Brevet FR2776175A1 — publié le 19990924

La présente invention concerne un appareil de mesure des zones de pression du pied. Actuellement, les prises d'empreinte des plantes de pied, à des fins de correction orthopédique, sont réalisées par les podologues, soit au moyen d'un tapis encreur couramment désigné par podographe, soit au moyen d'un tapis muni de capteurs de pression communément appelé podomètre électronique. Ces prises d'empreinte sont destinées à révéler les zones d'appui du pied pour pouvoir déterminer, après interprétation, les corrections à apporter pour compenser certaines particularités anatomiques de la voûte plantaire du patient. Toutefois, il a été découvert que, dans la mesure o les prises d'empreintes sont toujours effectuées à plat selon ces techniques connues, les zones de pression du pied sont déplacées vers le talon par rapport aux zones sur lesquelles s'exerce en fait la pression lorsque le patient est chaussé. Il s'ensuit que l'orthèse plantaire réalisée à partir de ces données inadéquates a de grands risques d'être déséquilibrée,20 entrainant ainsi un manque de confort du patient et/ou une correction inappropriée. L'invention permet de remédier à cet inconvénient de l'art antérieur en ce sens qu'elle propose un appareil de mesure des zones de pression des pieds d'un patient, du type comprenant un réseau de capteurs sensibles à la pression et adaptés à délivrer, en fonction de la pression subie, des signaux qui, après traitement, permettent de visualiser et/ou d'imprimer les zones de pression et/ou des valeurs caractéristiques desdites zones, caractérisé en ce qu'il30 comporte, d'une part, deux pièces de support dont chacune présente une face reproduisant la forme et la cambrure intérieures, respectivement, d'une chaussure droite et d'une chaussure gauche, et, d'autre part, deux tels réseaux de capteurs, dont chacun est disposé sur une carte semi-rigide35 montée sur ladite face de chacune desdites pièces. La carte semi-rigide peut être constituée d'une carte à base de matériau epoxy, et chacun desdits réseaux de capteurs peut être constitué d'une série d'électrodes montées sur un circuit imprimé formé sur ladite carte et en contact avec une 5 couche de matériau conducteur déformable présentant une résistance variable en fonction de son épaisseur. Dans une forme d'exécution préférée, l'appareil selon l'invention est recouvert d'un capot dans lequel sont ménagés deux évidements dont les contours ont la forme respective de deux semelles de chaussure de grande taille, et ledit capot est en outre équipé d'un curseur monté mobile en translation dans chacun desdits évidements et susceptible d'épouser le dos du talon du patient, de manière à adapter l'appareil à la pointure du patient.15 Selon un autre aspect, la présente invention concerne l'utilisation de l'appareil précité pour l'analyse statique des zones de pression du pied. Selon un autre aspect encore, la présente invention concerne un procédé de mesure des zones de pression des pieds d'un patient, comprenant les étapes consistant: a) à déterminer, au moyen d'un appareil selon l'invention, le point d'appui maximum et les centres de poussée gauche, droit et global de chacun des pieds du patient, et b) à calculer pour chacun des pieds du patient, à partir de ces déterminations, la pression maximale, la pression moyenne et la surface d'appui. L'appareil ou le procédé de mesure selon l'invention peuvent être utilisés dans un procédé de réalisation d'une orthèse plantaire, comprenant les étapes consistant: a) à mesurer les zones de pression des pieds d'un patient au moyen de l'appareil, ou suivant le procédé, définis ci-dessus, b) à en déduire la ou les correction(s) orthopédique(s) à apporter, et c) à thermoformer une feuille thermoplastique en une forme tenant compte desdites corrections. Avantageusement, l'étape de thermoformage ci-dessus comprend le thermoformage d'une feuille thermoplastique dans un moule positionné, avec au moins un élément correcteur orthopédique choisi en fonction des corrections éventuelles à apporter, sur lesdits capteurs. De cette manière, l'appareil de mesure selon l'invention peut être facilement transformé en une platine de thermoformage permettant de réaliser une10 orthèse plantaire appropriée immédiatement après que les corrections à apporter aient été déterminées. L'invention sera mieux comprise, et ses avantages ressortiront mieux, à la lumière de la description détaillée suivante, prise en combinaison avec les dessins annexés dans15 lesquels: la figure 1 est une vue schématique, en perspective éclatée, d'une forme d'exécution préférée de l'appareil de mesure selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale, prise selon la ligne II-II, de l'appareil illustré à la figure 1; la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale, à plus grande échelle, des capteurs utilisés dans la présente invention; et25 la figure 4 est une vue schématique en perspective, partiellement éclatée, d'une platine de thermoformage pouvant être obtenue à partir de l'appareil illustré à la figure 1. Si l'on se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2, on voit que l'appareil 1 selon l'invention comporte une plaque de fond 2 adaptée à