Brevet FR2762208A1 — publié le 19981023

L'invention se rapporte à un dispositif d'articulation pour orthèse et prothèse des membres inférieurs et notamment du genou. L'orthèse est un système mécanique suppléant un membre déficient ou paralysé qui ne permet plus de supporter la charge qu'il doit notamment supporter, tel pour la jambe le poids du corps. Pour comprendre le besoin d'utiliser une orthèse du genou, il faut avant tout analyser la marche. Le cycle de la marche peut se décomposer en quatre phases dont on considère généralement que le point de départ est l'instant o le poids du corps est réparti à 50% sur chaque membre. Pour une orthèse du genou droit, on considéra alors que le point de départ commence lorsque le membre droit est en arrière. Dans cette première phase, la pression s'exerçant sur le genou droit diminue et est reportée progressivement sur le genou gauche valide. Lorsque le poids du corps repose sur la jambe gauche, la jambe droite est ramenée vers l'avant et la flexion jambe/cuisse augmente. La troisième phase commence lorsque le talon du pied droit repose sur le sol et qu'une partie du poids du corps se reporte sur ce genou droit. Lors de la quatrième phase, le poids s'exerçant sur la jambe droite augmente progressivement et la jambe gauche peut alors être ramenée vers l'avant. C'est principalement lors de la troisième phase et de la quatrième phase que l'orthèse doit suppléer à la défaillance du genou et c'est pendant la troisième phase que les conditions sont extrêmes. Classiquement, un dispositif d'articulation, notamment du genou, comprend: - une première partie ajustée sur la cuisse, - une deuxième partie ajustée sur la jambe et - une articulation reliant les deux parties précitées. Pour éviter, lors de la marche, que le membre inférieur se dérobe sous le poids de l'individu en raison de la déficience du genou, il est connu de prévoir sur l'articulation de l'orthèse un verrouillage en rotation. Ainsi, l'articulation est verrouillée en rotation lorsque le membre inférieur est tendu et, pour permettre la flexion, on déverrouillera momentanément la dite articulation. Cette méthode a pour inconvénient de condamner la flexion du genou pour les patients dont les défaillances ne sont qu'occasionnelles. Par ailleurs, le déverrouillage nécessite une action volontaire sur un moyen de commande. Au lieu d'un verrouillage en rotation, il est connu WO-A- 95.06499 d'équiper ces articulations d'un frein. L'action du frein peut être variable suivant l'orientation que la jambe prend par rapport à la cuisse au cours de la marche, mais les réglages sont délicats et doivent être souvent refaits en raison de l'usure. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est une orthèse du type cité plus haut qui remédie à ces inconvénients. L'invention a pour objet un dispositif d'articulation pour membre inférieur comprenant: - une première partie notamment ajustée sur la cuisse, - une deuxième partie notamment ajustée sur la jambe, - une articulation reliant les deux parties précitées et - un moyen de verrouillage en rotation de l'articulation, ce dispositif d'articulation étant caractérisé en ce qu'il comprend, sous le pied du membre inférieur considéré, un détecteur de poids qui, au delà d'une valeur de charge prédéterminée, commande le verrouillage en rotation de l'articulation. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faites à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement: - figure 1: un dispositif d'articulation selon l'invention, - figure 2: un détail du dispositif d'articulation en perspective, - figure 3: le détail de la figure 2 vue selon une autre direction, - figure 4: un détail de la figure 2 ou 3. En se reportant au dessin, on voit que l'orthèse ou la prothèse i de membre inférieur pour pallier à la déficience du genou comprend: - une première partie 2 notamment ajustée sur la cuisse, - une deuxième partie 3 notamment ajustée sur la jambe, - une articulation 4 reliant les deux parties précitées et - un moyen 5 de verrouillage en rotation de l'arti- culation. Ce dispositif d'articulation permet la marche et autorise la flexion du membre inférieur. Dans le cas d'une prothèse, la deuxième partie se prolonge par l'élément prothètique remplaçant la partie du membre inférieur disparue. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif d'articulation comprend, sous le pied du membre inférieur considéré, un détecteur 6 de poids qui, au delà d'une valeur de charge prédéterminée, commande le verrouillage en rotation de l'articulation 4. Le détecteur 6 de charge consiste, de préférence, en une poche 6 contenant un fluide qui, au travers d'une conduite 7, actionne le moyen de verrouillage. Le fluide peut être faiblement compressible, tel un liquide, mais de préférence il est compressible et il consiste en de l'air. Le moyen 5 de verrouillage en rotation interdit la flexion du membre inférieur mais autorise cependant son extension lorsque ce dispositif de verrouillage est activé. Egalement, ce moyen de verrouillage permettra une amplitude de rotation de quelques degrés d'une partie par rapport à l'autre même pendant la phase de verrouillage. Ce moyen 5 de verrouillage comprend un secteur denté 8 et un loquet 9 articulé autour d'un axe 10 transversal à la marche et déplacé d'une position neutre vers sa position de verrouillage par un actionneur 11 relié au détecteur 6 de charge. Avantageusement, le moyen de verrouillage est une roue a rochet, c'est à dire une roue à dents taillées en biseau de façon à ne pouvoir soulever que, dans un sens, un cliquet qui l'immobilise en rotation dans l'autre sens. Avantageusement, l'actionneur 11 se présente sous la forme extérieure d'une ventouse comprenant une base 12 de laquelle s'élève une paroi 13 cylindrique comprenant des moyens 14 pour que sa dimension axiale soit variable. Cette ventouse est reliée à la conduite 7 elle-même reliée à la poche précitée. Cet actionneur simple effet est ramené en sa position neutre par un moyen de rappel 16 constitué notamment par l'élasticité de sa paroi latérale en forme de soufflet. En complément de cette élasticité, est prévu un ressort 15 de rappel. L'actionneur sera logé dans une cavité que présente l'une des deux pièces mobiles de l'articulation. Cet actionneur sera guidé en translation par exemple à l'aide d'un manchon. La taille de la poche est déterminée en fonction des divers paramètres que sont: - la force à appliquer sur le cliquet pour éviter un déverrouillage accidentel, la hauteur de l'articulation par rapport au sol et la perte de charge engendrée par la conduite allant de la poche à l'actionneur, - la compressibilité du fluide et - le poids minimal permettant le verrouillage. Eventuellement, on peut prévoir un moyen moteur tel un vérin facilitant le passage en extension du membre. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'articulation pour orthèse et prothèse des membres inférieurs et notamment de genou comprenant: - une première partie (2), une deuxième partie (3), - une articulation (4) reliant les deux parties précitées et - un moyen (5) de verrouillage en rotation de l'articu- lation, ce dispositif d'articulation étant CARACTERISE en ce qu'il comprend, sous le pied du membre inférieur considéré, un détecteur (6) de poids qui, au delà d'une valeur de charge prédéterminée, commande le verrouillage en rotation de l'articulation (4). 2. Dispositif d'articulation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le détecteur (6) de charge consiste en une poche (6) contenant un fluide qui, au travers d'une conduite (7), actionne le moyen de verrouillage. 3. Dispositif d'articulation selon la revendication 2 caractérisé en ce que le fluide est faiblement compressible. 4. Dispositif d'articulation selon la revendication 2 caractérisé en ce que le fluide est compressible. 5. Dispositif d'articulation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen (5) de verrouillage en rotation est un moyen pour interdir la flexion du membre inférieur mais autoriser cependant son extension. 6. Dispositif d'articulation selon la revendication 5 caractérisé en ce que le moyen (5) de verrouillage est une roue à rochet. 7. Dispositif d'articulation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen (5) de verrouillage comprend un secteur denté (8) et un loquet (9) articulé autour d'un axe (10) transversal à la marche et déplacé d'une position neutre vers sa position de verrouillage par un actionneur (11) relié au détecteur (6) de charge. 8. Dispositif d'articulation selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'actionneur (11) se présente sous la forme extérieure d'une ventouse comprenant une base (12) de laquelle s'élève une paroi (13) cylindrique comprenant des moyens (14) pour que sa dimension axiale soit variable. 9. Dispositif d'articulation selon la revendication 7 ou 8 caractérisé en ce que l'actionneur (11) simple effet est ramené en sa position neutre par un moyen de rappel (16) constitué notamment par l'élasticité de sa paroi latérale en forme de soufflet. 10. Dispositif d'articulation selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comprend un ressort (15) de rappel.