Brevet FR2653004A1 — publié le 19910419

La présente invention concerne un appareil d'étude et de rééducation de la cheville. En ce qui concerne les appareils de rééducation de la cheville, l'état de la technique peut être illustré par les documents DE-A-227 571, GB-A-1 372 342, FR-A-2 502 492, FR-A-2 535 209, US-A-4 605 220 et la demande de brevet français n 88 12928 déposée le 28/09/88 par le présent demandeur. Tous ces appareils comprennent un plateau monté pivotant sur une rotule ou sur une sorte de demi-boule. Ils permettent notamment de faire récupérer à une cheville pathologique ses propriétés propioceptives, mais ils ne donnent au rééducateur et au patient que des informations subjectives; le rééducateur regarde la cheville réagir et se fie à son expérience personnelle et le patient se fie aux sensations qu'il éprouve. L'objet de la présente invention consiste à prévoir un appareil capable d'apporter des informations numériques interpré- tables notamment par le rééducateur. Les informations numériques obtenues avec l'appareil de l'invention permettent, d'une part, de comparer l'état de la cheville pathologique avec celui de la cheville saine du patient et, d'autre part, de suivre l 'évolution de la thérapie appliquée. Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu un appareil comportant un plateau monté pivotant sur un axe horizontal, avec des butées limitant l'inclinaison du plateau de part et d'autre de l'axe, des moyens de mesure de l'inclinaison du plateau, des moyens d'enregistrement des valeurs délivrées par lesdits moyens de mesure, et des moyens d'affichage des valeurs enregistrées dans lesdits moyens d'enregistrement. Suivant une autre caractéristique, les butées sont réglables. Suivant une autre caractéristique, les moyens de mesure sont un potentiomètre électrique asservi au mouvement du plateau autour de son axe de pivotement et associé à un appareil de mesure de courant ou de tension électrique dont la sortie est reliée à un convertisseur analogique-numérique dont la sortie est reliée à l 'entrée d'une première mémoire de données numériques. Suivant une autre caractéristique, l ' appareil comprend 2 2653004 encore une bascule électronique dont la sortie est également reliée à une seconde mémoire de données numériques, les moyens d'affichage étant reliés simultanément aux sorties de la première et de la seconde mémoire de données. Suivant une autre caractéristique, l'appareil comprend encore un dispositif de mesure numérique de potentiels électriques recueillis par des sondes appliquées sur des muscles, la sortie numérique du dispositif étant reliée à une troisième mémoire de données numériques, les moyens d'affichage pouvant être reliés simultanément sélectivement aux sorties des première, seconde et troisième mémoires. Suivant une autre caractéristique, les moyens d'affichage sont un écran d'un microordinateur lequel comporte encore une base de temps reliée audit écran, auxdites mémoires et à son unité de commande centrale. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront clairement à la lecture de la description d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est un vue schématique de l'appareil de l'inven- tion, et la Fig. 2 est une courbe montrée sur les moyens d'affi- chage de l'appareil. L'appareil de la Fig. 1 comprend un plateau 1 monté sur un axe horizontal X-X', lui-même monté sur des potelets porteurs 2, dont un seul est visible, dont les pieds sont fixés sur un socle 3. Des butées verticales 4 partent du socle 3 sous le plateau 1 pour en limiter 1 'inclinaison autour de 1' axe X-X'. Les butées 4 sont, de préférence, de longueur réglable. Sur l'axe X-X', devant la plateau 1, est montée une poulie 5 sur la gorge de laquelle passe une ficelle 6 entraînant la rotation d'un potentiomètre 7. Les rotations du potentiomètre 7 recopient ainsi algébriquement celles du plateau 1 autour de 1 ' axe X-X'. Dans l'exemple de la Fig. 1, près de l'ensemble 1-2-3, est placée une bascule électronique 8. Les positions relatives de 1 ensemble 1-2-3 et de la bascule 8 sont telles qu'une personne peut