Brevet FR2856918A1 — publié le 20050107

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE SEMELLE ORTHOPEDIQUE ET SEMELLE INTERMEDIAIRE PLANE OBTENUE AU COURS DU PROCEDE La présente invention concerne le domaine des semelles à caractère thérapeutique, c'est-à-dire des semelles correctrices employées dans le domaine de la podologie, dénommées ci-après semelles orthopédiques. Elle concerne plus particulièrement un procédé de fabrication d'une semelle orthopédique comportant plusieurs étapes conduisant à l'obtention d'une semelle intermédiaire, les étapes ultimes de fabrication de la semelle orthopédique étant réalisées par le podologue lui-même à partir de ladite semelle intermédiaire. Une semelle orthopédique est un élément que l'on place à l'intérieur d'une chaussure et qui est destinée d'une part à soutenir le pied de l'usager et d'autre part à corriger les défauts que peut présenter l'anatomie de celui-ci tels que: pieds plats, pieds creux, inégalités des membres inférieurs, hyperlordose, troubles du retour veineux, métatarsalgie et talagie... Chaque semelle orthopédique comporte des zones ou éléments ayant une configuration tri-dimensionnelle adaptée en fonction du défaut à corriger. Par exemple la barre rétro-capitale est destinée à recreuser l'arche antérieure. Le coin supinateur postérieur est destiné à dévier l'arrière pied en externe. Le coin pronateur antérieur est destiné à dévier l'avantpied en interne. L'hémi-coupole interne est destinée à soutenir l'arche interne et lui apporter du confort. Le coin pronateur postérieur est destiné à dévier l'arrière pied en interne. Le coin pronateur total est destiné à renvoyer le pied en interne sur toute sa longueur. La cuvette talonnière est destinée à stabiliser l'arrière pied. L'appui retrocapital est destiné à soutenir les têtes moyennes. On sait que le pied a un rôle de stabilisation et de propulsion. Le 30 système ligamentaire du pied permet de maintenir la cohésion osseuse, de 2856918 -2- stabiliser les arches de la voûte plantaire et d'assurer la stabilité de nombreuses articulations. Les arches du pied sont maintenues d'une part par des ligaments extrêmement puissants et d'autre part par des muscles intrasèques et extrasèques. Les trois points d'appui principaux du pied sur le sol définissent entre eux les trois arches du pied à savoir l'arche antérieure, sensiblement transversale en arrière des têtes métatarsiennes et les arches médiale et latérale qui relient respectivement les deux points d'appui extrêmes de l'arche antérieure au troisième point d'appui au niveau du talon, plus 1 o précisément du calcanéum. La fabrication d'une semelle orthopédique relève plus de l'artisanat que de la fabrication industrielle. Généralement à partir d'un relevé d'empreintes de l'usager, le podologue définit le cahier des charges de la configuration tridimensionnelle de la semelle orthopédique, qui doit être adaptée au cas particulier de son patient. Le premier objet de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'une semelle orthopédique qui facilite le travail du podologue, celui-ci ayant la possibilité de réaliser lui-même la configuration tridimensionnelle exacte de la semelle orthopédique qu'il souhaite pour son patient, voire même de la corriger sans difficulté. Le procédé de l'invention, qui concerne la fabrication d'une semelle orthopédique dont certaines zones prédéterminées ont une configuration tridimensionnelle, consiste: a) à préparer au moins une pièce spécifique plane à base d'un matériau thermodéformable, notamment une résine thermoplastique, b) à fixer ladite pièce spécifique, par thermocollage ou thermopressage, sur l'une ou l'autre des faces d'une semelle de base plane, au droit d'une zone prédéterminée en sorte d'obtenir une semelle 30 2856918 - 3 - intermédiaire plane, c) à chauffer la pièce spécifique à une température suffisante pour rendre le matériau déformable, d) et à thermoformer la pièce spécifique pour lui conférer la configuration tridimensionnelle recherchée. Ainsi, il est possible de fournir au podologue des semelles intermédiaires planes, donc facilement stockables, comportant la ou les pièces spécifiques dans les zones dont la configuration tridimensionnelle est souhaitable pour tel ou tel type