Brevet FR2638087A1 — publié le 19900427

Prothèse pour amputation de jambe et son procédé de fabrication. La présente invention concerne une prothèse pour amputation de jambe et un procédé de fabrication de cette prothèse. On rappelle que l'on -désigne par l'expression "amputation de jambe" des amputations réalisées sur la partie inférieure de la jambe, au niveau du tibia. Les prothèses que l'on utilise après de telles amputations sont des prothèses endosquelettiques, c'est-à- dire dans lesquelles le moignon est logé à l'intérieur de la prothèse. Dans la technique antérieure, de telles prothèses étaient en aluminium, en bois ou en matière plastique (généralement une résine stratifiée avec des fibres de verre). Les différentes parties de la prothèse (emboîture, jambe, pied) étaient réunies par des pièces métalliques. Le pied était interchangeable et il était généralement lourd, car il comprenait un noyau de bois à l'intérieur. Le développement de nouveaux matériaux, légers et résistants, tels que des résines thermodurcissables armées de fibre de carbone ou d'aramide, ont amené la Demanderesse à étudier la possibilité de réaliser des prothèses pour amputation de jambe qui soient beaucoup plus légères que celles de la technique antérieure et qui n'en soient pas moins aussi confortables pour l'utilisateur, en particulier en lui assurant la souplesse d'emploi nécessaire. Un but de l'invention est donc de proposer une prothèse pour amputation de la jambe qui soit plus légère et plus facile à porter que celles de la technique antérieure et qui, pour l'utilisateur, n'en soit pas moins aussi pratique à utiliser que les prothèses endosqueletti- ques usuelles. L'invention a également pour but de proposer un procédé de fabrication d'une telle prothèse qui soit simple, facile à mettre en oeuvre et relativement peu coûteux. A cet effet, l'invention a pour objet une prothèse pour amputation de la jambe, caractérisée en ce qu'elle comprend, sous forme monobloc: - une emboiture en une résine thermodurcissable, de préférence armée de fibres de renfort; - un élément de jambe creux rigidement solidaire de l'emboîture, également en une résine thermodurcissable, de préférence armée de fibres de renfort; - une partie creuse de pied, rigidement solidaire de l'élément de jambe et dans laquelle est logé un noyau rigide en une mousse de matière plastique ou similaire, cette partie de pied étant également en une résine thermo- durcissable, de préférence armée de-fibres de renfort; - un élément de semelle en une résine thermodurcissa- ble, de préférence armée de fibres de renfort, fermant la partie creuse du pied à sa base. De façon connue en soi, la prothèse comprendra par ailleurs sur l'emboîture, sur l'élément de jambe et sur la partie de pied, une gaine en une matière plastique expan- sée imitant la chair et, sous la semelle en matière thermo durcissable, un élément de talon, un élément d'avant-pied et une semelle en élastomère. La caractéristique essentielle de l'invention réside donc dans le fait que l'emboîture, l'élément de jambe et la partie de pied sont tous des éléments creux réalisés en un matériau rigide léger, tel qu'une matière thermodurcis- sable et, de préférence, une matière thermodurcissable armée de fibres de renfort telles que des fibres de carbone, d'aramide ou autres. De préférence, la matière thermodurcissable utilisée - sera formée en une unique couche. Un organe de réglage en hauteur de la prothèse pourra avantageusement être prévu au-dessous de la partie arrière de la semelle. Il sera constitué, par exemple, par un élé- ment en matière plastique, vissé dans un trou taraudé de la partie formant semelle. Une partie formant masque peut éventuellement s'emboîter dans l'élément de réglage en hauteur pour le dissimuler au regard. La prothèse de jambe selon. l'invention pourra être réalisée de façon simple par un procédé comprenant les phases successives suivantes: réalisation, à partir d'un moulage du moignon, d'une emboîture en matière thermodurcissable, de préféren- ce armée de fibres de renfort; réalisation de noyaux en matière plastique aisément destructibles, pour le formage, respectivement, des par- ties de jambe et de pied de la prothèse; - maintien en une position correspondant à celle de la prothèse de l'emboîture et desdits noyaux et, éventuel- lement, mise en place de façon amovible, sous le noyau de la partie de pied, d'un élément de semelle en matière thermodurcissable, de préférence armée de fibres de renfort; - réalisation à la forme des noyaux d'une prothèse monobloc en matière thermodurcissable, de préférence ren- forcée par des fibres de renfort, rigidement solidaire de l'emboîture; - retrait du noyau de la partie de pied et éventuel- lement de l'élément de semelle; - destruction et élimination, à partir de la face inférieure, du noyau de jambe; - remise en place du noyau de pied et de l'élément de semelle et collage de celui-ci sur la partie de pied de la prothèse. Ces phases caractéristiques du procédé conforme à l'invention seront suivies des phases connues en soi de mise en place et de fixation des éléments souples d'avant- pied et de talon, ainsi que de la semelle