Brevet FR2802801A1 — publié le 20010629

ORTHESE FACILITANT LA STATION DEBOUT ET LA MARCHE, EN PARTICULIER PROLONGEE La présente invention se rapporte à une orthèse facilitant la station debout et la marche, en particulier prolongée. Les forces armées ont déjà tenté de réaliser des moyens permettant de faciliter diverses missions militaires exécutées à pied, en amplifiant les capacités physiques des soldats chargés de ces missions. Ainsi, on connaît par exemple un système permettant à opérateur de charger des bombes dans un avion. Un tel système est assimilable à un robot fonctionnant en mode maître-esclave, et ne peut faciliter par les déplacements pédestres de l'opérateur, en particulier lorsque ce dernier doit se déplacer en terrain accidenté et/ou sur un long trajet. Dans un autre domaine, celui de la médecine, on cherche à permettre la marche à des paraplégiques. Dans ce domaine, il existe un grand nombre d'orthèses qui permettent de suppléer certaines fonctions déficientes (orthèses telles que genouillères, ceintures, corsets divers ... ) et qui s'adaptent sur différentes parties du corps. A cet effet, les fabricants fournissent différents modules de taille variable, qui sont assemblés sur mesure sur les patients par un orthoprothésiste. Aucune ces orthèses connues ne permet de faciliter la station debout ou la marche sans béquilles à des personnes atteintes de déficiences musculaires, sans toutefois être paralysees. La présente invention a pour objet une orthèse (prothèse orthopédique) facilitant la station debout et la marche, même prolongée, quelle soit la qualité du terrain sur lequel ont lieu les déplacements (terrain plat, en pente, en escaliers, accidenté ... ), même pour des personnes handicapées (atteintes de déficiences musculaires ... ), mais non complètement paralysées, sans présenter de gêne pour l'utilisateur. L'orthèse conforme à l'invention comporte un squelette articulé comprenant deux jambières auxquelles est relié de façon articulée un support du bassin de l'utilisateur. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation, pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une vue de face d'un premier mode réalisation d'une orthèse médicale conforme à l'invention -, les figures 2 et 3 sont respectivement une vue partielle de face et une vue de profil du mode de réalisation l'orthèse médicale de la figure 1; les figures 4 et 5 sont respectivement une vue perspective trois-quarts avant et une vue en perspective trois quarts arrière d'une orthèse pour personne valide, en particulier pour fantassin, conforme à l'invention ; et - les figures 6 et 7 sont respectivement une vue en perspective trois-quarts avant et une vue en perspective trois-quarts arrière de l'orthèse des figures 4 et 5 équipant un fantassin. L'invention est décrite ci-dessous pour deux cas particuliers d'utilisation (orthèse médicale et orthèse pour fantassin), mais il est bien entendu qu'elle n'est pas limitée à ces deux seules applications, et qu'elle peut être mise en oeuvre dans de nombreuses autres applications pour lesquelles désire accroître les possibilités de station debout (par exemple station debout prolongée) et de marche d'un utilisateur (augmentation de sa rapidité et/ou de son endurance, possibilité d'emporter une charge plus lourde, ... ). L'orthèse de l'invention a pour but de transférer la majeure partie du poids l'utilisateur (compris entre sa tête et son bassin) au soi, et d'autre part de récupérer de l'énergie élastique au cours de certaines phases de la marche pour la restituer ensuite dans d'autres phases. A cet effet, le dispositif de l'invention se présente sous forme d'une orthèse rigide polyarticulée comportant, au niveau des articulations, des dispositifs élastiques comprenant des ressorts et/ou des amortisseurs. La rigidité de l'orthèse assure le transfert au sol d'une grande partie du poids de l'utilisateur, tandis que les dispositifs élastiques combinés avec les articulations permettent la récupération et la restitution d'énergie pendant diverses phases de la marche. L'orthèse médicale 1 représentée sur les figures 1 à 3 comporte essentiellement un support de bassin 2, et, pour chacune des jambes de l'utilisateur, une jambière articulée, respectivement 3, 4. Le support de bassin 2 comporte une pièce pelvienne 5 se présentant sous forme d'une large ceinture