Brevet FR2707157A1 — publié le 19950113

La présente invention se rapporte à des perfectionnements à une prothèse pour bras ou jambe artificiels o, plus particulièrement, les perfectionnements facilitent les ajustements du jeu d'emboîtement, c'està-dire qu'il soit "serré" ou "lâche", o le moignon d'amputation est reçu dans la prothèse. Une prothèse généralement similaire à la présente est illustrée et décrite dans le brevet US 3 947 897 publié le 6 Avril 1976 à Owens. La prothèse d'Owens emploie une goupille d'arrêt 30 insérée dans une douille femelle 16 qui repose dans un os 12 d'un moignon d'amputation. La goupille d'arrêt 30 a, à son extrémité supérieure, des billes rétractables 28 permettant d'accomplir sa fixation à la douille 16. Le seul "rajustement" de position relative entre le moignon d'amputation et la prothèse est limité au jeu des ouvertures recevant les billes 28, comme cela est décrit à la colonne 3, lignes 51-58. Dans son sens le plus large, la présente invention a pour objet de surmonter les inconvénients ci-dessus et d'autres encore de l'art antérieur en prévoyant une prothèse qui est réglable sur une large gamme de jeu d'emboîtement entre le moignon d'amputation et la prothèse en coopération. Plus particulièrement, la présente invention a pour objet de permettre une libération rapide et facilite de la prothèse par rapport au moignon d'amputation par suite d'un détachement de la fixation entre eux, et d'établir une étendue distincte normalisée du mouvement de fermeture par suite du serrage de la fixation, c'est-à-dire d'obtenir un mouvement de fermeture par des multiples de ces mouvements distincts normalisés, de façon qu'avant tout la fixation puisse être serrée selon les conditions de confort de l'utilisateur. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective générale montrant la prothèse perfectionnée selon l'invention en utilisation avec un moignon d'amputation d'une jambe; - la figure 2 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie faite suivant la ligne 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe transversale à échelle encore plus agrandie, faite suivant la ligne 3-3 de la figure 2; 2 2707157 - la figure 4 est une vue en perspective explosée des composants, en perspective isolée du dispositif d'accouplement de la prothèse; - la figure 5 est une vue en coupe transversale, à la même échelle que la figure 3, faite suivant la ligne 5-5 de la figure 2; et - la figure 6 est une vue en coupe transversale partielle faite suivant la ligne 6-6 de la figure 5. Comme on peut le voit aux figures 1 et 2, la présente invention est démontrée en tant qu'une prothèse de jambe portée par un utilisateur 12, qui est partiellement représenté en tracé fantôme et en perspective, en comprenant qu'une prothèse selon la présente invention peut également être utilisée ou portée sur le moignon d'amputation d'un bras. Dans l'application spécifique illustrée, un moignon d'amputation 14 d'une jambe gauche est contenu dans une vessie ou chaussette en caoutchouc moulé élastique 16. La chaussette 16 est d'adaptation précise et elle s'ajuste de façon étanche à l'air autour du moignon 14 et comme on peut bien le comprendre, elle a une forme lui permettant de contribuer à une fixation confortable à l'utilisateur. Typiquement, cela est amélioré en utilisant une crème bactéricide adoucissante, qui forme joint, qui est appliquée au préalable au moignon 14 avant que le manchon 16 n'y soit placé. L'extrémité inférieure 18 de la chaussette 16 est pourvue, d'une manière appropriée, d'un premier connecteur ou d'une goupille d'arrêt 20 de forme cylindrique ayant des gorges annulaires 82 et également une position active o ce connecteur s'étend en relation pendant de la chaussette 16 à travers des perçages alignés 64, 66 qui forment une ouverture cylindrique dans un second connecteur 34, 36 o on peut avantageusement l'utiliser pour engager des dents externes 80 d'un organe rotatif ou arbre 60 fonctionnant en tant que mécanisme d'accouplement, généralement désigné en 22, et que l'on décrira en détail au cours de la présente description. A ce point, il est utile de noter que cette prothèse 10 est