cheville pour rendre possible une mobilisation sélective sur certains axes seulement ou une mobilisation concomittante combinée et conjuguée physiologiquement sur les trois axes de mobilisation. L'objet de l'invention vise, justement, à combler cette lacune en proposant un appareil de mobilisation passive des articulations de L'arrière-pied, conçu pour tenir compte des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles, afin de rendre possible une mobilisation passive, continue ou non, sans intervention humaine. Un autre objet de L'invention est de proposer un appareil de faible encombrement, offrant des possibilités de mobilisation sélective rapides et pouvant etre adapté très facilement pour La mobilisation du pied droit ou du pied gauche. Un autre objet de l'invention est de proposer un appareil de mobilisation robuste, fiable et d'un prix de revient intéressant, au point de permettre une utilisation hospitalière ou à domicile. Un autre objet de l'invention est de proposer un appareil compact et de faible encombrement qui présente la particularite de pouvoir être posé directement à plat sur le plan de support du sujet devant etre mobilise, sans exiger de moyens spécifiques de fixation ou de relais de câbles et de contrepoids, comme cela est généralement le cas des appareils de mobilisation les plus fréquemment utilisés. Un objet supplémentaire de l'invention est de fournir un appareil ne faisant naitre aucun risque d'accident corporel pour le sujet devant être mobilisé. Pour -atteindre les objectifs ci-dessus, l'appareil selon L'invention est caractérisé en ce qu'il comprend, portés par une embase de support : - une semelle capable de rotation angulaire partielle sur un axe dit d'abduction-adduction porté par un premier support apte à pouvoir tourner partiellement sur un axe dit de flexion croisant l'axe d'abduction-adduction et porté par un second support monté sur l'embase par un axe de pivotement dit de varus-valgus coupant les deux premiers axes en leur point de croisement, - un organe moteur sollicitant un coulisseau en déplacement rectiligne alternatif guidé sur l'embase, - et des liai sons de commande débrayables interposées entre, d'une part, le coulisseau et, d'autre part, respectivement, la semelle, le premier et le second support. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de L'objet de l'invention. Les fig. 1 à 4 sont des vues schématiques illustrant les caractéristiques anatomiques et fonctionnelles des articulations de l'arrière-pied de l'être humain. La fig. 5 est une perspective de L'appareil de mobilisation selon l'invention. La fig. 6 est une perspective, sous un autre angle, montrant plus en détail des caractéristiques structurelles de l'appareil. Les fig. 7 et 8 sont des élévations en coupe mettant en évidence une caractéristique structurelle d'un autre organe constitutif. La fig. 9 est une perspective arrachée, éclatée, illustrant une caractéristique constructive de l'un des éléments de l'appareil. La fig. 10 est une perspective montrant une adaptation de l'appareil selon L'invention. Selon les fig 5 et 6, L'appareil de mobilisation passive des articulations de la cheville comprend un socle ou une embase 1 portant un porte-semelle articulé 2 relié à un groupe motoréducteur 3 par des liaisons de commande 4. Le porte-semelle 2 comprend une semelle 5 qui est montée sur un premier support 6 par un tourillon d'articulation 7 définissant l'axe d'abduction-adduction y-y'. Le tourillon 7 est adapté sur le support 6, de manière à posséder une liberté de rotation angulaire pouvant être contrôlée par un organe d'immobilisation 8, de tout type approprié, teL qu'une vis à tête papillon. La semelle 5 comporte, de préférence, une possibilité de réglage sur l'axe y-y'. Une telle fonction peut être automatique en prévoyant, par exemple, d'associer la semelle 5 à une platine 9 portée par des organes élastiques 10 de tout type convenable. Le premier support 6 est, par exemple, constitué par un étrier qui est monté sur un second support 11 par des tourillons 12 définissant L'axe de flexion x-x' croisant l'axe y-y' au point O situé entre les branches de l'étrier 6. L'un des tourillons 12 est associé à un organe d'accouplement débrayable 13 permettant de libérer, angulairement, l'étrier 6 