enserrant le haut du bassin, et reliée par deux attaches élastiques 6, 7 à la partie supérieure postérieure de chacune jambières 3, 4 respectivement. Ces attaches 6, 7 peuvent être par exemple des larges bandes de caoutchouc. En outre, la pièce pelvienne 5 est reliee latéralement aux jambières 3, 4 par des liaisons rigides articulées 8, s'étendant long des parties extérieures des jambes de l'utilisateur, et liaisons rigides articulées 8A, 9A s'étendant le long des parties intérieures ses jambes. Chacune des jambières 3, 4 comporte essentiellement une embrasse cuisse 10, 11 respectivement, enserrant chacune la partie supérieure de la cuisse correspondante de l'utilisateur, une embrasse de jambe 12, 3 respectivement, enserrant chacune la jambe correspondante légèrement en dessous du genou, et se prolongeant vers le bas par une bande posterieure 14, 15 appliquée contre la partie postérieure de la jambe dont elle épouse la forme et s'étendant jusque sous le pied. Ces bandes 14, 15 sont rigides et présentent, au niveau de la cheville un rétrécissement 14A 15A respectivement, ce qui les rend relativement souples à ce niveau, formant ainsi une pseudo-articulation de la cheville. On va maintenant décrire la liaison rigide articulée 8, seule représentée en détail sur le dessin, étant bien entendu que la liaison 9 en est la réplique symétrique, et que les liaisons 8A, 9A leur sont similaires, à seule différence notable qu'elles n'ont que deux éléments et que leur extrémité supérieure est fixée à l'embrasse de cuisse 10, 11. Cette liaison comporte, de haut en bas, trois éléments rigides, 16 à 18 respectivement, reliées par des articulations 19 et 20 respectivement. Les liaisons 8A, 9A ne comportent chacune que deux éléments, respectivement 8B, 8C et 9B, 9C. Ces éléments ont articulés, au niveau des genoux, en 20 A, 20B pour liaisons 8A, 9A respectivement. articulations 19 et 20 sont similaires. L'articulation 19 située sensiblement au niveau du condyle supérieur du fémur et l'articulation 20 est situee sensiblement au niveau du genou. Elles sont munies chacune d'un dispositif de verrouillage en extension 21, 22 respectivement, permettant d'ajuster finement la longueur utile de la liaison à la longueur jambes de l'utilisateur. Ces dispositifs de verrouillage sont, par exemple, du type à trou oblong longitudinal pratiqué dans l'un des éléments 16, 17 et vis et écrou de blocage solidaires de l'articulation correspondante. L'elément 16 est fixe à sa partie supérieure à la pièce 5, et l'élément 18 est fixé à sa partie inférieure à la partie supérieure de la bande 15. Un dispositif élastique de rappel 23 force les éléments 17, 18 à être sensiblement alignés en les faisant tourner autour de l'articulation 20 lorsque l'utilisateur plie le genou. Dans le cas l'exemple représenté en figures 2 et 3, ce dispositif 23, par exemple en caoutchouc, est formé d'une pièce centrale 24, disposée devant la rotule, de laquelle s'étendent en X des bras 25A à 25D, qui sont fixés de manière appropriée aux éléments 17, 18 et 8B 8C adjacents aux articulations 20, 20A respectivement, à quelques centimètres de ces articulations. L'orthèse 26, représentée en figures 4 à 7, est principalement destinée aux personnes valides ayant à effectuer de longues marches à vitesse normale, ou bien de courtes marches à grande vitesse et/ou ayant de lourdes charges à porter et/ou ayant des obstacles à franchir par bond, saut ou escalade. Cette orthèse a une structure autoporteuse permettant de supporter la partie supérieure du corps de l'utilisateur (à partir de son bassin), ce qui soulage d'autant ses jambes. Ainsi, l'énergie des muscles de ses jambes, peut être consacrée à l'amélioration des performances de l'utilisateur (marche plus rapide, emport d'une charge plus lourde, ... ). L'orthèse 26 comporte un siège-support 27, enserrant et supportant le bassin de l'utilisateur, relié latéralement (le long des faces extérieures des jambes de l'utilisateur), à des orthèses 28, de pied gauche et droit, respectivement, par des orthèses rigides articulées 30, 31 de jambes gauche et droite, ces orthèses constituant les jambières précitées. Le siège-support 27 comporte par exemple, comme représenté sur le dessin, un dosseret 32, appliqué contre le bas du dos de l'utilisateur, muni sa partie supérieure d'une sangle 33 et à sa partie inférieure