Brevet FR2958843A1 — publié le 20111021

L'invention concerne, d'une façon générale, le domaine technique de l'orthopédie. Elle a pour objet, plus particulièrement, une orthèse dynamique du type dit « releveur de pied », qui permet d'améliorer le schéma de marche de patients ayant un déficit partiel ou total des muscles fléchisseurs dorsaux de la cheville. Ce déficit, qui peut être unilatéral ou bilatéral, est commun à de nombreuses pathologies d'origines diverses, centrale ou périphérique. La conséquence d'un tel déficit musculaire est d'avoir un pied ballant, c'est-à-dire d'être dans l'incapacité d'effectuer une flexion dorsale de la cheville ou de maintenir un angle de cheville neutre, autrement dit un angle de 90°. L'ensemble des tâches motrices sollicitant le groupe musculaire ici déficitaire, comme la marche en particulier, sont alors largement affectées. Ainsi, la crainte d'une chute liée à la possibilité d'accrocher le sol avec la pointe du pied, lors de la phase oscillante de la marche, conduit le patient à développer des stratégies motrices de compensation, telles que le steppage (flexion excessive de la hanche) ou le fauchage (genou en extension associé à une circumduction de la hanche à concavité interne), qui perturbent sensiblement les performances motrices. Les orthèses de type releveur de pied, généralement utilisées en association avec une chaussure, ont pour principale fonction d'éviter ces problèmes, en prévenant une flexion plantaire excessive donc un abaissement excessif du pied, lorsque ce dernier est en suspension. De nombreuses réalisations de releveurs de pied, avec ou sans articulation au niveau de la cheville, ont été déjà proposées à cet effet. La plupart des releveurs de pied sont dépourvus d'articulation, et se présentent ainsi comme une orthèse monobloc, en forme générale d'équerre, avec une branche « verticale » munie d'une embrasse jambière et une branche « horizontale » prenant place sous le pied - voir par exemple le document de brevet GB 2 188 550 A. Lors du port de ce genre de releveur de pied, les libertés articulaires sont plus ou moins restreintes, avec pour conséquence fonctionnelle majeure l'apparition d'une marche dite « saccadée ». Pour diminuer cette conséquence néfaste et ainsi tenter de « fluidifier » la marche, quelques releveurs de pied connus présentent un système d'articulation situé au niveau de la cheville. û voir par exemple les documents de brevets WO02/065942A2 et US2003/0153859A1. Grâce à leur système d'articulation, interposé entre une tige pouvant comporter à son extrémité haute une embrasse jambière, d'une part, et une semelle prenant place sous le pied, d'autre part, de tels releveurs de pied offrent des libertés articulaires plus ou moins importantes, et ils peuvent aussi comporter une assistance mécanique pour ramener l'angle de la cheville à une valeur définie. Toutefois, les réalisations existantes sont, pour la plupart, compliquées à mettre en place, lourdes à porter, difficilement réglables et/ou fragiles. La présente invention a pour but de pallier aux divers inconvénients précédemment évoqués, et son but est, en particulier, de fournir un releveur de pied offrant aux patients un schéma de marche aussi proche que possible de celui observé chez des sujets en bonne santé, tant lors de la phase oscillante que lors de la phase d'appui ; tout en conservant une réalisation simple, légère et suffisamment résistante. A cet effet, l'invention a pour objet une orthèse dynamique de type releveur de pied, du genre comportant un système d'articulation situé au niveau de la cheville, et interposé entre une tige comportant à son extrémité haute une embrasse jambière, d'une part, et une semelle prévue pour prendre place sous le pied, d'autre part, ce releveur de pied étant essentiellement caractérisé par le fait que le système d'articulation est constitué par une interface élastiquement déformable, interposée entre l'extrémité basse de la tige, d'une part, et la partie arrière haute de la semelle, d'autre part, ladite interface élastique assurant une liberté de mouvement dans les plans sagittal et/ou frontal. Dans un mode de réalisation préféré du releveur de pied objet de l'invention, le système d'articulation comprend une cavité accueillant un matériau élastiquement déformable et solidaire de la partie arrière haute de la semelle, l'extrémité basse de la tige étant en contact avec le matériau élastique remplissant la cavité. Dans un mode de réalisation simple, la cavité de l'interface élastique est formée d'un seul tenant avec la semelle. L'extrémité basse de la tige est avantageusement liée de façon mécanique, par exemple au moyen d'une vis, à la partie arrière de la semelle. La tige peut être constituée par une lame en matériau élastiquement déformable, par exemple en acier inoxydable ou en matériau composite, du type lame ressort. Un simple trou ménagé dans cette lame permet le passage de la vis de liaison avec la semelle. Le matériau élastiquement déformable est, de préférence, maintenu en place dans la cavité par un dispositif