Brevet FR2911481A1 — publié le 20080725

Système de contrôle de la pression exercée par le pied d'une personne destiné à être positionné dans une chaussure et chaussure munie d'un tel système de contrôle La présente invention concerne un système de contrôle de la pression exercée par le pied destiné à être positionné dans une chaussure. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine de la médecine pour contrôler l'effort appliquer io par le membre inférieur d'un patient sur le sol lors d'une rééducation. Une fracture du membre inférieur peut être traitée de différentes manières. En effet, une fracture peut notamment être traitée par fixation des fragments du membre en mettant en place du matériel d'ostéosynthèse, ou par traitement orthopédique par immobilisation dans un plâtre. Dans la 15 plupart de ces traitements, il faut respecter un délai avant d'observer un début de consolidation du membre. Lorsqu'un début de consolidation du membre confirmé radiologiquement permet une reprise d'appui, une rééducation peut être envisagée. Celle-ci doit toujours se faire de façon progressive, par exemple 20 en augmentant la charge d'appui autorisée de 10 à 15kg par semaine. La charge d'appui est la pression que subit un membre inférieur lorsqu'il prend appui sur le sol. Certaines ostéosynthèses autorisent une charge d'appui d'environ 10kg dès le post-opératoire. L'évaluation de la charge d'appui autorisée reste subjective car elle 25 est appréciée par le patient de façon statique. En effet, le patient doit d'abord mémoriser la charge en statique mesurée sur une balance pèse-personne, puis l'appliquer lors de la marche, en dynamique. Certains dépassements de la charge d'appui autorisée peuvent entraîner des complications de type débricolage du matériel d'ostéosynthèse, ou même détruire le début de 30 consolidation du membre. Le système de contrôle selon l'invention propose de résoudre ces problèmes d'évaluation de la charge d'appui en permettant un contrôle objectif et précis de cette charge. A cet effet, le système de contrôle selon l'invention comporte un capteur de pression positionné à l'intérieur d'une semelle de chaussure amovible et un avertisseur sonore et/ou lumineux relié à ce capteur. Cet avertisseur sonore et/ou lumineux se déclenche dès que le système de contrôle détecte que la pression exercée par le pied du patient sur le capteur atteint un seuil. Grâce au signal de l'avertisseur, le thérapeute est alerté par le dépassement de la pression seuil même lorsqu'il se trouve à distance du patient. En outre, le seuil est paramétrable de sorte que le système permet au io thérapeute de contrôler la charge d'appui de façon précise, tout en lui permettant de la faire évoluer au cours du temps. Ce capteur est intégré à l'intérieur d'une semelle amovible et présente une forme en L permettant de tenir compte de la répartition de la pression du pied sur le sol lors du déroulement d'un pas. 15 Selon une réalisation, le système de contrôle comporte en outre un afficheur mobile relié par câble ou par une liaison sans fil au système qui affiche en temps réel la pression exercée par le patient sur le capteur. L'invention concerne donc un système de contrôle de la pression exercée par le pied d'une personne sur le sol destiné à être positionné dans 20 une chaussure, caractérisé en ce qu'il comporte : - une semelle de chaussure amovible destinée à être positionnée à l'intérieur de la chaussure, - un capteur de pression intégré à cette semelle de chaussure amovible, et 25 - un avertisseur émettant un signal lumineux et/ou ou sonore lorsque la pression exercée par le pied sur le capteur de pression dépasse une valeur seuil. Selon une réalisation, le système de contrôle comporte des moyens pour modifier la valeur seuil. 