d'une sangle 34, ces sangles enserrant le bassin de l'utilisateur à sa partie supérieure et à sa partie inférieure. Une sangle antérieure centrale de bassin 35 relie par-devant les sangles 33 et 34. Les orthèses 30 et 31 sont formées chacune de deux éléments rigides, respectivement 36, 37 pour la première et 38, 39 pour la seconde. Ces éléments sont articulés entre eux à la hauteur du genou de l'utilisateur, et s'étendent du siège-support 27 jusqu'aux orthèses de pied. Les articulations sont respectivement référencées 40, 41. Les éléments supérieurs 36, 38 sont reliés au support 27 (par exemple aux attaches de la sangle 34) par des articulations 42, 43. Les éléments inférieurs 37, 39 sont reliés aux orthèses de pied 28, 29 par des articulations 44, 45, respectivement. Ces orthèses de pied sont, par exemple, des supports en forme de sabots ouverts dans lesquels l'utilisateur enfile ses chaussures d'un simple geste et qui maintiennent fermement ces chaussures. Pour bien maintenir les jambes de l'utilisateur, on fixe à la partie inférieure du support 27 des serre-cuisse 46, 47, puis à la partie inférieure des éléments 36, 38 des serre-genou supérieurs 48, 49 (enserrant les jambes un peu au-dessus des genoux) et à la partie supérieure des éléments 37, 39 des serre-genou inférieurs 50, 51 (enserrant les jambes un peu en dessous des genoux). Ces serre-cuisse et serre-genou comportent par exemple une sangle ou courroie réglable permettant de les adapter à l'utilisateur. Ainsi, l'orthèse de l'invention permet, grâce à la rigidité de ses éléments porteurs et à la façon dont elle supporte une grande partie du poids de l'utilisateur, de soulager la station debout et de faciliter la marche, en particulier la marche prolongée, avec ou sans charge, en diminuant considérablement la fatigue de l'utilisateur. Elle peut être mise en oeuvre, selon ses différents modes de réalisation, aussi bien par des personnes valides que par des personnes handicapées ( mais non paralysées). Bien entendu, cette orthèse peut être motorisée de façon appropriée, par exemple en disposant des amplificateurs d'effort au niveau des articulations. Des capteurs enregistrent la pression du corps sur l'orthèse et permettent de commander des moteurs qui actionnent l'orthèse. REVENDICATIONS 1 - Orthèse facilitant la station debout et la marche, caractérisée ce qu'elle comporte un squelette articulé (1,26) comprenant deux jambières (3,4 ou 30,31) auxquelles est relié de façon articulée un support (2,27) du bassin de l'utilisateur. 2 - Orthèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque jambière comporte une embrasse de cuisse (10), une embrasse de jambe (12,13,14,15) et des liaisons articulées entre les embrasses et support de bassin (8,8A,9,9A). 3 - Orthèse selon la revendication 2, caractérisée en ce l'embrasse de jambe comporte une partie enserrant la jambe sous le gerTou 13) et se prolongeant, à l'arrière de la jambe par une partie relativement rigide (14,15) s'étendant jusque sous le pied et présentant un rétrécissement 4A, 1 5A) au niveau de la cheville. 4 - Orthèse selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce support de bassin comporte une pièce pelvienne (5) enserrant le haut du bassin et reliée de façon élastique (6,7) à chacune des jambières. 5 - Orthèse selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la liaison articulée (8,9) entre le support de bassin et chacune des jambières comprend, du côté extérieur, trois éléments rigides (16,17,18) articulés au niveau du bassin et du genou (19,20), et, du côté intérieur, deux éléments rigides (8B, 8C, 9B, 9C) articulés entre eux au niveau du genou (20A, 20B), et un dispositif de rappel élastique (24) disposé au niveau du genou et relié, par l'avant (25A à 25 D) aux quatre éléments aboutissant aux articulations du genou. 6 - Orthèse selon la revendication 1, caractérisée en ce chaque jambière comporte deux éléments rigides (36.37,38,39) articulés niveau du genou (40,41), reliés de façon articulée (42,43) au support de bassin (27) et à orthèses de pied (28,29), ainsi que des serre-genou (48 à 51). 7 - Orthese selon la revendication 6, caractérisée en ce que le support de bassin comporte un dosseret (32), des sangles de bassin (33,34,35) et des serre-cuisses (46,47). 8 - Orthèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est motorisée.