adhésif, appliqué sur les surfaces correspondantes de ce matériau et de la cavité, ou par un moyen mécanique. Ce matériau élastiquement déformable est avantageusement un polymère, tel que caoutchouc ou latex. Le choix du polymère, parmi de nombreux polymères aux caractéristiques élastiques différentes, permet d'adapter au mieux l'orthèse aux attentes et besoins des patients. L'angle défini par l'axe longitudinal de la tige, et par la surface de la semelle, peut être compris entre 80° et 110°, lorsque l'orthèse n'est soumise à aucune contrainte. En combinaison avec la configuration précédemment définie de son système articulaire, l'orthèse de type releveur de pied, objet de l'invention, comporte au moins deux renforts qui font saillie sous la face inférieure de la semelle. Alors que le système articulaire contrôle l'abattement du pied au sol qui suit la pose du talon lors de l'attaque d'un pas, ou contrôle la fermeture de l'angle de cheville pendant la phase d'appui, et offre une liberté articulaire correspondant aux mouvements d'éversion/inversion, la rigidité induite par la présence des renforts offre au patient une surface d'appui sûre. De préférence, la hauteur des renforts n'est pas constante sur toute leur longueur, de sorte que ces renforts présentent une zone de hauteur maximale. Cette zone de hauteur maximale de chaque renfort est avantageusement située à l'aplomb de la zone de la face supérieure de la semelle qui, en utilisation, supporte la barre métatarsienne du pied du patient. Le point de bascule, formé par une telle zone de hauteur maximale des renforts sous la semelle, favorise le déroulement du pas en assurant la continuité du mouvement, ceci en combinaison avec l'interface élastiquement déformable qui joue un rôle primordial au cours des différentes phases de la marche. Dans un mode de réalisation, les renforts sont au nombre de deux, les axes longitudinaux respectifs de ces deux renforts étant divergents de l'arrière vers l'avant de la semelle. Chacun de ces deux renforts est avantageusement de hauteur croissante, depuis les extrémités du renfort vers la zone de hauteur maximale située en un point intermédiaire de la longueur du renfort. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à tire d'exemples, quelques formes d'exécution de cette orthèse dynamique de type releveur de pied. Figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, d'un releveur de pied conforme à la présente invention, Figure 2 est une vue en perspective montrant, à échelle agrandie, 10 le détail de la zone de l'articulation de ce releveur de pied, Figure 3 est une vue par l'arrière de cette zone de l'articulation, Figure 4 est une vue en coupe verticale de l'interface élastiquement déformable, constituant l'articulation, Figure 5 est une vue de côté partielle de ce releveur de pied, 15 montrant plus particulièrement la semelle avec ses renforts, Figure 6 est une vue de dessous de la semelle, Figure 7 est un schéma illustrant le fonctionnement du releveur de pied objet de l'invention, lors des phases successives de la marche, Figure 8 est une vue en coupe similaire à la figure 4, illustrant une 20 variante de ce releveur de pied. En se référant d'abord à la figure 1, le releveur de pied comprend une semelle 2 et une tige 3, qui prennent place respectivement, en utilisation, sous le pied du patient et derrière la jambe du patient. L'extrémité basse 3a de la tige 3 est reliée, par une articulation 4, à la partie arrière haute 2a de la 25 semelle 2. La tige 3 est constituée par une lame en matériau élastiquement déformable, par exemple en acier inoxydable ou en matériau composite, qui est en particulier du type lame ressort. L'extrémité haute 3b de cette tige 3 porte une embrasse jambière 5, prévue pour enserrer la partie haute de la 30 jambe du patient. L'embrasse jambière 5 est ajustable à la grosseur de la jambe par exemple par un système de fermeture auto-agrippant. La semelle 2, réalisable en polyoléfine telle que polypropylène, possède une face supérieure 6 qui correspond à la forme et aux dimensions de 35 la voûte plantaire du patient. Sous sa face intérieure 7, la semelle 2 comporte deux renforts longitudinaux 8 et 9, détaillés plus bas. Dans la partie arrière haute 2a de la semelle 2, comme le montrent plus particulièrement les figures 2 à 4, le matériau de cette semelle forme une cavité 10 ouverte vers le haut, la section horizontale de la cavité 10 étant supérieure à celle de la tige 3. La cavité 10 est remplie d'un matériau élastiquement déformable 11 pouvant être un polymère. L'extrémité basse 3a de la tige 3 est engagée dans la cavité 10 et se trouve en contact avec le matériau élastique 11. De plus, cette extrémité basse 3a de la tige 3 est solidarisée mécaniquement avec la partie arrière de la semelle 2 au moyen d'une vis 12, située à la base de la cavité 10 et traversant un trou de la tige 3. Pour maintenir le matériau élastique 11 dans la cavité 10, les surfaces correspondantes de ce matériau élastique 11 et de la cavité 10 sont solidarisées par un adhésif 13, pouvant être de la colle de