avoir un pied, ici le pied droit, sur l'ensemble 1-2-3 et l'autre pied, ici le pied gauche sur la bascule 8, avec une attitude debout tout à fait normale. Il peut faire porter plus de poids sur un pied ou l'autre. Les fils 9 du potentiomètre 7 sont reliés à l'entrée d'un convertisseur analogique-numérique 10. La sortie du convertisseur et la sortie 11 de la bascule 8 sont respectivement reliées aux entrées 12 et 13 d'une mémoire 14 faisant partie d'un microordinateur 15. Celui-ci comprend une source de courant continu, non montrée, permettant d'alimenter le potentiomètre 7. Le microordinateur 15, outre son unité logique de commande centrale non montrée, comporte une base de temps 16 et un dispositif d'affichage 17 sous la forme d'un écran de tube cathodique. La base de temps 16 synchronise les fonctionnements de la mémoire 14 et du dispositif d'affichage 17. Sous la commande de l'unité logique du microordinateur 15, les données enregistrées dans la mémoire 14 et provenant simulta- nément du potentiomètre 7 et de la bascule 8 peuvent être affichées sous la forme de deux courbes. L'appareil de l'invention est, de préférence, complété par un dispositif de mesure de potentiels 18 pourvu de sondes 19, auxquelles il est relié par des fils. Un tel dispositif est classique. Les sondes sont appliquées sur des muscles, par exemple les peroniers latéraux. Suivant l'état de travail du muscle, l'électrode correspondante recueille un potentiel différent qui est détecté et mesuré dans le dispositif 19 et numérisé. La sortie du dispositif 18 est reliée à l'entrée 20 de la mémoire 14. En pratique, le dispositif 18 sert à observer, par exemple, l'activité des péroniers au cours du mouvement d'une cheville. Quand on utilise le matériel montré à la Fig. 1, on suppose que, par exemple, le pied gauche est le pied valide et le pied droit le pied pathologique. Dans ce cas, il est évident que le patient tend à mettre tout son poids, ou au moins plus de poids, sur le pied posé sur la bascule 8. C'est pratiquement la position initiale. Le rééducateur demande au patient de porter plus de poids sur le plateau 1 dont la position est instable autour de l'axe X-X'. Pendant un premier temps, le patient parvient à compenser cette instabilité en ramenant le plateau 1 à sa position horizontale dès qu'il s'en écarte. Puis, plus tard, le poids appliqué sur le plateau 1 augmentant, l'instabilité se traduit par une brusque inclinaison du plateau, jusqu'à ce qu'il rencontre le sommet des butées 4, d'un côté ou de l'autre. Le patient peut alors ramener la majorité du poids sur la bascule 8. Pendant cette phase, les mouvements angulaires du plateau ont été enregistrés à 1' aide du potentiomètre 7 et, simultanément, le poids restant appliqué sur la bascule est également enregis- tré. Chaque phase dure environ 40 secondes. On sait, en obser- vant la courbe du poids, quand le patient a commencé à appuyer sur le plateau 1. On sait quand il a cessé de contrôler le plateau et quel était alors le poids qu'il y appliquait. L'examen des courbes permet au rééducateur d'en tirer des conclusions. Les données délivrées par le dispositif 18 permettent égale- ment de savoir quand les muscles ont commencé à agir, après le début du déséquilibre, et quand ils ont cessé d'agir, après le retour à l 'équilibre. On peut retourner le patient de manière qu'il ait le bon pied sur le plateau et le mauvais pied sur la bascule. Les mesures réalisées, comme mentionné ci-dessus, permettent d'éva- luer la qualité du bon pied, sachant que cette qualité définira le but à atteindre pour le pied rééduqué. Il est également possible de faire fonctionner l 'ensemble 1-2-3 seul, les deux pieds du patient portant sur le plateau 1, par exemple symétriquement par rapport à l'axe X-X'. La position initiale est alors le pied gauche, en supposant, qu'il est normal, inclinant le plateau en appui sur les butées 4 du côté gauche. Le patient fait croître le poids sur le pied droit. Une fois l 'équilibre atteint, le plateau 1 devient instable et, au bout d'un certain temps, il s'ncline contre les butées d'un côté ou de l'autre, en