Brevet FR2908292A3 — publié le 20080516

FR 2908292 A3 20080516 FR 0609991 A 20061115 1 PROTHÈSE DU GENOU La présente invention concerne une prothèse du genou, plus particulièrement une prothèse du genou qui peut efficacement empêcher un sujet porteur de prothèse de tomber en arrière lorsqu'il descend une surface inclinée. Une prothèse de genou artificielle classique ayant un angle de genou minimal, comme décrit dans le brevet taiwanais N M284363, inclut une assise de genou fixée à une cuisse résiduelle et ayant une extrémité inférieure formée avec un creux de montage, un cadre de support fixé à une partie inférieure de jambe prothétique, un élément d'entraînement disposé de manière pivotante dans le creux de montage au moyen d'une broche pivot, deux liens ayant des extrémités inférieures connectées de manière pivotante au cadre de support, un dispositif d'amortissement consistant en deux blocs de caoutchouc placés dans le creux de montage et entre l'assise de genou et l'élément d'entraînement, deux éléments porteurs sous la forme de roulements unidirectionnels, deux broches pivot s'étendant respectivement à travers les extrémités supérieures de liens et passées respectivement dans deux orifices de montage dans l'élément d'entraînement par les éléments porteurs, et deux éléments de verrouillage par broche formant manchon respectivement et de manière rotative sur les broches pivot. Chaque roulement unidirectionnel inclut une pluralité de projections en forme de L équidistantes angulairement, une pluralité de rouleaux et une pluralité d'éléments élastiques unitaires. Bien que la prothèse de genou artificiel mentionnée ci-dessus puisse atteindre son objectif visé, une articulation de genou artificielle doit être fournie qui ait une structure plus simple et qui fonctionne de manière à aider à empêcher son porteur de tomber lorsqu'il descend une surface inclinée. C'est pourquoi un objet de la présente invention est de fournir une prothèse articulaire de genou qui ait une structure plus simple et qui ait un élément mobile qui peut efficacement empêcher un porteur de prothèse de tomber lorsqu'il descend une surface inclinée. Selon la présente invention, une prothèse d'articulation de genou est adaptée pour être connectée entre une cuisse résiduelle ou prothétique et une partie inférieure de jambe prothétique. La prothèse d'articulation de genou inclut une assise (5) de genou ayant un orifice (56) de vis inclinée, un élément mobile (6, 6') placé de manière à pivoter dans une partie inférieure (51) de 2908292 2 l'assise (5) de genou et ayant une partie de montage inférieure (61, 61') et une partie de poussée supérieure (62, 62'), deux tiges (65) disposées respectivement dans des orifices (63, 64) de tige dans la partie de montage inférieure (61, 61'), deux manchons élastiques (650) en forme de C enfilés 5 respectivement sur les tiges (65) et butant contre la partie de poussée supérieure (62, 62'), un lien (67) connecté aux tiges (65), un dispositif d'amortissement du poids (7) doté d'un coussin (70) en caoutchouc placé directement sous l'orifice (56) de vis inclinée, un dispositif (8, 8') d'ajustement de l'amortisseur ayant un coussin (80, 80') d'amortisseur qui dépasse vers 10 l'extérieur de l'élément mobile (6, 6') pour buter contre une projection (58) de l'assise (5) de genou et qui peut être retiré de la projection (58), et un dispositif (9, 9') de restauration pouvant être actionné de manière à déplacer une extrémité libre (625) de la partie de poussée supérieure (62, 62') par rapport à la partie de montage inférieure. 15 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention deviendront apparentes à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation préférés, en référence aux figures jointes, sur lesquelles : la figure 1 est une coupe du premier mode de réalisation préféré d'une prothèse d'articulation de genou selon la présente invention ; 20 la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, mais avec la prothèse d'articulation de genou à l'état de freinage ; la figure 3 est une vue en perspective d'une assise de genou du premier mode de réalisation préféré ; la figure 4 montre comment la prothèse d'articulation de genou de la 25 présente invention est ajustée pour s'adapter au poids d'un porteur de prothèse ; la figure 5 montre comment la prothèse d'articulation de genou de la présente invention est ajustée pour retarder une action de freinage ; la figure 6 montre une autre manière d'ajuster la prothèse d'articulation 30 de genou de la présente invention pour retarder une action de freinage ; la figure 7 est une vue en coupe partielle du second mode de réalisation préféré d'une prothèse d'articulation du genou selon la présente invention ; et la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 7, mais avec la prothèse d'articulation de genou à l'état de freinage. 