par rapport au second support 11 ou d'immobiliser angulairement cet étrier sur le support, de manière que l'axe d'abduction-adduction y-y' s'étende de façon sensiblement parallèle au plan de L'embase 1. Un teL organe 13 est, par exemple, du type représenté par les fig. 7 et 8 autorisant une commande manuelle rapide. Dans cet exemple, l'organe 13 comprend un corps 14 apte à être fixé, par exemple, sur l'une des branches de l'étrier 6.Le corps 14, du type tubulaire, est associé à un bouton 15 prolongé par un doigt d'indexage 16 monte coulissant à l'intérieur du corps 14. Un organe élastique, non représenté, est interposé entre Le corps 14 et le bouton 15 pour solliciter ce dernier en coulissement axial-, provoquant l'extension du doigt 16 par rapport au corps 14. Le bouton 15 est apte à tourner par rapport au corps 14 et possède des saillies ou des ergots 17 coopérant avec des crans 18 définissant une position stable d'extension du doigt 16. Les saillies 17 sont à même de coopérer avec un bord transversal supérieur 19 neutralisant l'action de rappel dey'organe élastique et permettant de maintenir, comme illustré par la fig. 8, le doigt 16 dans une position d'effacement. L'organe 13, du type ci-dessus, est, par exemple, adapté sur l'une des branches de l'étrier 6, de manière que le doigt 16 puisse coopérer avec un trou 20 menagé dans le support 11. Dans le cas de position selon la fig. 7, le doigt 16 assure la liaison angulaire entre l'étrier 6 et le second support 11, alors que, dans la position selon la fig. 8, l'effacement du doigt 16 libère angulairement l'étrier 6 par rapport au second support 11 sur l'axe x-x'. Le second support 11 est aussi, de préférence, réalisé sous la forme d'un étrier dont l'rame 21 est prolongée par un pivot 22 adapté sur l'embase 1. Le pivot 22 définit L'axe de varusvalgus z-z' qui, de préférence, est situé perpendiculairement au plan de l'embase 1 et croise les axes x-x', y-y' au point O situé ainsi entre les branches de l'étrier 6 et entre celles de L'étrier 11. Les etriers 6 et Il définissent, ainsi, en quelque sorte, une nacelle ou un berceau apte à recevoir le pied et l'arrière-pied d'un sujet, de telle manière que le centre de cet arriére-pied coïncide avec le point de croisement O des trois axes x-x', y-y' et z-z'.Ce berceau ou cette nacelle est ainsi ouvert en direction du bord transversal la de l'embase 1 qui peut, avantageusement, comme représenté à la fig. 10, comporter un moyen 23 d'adaptation de la jambe d'un sujet dont l'arrière-pied doit être mobilisé. Le moyen 23 est conçu pour permettre le réglage de la position de l'arriere-pied, afin de faire coïncider son centre avec le point O. A cette fin, les moyens techniques mis en oeuvre relèvent de l'homme de l'art et doivent être considérés comme ne faisant pas partie directement de l'objet de l'invention. Les moyens 23, illustrés à la fig. 10 ne sont, dans ce sens, fournis qu'à titre indicatif. Le groupe moto-réducteur 3 est, de préférence, constitué par un ensemble électrique porté par l'embase 1 et capable d'entraîner en rotation, dans un sens ou dans l'autre, une vis 24 constituant l'arbre de sortie de l'unité 3a réductrice par rapport à l'unité 3b motrice. La vis 24 est, par exemple, portée en bout par un palier 25 délimité par l'embase 1. Ainsi que cela ressort des fig 5 et 6, le groupe moto-réducteur 3 est disposé sur l'embase 1 de telle sorte que la vis 24 soit orientée à l'opposé du bord transversal la en occupant, de préférence, une direction parallèle à celle de l'axe y-y'. La vis 24 coopère avec un coulisseau 26 qui est monté sur des guides 27 portés par L'embase 1. Le coulisseau 26 peut ainsi être animé d'un dépLacement alternatif, par la rotation de la vis 24, selon une direction parallèle à celle de cette dernière et à celle de l'axe y-y'. Le coulisseau 26 est relié au porte-semelle 2 par les liai sons de commande 4 qui sont organisées de manière à assurer un actionnement sélectif et/ou concomittant des éléments constitutifs du porte-semelle 2 mobile relativement sur les axes x-x', y-y' et z-z'. L'une des liaisons 4, portant l'indice x, est destinée à permettre la mobi.isation du premier support 6 et, par conséquent aussi, de la semelle 5 sur l'axe de flexion x-x'. Cette liaison comprend une biellette 28 