Brevet FR2826259A1 — publié le 20021227

La présente invention concerne un appareil de massage par jets d'eau permettant de traiter simultanément les faces dorsales et ventrales d'un patient en position allongé sur le dos. L'appareil est destiné préférentiellement à des praticiens en kinésithérapie. Au cours du traitement, le patient est protégé de l'humidité par des membranes en matériaux souples et élastiques qui n'atténuent que très faiblement l'effet mécanique de l'impact des jets d'eau sur le corps du patient. Les appareils de massage automatique existants actuellement sur le marché ne permettent pas de masser simultanément les deux faces du corps du patient. Le maintien du patient en position allongée est généralement obtenu par un matelas liquide qui produit nécessairement une forte atténuation des jets que l'on peut produire pour provoquer le massage de la face inférieure. Lorsque cette atténuation est compensée par une puissance élevée de l'installation produisant la circulation du liquide, la zone d'impact des jets demeure toutefois large et relativement imprécise. L'appareil selon l'invention met en oeuvre des dispositions techniques différentes sur ses parties inférieure et supérieure afin d'obtenir dans les deux cas des effets d'impact aussi précis que possible. La partie inférieure consiste en une cuve parallélépipédique de 1800 mm x 600 mm sur 350 mm de hauteur au-dessus de laquelle est tendue une membrane de caoutchouc naturel de 1 mm d'épaisseur. Le soutien du patient est obtenu par la combinaison des effets de la tension de la membrane tout autour de la cuve et de surpression d'air au-dessous de ladite membrane. L'ajustement de la position du patient est obtenu par modification d'une consigne de régulation de la pression d'air dans la cuve est permet d'assurer à la fois le confort du soutien par la membrane et un contact le plus large possible entre la face ventrale du patient et la membrane supérieure de l'appareil. Cette consigne doit être ajustée visuellement par le praticien utilisateur de l'appareil au moment de l'installation du patient. La régulation de cette consigne de pression est assurée automatiquement grâce à un capteur de pression et à deux vannes électro- commandées d'échappement et d'apport d'air en provenance du réservoir d'air comprimé d'un compresseur. Après la phase d'installation du patient, la consigne de pression d'air n'a plus à être modifiée. La partie supérieure de l'appareil consiste en une cuve renversée de 1500 mm x 700 mm sur 300 mm de hauteur. Selon un procédé préférentiel de réalisation, la partie supérieure est articulée sur des charnières implantées sur une longueur de la cuve. Ces charnières sont équipées d'une combinaison de ressorts métalliques et de ressorts à gaz de façon à équilibrer la partie supérieure en toutes positions et à freiner les mouvements trop brusques. Chacune des parties supérieure et inférieure de l'appareil selon l'invention est équipée d'une rampe de buses embarquée sur un chariot, guidé en translation longitudinale sur toute la longueur, et motorisé. Selon un procédé de fabrication préférentiel, les moteurs sont de type pas à pas , et la transformation du mouvement est obtenue par un double treuil enroulant et déroulant simultanément les deux extrémités d'un câble textile. Le parallélisme du déplacement du chariot est obtenu par la duplication du mécanisme de treuil sur les faces gauches et droites de la cuve. Ce principe permet une importante économie de fabrication par rapport à d'autres principes de transmission synchrone entre un moteur rotatif et un chariot à guidage linéaire ou de transmission asynchrone exigeant alors une chaîne de mesure de la position réelle du chariot. Les matériaux nécessaires pour la réalisation de ce mécanisme sont compatibles avec leur utilisation en ambiance très humide. L'unique étanchéité se situe au niveau de la traversée de la paroi de la cuve par l'axe de sortie du moteur, juste avant son accouplement rigide sur le treuil, et peut être obtenue sans difficulté à l'aide d'un joint à lèvre. Le choix des moteurs pas à pas permet de réaliser l'asservissement en position de chacun des deux chariots en boucle ouverte c'est à dire sans retour d'information sur la position réelle des chariots. Toute séance de massage doit toutefois débuter par une séquence de mise en référence des deux chariots en fin de course. Le déroulement d'une séance de massage est assuré par un automate qui pilote les déplacements des deux chariots en envoyant une succession parfaitement reproductible d'ordres de mouvements incrémentaux dans un sens ou dans l'autre. Le même automate gérant les mouvements des deux chariots, il est alors possible de garantir le synchronisme de leurs déplacements toutes les fois où cela est nécessaire pour les besoins de la thérapie envisagée. Chacun des chariots des parties supérieure et inférieure de l'appareil supporte trois nourrices qui distribuent l'eau en pression sur plusieurs buses. Selon un choix préférentiel, les trois nourrices de la partie inférieure sont affectées respectivement à la colonne vertébrale du patient, à son coté gauche et à son coté droit. La nourrice centrale dessert une seule buse d'un diamètre de 8 mm qui produit le jet d'eau le plus puissant. Les deux nourrices latérales desservent chacune 4 buses de 4 mm de diamètre qui produisent un faisceau de jets d'eau de puissance