nature appropriée (voir figure 4). En variante, le matériau élastique 11 est maintenu dans la cavité 10 par un moyen mécanique simple, par exemple un principe d'emboîtement. L'agencement de l'articulation 4 est tel que, lorsque le releveur de pied n'est soumis à aucune contrainte, l'angle a défini par l'axe longitudinal de la tige 3, d'une part, et par le plan moyen de la semelle 2, d'autre part, est compris entre 80° et 110° (voir figure 5). Le choix de cet angle a est susceptible d'influer sur le schéma de marche décrit plus bas. On notera aussi que cette articulation 4 procure une liberté de mouvement dans le plan sagittal, comme l'indiquent les flèches F1 (figure 2) et aussi dans le plan frontal, comme l'indiquent les flèches F2 (figure 3). En se référant aux figures 5 et 6, les deux renforts 8 et 9 possèdent une longueur L, et sont disposés de façon légèrement divergente, de l'arrière vers l'avant de la semelle 2. La hauteur de chaque renfort 8 ou 9, sous la face inférieure 7 de la semelle 2, part d'une valeur nulle aux deux extrémités 14 et 15 du renfort, pour croître jusqu'à une hauteur maximale H dans une zone intermédiaire de la longueur L du renfort. Cette zone de hauteur maximale de chaque renfort 8 ou 9 se situe à l'aplomb de la zone de la face supérieure 6 de la semelle 2 qui supporte la barre métatarsienne du pied du patient. Les renforts 8 et 9, ainsi constitués et localisés, rigidifient la partie avant du pied, tout en facilitant le déroulement du pied lors de la marche, en offrant un point de bascule au niveau de l'avant-pied lors du déroulement du pas, en assurant la continuité du mouvement. Plus précisément, en se référant à la figure 7, le fonctionnement du releveur de pied s'établit comme suit lors de la marche : - Phase d'attaque du pas par le talon (position A) : le mouvement de flexion plantaire, c'est-à-dire l'abattement du pied au sol, est contrôlé par la déformation du matériau élastique 11 de l'articulation 4, sous la contrainte d'un mouvement de recul de la tige 3 dans la cavité 10. Après avoir atteint la compression maximale du matériau élastique 11, une déformation en flexion vers l'arrière de la tige 3 assure la continuité du mouvement. Ces déformations successives se substituent à la contraction excentrique des muscles fléchisseurs dorsaux déficitaires. - Phase de début d'appui (position B) : le mouvement de flexion dorsale de la cheville est assisté par la restitution de l'énergie emmagasinée, dans la phase précédente, lors de la compression du matériau élastique 11 et/ou de la flexion arrière de la tige 3. - Phase de milieu d'appui (position C) : l'angle de cheville est neutre. Le matériau élastique 11 et la tige 3 ne sont soumis momentanément à aucune contrainte. - Phase de fin d'appui ou de propulsion (position D) : la tige se déforme en flexion vers l'avant, tandis que le pied se « déroule » en basculant autour de la zone de hauteur maximale des renforts 8 et 9, ce qui assure la continuité du « déroulement » du pied. - Phase oscillante (position E) : la raideur de l'articulation 4 et des matériaux constitutifs de la tige 3 et de la semelle 2 permet au pied d'être maintenu avec un angle de cheville a pouvant être compris entre 80° et 110°, alors que le pied ne touche plus le sol. L'orthèse joue alors pleinement son rôle de « releveur de pied ». La modification de l'angle a, défini par l'axe longitudinal de la tige 3 et par le plan moyen de la semelle 2, permet d'influer sur le cycle de marche précédemment décrit. Ainsi, un angle plus « fermé » a pour conséquences : - une augmentation de l'action de relevage du pied en phase oscillante (position E), - une augmentation de l'effet d'amortissement lors de l'abattement du pied au sol, au cours de la phase d'attaque du pas par le talon (position A). A l'inverse, un angle plus « ouvert » a pour conséquences : - une diminution de l'action de relevage du pied en phase oscillante (position E), - une augmentation de la propulsion générée par l'orthèse (position D), pouvant être expliquée par une déformation précoce vers l'avant de la tige 3 dès la phase de milieu d'appui (position C). De plus, le choix des caractéristiques élastiques de l'articulation 4, donc du matériau élastique 11, a une influence sur le fonctionnement et permet d'adapter au mieux le releveur de pied aux attentes et besoins des patients. On notera que, dans le mode de réalisation décrit jusqu'ici et comme le montre plus particulièrement la figure 4, l'extrémité basse 3a de la tige 3 est positionnée, dans la cavité 10, en avant du matériau élastique 11, ce qui permet audit matériau d'intervenir notamment dans la phase d'attaque du pas par le talon, comme décrit ci-dessus. Dans une variante, illustrée par la figure 8, l'extrémité basse 3a de la tige 3 est positionnée, dans la cavité 10, en arrière du matériau élastique 11. Dans cette variante, le fonctionnement du releveur de pied est davantage orienté vers celui d'un système amortisseur anti-effondrement, intervenant lors de la phase d'appui, en cas de déficit musculaire des fléchisseurs plantaires. (Dans ce qui précède, les mots «avant » et « arrière » sont utilisés par référence au sens du pied). Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette orthèse dynamique de type releveur de pied, qui ont été décrites ci-dessus à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention : - en modifiant les détails de forme de l'orthèse et de ses composants, - en particulier, en modifiant le nombre et la disposition des renforts faisant saillie sous la semelle, par exemple en prévoyant des renforts parallèles et non pas divergents, - en réalisant les composants de l'orthèse en tous matériaux ou combinaisons de matériaux appropriés, ceci concernant en particulier le matériau élastiquement déformable de l'articulation et celui de la tige, - en maintenant le matériau élastiquement déformable de l'articulation dans la cavité par tous moyens adaptés, - en utilisant, en lieu et place de ce matériau élastiquement déformable, tout moyen mécanique à propriétés élastiques similaires, en particulier un dispositif mécanique simple tel qu'un ressort, - plus généralement, en ayant recours à tous moyens équivalents, 5 par exemple en remplaçant la vis par un rivet pour lier mécaniquement la tige à la semelle. REVENDICATIONS1. Orthèse dynamique de type releveur de pied, du genre comportant un système d'articulation (4) situé au niveau de la cheville, et interposé entre une tige (3) comportant à son extrémité haute une embrasse jambière (5), d'une part, et une semelle (2) prévue pour prendre place sous le pied, d'autre part, caractérisée en ce que le système d'articulation (4) est constitué par une interface élastiquement déformable, interposée entre l'extrémité basse (3a) de la tige (3), d'une part, et la partie arrière haute (2a) de la semelle (2), d'autre part, ladite interface élastique assurant une liberté de mouvement dans les plans sagittal (F1) et/ou frontal (F2). 2. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système d'articulation comprend une cavité (10) accueillant un matériau élastiquement déformable (11) et solidaire de la partie arrière haute (2a) de la semelle (2), l'extrémité basse (3a) de la tige (3) étant en contact avec le matériau élastique (11) remplissant la cavité (10). 3. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon la revendication 2, caractérisée en ce que la cavité (10) de l'interface élastique est formée d'un seul tenant avec la semelle (2). 4. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que l'extrémité basse (3a) de la tige (3) est liée aussi de façon mécanique, par exemple au moyen d'une vis (12), à la partie arrière de la semelle (2). 5. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la tige (3) est constituée par une lame élastiquement déformable, par exemple en acier inoxydable ou en matériau composite, du type lame ressort. 6. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que le matériauélastiquement déformable (11) est maintenu en place dans la cavité (10) par un dispositif adhésif (13), appliqué sur les surfaces correspondantes de ce matériau (11) et de la cavité (10), ou par un moyen mécanique. 7. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le matériau élastiquement déformable (11) est un polymère. 8. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que l'extrémité basse (3a) de la tige (3) est positionnée, dans la cavité (10), en arrière du matériau élastiquement déformable (11). 9. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que l'extrémité basse (3a) de la tige (3) est positionnée, dans la cavité (10), en avant du matériau élastiquement déformable (11). 10. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'angle (a) défini par l'axe longitudinal de la tige (3), et par la surface de la semelle (2), est compris entre 80° et 110°, lorsque l'orthèse n'est soumise à aucune contrainte. 11. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux renforts (8, 9) qui font saillie sous la face inférieure (7) de la semelle (2). 12. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon la revendication 11, caractérisée en ce que la hauteur des renforts (8, 9) n'est pas constante sur toute leur longueur, ces renforts (8, 9) présentant une zone de hauteur maximale (H). 13. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon la 35 revendication 12, caractérisée en ce que la zone de hauteur maximale (H) de chaque renfort (8, 9) est située à l'aplomb de la zone de la face supérieure (6)de la semelle (2) qui, en utilisation, supporte la barre métatarsienne du pied du patient. 14. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que les renforts (8, 9) sont au nombre de deux, les axes longitudinaux respectifs de ces deux renforts (8, 9) étant divergents de l'arrière vers l'avant de la semelle. (2) 15. Orthèse dynamique de type releveur de pied selon l'ensemble des revendications 12 et 14, caractérisée en ce que chacun de ces deux renforts (8, 9) est de hauteur croissante, depuis les extrémités (14, 15) du renfort vers la zone de hauteur maximale (H) située en un point intermédiaire de la longueur (L) du renfort (8, 9).