représentée avec la forme, la grandeur et l'aspect d'une jambe naturelle. En conséquence, comme on peut bien le comprendre, les matériaux de surface 24 sont en matière plastique laminée et mousse qui sont supportés sur une ossature de structure interne 27. La portion inférieure ou section 28 de cette ossature de support est faite en organes en métal léger simulant une cheville et un pied naturels. La partie de structure supérieure de la prothèse 10 se compose d'une coupe en plastique rigide 30 formée thermiquement selon la forme du moignon 14. Comme on peut mieux le voir sur la figure 2, une surface interne 32 de la coupe recevant le moignon s'effile pour améliorer sa fonction de capacité de 3 2707157 support du poids. De plus, l'extrémité inférieure de la coupe 30 est également thermiquement formée autour du mécanisme d'accouplement 22 et, ainsi elle sert efficacement de logement pour le mécanisme d'accouplement 22. Typiquement, avant finissage de surface les matériaux 24 sont appliqués à la prothèse 10, les organes de structure 27 sont ajustés verticalement et axialement pour donner la stature la plus naturelle et tenir compte d'autres considérations concernant l'utilisateur 12. Pour des raisons bien comprises, on sait lors de l'utilisation d'une prothèse telle que la prothèse 10, il y aura des occasions, en particulier pendant les périodes de repos, o le moignon 14 aura tendance à s'agrandir et en conséquence se trouvera trop serré dans la coupe 30. D'autre part, pendant une période ardue de support du poids, on sait que le moignon 14 se contracte et en conséquence, forme une fixation "lâche" dans la coupe 30 qui est également perçue par l'utilisateur comme une fixation inconfortable et par conséquent non souhaitable. La présente invention a pour conséquent pour objet important de prévoir le mécanisme d'accouplement 22 qui, comme on le décrira subséquemment en détail, permet à l'utilisateur d'ajuster de manière pratique et invisible la prothèse 10 pour éviter les fixations "serrées" et "lâches" notées ci- dessus. En effet, il est facile de libérer la goupille d'arrêt 20 de l'accouplement 22 pour permettre au moignon 14 d'être "sorti" de la coupe 30, en recommandant que cela soit fait alors que l'utilisateur est assis et un ajustement peut se faire aussi facilement, dans lequel on peut faire avancer la goupille d'arrêt 20 dans le mécanisme d'accouplement 22 pour faire ainsi avancer le moignon dans une position plus profonde à l'intérieur de la coupe 30 et ainsi contre l'intérieur de la surface effilée 32 de la coupe, ajustement de position qui est recommandé à l'utilisateur avant ou même pendant l'utilisation de la prothèse en mode ardu de support de poids. On décrira maintenant les composants spécifiques du mécanisme d'accouplement 22 permettant les ajustements en deux directions opposées du jeu de l'emboîtement entre le moignon 14 et la prothèse 10 comme on vient de le noter, cette description devant être mieux comprise en se référant plus particulièrement à la figure 4. Le mécanisme d'accouplement 22 comporte ce que l'on peut de façon adéquate appeler un logement 34 qui, à son tour, se compose d'un organe supérieur en forme de disque 36 qui est assemblé à une plaque inférieure de base 38 par trois vis mécaniques 40. Pour libérer la "fixation serrée" précédemment indiquée, un autre composant prévu est un bouton de libération 42 montré à la figure 4 à sa position active relativement au 4 2707157 mécanisme assemblé d'accouplement 22 mais on comprendra qu'il ne fait pas partie de l'assemblage initial du mécanisme 22 mais qu'il lui est plutôt assemblé subséquemment. Cependant, d'abord, il est recommandé qu'il y ait un assemblage initial ou pré-assemblage o un manchon d'actionnement 46 est ajusté à pression sur un embrayage un rouleau 48 de tout type, qui est commercialement disponible comme l'embrayage fabriqué par Torrington Company of Torrington, Connecticut et identifié par le numéro RC-040708. Le manchon d'actionnement 46 a un bras en extension de côté 50 qui s'adapte dans une cavité 72 qui se trouve dans la surface de l'organe supérieur 36 en vis-à-vis de la plaque inférieure 38, ce bras 50 