de pathologie. On comprend qu'il peut lo donc y avoir une gamme complète de diverses semelles intermédiaires, tant en tailles qu'en nombre de pièces spécifiques. Face au cas particulier d'un patient, il suffit alors au podologue de choisir dans cette gamme de semelles intermédiaires celle qui convient puis de procéder aux ultimes étapes de chauffage et de thermoformage du procédé de l'invention, ces étapes pouvant être réalisées grâce à des moyens simples. Il est à noter que la configuration tridimensionnelle est obtenue uniquement par le thermoformage de chaque pièce spécifique en matériau thermo-déformable de sorte que si la semelle ainsi réalisée ne donne pas totalement satisfaction, il est possible par de nouvelles étapes de chauffage et thermoformage de lui apporter les corrections nécessaires. Dans une variante de réalisation, la préparation de la pièce spécifique est obtenue par assemblage et thermopressage d'une lame, notamment métallique, entre deux couches de résine. La présence de cette lame est particulièrement utile lorsqu'il est souhaitable de donner un effet ressort à la pièce spécifique dans sa configuration tridimensionnelle. C'est notamment le cas s'agissant d'une première pièce spécifique, transversale, qui est configurée et qui est fixée sur la semelle de base en sorte que son bord avant décrive une courbe qui longe l'arrière anatomique des têtes métatarsiennes. Après thermoformage, cette première pièce spécifique forme un élément antérieur transversal 2856918 - 4 comportant des ailes latérales interne et externe relevées. Dans une variante de réalisation, le procédé comporte la préparation d'une deuxième pièce spécifique, par exemple sensiblement ovale ou circulaire, et sa fixation au niveau du talon de la semelle de base. Lors du thermoformage de cette deuxième pièce spécifique, on forme une protubérance ovoïde, qui est disposée soit selon l'axe médian du talon soit en postéro-intérieur oblique s'agissant d'une semelle orthopédique pour la correction du valgus soit postéro-externe s'agissant d'une semelle orthopédique pour la correction du varus. Dans une variante de réalisation, le procédé comporte la préparation d'une troisième pièce spécifique qui est fixée sur la semelle de base au niveau des deuxième, troisième, quatrième et cinquième têtes métatarsiennes, en avant et le long du bord avant de la première pièce spécifique destinée à former l'élément antérieur transversal. Après thermoformage, cette troisième pièce spécifique forme un élément pronateur présentant une aile latérale interne relevée. De préférence le procédé de l'invention comporte une étape de mise en place sur la semelle intermédiaire d'une couche de recouvrement destinée à venir en contact avec le pied de l'usager lors du porter de la semelle orthopédique, cette couche recouvrant la semelle de base et les pièces spécifiques fixées sur la face supérieure de ladite semelle de base. Selon une variante de réalisation, le procédé comporte également une étape de mise en place, dans certaines zones prédéterminées, d'un matériau amortisseur, ladite étape étant réalisée avant la mise en place de la couche de recouvrement de sorte que le matériau amortisseur est pris en sandwich entre la couche de recouvrement et la semelle de base. C'est un autre objet de l'invention que de revendiquer la semelle intermédiaire plane, qui est obtenue à l'issue des premières étapes du procédé de fabrication précité. Cette semelle intermédiaire plane, qui est destinée à la fabrication 2856918 - 5 - d'une semelle orthopédique dont certaines zones prédéterminées ont une configuration tridimensionnelle, comporte une semelle de base plane et, fixée sur l'une ou l'autre des faces de celle-ci, au niveau d'une zone prédéterminée, au moins une pièce spécifique plane à base d'un matériau thermodéformable, notamment résine thermoplastique, la fabrication de la semelle orthopédique étant obtenue en chauffant ladite pièce spécifique et en thermoformant celle-ci pour conférer à la semelle intermédiaire la configuration tridimensionnelle recherchée pour la semelle orthopédique. Cette semelle intermédiaire peut comporter une seule pièce spécifique, par exemple uniquement la première pièce destinée à former l'élément antérieur transversal avec ses ailes latérales relevées ou bien par exemple uniquement la deuxième pièce spécifique destinée à former l'élément postérieur avec protubérance ovoïde. Elle peut bien sûr comporter une pluralité de pièces spécifiques selon les combinaisons qui sont nécessaires au podologue pour traiter les différentes pathologies. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple préféré de réalisation d'une semelle orthopédique comportant un élément antérieur transversal avec protubérance ovoïde médiane, un élément pronateur, un élément amortisseur et un élément postérieur, illustrée par le dessin annexé dans lequel: La figure 1 est une vue de dessous d'une semelle orthopédique de l'invention, pour le pied droit, La figure 2 est une vue en coupe de la semelle de la figure 1 selon 25 l'axe II-II, La figure 3 est une vue en coupe de la semelle de la figure 1 selon l'axe III-III, La figure 4 est une vue en perspective de dessus de la semelle de la figure 1, La figure 5 représente les différents éléments entrant dans la - 6 - constitution de la semelle, à plat et La figure 6 est une vue de dessous en plan de la semelle intermédiaire plane dans laquelle ont été associés les différents éléments de la figure 5 et destinée à la fabrication de la semelle orthopédique de la figure 1 par thermoformage. La semelle orthopédique 1 qui va être décrite ci-après à titre d'exemple non exhaustif combine un élément antérieur transversal 2, un élément pronateur 3, un élément amortisseur 4 et un élément postérieur 5. Bien sûr il revient au podologue de déterminer quels éléments sont 1 o nécessaires en fonction de la pathologie de l'usager. L'élément antérieur 2 a son bord avant qui, dans la semelle 1, est disposé en sorte d'être situé juste à l'arrière des têtes métatarsiennes de l'usager. Cet élément antérieur 2 comporte deux ailes latérales externe 2b et interne 2c qui sont relevées, comme cela apparaît clairement à l'examen de la figure 2. Ces ailes latérales 2b, 2c présentent un effet ressort qui, dans l'exemple illustré , est obtenu notamment grâce à la présence de deux lames métalliques 6, 7, qui s'étendent au moins en partie dans lesdites ailes latérales 2b, 2c. Dans l'exemple illustré , est également prévue dans l'élément antérieur 2 une protubérance ovoïde médiane 8 qui est formée principalement en avant des lames métalliques 6, 7 mais dont la courbure se répercute également au niveau desdites lames, comme cela apparaît à l'examen de la figure 2. L'élément antérieur 2 constitue une zone relativement rigide dans la semelle 1, étant réalisé à partir d'une résine thermoplastique. De préférence, les deux lames métalliques 6, 7 sont prises en sandwich entre deux couches de résine, par exemple deux couches de résine de polyester renforcées par une toile en polyester. L'élément antérieur 2 a une configuration qui lui permet d'assurer le 30 soutien de l'arche antérieure du pied. Lors du déroulé du pas, les deux 2856918 - 7 - lames ont un effet ressort ce qui active le soutien de l'arche antérieure. De plus les ailes latérales rassemblent les métatarsiens juste sous les têtes de ceux-ci, ce qui permet de réaliser un pont recréant l'arche antérieure quand celle-ci est effondrée, notamment s'agissant d'un avant pied plat. La présence des ailes latérales relevées 2b, 2c a pour effet de réduire l'angle de l'hallus valgus ainsi que celui du quintus adductus. De plus le rassemblement des têtes métatarsiennes évite la distension des ligaments ainsi que la désaxation ostéo-articulaire Dans l'exemple illustré , le bord avant 2a de l'élément antérieur 2, lo au niveau de l'aile latérale interne 2c, a une forme semi-circulaire qui se positionne juste en arrière de la première tête métatarsienne et sur une distance de l'ordre de 2cm sur la diaphyse. De même le bord avant 2a de l'élément antérieur 2 au niveau de l'aile latérale externe 2b a une forme semi- circulaire au niveau du cinquième métatarsien. Quant au bord arrière 2d de l'élément antérieur 2, sa portion médiane se situe sur le tiers supérieur de la diaphyse du troisième métatarsien. Les ailes latérales 2b, 2c constituent des moyens de guidage latéraux restreignants qui rassemblent les cols des métatarsiens et qui, grâce à l'effet ressort, notamment des lames métalliques 