articulée, d'une part, sur le coulisseau 26 pour s'étendre en direction du bord la de l'embase 1 et, d'autre part, sur une manivelle 29 calée angulairement sur l'un des tourillons 12 d'articulation de L'étrier 6 sur l'étrier 11. De préférence, comme cela est illustre par la fig. 9, la Liaison angulaire, entre la manivelle 29 et l'axe x-x', est assurée en prévoyant d'associer librement la manivelle 29 et l'étrier 6 par le tourillon 12.Un organe d'accouplement débrayable 13 est porté par la manivelle 29, de façon décalée par rapport au tourillon 12, pour cooperer, par son doigt 16, avec l'un ou l'autre de deux trous 20 qui sont ménagés dans l'étrier 6. La manivelle 29 peut ainsi être rendue solidaire angulairement de l'étrier 6, en étant orientée vers le bas, comme illustré aux fig. 5 et 9, montrant une position d'adaptation de l'appareil pour la mobilisation d'un pied gauche ou, au contraire, vers le haut pour adapter l'appareil à la mobilisation d'un pied droit. La liaison de commande 4 est destinée à assurer la y mobilisation de la semelle 5 sur l'axe y-y', à partir du coulisseau 26. Cette liaison 4y comprend un arbre 30 tournant et extensible, lié au tourillon 7 par une articulation à plusieurs degres de liberté 31, telle qu'un cardan. L'arbre 30 est porté, au-delà d'une seconde articulation à plusieurs degrés de liberté 31, par un palier 32 présenté par l'embase 1. L'arbre 30 s'étend ainsi, de façon superposée, dans la même direction que la vis 24. Au-delå du palier 32, l'arbre 31 porte une poulie 33 qui peut être rendue libre ou solidarisée angulairement par l'intermédiaire d'un organe d'accouplement débrayable 13, du type de celui décrit en référence aux fig. 7 et 8. La poulie 33 est associée à un câble 34 immobilisé angulairement de toute manière appropriée sur cette derniere, de façon à former deux brins 34a et 34b qui sont rattaches au coulisseau 26, apres passage au-delá de deux galets de renvoi 35. Le brin 34b est rattaché directement au coulisseau 26, alors que le brin Ma passe, préalablement, autour d'un galet de renvoi 36, de maniere à former une boucle d'inversion ouverte 37. La liaison de commande 4z comprend une biellette 40 constituée par deux segments télescopiques 41 et 42 pouvant être libérés ou liés axialement, par l'intermédiaire d'un organe d'accouplement débrayable 13, du type de celui décrit en référence aux fig. 7 et 8. La biellette 40 est articulée, d'une part, sur le coulisseau 26, de préférence à l'opposé de la biellette 28 par rapport au plan passant par l'axe y-y' et, d'autre part, sur une manivelle 43 calée angulairement sur le pivot 22. La biellette 40 est, par -ailieurs, associée à un organe 44 d'immobilisation du segment 42. Cet organe 44 est, par exemple, constitué de la même façon que l'organe 13 selon les fig. 7 et 8 et se trouve, par exemple, porté par une patte du segment 42 pour coopérer, par son doigt 16, avec un trou 20 présenté par l'embase 1. L'appareil décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante. Le mouvement sélectif de flexion dorso-plantaire sur l'axe x-x' est obtenu par pivotement relatif de l'étrier 6 sur les tourillons 12. Pour obtenir un tel mouvement, il convient, tout d'abord, de débrayer l'organe 13 pour libérer l'étrier 6 par rapport à L'étrier 11. Il convient, également, de libérer axialement les segments 41 et 42 de la biellette 40, en agissant sur l'organe 13 correspondant. Il convient, aussi, d'immobiliser angulairement le pivot 22 en commandant L'immobilisation du segment 42 par l'intermédiaire de l'organe 44. Il convient, en outre, de débrayer la commande de l'arbre 30 en agissant sur l'organe 13 libérant la rotation de La poulie 33 par rapport à cet arbre. Dans cet état, l'alimentation du groupe moto-réducteur 3 permet de commander le déplacement du coulisseau 26 dans l'un ou l'autre sens pour agir, par la biellette 28, sur la manivelle 29 faisant pivoter L'étrier 6 sur Les tourillons 12, dans l'un ou l'autre sens, sur L'axe de flexion x-x'. L'amplitude angulaire est contrôlée par l'alimentation, dans un sens ou dans L'autre, du groupe moto-réducteur 3. Un pupitre de programmation, tel que ceLui désigné par la référence 50 à La fig. 10, permet de préprogrammer L'amplitude de déplacement du coulisseau 26, ainsi que sa vitesse. Un