30 Selon une réalisation, le capteur de pression présente une forme en L. Selon une réalisation, ce capteur de pression comporte une petite branche qui s'étend dans une direction transverse à celle d'un allongement de la semelle. Cette petite branche présente les dimensions du talon du pied. Cette petite branche est positionnée dans la zone de la semelle destinée à 35 entrer en contact avec le talon du pied. Selon une réalisation, cette petite branche présente une longueur sensiblement comprise entre 1 et 5 cm. Selon une réalisation, le capteur de pression présente une grande branche qui s'étend suivant la direction d'allongement de la semelle. Cette grande branche s'étend entre la zone du pied destinée à être en contact avec le talon du pied et la zone de la semelle destinée à être en contact avec la base du gros orteil. Cette grande branche est positionnée sur le côté interne de la semelle. Selon une réalisation, la grande branche présente une longueur io comprise entre 12 et 30cm. Selon une réalisation, l'avertisseur comporte des moyens pour s'accrocher à un contour de l'ouverture de la chaussure par laquelle le pied entre dans la chaussure. Selon une réalisation, l'avertisseur est positionné dans une cavité de 15 la chaussure débouchant sur l'extérieur de la chaussure, cette cavité étant fermée par un cache transparent. Selon une réalisation, le système comporte en outre un afficheur affichant en temps réel la pression mesurée par le capteur de pression. Selon une réalisation, le système est relié à l'afficheur par une liaison 20 sans fil de type bluetooth. Selon une réalisation, le système comporte une batterie pour son alimentation. L'invention concerne en outre une chaussure comportant une ouverture dans sa semelle débouchant sur l'extérieur, cette ouverture étant 25 destinée à accueillir l'avertisseur du système. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent : - figure 1 : une vue de côté d'une chaussure munie d'un système de 30 contrôle de pression selon l'invention ; - figure 2 : une vue de dessus de la semelle du système de contrôle de pression selon l'invention intégrant un capteur en forme de L, et une représentation schématique d'un contrôleur du système selon l'invention. Les éléments qui sont identiques conservent la même référence d'une 35 figure à l'autre. La figure 1 montre une vue de côté d'une chaussure 1 destinée à accueillir le pied 2 d'une personne. Cette chaussure 1 comporte une première semelle 1.1 sur lequel le pied 2 est posé, ainsi qu'une enveloppe 1.2 entourant le pied 2 du patient et reliée à la première semelle 1.1. Un système 3 de contrôle de pression selon l'invention est utilisé avec la chaussure 1. Ce système 3 comporte un capteur 4 intégré à l'intérieur d'une deuxième semelle 6 amovible. Le capteur 4 est soit fixé sur une surface extérieure de la semelle 6, soit intégré dans l'épaisseur de cette semelle 6. Cette semelle 6 est positionnée à l'intérieur de la chaussure 1, sur io la première semelle 1.1. Le système 3 comporte également un avertisseur 5 sonore et/ou lumineux positionné à l'extérieur de la chaussure 1. Cet avertisseur 5 émet un signal 7 lumineux et/ou sonore lorsque la pression appliquée par le pied sur le capteur 4 dépasse une valeur seuil S de pression. 15 A cet effet, comme montré sur la figure 2, le système 3 comporte un contrôleur 9 auquel sont reliés le capteur 4 et l'avertisseur 5. Ce contrôleur 9 comporte un microprocesseur 10, une mémoire 11 de donnée et une mémoire 12 programme reliés entre eux via un bus 13 de communication. La mémoire 12 programme comporte un programme 12.1 de 20 paramétrage qui autorise la modification de la valeur seuil S de pression contenue dans la mémoire 11 de donnée. La mémoire 12 programme comporte également un programme 12.2 qui calcule la pression exercée par le pied 2 sur le sol, à partir d'un signal E émis par le capteur 4 de pression à destination du contrôleur 9. 