coopérant avec une goupille 52 d'actionnement quand le bouton 44 est pressé. Après avoir ajusté à pression le manchon 46 sur l'embrayage 48, une extrémité d'un ressort de couple 54 est placée autour du manchon 46 et sa portion extrême en crochet est disposée en relation engagée avec le bras en extension 50. Ensuite, dans le procédé d'assemblage, l'autre extrémité ou extrémité opposée 58 du ressort 54 vient reposer contre l'intérieur de l'organe supérieur 36 pour solliciter ainsi le bras 50, le manchon 46 et l'embrayage 48 dans le sens horaire, en regardant la figure 4, cela étant important par le fait que le bras 50 occupe une position active o il peut être contacté par la broche 52 en extension du bouton 44, ce qui a pour résultat une traversée pivotante et avec mouvement alternatif qui, comme on l'expliquera subséquemment, permet d'obtenir l'un des ajustements de l'espace du jeu d'emboîtement, c'est-à-dire la sollicitation du mouvement de descente du moignon 14 dans la prothèse 10. En tant qu'étape finale de l'assemblage, l'embrayage 48, le manchon 46 et le ressort 54 sont glissés sur l'extrémité 62 de l'arbre 60. On peut noter que l'organe supérieur 36 du logement et la plaque inférieure de base 38 présentent respectivement des trous centralement placés d'alignement 64 et 66, lesquels trous sont adaptés à recevoir en relation projetée la goupille d'arrêt 20 de la coupe 30. Pour faciliter la projection de la goupille d'arrêt 20, la surface supérieure de l'organe 36 a un avant-trou d'entrée 68. Les deux organes 36 et 38 ont, sur les surfaces en vis-à-vis, une découpe 70 pour recevoir les composants intérieurement disposés du mécanisme d'accouplement 22. En se référant encore à la figure 4, on comprendra que l'arbre 60 s'adapte rotatif dans le logement 34 sur des reposoirs 76 aux extrémités opposées. L'axe longitudinal de l'arbre 60 est placé en relation décalée par rapport à l'axe vertical des perçages 64 et 66, ce qui a pour effet de localiser une section 2707157 d'enclenchement 78 en engagement coopérant de prise avec la broche 20. Ainsi, comme on peut mieux le voir à la figure 6, la section d'enclenchement 78 a des dents usinées qui forment des gorges espacées 80 orientées parallèlement à l'axe longitudinal de l'arbre 60 et qui sont ainsi adaptées à engager les dents ou gorges annulaires correspondantes 82 prévues de manière appropriée, par exemple par usinage ou autrement, sur la goupille 20. L'extrémité 84 de l'arbre 60 est pourvue d'un perçage borgne 86 o repose ou est retenu un ressort de compression 88. A l'assemblage, l'extrémité libre 90 de ressort 88 porte contre la surface 92 à l'extrémité de l'un des reposoirs 76 et produit ainsi la sollicitation pour placer l'arbre 60 dans la direction du mouvement vers la droite en regardant sur les figures 4 et 5. Pour empêcher la goupille 20 de se dégager du mécanisme d'accouplement 22 en réponse à la sollicitation qui vient d'être mentionnée, une plaque de blocage 94 est placée afin de se bloquer automatiquement contre une dent choisie de l'agencement annulaire circonférentiel de dents 82. La plaque 94 est sollicitée vers la goupille 20 et l'arbre 60 par deux ressorts de compression 96 qui reposent ou sont retenus dans des évidements espacés 98 prévus dans l'organe supérieur 36 du logement. Un bord contouré incliné 100 sur la plaque 94 permet à celle-ci d'être sollicitée en mouvement vers la gauche, en regardant la figure 6, pour être ensuite à nouveau bloquée tandis que la goupille 20 avance en mouvement pendant vers le bas lors d'un actionnement pour le faire. On comprendra bien entendu que, quand l'embrayage en rouleau 48 est en engagement serré avec la section d'arbre 62, une rotation en sens antihoraire (en regardant les figures 4 et 5) de la section d'enclenchement 78 force de manière correspondante la goupille 20 à être retirée dans le mécanisme d'accouplement 22, cela à son tour étant une conséquence du fait que le bouton 44 est pressé, cela forçant à son tour la goupille 52 à porter contre le bras en extension 50 sur le manchon 46. En d'autres termes, le contact de la goupille 52 contre le bras en extension 50 produit une traversée pivotante