modérée. Dans la partie supérieure, les trois nourrices sont affectées respectivement aux bandes centrale, latérale gauche et latérale droite du patient, ces bandes se superposant partiellement de manière à produire, suivant le besoin, une plus grande densité de jets d'eau dans la bande centrale. Chacune des nourrices de la partie supérieure supporte cinq buses de diamètre 4 mm. La séparation des bandes latérales droite et gauche du patient permet d'une part de concentrer dans certains cas la puissance hydraulique de l'appareil sur un coté du patient, et d'autre part d'obtenir des effets relaxant par une alternance des jets d'eau entre les deux cotés du patient. Ces nourrices sont alimentées en eau par des tuyaux souples qui sont guidés dans une chaîne porte-câbles en matériau thermoplastique. Dans la cuve inférieure de l'appareil, la chaîne porte-câbles à maillons articulés permet d'une part d'éviter la divagation des tuyaux dans le fond de la cuve et donc les risques de chevauchements incontrôlés et de pincements de ces tuyaux. Dans la partie supérieure, la chaîne porte-câbles évite aux tuyaux d'interférer avec le dispositif de guidage du chariot. Dans les deux cas, les chaînes porte-câbles assurent une fonction de blocage d'un degré de liberté en rotation du chariot selon l'axe transversal de l'appareil. Les chaînes porte-câbles sont implantées chacune au milieu d'un grand coté de leur cuve de manière à permettre à leurs extrémités libres de balayer toute la longueur de course des chariots. Chacune des six nourrices de l'appareil est alimentée depuis la pompe principale par l'intermédiaire d'une vanne électro-commandée contrôlée par l'automate. La synchronisation du contrôle de ces vannes avec les déplacements des chariots est assurée par l'automate. L'eau projetée par les buses de la partie inférieure de l'appareil, après impact sur la membrane en caoutchouc, retombe dans le fond de la cuve qui assure la fonction de réservoir d'eau. Une légère pente d'inclinaison du fond de la cuve permet de drainer l'eau vers un puits aménagé dans un des angles bas de la cuve et au fond duquel l'eau est reprise par aspiration par la pompe principale. Ledit puits a pour objectif d'éviter la formation de vortex qui entraînerait de l'air dans la pompe et en ruinerait l'efficacité et la longévité. L'eau projetée par les buses de la partie supérieure de l'appareil, après impact sur la membrane supérieure, descend des deux cotés du patient jusqu'au cadre sur lequel la membrane est tendue. Cette eau est ensuite drainée par gravité vers les pieds du patient jusqu'à l'extrémité de la partie supérieure dont la forme garantit un point bas de la membrane et où elle est reprise par une cane d'aspiration par une pompe secondaire. Cette pompe refoule l'eau collectée dans la cuve inférieure. De manière à éviter que cette pompe secondaire ne tourne parfois sans eau, soit du fait d'une incapacité à amorcer le siphon d'aspiration, soit du fait d'un faible taux d'utilisation des jets d'eau supérieurs, la pompe secondaire est en permanence alimentée par une dérivation restreinte sur la sortie d'eau en pression de la pompe principale. La fixation de la membrane sur la cuve inférieure dudit appareil de massage est conçue de manière à permettre un remplacement rapide de cette membrane en cas d'usure ou de déchirure. La membrane qui, selon un procédé de fabrication préférentiel, est en caoutchouc naturel d'une épaisseur de 1 mm, est découpée aux dimensions extérieures de la margelle de la cuve augmentées de 100 mm. Chacun des cotés de la membrane est enroulé d'une spire et demie sur un tube d'acier inoxydable de section carrée de 20 mm de coté et de longueur inférieure de 50 mm à celle du coté de la cuve. L'enroulement sur une spire et demie est suffisant pour obtenir un auto-coincement de la membrane. Cependant, l'amorce de l'enroulement de la membrane sur le tube est largement facilitée par l'utilisation d'une colle à prise instantanée. Le premier coté à être mis en place doit être un grand coté de la membrane. Le tube sur lequel est enroulée la membrane est coincé dans des logements prévus dans les nervures qui raidissent les margelles de la cuve. L'ajustement de la largeur de ces logements par rapport à la section du tube métallique carré est tel que la membrane en caoutchouc s'écrase localement pour permettre un coincement modéré du tube. Le second coté à être mis en place doit être le grand coté opposé au premier. Le bord de la membrane est collé sur le second tube puis enroulé autour de celui-ci d'une spire et demie. Une tension doit être exercée sur la membrane en tirant horizontalement sur le second tube, puis en le déplaçant vers le bas avant, enfin de venir le coincer à l'intérieur de la margelle dans les logements ajustés des nervures. Cette opération de mise en place en tension de la membrane nécessite deux personnes. Une tension d'environ 500 N est nécessaire dans la direction transversale pour assurer un soutient satisfaisant du patient. Les deux petits cotés de la membrane sont mis en place de la même façon que le second coté, mais une personne seule peut effectuer l'opération et une tension d'environ 200 N s'avère suffisante dans la direction longitudinale. Après mise en place de la membrane sur les quatre cotés de la cuve, la déformation du caoutchouc assure un plaquage correct de la membrane dans les quatre coins malgré l'absence de