25 La mémoire 12 programme comporte également un programme 12.3 de comparaison qui compare la valeur de la pression mesurée PM avec la valeur seuil S de pression à ne pas dépasser. La mémoire 12 comporte également un programme 12.4 qui commande l'avertisseur 5, de sorte que ce dernier émet un signal lumineux 30 et/ou sonore lorsque la valeur de pression mesurée PM dépasse le seuil S. A cet effet, le contrôleur 10 émet un signal A qui active l'avertisseur 5 lorsque la valeur de pression mesurée PM dépasse le seuil S. De préférence, le signal A est émis tant que la pression mesurée PM dépasse le seuil S. Ainsi, dans une étape d'initialisation, le thérapeute peut modifier la 35 valeur seuil S de pression que le pied 2 sur le capteur 4 ne doit pas dépasser lors de la rééducation. Ensuite, le patient peut chausser la chaussure 1 et commencer sa rééducation. Lorsque son pied 2 exerce une pression P sur le capteur 4, le capteur 4 émet un signal E de mesure à destination du contrôleur 9. Ce contrôleur 9 calcule alors la pression PM exercée par le pied 2 sur le capteur 4 à partir de ce signal E et le compare avec la valeur seuil S entrée préalablement par le thérapeute. Si la valeur de pression mesurée PM est supérieure à la valeur S, alors le contrôleur 9 émet un signal A de commande vers l'avertisseur 5, de sorte que cet avertisseur 5 émet un signal lumineux et/ou sonore. Dès que la io valeur de pression PM devient inférieure à s, le contrôleur 9 n'émet plus de signal A à destination de l'avertisseur 5, de sorte que cet avertisseur 5 n'émet plus aucun signal 7 lumineux et/ou sonore. De préférence, le délai entre le moment où le dépassement du seuil S est détecté et l'émission du signal d'alerte est inférieur à 1 seconde, afin de 15 limiter la durée pendant laquelle une surpression est exercée sur le membre en cours de rééducation. Selon une réalisation, l'avertisseur 5 est accroché à un contour extérieur de l'ouverture 14 de chaussure 1 par laquelle le pied 2 entre dans la chaussure 1. A cet effet, l'avertisseur 5 est muni d'un crochet 23 ou d'une 20 pince. Dans ce cas, le fil 16 reliant l'avertisseur 5 au capteur 4 passe le long de la paroi interne de l'enveloppe 1.2, et le cas échéant dans une doublure de la chaussure 1 prévue à cet effet. En variante, l'avertisseur 5 est positionné dans un boîtier 22 transparent rapporté qui est fixé sur l'extérieur de l'enveloppe 1.2 de la 25 chaussure 1. Dans ce cas, le fil 16 reliant l'avertisseur 5 au capteur 4 passe par un trou ménagé dans l'enveloppe 1. 2 de la chaussure 1. En variante, l'avertisseur 5 est positionné dans une cavité 19 ménagée dans la semelle 1.1 et débouchant vers l'extérieur de la chaussure 1. Cette cavité 19 est fermée par un capot 21 en plastique transparent 30 protégeant l'avertisseur 5. Dans ce cas, le fil 16 reliant le capteur 4 à l'avertisseur 5 passe par une ouverture ménagée dans la semelle 1.1. De préférence, le contrôleur 9 et l'avertisseur 5 sont positionnés à l'intérieur d'un seul et même boîtier pour limiter l'encombrement. Selon une réalisation, ils sont même portés par un seul et même circuit électronique. En 35 variante, le contrôleur 9 est positionné dans l'épaisseur de la semelle 6. En outre, le système 3 peut comporter un afficheur 15 mobile qui affiche en temps réel la pression (exprimée en kg) exercée par le pied 2 sur le capteur 4. A cet effet, le contrôleur 9 et l'afficheur 15 sont équipés chacun d'un module 17.1, 17.2 de type bluetooth qui échangent entre eux des données via une liaison radio 18. L'affichage du poids par l'afficheur 15 est géré à l'aide d'un programme 12.5 de gestion stocké dans la mémoire 12. Vu de dessus sur la figure 2, le capteur 4 présente une forme lui permettant de tenir compte de la pression exercée par le pied sur le sol lors du déroulement du pas. En effet, lors du déroulement du pas, le pied io commence à prendre appui sur le talon, puis se déroule sur son côté interne en écrasant la voûte plantaire, et finit sa course sous le gros orteil. A cet effet, le capteur 4 comporte une forme en L, ce L comportant une petite branche 4.1 et une grande branche 4.2. La petite branche 4.1 du L s'étend dans une direction transverse à 15 celle d'un allongement 25 de la semelle 6. Cette petite branche 4.1 présente les dimensions du talon du pied 2. Cette branche 4.1 est positionnée dans la zone de la semelle 6 en contact avec le talon du pied 2. Dans une réalisation, cette petite branche 4.1 présente une longueur a sensiblement comprise entre 1 et 5 cm. 20 La grande branche 4.2 du L s'étend suivant la direction 25 d'allongement de la semelle 6. Cette grande branche 4.2 s'étend entre la petite branche 4.1 du pied et la zone