2908292 3 Avant que la présente invention soit décrite plus en détail, on doit noter que les éléments similaires sont désignés par le même numéro de référence dans toute la description. En référence aux figures 1 à 6, le premier mode de réalisation préféré 5 d'une prothèse d'articulation du genou selon la présente invention est adapté pour être connecté entre une cuisse prothétique ou résiduelle (non représentée) et une partie inférieure de jambe prothétique (non représentée) d'un porteur de prothèse, et elle est présentée comme comprenant une assise 5 de genou, un élément mobile 6, un dispositif d'amortissement du poids 7, un 10 dispositif d'ajustement de l'amortisseur 8 et un dispositif de restauration 9. L'assise 5 de genou a une partie supérieure 50 adaptée pour être reliée à la cuisse prothétique ou résiduelle du porteur de prothèse, une partie inférieure 51 reliée de manière fixe à la partie supérieure 50 et définissant une encoche de réception 511, un orifice de pivot 54 formé à travers l'assise 5 de 15 genou et proche d'un côté antérieur 52 de celle-ci, et un orifice 55 d'tige formé à travers l'assise 5 de genou et proche d'un côté postérieur 53 de celle-ci. L'orifice de pivot 54 et l'orifice 55 de tige ont chacun une section d'orifice centrale en communication spatiale avec l'encoche de réception 511. L'assise 5 de genou présente de plus un orifice 56 de vis inclinée formé dans une 20 extrémité postérieure de la partie supérieure 50, et un orifice fileté 57 transversal à l'orifice 56 de vis incliné et en communication spatiale avec celui-ci. Une projection 58 se projette vers le bas depuis la partie supérieure 50 dans l'encoche de réception 511. L'élément mobile 6 est disposé en pivot dans l'encoche de réception 25 511, et présente une fente 60 s'étendant en direction d'avant en arrière, de manière à diviser l'élément mobile 6 en une partie de montage inférieure 61 et une partie de poussée supérieure 62. La partie de montage inférieure 61 est reliée de manière à pivoter à la partie inférieure 51 de l'assise 5 de genou. La partie de poussée supérieure 62 présente une extrémité 624 de connexion 30 connectée de manière intégrale à la partie de montage inférieure 61, et une extrémité libre antérieure 625 pouvant se déplacer de haut en bas relativement à la partie de montage inférieure 61. La partie de montage inférieure 61 est formée avec deux orifices 63, 64 de tige écartés, s'étendant en direction de gauche à droite et proches de l'extrémité 624 de connexion de la partie de 35 poussée supérieure 62, un orifice pivot 66 aligné avec l'orifice pivot 54 dans l'assise 5 de genou, et une première ouverture 610 et une encoche filetée 611 2908292 4 qui sont proches de l'extrémité libre 625 de la partie de poussée supérieure 62 et qui sont en communication spatiale avec la fente 60. Chacun des orifices 63, 64 de tige a une partie supérieure communiquant en partie avec la fente 60. La partie de poussée supérieure 62 est formée avec une seconde 5 ouverture 620 ayant une section de réception supérieure 621 en communication spatiale avec l'encoche 511 de réception, et une section filetée inférieure 622 en communication spatiale avec la première ouverture 610 et la fente 60 et écartée de la première ouverture 610 d'une distance prédéterminée. La partie de poussée supérieure 62 est de plus formée avec une encoche 623 10 de réception en communication spatiale avec l'encoche filetée 611 et la fente 60. L'encoche 623 de réception et l'encoche filetée 611 sont à proximité de l'extrémité libre 625 de la partie de poussée supérieure 62 de l'élément mobile 6. La première et la seconde ouverture, 610, 620, sont situées à côté des encoches de réception et filetées 623, 611 et derrière, et en position distale par 15 rapport à l'extrémité libre 625. L'élément mobile 6 inclut en outre deux tiges 65 placées respectivement dans les orifices 63, 64 de tige, et deux manchons élastiques 650 en forme de C placés respectivement dans les orifices 63, 64 de tige, enfilés respectivement sur les tiges 65 et butant contre la partie de poussée 20 supérieure 62. Un lien 67 est adapté pour être connecté à la partie inférieure de jambe prothétique du porteur de prothèse et présente des unités de liaison antérieure et postérieure 671, 672 connectées de manière fixe et respectivement aux tiges 65. 