coopérer, dans la forme d'exécution illustrée, avec un capot 11 dans lequel sont ménagés deux évidements 12, 13 dont les contours ont la forme respective de deux semelles de chaussure de grande taille et qui peuvent, par exemple, avoir chacun une longueur d'environ 37 cm et une largeur d'environ 13 cm. Le capot lui-même peut avoir une longueur d'environ 45 cm, une largeur d'environ 41 cm et une hauteur d'environ 10 cm. La plaque de fond 2 et le capot 11 peuvent par exemple être constitués de polyuréthanne. Comme on le voit mieux à la figure 2, le capot 11 est équipé d'un curseur 14 monté mobile en translation dans chacun desdits évidements 12, 13 et susceptible d'épouser le dos du talon du patient (non représenté), de manière à adapter l'appareil 1 à la pointure du patient. Le curseur 14 peut par exemple être manoeuvré à l'aide d'une molette 2010 entre une position totalement rétractée correspondant à la pointure maximale et une position entièrement projetée correspondant à une pointure 34 selon les normes européennes, le curseur pouvant être immobilisé entre ces deux positions. Si l'on revient à la figure 1, on voit que deux pièces de support 3, 4 sont respectivement fixées par un moyen de fixation quelconque, par exemple par vissage, sur la plaque de fond 2. Chacune de ces pièces 3, 4 présente une face 3a, 4a reproduisant la forme et la cambrure intérieures, respectivement, d'une chaussure droite et d'une chaussure gauche. Les pièces 3, 4 peuvent par exemple être faites de polyuréthanne moulé. Deux cartes semi-rigides 5, 6, à base d'un matériau epoxy, sont respectivement fixées, par exemple collées, aux faces 3a, 4a des pièces de support 3, 4 de manière à épouser leur forme. Un réseau de 512 capteurs 7,25 disposés selon une matrice de 32 x 16 capteurs définissant une surface active d'environ 37 x 13 cm, est prévu sur chacune des cartes 5, 6, lesquelles peuvent par exemple avoir une longueur d'environ 43 cm et une largeur d'environ 20 cm. La figure 3 illustre schématiquement la structure des capteurs utilisés dans cette forme d'exécution de l'invention, qui sont décrits plus en détail dans les brevets FR-A-2 273 257 et FR-A-2 330 996. D'une manière générale, les capteurs illustrés à la figure 3 sont constitués d'une série d'électrodes 7 disposées sur une carte de circuit imprimé 8 et recouvertes d'une couche 9 d'élastomère alvéolaire dopé, du type à alvéoles fermées, tel que du caoutchouc dopé, chargée de particules de carbone conductrices et elle-même revêtue d'une couche de métallisation 21. La couche élastomère 9 utilisée présente une résistance variant avec son épaisseur. L'épaisseur de la5 couche 9 peut être d'environ 3 mm lorsqu'elle n'est pas soumise à une pression. Le fonctionnement des capteurs est le suivant: tandis qu'une pression est exercée, par exemple par un orteil 10, sur la couche élastomère 9, selon la flèche F, l'épaisseur de10 la couche 9 diminue, ce qui abaisse sa résistance. La tension V alimentant la couche étant maintenue constante, l'intensité qui la traverse augmente donc, et elle est mesurée par les électrodes 7 formant capteurs analogiques. Dans la présente invention, comme illustré à la figure 2, les capteurs sont recouverts d'une couche d'accrochage en velours 22, formée d'un matériau d'attache auto-agrippant, tel que du velours Velcro , dont l'utilité ressortira de la description de la figure 4. Les deux réseaux de capteurs illustrés à la figure 1 sont connectés à un ordinateur (non représenté) au moyen d'une carte d'interface telle que celle équipant le Podomètre Electronique PEL 38 commercialisé par MIDI CAPTEURS, Toulouse, France. Un logiciel utilisable pour la gestion des réseaux de capteurs et le traitement des informations25 fournies par ceux-ci, notamment l'acquisition, l'enregistrement, la visualisation et l'impression des données obtenues avec l'appareil selon la présente invention, est également fourni avec le Podomètre Electronique PEL 38. En particulier, le logiciel utilisé est adapté a généré des cartographies de pression permettant de visualiser la position du point d'appui maximum, des centres de poussée gauche et droit et du centre de poussée global sur chaque empreinte de pied. Il permet également de calculer, à partir de ces données, et pour chaque pied du patient, la pression35 maximale, la pression moyenne et la surface d'appui. Les résultats fournis par le traitement informatique des données issues des capteurs peuvent être utilisés pour déterminer la correction orthopédique à apporter au patient et fabriquer ainsi une semelle orthopédique ou orthèse5 plantaire adaptée à ses besoins. Pour ce faire, l'appareil illustré sur les figures 1 et 2 peut être transformé en platine de thermoformage, comme représenté à la figure 4. Sur la figure 4, on voit un élément correcteur orthopédique 23, qui a été choisi en fonction des résultats des mesures effectuées au moyen de l'appareil 1 selon l'invention. L'élément correcteur 23 est destiné à être positionné, en un emplacement choisi, dans l'appareil 1 et il est habituellement recouvert d'un matériau d'attache auto-15 agrippant adapté à coopérer avec le matériau 22 prévu au fond des évidements 12, 13 ménagés dans le capot 11. La platine de thermoformage 15 