6, 7, permettent de recréer le pont métatarsien lors du déroulé du pas, après la phase d'appui. La protubérance ovoïde 8, sous les deuxième, troisième et quatrième têtes métatarsiennes, permet également de recréer le pont métatarsien et d'optimiser l'effet d'action-réaction des lames ressorts. L'élément pronateur 3 est disposé en avant de l'élément antérieur transversal 2, s'étendant sous les deuxième, troisième, quatrième et cinquième têtes métatarsiennes. Cet élément pronateur 3 présente une aile latérale externe relevée 3a, à effet ressort. Le bord arrière 3b de l'élément pronateur 3 suit la même courbe que celle du bord avant 2a de 2856918 - s - l'élément antérieur 2, mais sans que l'élément pronateur 3 ne touche l'élément antérieur 2 de sorte qu'il subsiste une zone de faible écartement 9 entre les deux dits éléments 2, 3. Cette zone 9 constitue une ligne de flexion de la semelle entre les deux dits éléments 2, 3. L'aile latérale externe 3a de l'élément pronateur 3 est dans le prolongement de l'aile latérale externe 2b de l'élément antérieur 2. Cette aile latérale externe 3a de l'élément pronateur constitue un moyen de guidage latéral restreignant qui induit la pronation de l'avant-pied. Cet élément pronateur 3 permet, lors du déroulé du pas, par son placement 1 o et par son effet ressort, une induction pronatrice pour optimiser au maximum la poussée sur le premier métatarsien. Il optimise l'action du muscle fléchisseur propre au gros orteil (flexor hallucis longus). De même que pour l'élément antérieur 2, l'effet ressort de l'élément pronateur 3 peut être obtenu ou accru grâce à la présence d'une lame métallique, non représentée, s'étendant au moins en partie dans l'aile latérale externe 3a. L'axe de pliage des ailes latérales externes 2b, 3a relevées respectivement de l'élément antérieur transversal 2 et de l'élément pronateur 3 passe sensiblement entre les quatrième et cinquième têtes métatarsiennes et l'axe de pliage de l'aile latérale interne 2c de l'élément antérieur transversal 2 passe sensiblement entre les première et deuxième têtes métatarsiennes. L'élément amortisseur 4 est placé en avant de l'élément antérieur 2 et à côté de l'élément pronateur 3, au niveau de la première tête 25 métatarsienne. Il peut s'agir d'une mousse. L'élément postérieur 5 est utile notamment dans le cadre de l'effondrement de l'arche interne des pieds hypotoniques et dans le cadre d'une correction du varus et du valgus du calcanéum. Cet élément postérieur forme une protubérance ovoïde simple. La forme et le positionnement de cet protubérance sont bien sûr fonctions de la - 9 - pathologie que l'on souhaite traiter. Cette protubérance ovoïde est contournée lors du déroulé du pas par le calcanéum, quel que soit l'effondrement de celui-ci. Pour la correction du valgus, l'élément postérieur 5 est placé en 5 position postéro-interne oblique. Pour la correction du varus, il est placé en postéro-externe au niveau du calcanéum. En mode passif, l'usager étant au repos, l'élément postérieur normalise le placement du calcanéum dans la verticalité et évite les étirement ligamentaires. Il permet une fonction tendino-musculaire dans les angulations optimales. Il active la zone superficielle réflexe quand le talon est levé. En mode actif, l'arrière-pied doit contourner cette protubérance ovoïde, par l'externe s'agissant du valgus et par l'interne s'agissant du varus. De ce fait il se produit un étirement de la chaîne musculaire latérointerne, ce qui conduit le système tendino-musculaire à fonctionner dans une course normalisée. S'agissant d'une semelle orthopédique pour enfant, lors de la croissance, du fait de la normalisation des forces d'appui, la croissance du calcanéum et de l'astragale s'effectue en respectant l'architecture des os et leur forme croissante en fonction de la loi de Delpeche. Du fait de l'action de contournement du calcanéum, dès le début du pas, l'axe jambier est recréé en annulant la cassure au niveau de l'angle calcanéo-jambier. Lorsqu'elle est en position médiane, la protubérance ovoïde est placée juste en avant et entre les deux tubérosités postéro-inférieures du calcanéum, en sorte de repousser celles-ci vers l'arrière aussi bien en statique qu'en dynamique et d'induire ou provoquer