25 La partie de poussée supérieure 62 de l'élément mobile 6 peut être déplacée vers la partie de montage inférieure 61, de manière à coopérer avec celle-ci pour pincer les tiges 65 dans les manchons 650, respectivement, pour ainsi empêcher tout mouvement relatif des unités de liaison antérieure et postérieure 671, 672, et peut être écartée de la partie de montage inférieure 30 61, pour permettre le mouvement relatif des liens antérieur et postérieur 671, 672. Le dispositif 7 d'amortissement du poids inclut un coussin en caoutchouc 70, une plaque métallique 70', un élément de commande 71, et un boulon d'arrêt 72. Le coussin 70 en caoutchouc est placé entre la partie 35 supérieure 50 de l'assise 5 de genou et la partie de poussée supérieure 62 de l'élément mobile 6, et il est placé directement sous l'orifice 56 de vis inclinée. 2908292 5 La plaque métallique 70' est attachée de manière fixe à une surface supérieure du coussin 70 en caoutchouc. L'élément de commande 71, dans ce mode de réalisation, est configuré sous la forme d'une tige filetée à l'extérieur, engagée dans l'orifice 56 de vis inclinée et ayant une extrémité inférieure butant contre 5 la plaque métallique 70'. Le boulon d'arrêt 72 engage l'orifice fileté 57 et bute contre un côté de l'élément de commande 71 pour verrouiller l'élément de commande 71 de manière libérable dans l'orifice 56 de vis inclinée. Le dispositif 8 d'ajustement d'amortisseur inclut un coussin d'amortisseur 80 et un boulon d'ajustement 81. Le coussin d'amortisseur 80 est 10 placé dans la section de réception supérieure 621 de la seconde ouverture 620, sort partiellement de la partie de poussée supérieure 62 de l'élément mobile 6 et est distant de la projection 58. Le boulon d'ajustement 81 présente une section inférieure s'étendant dans la première ouverture 610 et une section supérieure engageant la section filetée inférieure 622 de la seconde ouverture 15 620. Une extrémité supérieure du boulon d'ajustement 81 bute contre l'extrémité inférieure du coussin d'amortisseur 80. Le dispositif 9 de restauration inclut un corps élastique 90 et une vis 91. Le corps élastique 90 est placé dans l'encoche de réception 623 de la partie de poussée supérieure 62 de l'élément mobile 6. La vis 91 engage l'encoche 20 filetée 611 dans la partie de montage inférieure 61 de l'élément mobile 6 et présente une extrémité supérieure butant contre une extrémité inférieure du corps élastique 90. Ainsi, la vis 91 peut être actionnée par un outil, comme un tournevis (non représenté), de manière à déplacer l'extrémité libre 625 de la partie de poussée supérieure 62 par rapport à la partie de montage inférieure 25 61. Pendant la marche normale d'un porteur de prothèse, le dispositif d'amortissement du poids 7 est ajusté de manière à s'adapter au poids du porteur de la prothèse, qui agit en appliquant une force de pression contre l'assise 5 de genou de la prothèse du genou de la présente invention. Ainsi, 30 une force d'amortissement peut être augmentée ou diminuée selon les besoins de sorte que, pendant la marche normale du porteur de prothèse, un grand mouvement vers le bas de l'assise 5 de genou puisse être empêché. Lorsqu'un porteur descend une surface inclinée, une réaction normale de son corps est de se pencher vers l'arrière pour ajuster son centre de gravité 35 et éviter de tomber vers l'avant. En référence à la figure 2, lorsque le porteur de prothèse réalise ce déplacement de son poids, une force importante (F) appuie 2908292 6 soudainement sur le dispositif 7 d'amortissement du poids, de sorte que le dispositif 7 d'amortissement du poids est déformé et la projection 58 de