majorité du côté du pied normal. L'examen des durées pendant lesquelles le plateau est instable permet de suivre la rééducation. A la Fig. 2, on a illustré les allures de deux courbes A et B, au cours d'un déséquilibre, les deux pieds du patient reposant sur le plateau, comme défini ci-dessus. La courbe A représente l'évolution de l'inclinaison du plateau autour d'une position à inclinaison nulle représentée par la droite Y-Y', qui dans la représentation est confondue avec l'axe des temps. Dans une première zone Ai, le plateau est supposé en équilibre. Dans une seconde zone A2, le poids est sur le pied sain et le plateau, portant sur les butées 4 correspondantes, est immobile; dans une troisième zone A3, une partie du poids est ramenée par le pied pathologique sur la droite du plateau et l 'équilibre est atteint; dans une quatrième zone A4, il y a déséquilibre et le plateau penche à droite; Dans une cinquième zone AS, il revient vers l'équilibre, puis y reste. La courbe B représente l 'évolution de 1 'activité d'un muscle péronier latéral pendant le déséquilibre illustré par la courbe A. Pendant les zones Ai, A2 et A3, le muscle est au repos ce que montre l'allure presque horizontale de la courbe. Avec un retard sur le départ de la zone A4, comme le montre la verticale B1, le muscle devient actif et le reste jusqu'au retour 1 'équilibre ou à peu près, comme le montre la verticale B2. Entre les verticales B1 et B2, on a représenté une verticale B3, qui indique le temps o le muscle cesse de freiner l'inclinaison en effectuant un travail excentrique pour passer au temps de contrôle gagnant ou il effectue un travail concentrique. L 'examen des zones Ai à A5 et des positions des verticales B1 à B3 permet d'évaluer l'état d'une cheville. Bien entendu, le ou les pieds peuvent reposer sur le plateau dans des directions autres que parallèle à 1' axe X-X'. REVEND ICATIONS 1) Appareil d' étude et de rééducation de la cheville caractérisé en ce qu'il comporte un plateau (1) monté pivotant sur un axe horizontal (X-X'), avec des butées (4) limitant l'inclinaison du plateau (1) de part et d'autre de l'axe, des moyens de mesure (7) de l'inclinaison du plateau, des moyens d'enregistrement (14) des valeurs délivrées par lesdits moyens de mesure (7), et des moyens d'affichage (17) des valeurs enregis- trées dans lesdits moyens d'enregistrement (14). 2) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les butées (4) sont réglables. 3) Appareil suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de mesure sont un potentiomètre électrique (7) asservi au mouvement du plateau (1) autour de son axe de pivotement (X-X') et associé à un appareil de mesure de courant ou de tension électrique dont la sortie est reliée à un convertis- seur analogique-numérique (10) dont la sortie est reliée à l'entrée (12) d'une première mémoire (14) de données numériques. 4) Appareil suivant l'une des revendications 1 à 3, caracté- risé en ce que l' appareil comprend encore une bascule électroni- que (8) dont la sortie (11) est également reliée à une seconde mémoire (14) de données numériques, les moyens d'affichage (17) étant reliés simultanément aux sorties de la première et de la seconde mémoire de données. ) Appareil suivant l'une des revendications 1 à 4, caracté- risé en ce que l'appareil comprend encore un dispositif de mesure numérique (18) de potentiels électriques recueillis par des sondes (19) appliqués sur des muscles, la sortie numérique du dispositif (18) étant reliée à une troisième mémoire (14) de données numériques, les moyens d'affichage (17) pouvant être reliés simultanément sélectivement aux sorties des première, secon- de et troisième mémoires. 6) Appareil suivant l'une des revendications 1 à 5, caracté- risé en ce que les moyens d'affichage font partie d'un microordi- nateur (15) qui comprend aussi une mémoire (14) comportant trois zones de mémoires représentant les première, seconde et troisième mémoires respectivement, une base de temps et une unité de commande centrale, les moyens d'affichage étant formés par l'écran (17) du microordinateur (15).