tel pupitre 50 relève de la connaissance de l'homme de métier appelé à mettre en oeuvre des moyens aptes à régler La vitesse de rotation et le temps d'alimentation du groupe moto-réducteur 3. Une mobilisation de l'arrière-pied sur L'axe d'abductionadduction y-y' s'obtient en commandant la rotation de la semelle 5 par l'intermédiaire de l'arbre tournant 30. A cette fin, il convient de libérer le tourillon 7 en commandant l'organe de déblocage 8. Il convient aussi de rendre solidaire angulairement l'arbre 30 de la poulie 33, en agissant sur L'organe d'accouplement 13. Il convient, également, d'immobiliser l'étrier 6 par rapport à l'étrier 11 en agissant sur l'organe d'accouplement 13 correspondant et de supprimer toute possiblité de rotation sur le pivot 22 en maintenant la Liaison 4z dans le même etat que celui décrit précédemment.Il convient, également, de neutraliser la liaison de commande 4x en agissant sur l'organe d'accouplement 13 libérant la rotation libre de la manivelle 29 par rapport à l'étrier 6. Dans cet état, L'alimentation du groupe moto-réducteur 3 permet de commander le déplacement alternatif du coulisseau 26 qui agit par les brins 34a et 34b pour commander la rotation dans un sens ou dans l'autre de la poulie 33 actionnant l'arbre 30 faisant tourner le tourillon 7 et, par consequent, la semelle 5 par rapport à l'étrier 6. Comme précédemment, L'amplitude angulaire et la vitesse de rotation sont déterminées par le réglage de programmation de l'alimentation du groupe moto-réducteur 3. Une mobilisation sélective de L'arrière-pied sur l'axe de varus-valgus z-z' ne peut, physiologiquement et anatomiquement, être obtenue, en raison de la composante que ce mouvement fait intervenir sur l'axe d'abduction-adduction. Pour tenir compte de cette caractéristique fonctionnelle, l'appareil est réglé, comme dit precedemment, pour établir la liai son de commande entre l'arbre 30 et La poulie 33 et pour neutraliser la liai son de commande 4x En même temps, la liaison de commande 4z est activee en debloquant l'organe 44 et en solidarisant axialement Les segments 41 et 42 par L'intermédiaire de L'organe d'accouplement 13. Dans un tel état, L'obtention d'un mouvement de valgus abduction pour le pied gauche est obtenue en alimentant le groupe moto-réducteur 3, de telle sorte que le coulisseau 26 soit animé d'un déplacement dans le sens de la flèche f1. La liaison de commande 4z est sollicitée dans Le même sens et commande, par la manivelle 43, La rotation, dans Le sens de La flèche f2, du pivot 22 faisant tourner le porte-semelle sur l'axe z-z' dans le sens valgus pour le pied gauche ou varus pour le pied droit. Simultanément, le brin 34a commande La rotation dans Le sens de la flèche 3 de la poulie 33 qui commande la rotation dans le même sens de L'arbre 30 sollicitant la semelle 5 en pivotement d'abduction pour le pied gauche et d'adduction pour le pied droit. Des mouvements concomittants inverses à ceux ci-dessus sont obtenus en assurant l'alimentation du groupe moto-réducteur 3 pour mouvoir le coulisseau 26 dans le sens de la flèche f4. Une mobilisation de L'arriére-pied, simultanément sur les trois axes x-x', y-y', z-z' s'obtient en réglant l'appareil de manière à activer Les Liaisons de commande 4x 4y et 4z et, par conséquent, en prévoyant aussi de libérer angulairement, par l'organe d'accouplement 13, L'étrier 6 par rapport à L'étrier 11. Dans un tel état, si Le groupe moto-réducteur 3 est alimenté pour mouvoir Le coulisseau 26 dans le sens de la flèche f1, il se produit, simultanément à un déplacement en abduction pour le pied gauche et en valgus, un mouvement de flexion dorsale et, en faisant mouvoir L'étrier dans le sens de La flèche f4, une mobilisation combinée pour le pied gauche en flexion plantaire adduction-varus. Des mouvements identiques peuvent être obtenus pour,te pied droit en plaçant La manivelle 29 en position haute, comme dit précédemment. Ainsi que ceLa ressort de ce qui précède, l'appareil selon L'invention, de conception particulièrement simple et robuste, se caractérise par une possibilité de mobiliser l'arriere- pied d'un être humain selon l'un quelconque des axes d'abductionadduction, de flexion plantaire dorsale ou de valgus-varus ou, encore, de mobiliser un tel arriere-pied en