l'assise 5 de genou est appuyée contre le coussin d'amortisseur 80, de manière à générer une force d'amortissement initiale douce. Lorsque cette force 5 d'amortissement n'est pas suffisante pour contrebalancer la force importante (F), l'extrémité libre 625 de la partie de poussée supérieure 62 de l'élément mobile 6 se déplace vers le bas par rapport à la partie de montage inférieure 61 de manière à s'appuyer contre le corps élastique 90 du dispositif 9 de restauration pour stocker de l'énergie. Simultanément, la fente 60 rétrécit 10 progressivement à mesure que la partie de poussée supérieure 62 appuie vers la partie de montage inférieure 61 et coopère avec cette dernière pour pincer les manchons 650 entre eux, ce qui arrête la rotation des tiges 65. Ainsi, le mouvement du lien 67 est aussi arrêté à ce moment là. Cette action de freinage empêche le porteur de la prothèse de tomber. 15 En référence à la figure 4, lorsque le porteur de la prothèse a un poids corporel faible, le boulon de d'arrêt 72 est desserré pour permettre le fonctionnement de l'élément de commande 71. Lorsque l'élément de commande 71 est tourné pour être déplacé vers le bas, une force de pression de l'élément de commande 71 sur le coussin en caoutchouc 70 du dispositif 20 d'amortissement du poids 7 est augmentée, et une force d'amortissement vers le haut du coussin d'amortisseur 70 est réduite. Ainsi, cet ajustement sur le dispositif d'amortissement du poids 7 entraîne le déclenchement plus rapide de l'action de freinage, qui est adapté pour un porteur de prothèse ayant un poids corporel faible. Lorsque l'élément de commande 71 est tourné de manière à 25 être déplacé vers le haut, la force de pression de l'élément de commande 71 sur le coussin en caoutchouc 70 est réduite, et la force d'amortissement du coussin en caoutchouc 70 est augmentée. Cet ajustement entraîne un retardement du déclenchement de l'action de freinage, qui est adapté pour un porteur de prothèse ayant un poids corporel plus élevé. Le dispositif 30 d'amortissement du poids 7 peut ainsi être ajusté de manière à faire varier le déclenchement de l'opération de freinage de l'élément mobile 6. En référence en particulier à la figure 5, un tournevis (non représenté) peut être inséré dans la première ouverture 610, de manière à tourner le boulon 81 d'ajustement pour qu'il soit déplacé vers le haut, ce qui déplace de 35 coussin 80 d'amortisseur vers le haut et le fait buter contre la projection 58. Ainsi, lorsque la grande force (F) est suffisante pour surmonter la force 2908292 7 d'amortissement du dispositif 7 d'amortissement du poids, la projection 58 peut être immédiatement appuyée contre le coussin 80 d'amortisseur, de sorte que l'extrémité libre 625 de la partie de poussée supérieure 62 de l'élément mobile 6 puisse se déplacer plus rapidement vers le bas pour déclencher l'action de 5 freinage. Lorsque le boulon 81 d'ajustement est tourné de manière à être déplacé vers le bas, en référence en particulier à la figure 4, le coussin 80 d'amortisseur est abaissé. Ainsi, lorsque la grande force (F) est suffisante pour surmonter la force d'amortissement du dispositif 7 d'amortissement du poids, la projection 58 appuie contre le coussin 80 d'amortisseur de manière retardée, 10 ce qui retarde le déclenchement de l'action de freinage. En référence à la figure 6, lorsque le tournevis est inséré dans l'encoche filetée 611 de manière à faire tourner la vis 91 pour la déplacer vers le bas, l'extrémité libre 625 de la partie de poussée supérieure 62 de l'élément mobile 6 se déplace vers le bas et la fente 60 rétrécit progressivement. Ainsi, avec 15 seulement une légère force dirigée vers le bas appliquée à la partie de poussée supérieure 62, la fente 60 peut être réduite significativement de sorte que les tiges 65 soient calées respectivement dans les manchons 650 de manière à stopper la rotation des tiges 65. II en résulte que l'action de freinage peut être exécutée plus immédiatement. Lorsque la vis 91 est tournée pour être 20 déplacée vers le haut, de manière à pousser le corps élastique 90 vers le haut, la fente 60 s'élargit, et une force vers le bas plus importante est nécessaire pour verrouiller les tiges 65 dans les manchons 650, respectivement, ce qui retarde l'action de freinage. Les