illustrée comprend en outre un moule 16 interchangeable en fonction de la pointure du patient. Le moule 16 définit, d'une part, une surface20 plane 17 destinée à reposer sur la surface supérieure lla du capot 11 et présentant deux découpes 26, 27 et, d'autre part, deux prolongements sans fond 18, 19 qui s'étendent respectivement depuis les bords desdites découpes 26, 27. Les parois desdits prolongements 18, 19 reproduisent respectivement la forme intérieure d'une chaussure droite et d'une chaussure gauche, tandis que leur bord inférieur 25 est adapté à épouser la surface du fond des évidements 12, 13, respectivement. Le moule 16 peut par exemple être constitué de polyuréthanne. Deux coussins en mousse, tels que 24, sont prévus pour être respectivement insérés dans les prolongements 18, 19 et appliqués au fond des évidements 12, 13, sur la couche d'accrochage 22. La platine de thermoformage 15 peut être utilisée de manière analogue au procédé décrit dans le brevet FR-A- 2 551 346, c'est-à-dire qu'une fois la platine assemblée, une feuille de matériau thermoplastique ramolli à la chaleur (non représenté) peut être appliquée sur chacun des coussins en mousse 24. Le patient vient ensuite se placer debout dans la5 platine 15, un pied dans chaque cavité 26, 27, de façon à ce que son poids contraigne les feuilles à prendre une forme combinant celle de ses propres pieds et des faces 3a, 4a des pièces 3, 4 (figure 1), modifiées par les éléments correcteurs, tels que 23. On obtient ainsi une semelle10 orthopédique. Il est bien entendu que la platine de thermoformage 15 peut également être utilisée pour fabriquer des semelles destinées à être portées dans des chaussures à hauts talons. Dans ce cas, des cales de cambrure seront disposées au-dessus15 ou en-dessous des coussins 24. On comprend donc que l'invention fournit un appareil de mesure des zones de pression des pieds d'un patient qui tient compte de la cambrure habituelle d'un pied chaussé et peut être facilement transformé en une platine de thermoformage permettant de fabriquer une orthèse plantaire en tenant compte, d'une part, de la forme des chaussures dans lesquelles elle est destinée à être insérée et, d'autre part, des mesures fournies par l'appareil selon l'invention. REVENDICATIONS 1- Appareil (1) de mesure des zones de pression des pieds d'un patient, du type comprenant un réseau de capteurs (7) sensibles à la pression et adaptés à délivrer, en fonction de la pression subie, des signaux qui, après traitement, permettent de visualiser et/ou d'imprimer les zones de pression et/ou des valeurs caractéristiques desdites zones, caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, deux10 pièces de support (3,4) dont chacune présente une face (3a,4a) reproduisant la forme et la cambrure intérieures, respectivement, d'une chaussure droite et d'une chaussure gauche, et, d'autre part, deux tels réseaux de capteurs (7), dont chacun est disposé sur une carte semi-rigide (5,6) montée sur ladite face (3a,4a) de chacune desdites pièces (3,4). 2- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite carte semi-rigide (5,6) est constituée d'une carte à base de matériau epoxy, et en ce que chacun desdits réseaux de capteurs est constitué d'une série d'électrodes (7) montées sur un circuit imprimé (8) formé sur ladite carte (5,6) et en contact avec une couche de matériau conducteur déformable (9) présentant une résistance variable en fonction de son épaisseur.25 3Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est recouvert d'un capot (11) dans lequel sont ménagés deux évidements (12,13) dont les contours ont la forme respective de deux semelles de chaussure de grande taille, et en ce que ledit capot (11) est en outre équipé30 d'un curseur (14) monté mobile en translation dans chacun desdits évidements (12,13) et susceptible d'épouser le dos du talon du patient, de manière à adapter l'appareil (1) à la pointure du patient. 4- Utilisation de l'appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour l'analyse statique des zones de pression du pied. 5. Procédé de mesure des zones de pression des pieds d'un patient, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant: a) à déterminer, au moyen d'un appareil selon l'une des revendications 1 à 3, le point d'appui maximum et les centres de poussée gauche, droit et global de chacun des pieds du patient, et b) à calculer pour chacun des pieds du patient, à partir de ces déterminations, la pression maximale, la pression moyenne et la surface d'appui. 6. Procédé de réalisation d'une orthèse plantaire, comprenant les étapes consistant: a) à mesurer les zones de pression des pieds d'un patient au moyen de l'appareil selon l'une des revendications 1 à 3, ou suivant le procédé défini dans la revendication 5, b) à en déduire la ou les correction(s) orthopédique(s) à apporter, et c) à thermoformer une feuille thermoplastique en une forme tenant compte desdites corrections. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape de thermoformage (c) comprend le thermoformage d'une feuille thermoplastique dans un moule positionné, avec au moins un élément correcteur orthopédique (23) choisi en fonction des corrections éventuelles à apporter, sur lesdits25 capteurs.