faisant intervenir, concomittamment, une combinaison de ses mouvements individuels. Un autre avantage de l'invention réside dans sa possibilite d'adaptation rapide à la mobilisation d'un pied droit ou d'un pied gauche, étant donné qu'il suffit d'inverser La position de manivelle 29. Un avantage supplémentaire découle de l'organisation des differents éléments constitutifs vers la partie arrière du portesemelle 2, supprimant ainsi tout risque d'accident corporel qui pourrait intervenir lors d'un fonctionnement automatique, puisque les différents organes mobiles sont situés à l'opposé du patient par rapport à la semelle 5. L'appareil selon l'invention peut être mis en oeuvre pour la mobilisation du pied d'un adulte ou d'un enfant et trouve une application particulièrement avantageuse à La mobilisation postnatale immédiate des malformations congénitales de L'arriere-pied (pieds-bots, varus, équus, etc). L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Appareil de mobilisation passive des articulations de l'arrière-pied, caractérisé en ce qu'il comprend, portes par une embase de support (1) - une semelle (5) capable de rotation anguLaire partielle sur un axe (y-y') dit d'abduction adduction porté par un premier support (6) apte à pouvoir tourner partiellement sur un axe (x-x') dit de flexion croisant l'axe d'abduction adduction (y-y') et porté par un second support (11) monté sur l'embase par un axe de pivotement (z-z') dit de varus-valgus coupant les deux premiers axes en leur point de croisement (O), - un organe moteur (3) sollicitant un coulisseau (26) en déplacement rectiligne alternatif guidé sur l'embase, - et des liaisons de commande (4) débrayables interposées entre, d'une part, le coulisseau et, d'autre part, respectivement, la semelle, Le premier et le second support. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la semelle (5) occupe une position réglable sur son axe (y-y') par rapport au point d'intersection (O) des trois axes. 3 - Appareil selon La revendication 1, caractérisé en ce que Le premier support (6) est monté sur le second (11) par un organe d'accouplement débrayable (13). 4 - Appareil selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le premier support (6) est relié au coulisseau (26) par une liaison de commande (4x) constituée par une biellette (28) articulée sur le coulisseau (26) et sur une manivelle (29) apte à être solidarisée avec Ledit support1 dans L'une ou L'autre de deux positions angulaires fixes sur L'axe de flexion, par un organe d'accouplement débrayable (13). 5 - Appareil selon La revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la semelle (5) est reliée au coulisseau (26) par une liaison de commande (4 ) constituée par un arbre extensible (30) y tournant, pourvu d'articulations (31) à plusieurs degrés de liberté. 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que L'arbre tournant (30) est lie angulairement, d'une part, à un tourillon d'articulation (7) de la semelle (5) sur le premier support (6) et, d'autre part, à une poulie (33) portée par l'embase, entrainée en rotation par Le coulisseau (26) et solidarisée à l'arbre par un organe d'accouplement débrayable (13). 7 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que La poulie (33) est entratnée en rotation par le coulisseau au moyen d'un cible (34) immobilisé sur la poulie et formant deux brins extrêmes (Ma, 34b) reliés, respectivement, de part et d'autre de la poulie (33), directement au coulisseau (26) et, indirectement, à ce dernier en passant autour d'un galet de renvoi (36). 8 - Appareil selon la revendication 1, 5 ou 6, caractérisé en ce que la semelle (5) est montée sur le premier support (6) par un tourillon (7) d'articulation sur l'axe d'abduction-adduction (y-y') et par un organe débrayable (8) d'immobilisation angulaire sur cet axe. 9 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison de commande (4z), entre le coulisseau (26) et le second support (11), comprend une manivelle (43) solidaire de ce dernier angulairement par rapport à L'axe de varus-valgus et une biellette débrayable (40). 10 - Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la biellette débrayable (40) est pourvue d'un moyen (44) d'immobilisation angulaire du second support sur l'axe de varusvalgus.