de la semelle 6 destinée à être en contact avec la base du gros orteil. Cette grande branche 4.2 est positionnée sur le côte interne de la semelle 6. Elle est destinée à être en contact avec la 25 partie du pied 2 écrasée lors du déroulement du pas. Dans une réalisation, la branche 4.2 suit le contour interne 28 de la semelle 6. Dans une réalisation, la grande branche 4.2 présente une longueur b comprise entre 12 et 30cm. Les largeurs des branches 4.1 et 4.2 sont comprises entre 1 et 3cm. 30 En variante, les deux branches 4.1, 4.2 du L peuvent être formées par deux capteurs distincts. En variante, ce capteur 4 ne comporte qu'une seule des deux branches du L 4.1, 4.2. Dans une réalisation, pour émettre les signaux 7, l'avertisseur 5 comporte un buzzer émettant un signal sonore et/ou une diode électroluminescente émettant un signal lumineux. Le système 3 comporte également une batterie 29 pour son 5 alimentation. Cette batterie 29 est soit intégrée dans le contrôleur 9, soit intégrée dans l'épaisseur de la semelle 6. REVENDICATIONS 1 - Système (3) de contrôle de la pression exercée par le pied (2) d'une personne sur le sol destiné à être positionné dans une chaussure (1), caractérisé en ce qu'il comporte : - une semelle (6) de chaussure amovible destinée à être positionnée à l'intérieur de la chaussure (1), - un capteur (4) de pression intégré à cette semelle (6) de chaussure amovible, et io - un avertisseur (5) émettant un signal (7) lumineux et/ou ou sonore lorsque la pression exercée par le pied (2) sur le capteur (4) de pression dépasse une valeur seuil (S). 2 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (9, 10, 11) pour modifier la valeur seuil (S). 15 3 - Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que : - le capteur (4) de pression présente une forme en L. 4 - Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que : - ce capteur de pression comporte une petite branche (4.1) qui s'étend dans une direction transverse à celle d'un allongement de la semelle (6), 20 cette petite branche présentant les dimensions du talon du pied (2), -cette petite branche (4.1) étant positionnée dans la zone de la semelle (6) destinée à entrer en contact avec le talon du pied (2). 5 - Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que : - cette petite branche (4.1) présente une longueur (a) sensiblement 25 comprise entre 1 et 5 cm. 6 - Système selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que : - le capteur de pression présente une grande branche (4.2) qui s'étend suivant la direction (25) d'allongement de la semelle (6), 30 - cette grande branche (4.2) s'étendant entre la zone du pied destinée à être en contact avec le talon du pied (2) et la zone de la semelle (6) destinée à être en contact avec la base du gros orteil, - cette grande branche (4.2) étant positionnée sur le côté interne de la semelle (6). 35 7 - Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que :- la grande branche (4.2) présente une longueur comprise entre 12 et 30cm. 8 - Système selon la revendication 1 à 7, caractérisé en ce que l'avertisseur (5) comporte des moyens (23) pour s'accrocher à un contour de l'ouverture de la chaussure par laquelle le pied (2) entre dans la chaussure. 9 - Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que : - l'avertisseur (5) est positionné dans une cavité (19) de la chaussure (1) débouchant sur l'extérieur de la chaussure (1), cette cavité (19) étant io fermée par un cache (21) transparent. - Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un afficheur (15) affichant en temps réel la pression mesurée par le capteur (4) de pression. 11 - Système selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il est relié à l'afficheur (15) par une liaison (18) sans fil. 12 -Système selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte une batterie (29) pour son alimentation. 13 - Chaussure comportant un système de contrôle de pression selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte une ouverture (19) dans sa semelle (1.1) débouchant sur l'extérieur, cette ouverture (19) étant destinée à accueillir l'avertisseur (5) du système.