dans l'arbre 60 et ainsi dans la section d'enclenchement 78 et cela force la goupille 20 à avancer d'une dent ou gorge annulaire 82 à la fois. Après chaque avance, la goupille 20 est de nouveau maintenue contre tout mouvement ou à sa dernière position de mouvement par la projection du bord 100 de la plaque de blocage 94 dans l'espace entre des dents adjacentes d'enclenchement 80. La plaque 94 est également pourvue de deux bras en extension 102 formant galets de came qui occupent des positions stratégiques pour coopérer avec des surfaces coniques de came 104 sur l'arbre 60. Plus particulièrement, et 6 2707157 comme on peut mieux le voir sur aux figures 4 et 5, on comprendra que, quand le bouton 42 est pressé, l'arbre 60 se déplace vers la gauche, comprimant le ressort 88, et que ce mouvement libère la section d'enclenchement 78 de son engagement avec les dents 82 sur la goupille 20 tout en sollicitant simultanément la plaque de blocage 94 en position de jeu par rapport à la goupille 20 via les cames 104 et les bras 102. Cela a pour résultat la libération de la goupille 20 par rapport au mécanisme d'accouplement 22 et à son tour, un relâchement du jeu d'emboîtement entre le moignon 14 et la prothèse 10. On comprendra, de la description qui précède, que tous les composants du mécanisme d'accouplement 22 sont en relation assemblée à l'exception du bouton 44 d'actionnement et du bouton 42 de libération. Il faut noter, à ce point, que l'assemblage 22 est thermoformé dans la base de la coupe 30. Au refroidissement, des trous 106 et 108 du jeu sont placés et percés à travers la coupe 30 (figures 3 et 5). Les trous 106 et 108 sont utilisés pour obtenir l'installation du bouton d'actionnement 44 et du bouton de libération 42. Un manchon de guidage 110 est également installé avec le bouton 42. Sur la surface inférieure de la coupe 30, des trous nécessaires sont prévus pour la fixation du rebord 26 (figure 2) entre la plaque de base 38 et l'organe inférieur de structure 27. De plus, un trou 114 avec jeu est prévu pour la goupille 20. En conséquence, des ajustements finals sont possibles pour tenir compte des conditions esthétiques de rutilisateur, qui sont importantes pour dicter la façon dont les matériaux de surface 24 sont laminés en place. Sur les figures 3 et 5, il faut noter par exemple que la "peau" simulée par les matériaux 24 est légèrement surélevée à proximité des boutons 44 et 42. Cette légère protubérance permet à l'utilisateur de la prothèse 10 de "sentir" facilement et ainsi de localiser le bouton d'actionnement 44 et également le bouton de libération 42. Ainsi, même si ces boutons ne sont pas à l'extérieur de la prothèse 10 et qu'ainsi ils sont masqués de la vue, ce qui est important dans des buts esthétiques, ces boutons sont néanmoins facilement accessibles (au toucher) et peuvent par conséquent être actionnés pour effectuer les ajustements nécessaire du jeu d'emboîtement entre le moignon 14 et la prothèse 10, que cela soit pour éviter une fixation non souhaitable "trop serrée" ou trop "lâche". Pour l'exactitude, il faut mentionner que, quand la prothèse 10 est complète et que l'utilisateur 12 est habitué à ce dispositif, la séquence typique d'utilisation peut être prévue selon le scénario suivant. Au départ, on inspecte le moignon 14 à la recherche de toute abrasion, écorchure visible ou analogue. On applique une crème ou lotion recommandée au moignon 14 et la vessie en 7 2707157 caoutchouc est tirée par dessus. Ensuite, le moignon 14 est guidé dans la coupe de manière que la goupille 20 prenne sa position active o elle dépasse dans le mécanisme d'accouplement 22. Le bouton d'actionnement 44 est alors actionné extérieurement en étant pressé, au toucher, à travers la "peau" externe de la prothèse, le nombre de fois o ce bouton est pressé étant fonction de l'étendue d'avance de la goupille 20 sur le mouvement de descente dans le mécanisme d'accouplement 22 pour produire une fixation qui soit confortable selon la façon dont le moignon d'amputation s'adapte dans la coupe 30. Pendant l'utilisation, et en particulier pendant une période d'usage en supportant le poids, l'utilisateur 12 peut sentir