de la prothèse, et de gainage de la prothèse ainsi réalisée avec une matière plastique expansée imitant la chair. Toutes ces opérations peuvent être réalisées de façon simple par l'homme de métier, à l'aide de matériaux usuels, et, compte tenu de la grande résistance mécanique des matières thermodurcissables. armées de fibres de carbone, il est ainsi possible de réaliser, pour un coût modique, une prothèse légère, facile à porter et très résistante. Les dessins annexés, qui n'ont pas de caractère limitatif, illustrent une forme de mise en oeuvre de l.a prothèse conforme à l'invention et de son procédé de pré- paration. Sur ces dessins: La figure 1 est une coupe verticale de la prothèse, sensiblement suivant son plan médian; La figure 2 est une coupe de la partie inférieure de la prothèse; La figure 3 est une vue avec coupe partielle suivant la flèche F de la figure 1; Les figures 4a et 4b sont des coupes partielles suivant la ligne IV-IV de la figure 1 de deux formes de réalisation de la prothèse; Les figures 5 à 11 sont des vues schématiques illus- trant les phases successives du procédé de fabrication de la prothèse. Comme on le voit sur la figure 1, la prothèse confor- me à l'invention comprend une emboîture 1 destinée à recevoir le moignon de jambe, une partie creuse de jambe 2, rigidement solidaire de l'emboîture 1, et une partie creuse de pied 3, prolongeant la partie de jambe vers le bas et fermée à sa partie inférieure par une semelle 4 contrecollée. Les éléments 1, 2, 3 et 4 sont tous en un même matériau, une résine thermodurcissable, de préféren- ce armée de fibres de carbone, qui allie une excellente résistance mécanique à une grande facilité de mise en forme et une appréciable légèreté. Comme on le voit, la partie de jambe 2 et la partie de pied 3 forment une seule et même pièce, et l'élément 2 est thermosoudé de fabrica- tion, comme on le verra ci-après, contre l'embotture 1. Dans la partie de pied 3 est logé un élément de renfort amovible 26 en une mousse de matière plastique rigide. Au-dessous de la partie de pied 3 et de la semelle 4 est collée une semelle 5 proprement dite en matière plastique, avec interposition, à l'avant, d'un élément d'avant-pied 6 et, à l'arrière, d'un coin talonnier 7, tous deux en un élastomère, par exemple un élastomère de polyuréthane, destiné à conférer à la semelle une souples- se suffisante. Sous' la partie arrière de la semelle 5 peut être prévu un évidement taraudé 8 (Figure 2), dans lequel se visse un élément cylindrique 9 de réglage en hauteur, fileté extérieurement. Dans une partie creuse 10 de la base de cet élément de réglage 9 peut être emboîté un cache 11, destiné à masquer l'élément de réglage et à lui donner de l'assise. Sur les parties de jambe 2 et de pied 3 de la prothè- se est prévue une couche de matière plastique expansée 12 de matière expansée de couleur chair, qui se prolonge par une pellicule plus mince sur l'embolture 1. On remarquera l'absence de tout noyau de bois ou d'un autre matériau lourd à l'intérieur de la partie de pied, auquel est substitué l'élément léger de renfort 26 en mousse. L'excellente résistance mécanique de la matière thermodurcissable armée de fibres de carbone et le procédé qui sera décrit ci-après autorisent l'élimination de ce matériau lourd de renfort et permettent ainsi d'alléger considérablement la prothèse. Comme représenté sur la Figure 4a, l'élément 26 peut être monobloc et prendre appui par une surface plane sur la semelle 5, l'avant-pied 6 et l'élément talonné 7 pour former une prothèse relativement rigide qui convient par exemple pour une personne agée. Alternativement (figure 4b), l'élément 26 peut comprendre une partie centrale rigide 26a et deux parties latérales 26b en mousse souple en forme de coin dont l'arête est disposée suivant la partie longitudinale médiane de la semelle 5. Les deux parties 26b se comportent alors, à la base de la'prothèse, comme deux véritable articulations, aptes à se déformer latéralement et à éviter ou à compenser tout faux mouve- ment du patient équipé de cette prothèse. Les phases du procédé de fabrication de celle-ci vont maintenant être décrites successivement en référence aux figures schématiques 4 à 11. Comme on le voit sur la figure 5, on réalise d'abord un moulage en platre 20 du moignon du membre amputé et l'on détermine grossièrement, à l'aide d'un gabarit 21, les dimensions et la hauteur de la prothèse à réaliser et l'on essaie sur le plâtre 20 une emboîture 1 adaptée, par exemple en stratifié de fibres de carbone et de matière plastique. Cette emboîture 1 peut aussi être réalisée de façon connue en soi aux dimensions du moulage 20. Après cette phase, que l'on peut qualifier d'essaya- ge, on choisit des noyaux de jambe 25 et de pied 26 en une matière expansée rigide d'une taille appropriée à celle de la prothèse à réaliser. Ces éléments peuvent être assem- blés par emboîtement de parties de forme complémentaire telle que 30a et 30b (Figure 6), et la partie supérieure du noyau de jambe est creusée au profil de l'emboîture pour recevoir celle-ci (Figure 7). Suivant que l'on veut réaliser une prothèse rigide ou une prothèse souple, le