une horizontalisation du calcanéum dans le cas où celui-ci serait verticalisé. On comprend que l'élément postérieur 5 constituant la 30 protubérance ovoïde, doit être suffisamment rigide pour ne pas s'écraser 2856918 - 10 lors de la face d'appui, ce qui est le cas puisqu'il est réalisé en résine therpoplastique. La semelle orthopédique 1 telle que décrite ci-dessus est réalisée par le procédé qui va être décrit ci-après, en référence plus 5 particulièrement aux figures 5 et 6. Sur la figure 5 sont illustrés les six éléments qui, après assemblage, vont conduire à la réalisation d'une semelle intermédiaire sensiblement plate 10, laquelle sera mise en oeuvre par le podologue pour obtenir la semelle orthopédique 1 dans la configuration qui a été décrite ci-dessus. Les six éléments constitutifs de la semelle intermédiaire 10 sont: a) une semelle de base 11, plane, qui est classiquement utilisée en podologie et qui peut être en liège ou assimilé ou en mousse polyéthylène réticulé, b) une première pièce spécifique plane, 12, destinée à former l'élément antérieur transversal 2, qui, par exemple, est constitué par thermopressage de deux couches de résine thermoplastique 13,14 entre lesquelles ont été disposées deux lames métalliques 15,16, c) une deuxième pièce spécifique plane, 17, destinée à former l'élément pronateur 3 et qui, par exemple, est constituée d'une couche de résine thermoplastique ou, comme la première pièce spécifique 12, par l'assemblage thermopressé de deux couches de résine et d'une lame métallique, d) un élément amortisseur 18 qui est constitué d'une mousse, e) une troisième pièce spécifique plane 19 destinée à former l'élément postérieur 5, qui est constitué d'une 30 couche de résine thermoplastique, - 11 - f) une couche de recouvrement 20 qui est une couche de mousse, également classiquement utilisée en podologie pour recouvrir les semelles orthopédiques en sorte d'avoir un certain confort pour l'usager, cette couche de recouvrement étant en contact avec le pied de celui-ci. Pour la formation de la semelle intermédiaire 10, on procède à l'assemblage des différents éléments, par thermopressage ou thermocollage, chacune des pièces spécifiques 12, 17, 19 étant disposée sur la semelle de base 11 au niveau des zones qui correspondent à la 1 o description qui a été faite ci-dessus. Par exemple, on fixe par thermopressage sur la face inférieure de la semelle de base 11 la première pièce spécifique 12, après l'avoir placée dans la zone considérée, avec son bord avant 12a en arrière de l'emplacement qu'auront les têtes métatarsiennes sur la semelle. On fixe ensuite la troisième pièce spécifique 19 correspondant à l'élément postérieur également sur la face inférieure de la semelle de base 11 puis on fixe la pièce 17 correspondant à l'élément pronateur et l'élément amortisseur 18 sur la face supérieure de la semelle de base 11 également par thermopressage et enfin on recoùvre la face supérieure de la semelle de base et les pièces spécifiques 17, 18 par la couche de recouvrement 20 également par thermopressage. On obtient ainsi une semelle intermédiaire 10 qui, exception faite des surépaisseurs dues à la présence des différents éléments, est plane. C'est cette semelle intermédiaire 10 qui est mise à la disposition du podologue, lequel va, lui-même, réaliser les étapes subséquentes du procédé, consistant d'abord à chauffer l'une des pièces spécifiques 12, 17 ou 19 à une température suffisante pour rendre la résine déformable puis à thermoformer ladite pièce, de préférence manuellement, pour lui conférer la configuration tridimensionnelle qui correspond précisément à ce qui est recherché pour la semelle orthopédique. 