que la prothèse 10 est relâchée. Cela dictera la pression du bouton 44 pour enfoncer plus la goupille 20 dans le mécanisme d'accouplement 22 et ainsi attirer plus amplement le moignon d'amputation maintenant contracté 14 dans la coupe 30. Après une longue période d'usage en supportant le poids, l'utilisateur 12 peut alors sentir qu'il est pratique ou nécessaire de reposer en mode assis ou ne supportant pas le poids. C'est à ce moment que le moignon 14 peut avoir tendance à gonfler ou à se trouver serré dans la coupe 30 et l'utilisateur 12 a alors le choix de presser le bouton de libération 42, de nouveau d'une manière externe, au toucher, à travers la "peau" simulée de la prothèse et après l'avoir localisé de cette manière, de presser le bouton 42. Comme on l'a déjà décrit, la goupille 20 se trouve en conséquence dégagée du mécanisme d'accouplement 22 et le moignon 14 peut alors être sollicité par un mouvement ascendant, hors de la coupe 30, sur l'étendue requise pour augmenter le jeu d'emboîtement entre le moignon 14 et la coupe 30 et restaurer de nouveau une fixation qui est confortable à l'utilisateur. De la description ci-dessus, on peut par conséquent facilement noter que des ajustements, que se soit un serrage ou un desserrage du moignon par rapport à la coupe le recevant dans la prothèse 10 sont un mode d'utilisation important de la prothèse. 8 2707157 REVENDICATIONS 1. Prothèse pour fixation à un moignon d'amputation avec un jeu réglable d'emboîtement, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier connecteur (20) ayant un organe cylindrique avec des gorges annulaires, ayant une position active pouvant s'étendre en relation pendante à partir d'un moignon d'amputation pour sa fixation à ladite prothèse, un second connecteur coopérant (34, 36) ayant une ouverture cylindrique en une position sélectionnée sur ladite prothèse pour recevoir, en relation projetée à travers ladite ouverture du second connecteur, ledit organe à gorges externes dudit premier connecteur, un organe rotatif monté transversalement avec des dents externes en engagement de prise avec l'organe à gorges externes dudit premier connecteur, un premier moyen d'ajustement (44) pour faire tourner ledit organe rotatif dans une direction de rotation pour faire avancer ledit organe à gorges audit contact d'engagement de prise, à raison d'une gorge à la fois, pour diminuer de manière correspondante le jeu d'emboîtement entre le moignon et la prothèse, de l'étendue de l'avance d'une gorge et un second moyen d'ajustement (42) pour libérer en glissant ledit engagement mutuel entre l'organe rotatif et l'organe à gorges du premier connecteur pour permettre l'agrandissement du jeu d'emboîtement entre le moignon et la prothèse, ainsi un fonctionnement sélectif des premier et second moyens d'ajustement permet l'ajustement du jeu d'emboîtement entre le moignon et la prothèse. 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une surface élastique ressemblant à de la peau (24) et les premier et second moyens d'ajustement ont des positions actives internes contre ladite peau pour ainsi permettre la mise en fonctionnement des moyens d'ajustement par contact de pression appliqué extérieurement sur la surface élastique de la prothèse. 3. Prothèse selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un bord placé centralement et des jambes sur ses côtés opposés, délimitant une configuration en U sur un moyen de blocage (94) normalement sollicité par ressort pour faire dépasser ledit bord en relation de blocage avec une gorge choisie (82) du premier connecteur afin de maintenir ledit premier connecteur en une position de mouvement et un moyen formant came (104) sur le second moyen d'ajustement pour bloquer une jambe rencontrée dudit moyen de blocage pendant un mouvement coulissant dudit second moyen d'ajustement, par suite de la libération coulissante de l'engagement de prise entre l'organe rotatif et le 9 2707157 premier connecteur pour forcer de manière correspondante le déblocage du premier connecteur pour qu'ainsi le premier connecteur soit libéré pour permettre un agrandissement du jeu d'emboîtement entre le moignon et la prothèse.