noyau 26 sera monobloc en une matière rigide (Figure 8a), ou comportera une partie cen- trale rigide 26a avec des éléments souples 26b en forme de coin disposés symétriquement à sa base (Figure 8b) comme expliqué ci-dessus. On met ensuite en position convenable l'emboiture 1 et les noyaux 25 et 26 et on les gaine de deux films 27 d'une matière plastique imperméable telle que le polychlo- rure de vinyle ou le polyvinylamide, entre lesquels est interposé un textile de fibres de carbone (Figure 9). On colle le film intérieur 27 sur l'emboîture 1 et l'on coule entre les deux films une résine durcissable pour réaliser l'ébauche des parties de jambe 2 et 3 de la prothèse en stratifié de fibre de carbone, que l'on découpe aux dimen- sions désirées. La partie de pied 26 est ensuite retirée et l'on détruit de l'intérieur, à l'aide d'un outil 28, le noyau de jambe 25, en éliminant à mesure les débris (Figure 10). On gaine alors la portion de jambe et la portion de pied de la prothèse avec une couche 12 de mousse de plastique par exemple de couleur chair, de manière à donner à la prothèse l'aspect d'une jambe (Figure 9). On met en place le noyau 26, on colle la semelle 4 en strati- fié de fibres de carbone et l'on met en place l'avant-pied 6, le coin talonnier 7 et la semelle proprement dite 5 (Figure 11). Ainsi qu'til a été indiqué, toutes ces opérations sont simples à effectuer et ne mettent en oeuvre ni des appareillages compliqués ni des matériaux coûteux. Il est donc possible de réaliser ainsi, moyennant un faible coût, la prothèse conforme à l'invention, qui n'en possède pas moins une excellente résistance et qui se distingue par sa légèreté et son aisance d'utilisation. REVENDICATIONS 1.- Prothèse pour amputation de la jambe, caracté- risée en ce qu'elle comprend, sous forme monobloc: - une emboîture (1) en une résine thermodurcissable, de préférence armée de fibres de renfort; un élément de jambe creux (2) rigidement solidaire de l'emboîture, également en une résine thermodurcissable, de préférence armée de fibres de renfort; - une partie creuse de pied (3), rigidement solidaire de l'élément de jambe (2) et dans laquelle est logé un noyau rigide (26) en une mousse de matière plastique ou similaire, cette partie de pied étant également une matière thermodurcissable, de préférence armée de fibres de renfort; - un élément de semelle (4) en une résine thermodur- cissable, de préférence armée de fibre de renfort, fermant la partie creuse du pied à sa base. 2.- Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte de façon connue en soi, en dessous de l'élément de semelle (4), un coin talonnier (7), un avant-pied (6) et une semelle proprement dite (5) en élastomère. 3.- Prothèse selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le noyau (26) de la partie creuse du pied comprend deux parties en forme de coin (26b) en une matière souple, dont l'arête est disposée sensiblement selon la partie longitudinale médiane de la semelle. 4.- Prothèse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, de façon connue en soi, une couche externe (10) en une matière plastique expansée imitant la chair. 5.- Prothèse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe de réglage en hauteur constitué par un élément cylindrique (9), fileté extérieurement, vissé dans un évidement taraudé (8) de la partie arrière de la semelle (5). 6.- Prothèse selon la revendication 5, caractérisée en ce que la base de l'élément cylindrique (9) comporte un évidement (10) destiné à recevoir par emboîtement un cache (11) en matière plastique souple. 7.- Procédé de fabrication d'une prothèse d'amputa- tion de la jambe, caractérisé par les phases successives suivantes: réalisation, à partir d'un moulage du moignon, d'une embofture (1) en matière thermodurcissable, de pré- férence armée de fibres de renfort; - réalisation de noyaux (25, 26) en matière plastique expansée, pour le formage respectivement des parties de jambe et de pied de la prothèse; - maintien en une position correspondant à celle de la prothèse de l'emboSture et desdits noyaux (25, 26) et, éventuellement, mise en place de façon amovible, sous le noyau (26) de la partie de pied, d'un élément de semelle (4) en matière thermodurcissable, de préférence armée de fibres de renfort; - - réalisation à la forme des noyaux (25, 26) d'une prothèse monobloc (2, 3) en stratifié, de préférence ren- forcée par des fibres de renfort, rigidement solidaire de l'embotture (1); - retrait du noyau (26) de la partie de pied et éven- tuellement de l'élément de semelle (4); - destruction et élimination, à partir de la face inférieure du noyau de jambe (25) en matière plastique expansée; - remise en place du noyau de pied (26) et de l'élé- ment de semelle (4) et collage de celui-ci sur la partie de pied de la prothèse. 8.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une phase d'assemblage avec l'élément de semelle (4) d'un avantpied (6), d'un coin talonnier (7) et d'une semelle (5), tous en élastomère, et une phase de revêtement de la partie de jambe (2), de la partie de pied (3) et de l'emboîture (1) avec une couche (12) de matière plastique expansée imitant la chair.