dispositif de bridage. Ce plaquage est tel qu'il assure l'étanchéité de la cuve vis à vis de la surpression d'air et vis à vis des projections d'eau. Cependant, si une pression excessive d'air dans la cuve entraîne un important gonflement de la membrane, le soulèvement spontané des coins de la membrane assure l'échappement automatique de l'excédent de pression. La position du patient allongé sur la membrane de la cuve inférieure doit être telle qu'il ressente un total confort et que la membrane supérieure vienne s'appliquer sur la quasi-totalité de la surface de sa face ventrale. Pour la plupart des morphologies la tension de la membrane inférieure est insuffisante pour assurer l'un et l'autre de ces deux objectifs. Une mise en surpression de la cuve est alors nécessaire et est obtenue grâce à un apport d'air comprimé provenant d'un compresseur. Selon un choix préférentiel de réalisation le compresseur est muni d'une réserve d'air comprimé et fonctionne sous le contrôle d'un pressostat réglé à 6 bar, et l'apport d'air dans la cuve et contrôlé par une électrovanne et un détendeur bridé à 100 mbar. Une seconde électrovanne permet de réduire la pression d'air dans la cuve. La pression dans la cuve inférieure est mesurée par un capteur à sortie analogique dont l'information est transmise à l'automate. Les deux électrovannes sont contrôlées par l'automate de manière à respecter une consigne fixée par le praticien utilisateur à l'aide d'un potentiomètre relié lui aussi à une entrée analogique de l'automate. Pour chaque morphologie de patient, une consigne de pression doit être réglée au moment de l'installation du patient dans l'appareil. Lorsque la séance de massage est en cours d'exécution, la reprise d'eau par aspiration dans la partie supérieure de l'appareil, qui demeure à la pression atmosphérique grâce à une ouverture munie d'un reniflard, s'accompagne inévitablement d'aspiration d'air par la pompe secondaire. Le refoulement de cet air dans la cuve inférieure assure la compensation d'éventuelles fuites d'air et évite la plupart du temps la nécessité de recourir à l'alimentation en air comprimé au cours d'une séance de massage. Seule l'électrovanne d'échappement est sollicitée pour évacuer l'excédent de pression d'air et assurer la stabilité de la position du patient. REVENDICATIONS 1) Appareil de massage automatique par jets d'eau d'un patient en position allongée permettant en ce que les faces dorsale et ventrale du patient soient traitées simultanément tout en étant protégées de l'humidité par des membranes en matériaux souples et élastiques, caractérisé en ce qu'il comprend : - une partie inférieure consistant en une cuve parallélépipédique au-dessus de laquelle est tendue une membrane en caoutchouc naturel de 1 mm d'épaisseur, le soutien du patient étant obtenu par la combinaison des effets de la tension de la membrane tout autour de la cuve et de la surpression d'air au dessous de ladite membrane ; - une partie supérieure consistant en une cuve renversée, la partie supérieure étant articulée sur des charnières implantées sur une longueur ou une largeur de la cuve ; - chacune des parties supérieure et inférieure étant équipée d'une rampe de buses embarquées sur un chariot, guidé en translation longitudinale sur toute la longueur, et motorisé, les jets d'eau étant ainsi animés de mouvements de translation dans la direction longitudinale permettant de traiter la face dorsale du patient sur toute sa hauteur, et sa face ventrale entre la poitrine et les pieds, et le contrôle de la motorisation de ces mouvements longitudinaux permetant d'assurer dans tous les cas où cela est souhaitable la synchronisation des traitements dorsal et ventral. 2) Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que chacun des deux chariots motorisés est muni de plusieurs buses d'injection d'eau réparties en groupes, chacun de ces groupes de buses étant contrôlé par l'automatisme au moyen d'une vanne électro-commandée. 3) Appareil selon l'une des revendications précédents caractérisé en ce que l'eau projetée sur la face dorsale du patient est collectée dans la cuve supportant la membrane inférieure puis drainée gravitairement jusqu'à la pompe assurant la remise en pression avant d'être distribuée sur les vannes électro-commandées. 4) Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'eau projetée sur la face ventrale du patient est collectée par la membrane supérieure en un point bas de ladite membrane puis reprise par aspiration par une seconde pompe avant d'être refoulée vers la cuve inférieure de l'appareil. 5) Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la surpression d'air dans la cuve au-dessous de la membrane inférieure est obtenue par l'apport d'air, provenant de la partie supérieure, aspiré en même temps que l'eau collectée par la pompe de reprise, et régulée automatiquement sur une valeur de consigne adaptée au patient grâce à une électrovanne d'échappement. 6) Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que la fixation de la membrane sur les quatre cotés du bord supérieur de la cuve est réalisée par enroulement sur une spire et demie de chacun des bords de la membrane sur un tube métallique de section carrée et par coincement de ce tube carré sous la margelle de la cuve dans des logements ménagés dans les nervures qui raidissent ladite margelle et qui interdisent au tube carré de tourner sur luimême.