2856918 - 12 - Ainsi le podologue dispose d'un produit standard, ou plus exactement d'une gamme de produits standards, correspondant aux semelles intermédiaires 10, qu'il peut lui-même choisir et façonner avec des outils de manipulation simple pour obtenir les protubérances ovoïdes et les repliements des ailes latérales conformes à ce qui est souhaitable pour son patient. Dans l'exemple ci-dessus, l'assemblage de la troisième pièce spécifique 19 correspondant à l'élément postérieur 5 a été réalisé par thermo- pressage de ladite pièce sur la face inférieure de la semelle de 1 o base 11. Ceci aurait pu être fait également par incrustation de ladite pièce 19 dans la semelle de base 11, après avoir découpé une portion de ladite semelle et placé , de manière ajustée, la pièce 19 dans ladite découpe. Il revient bien évidemment au podologue de réaliser toutes les finitions habituelles des semelles orthopédiques, par ponçage, ébavurage ou réglage de l'épaisseur. Le podologue peut également, si besoin est, procéder à un relevé d'empreintes des pieds du patient, suivi d'un moulage en trois dimensions, ce qui permet une mise en forme plus précise des différentes pièces lors de l'opération de thermoformage. - 13 - REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une semelle orthopédique (1) dont certaines zones prédéterminées ont une configuration tridimensionnelle caractérisé en ce qu'il consiste: a) à préparer au moins une pièce spécifique plane (12, 17, 19) réalisée dans un matériau thermodéformable, notamment une résine thermoplastique, b) à fixer ladite pièce spécifique, par thermocollage ou thermopressage, sur une zone prédéterminée de l'une ou l'autre des faces d'une semelle de base plane (11), en sorte d'obtenir une semelle intermédiaire plane (10), c) à chauffer ladite pièce spécifique (12, 17,19) à une température suffisante pour rendre le matériau déformable, d) à thermoformer la pièce spécifique pour lui conférer la configuration tridimensionnelle recherchée. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la préparation de la pièce spécifique est obtenue par assemblage et thermopressage d'une lame (15, 16) , notamment métallique, entre deux couches de résine thermoplastique. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé par la préparation d'une première pièce spécifique (12) transversale, configurée et fixée sur la semelle de base en sorte que son bord avant décrive une courbe qui longe l'arrière anatomique des têtes métatarsiennes et en ce que après thermoformage, ladite première pièce forme un élément antérieur transversal (2) comportant des ailes latérales relevées (2b,2c). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 3 caractérisé par la préparation d'une deuxième pièce spécifique (19), par exemple sensiblement ovale ou circulaire et par la fixation de ladite deuxième pièce au niveau du talon de la semelle de base (11) et en 2856918 - 14 - ce que, après thermoformage, ladite deuxième pièce forme un élément postérieur (5) présentant une protubérance ovoïde, disposée soit selon l'axe médian du talon soit en postéro intérieur oblique pour la correction du valgus soit en postéro externe pour la correction du varus. 5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4 caractérisé par la préparation d'une troisième pièce spécifique (17), qui est fixée sur la semelle de base au niveau des deuxième, troisième, quatrième, cinquième têtes métatarsiennes, le long du bord avant de la 1 o première pièce spécifique (12) et en ce que, après thermoformage, ladite troisième pièce forme un élément pronateur (3) présentant une aile latérale externe relevée (3a). 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mise en place sur la semelle intermédiaire (10) d'une couche (20) de recouvrement destinée à venir en contact avec le pied de l'usager lors du porté de la semelle orthopédique. 7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mise en place, dans certaines zones prédéterminées de la semelle de base (11), d'un matériau amortisseur (18), avant la mise en place de la couche de recouvrement (20). 8. Semelle intermédiaire plane (10), destinée à la fabrication d'une semelle orthopédique (1) dont certaines zones prédéterminées ont une configuration tridimensionnelle, ladite semelle intermédiaire (10) comportant une semelle de base plane (11) et, fixée sur l'une ou l'autre des faces de celle-ci, au niveau d'une zone prédéterminée, au moins une pièce spécifique plane (12, 17,19) réalisée dans un matériau thermodéformable, notamment une résine thermoplastique, la fabrication de la semelle orthopédique (1) étant obtenue en chauffant ladite pièce spécifique (12, 17, 19) 2856918 - 15 - et en thermoformant celle-ci pour conférer à la semelle intermédiaire (10) la configuration tridimensionnelle recherchée pour la semelle orthopédique (1).