figures 7 et 8 illustrent le second mode de réalisation préféré d'une 25 prothèse du genou selon la présente invention. A la différence du premier mode de réalisation, la première et la seconde ouverture 610', 620' sont situées à côté de l'extrémité libre 625' de la partie de poussée supérieure 62' de l'élément mobile 6', et les encoches de réception et filetées 623', 611' sont situées à côté de la première et de la seconde ouvertures 610', 620' et derrière 30 elles. Le coussin 80' d'amortisseur du dispositif d'ajustement 8' d'amortisseur est disposé de manière similaire dans la section de réception supérieure 621' de la seconde ouverture 620', et dépasse partiellement de la partie de poussée supérieure 62' de l'élément mobile 6' de manière à buter contre la projection 58 de l'assise 5 de genou. Le boulon 81' d'ajustement est engagé dans la section 35 filetée inférieure 622' de la seconde ouverture 620', et son extrémité supérieure bute contre l'extrémité inférieure du coussin 80' d'amortisseur. Le corps 2908292 8 élastique 90' du dispositif 9' de restauration est placé dans l'encoche de réception 623' de la partie de poussée supérieure 62'. La vis 91' est engagée dans l'encoche filetée 611', et son extrémité supérieure bute contre l'extrémité inférieure du corps élastique 90'. Les changements de position entre le 5 dispositif 8' d'ajustement d'amortisseur et le dispositif 9' de restauration n'affectent pas l'action de freinage de la prothèse du genou de la présente invention lorsque le porteur de la prothèse descend une surface inclinée. Puisque l'action de freinage présentée sur la figure 8 est similaire à celle qui est présentée sur la figure 2, une description détaillée de la première n'est pas 10 donnée ici, à des fins de brièveté. REVENDICATIONS 1. Prothèse du genou adaptée pour être connectée entre une cuisse prothétique et une partie inférieure de jambe prothétique, ladite prothèse d'articulation de genou comprenant : une assise (5) de genou ayant une partie supérieure (50) adaptée pour être connectée à la cuisse prothétique, une partie inférieure (51) connectée de manière fixe à ladite partie supérieure (50) et définissant une encoche de réception (511), une projection (58) se projetant vers le bas à partir de ladite partie supérieure (50) dans ladite encoche de réception (511), un orifice (56) de vis incliné formé dans une extrémité postérieure de ladite partie supérieure (50), et un orifice fileté (57) transversal par rapport au dit orifice (56) de vis incliné et en communication avec celui-ci ; ladite prothèse du genou étant caractérisée par : un élément mobile (6, 6') disposé de manière à pivoter dans ladite encoche de réception (511) et incluant une partie de montage inférieure (61, 61') connectée de manière à pivoter dans ladite partie inférieure (51) de ladite assise (5) de genou, une partie de poussée supérieure (62, 62') ayant une extrémité de connexion (624) connectée de manière intégrale à ladite partie de montage inférieure (61, 61') et une extrémité libre antérieure (625) pouvant être déplacée vers le haut et vers le bas par rapport à ladite partie de montage inférieure (61, 61'), et une fente (60, 60') définie entre ladite partie de montage inférieure (61, 61') et ladite partie de poussée supérieure (62, 62'), ladite partie de montage inférieure (61, 61') étant formée avec deux orifices de tige (63, 64) écartés s'étendant de gauche à droite et à proximité de ladite extrémité (624) de connexion de ladite partie de poussée supérieure (62, 62'), et une première ouverture (610, 610') et une encoche filetée (611, 611') qui sont proches de ladite extrémité libre (625) de ladite partie de poussée supérieure (62, 62') et qui sont en communication spatiale avec ladite fente (60, 60'), chacun desdits orifices (63, 64) de tige ayant une partie supérieure communiquant en partie avec ladite fente (60, 60'), ladite partie de poussée supérieure (62, 62') étant formée avec une seconde ouverture (620, 620') ayant une section de réception supérieure (621, 621') en communication spatiale avec ladite encoche de réception (511), et une section filetée inférieure (622, 622') en communication spatiale avec ladite première ouverture (610, 610') et ladite fente (60, 60'), et écartée de ladite première ouverture (610, 610') d'une distance prédéterminée, 2908292 10 ladite partie de poussée supérieure (62, 62') étant en outre formée avec une encoche de réception (623, 623') en communication spatiale avec ladite encoche filetée (611, 611') et ladite fente (60,60'), ledit élément mobile (6, 6') incluant en outre deux tiges (65) placées respectivement dans lesdits orifices 5 (63, 64) de tige, et deux manchons élastiques (650) en forme de C placés respectivement dans lesdits orifices (63, 64) de tige, enfilés respectivement sur lesdites tiges (65), et butant contre ladite partie de poussée supérieure (62, 62') ; un lien (67) adapté pour être connecté à la jambe inférieure prothétique, 10 et ayant des unités de lien antérieure et postérieure (671, 672) connectées de manière fixe et respectivement auxdites tiges (65), ladite partie de poussée supérieure (62, 62') pouvant être déplacée vers ladite partie de montage inférieure (61, 61'), de manière à coopérer avec ladite partie de montage inférieure (61, 61') pour caler lesdites tiges (65) dans lesdits manchons (650), 15 respectivement, pour empêcher ainsi le mouvement relatif desdites unités de lien antérieure et postérieure (671, 672), et pouvant être écartée de ladite partie de montage inférieure (61, 61') de manière à permettre le mouvement relatif desdites unités de lien antérieure et postérieure (671, 672) ; un dispositif d'amortissement du poids (7) incluant un coussin en 20 caoutchouc (70) placé entre ladite partie supérieure (50) de ladite assise (5) de genou et ladite partie de poussée supérieure (62, 62') dudit élément mobile (6, 6') et placée directement sous ledit orifice (56) de vis incliné, un élément de commande (71) fileté à l'extérieur engageant ledit orifice (56) de vis incliné et ayant une extrémité inférieure butant contre ledit coussin de caoutchouc (70), 25 et un boulon d'arrêt (72) engageant ledit orifice fileté (57) et butant contre ledit élément de commande (71) pour verrouiller ledit élément de commande (71) de manière libérable dans ledit orifice (56) de vis inclinée ; un dispositif (8, 8') d'ajustement d'amortisseur incluant un coussin (80, 80') d'amortisseur placé dans ladite section de réception supérieure (621, 30 621') de ladite seconde ouverture (620, 620') et dépassant partiellement dudit élément mobile (6, 6'), de manière à buter contre ladite projection (58), et un boulon d'arrêt (81, 81') ayant une section inférieure s'étendant dans ladite première ouverture (610, 610') et une section supérieure engageant ladite section filetée inférieure (622, 622') de ladite seconde ouverture (620, 620') et 35 butant contre une extrémité inférieure dudit coussin (80, 80') d'amortisseur, 2908292 11 ledit boulon d'ajustement (81, 81') étant ajustable de manière à permettre au dit coussin (80, 80') d'amortisseur de s'écarter de ladite projection (58) ; et un dispositif (9, 9') de restauration incluant un corps élastique (90, 90') placé dans ladite encoche de réception (623, 623'), et une vis (91, 91') 5 engageant ladite encoche filetée (611, 611') et ayant une extrémité supérieure butant contre une extrémité inférieure dudit corps élastique (90, 90'), ladite vis (91, 91') pouvant être commandée de manière à déplacer ladite extrémité libre (625) de ladite partie de poussée supérieure (62, 62') relativement à ladite partie de montage inférieure (61, 61'). 1 0 2. Prothèse du genou selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite encoche de réception (623) et ladite encoche filetée (611) sont situées à côté de ladite extrémité libre (625) de ladite partie de poussée supérieure (62) dudit élément mobile (6), ladite première et ladite seconde ouverture (610, 620) étant 15 situées à côté de ladite encoche de réception et de ladite encoche filetée (623, 611) et derrière elles, et en position distale par rapport à ladite extrémité libre (625). 3. Prothèse du genou de la revendication 1, caractérisée en ce que ladite 20 première et ladite seconde ouverture (610', 620') sont situées à côté de ladite extrémité libre (625') de ladite partie de poussée supérieure (62') dudit élément mobile (6'), ladite encoche de réception et ladite encoche filetée (623', 611') étant situées à côté de ladite première et de ladite seconde ouverture (610', 620') et derrière elles. 25