Brevet FR2967570A1 — publié le 20120525

-1- La présente invention concerne un dispositif d'aide à la marche réelle par soutènement global de l'individu assisté. Ce dispositif, sorte de « youpala » pour adulte, est assimilable à un déambulateur et assiste la marche par délestage. Le soutènement est partiel ou total ; il recrée le contexte de la marche dans un bassin de rééducation, mais en situation réelle au sol. Le soutènement de la personne assisté est ainsi global car il concerne le corps pris en bloc et dans son intégralité. Au cours de la marche, ce soutènement est non seulement quantifiable et programmable avec précision mais aussi différencié selon chacun des appuis droit ou gauche. Faciliter la déambulation en réduisant la gravité par soutènement et de manière différenciée pour chaque membre inférieur constitue l'originalité et le caractère innovant du dispositif. Ainsi, le réglage des contraintes gravitaires permet aux patients à mobilité réduite une remise en décharge progressive. Celle-ci procure un bénéfice pour la motricité des membres inférieurs et pour la reprise du schéma moteur du patient ainsi qu'une verticalisation jusque là impossible. L'utilisation de ce dispositif offre de surcroit l'avantage de renforcer la participation du patient et son engagement dans la démarche de soins ; elle l'inscrit de fait dans un processus d'autonomisation. Ce dispositif répond aux problématiques posées par toute pathologie de l'appareil locomoteur d'origine traumatique, orthopédique ou dégénérative, qu'elle soit transitoire ou définitive. L'utilisation de ce dispositif est d'autant plus bénéfique pour les patients inaptes à la marche atteints de surcroit de pathologies générales neurologiques, cardio-pulmonaires ou métaboliques - qu'elle prévient les conséquences néfastes de l'immobilisation. Nos recherches ont montré que les autres dispositifs similaires existants n'offrent pas les mêmes possibilités d'utilisation : - ils ne permettent pas une déambulation réelle puisqu'ils ne fonctionnent qu'avec un tapis de marche, ou en bassin de rééducation -1e soutènement n'est que partiel c'est-à-dire ne portant que sur une seule partie du corps - ils ne quantifient pas précisément le soutènement effectué sur l'individu assisté - le soutènement effectué est identique entre appui droit et gauche. -2- C'est bien cette dernière caractéristique qui ouvre de réelles perspectives thérapeutiques : offrir une adaptabilité permanente et s'inscrire dans une véritable progression du schéma moteur de la marche. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 illustre le dispositif monté sur roues (7) au sein duquel l'individu assisté est représenté, la vue de profil illustre les éléments de la structure support agencés entre eux : l'élément supérieur (1) et l'élément inférieur (2) sont mobilisés entre eux par le système coulissant quatre barres en X (3). La partie supérieure sur laquelle s'intègre la tige d'insertion de l'assise (5) est rendue mobile selon un axe vertical de la partie inférieure du dispositif par le système quatre barres en X possédant quatre liaisons pivots antérieures et quatre liaisons glissières postérieures. Cette figure montre également l'intégration de l'assise (4) à la structure support ainsi que la position des capteurs de localisation des membres inférieurs (D). La figure 2 illustre le dispositif au sein duquel l'individu assisté est représenté, la vue de trois-quarts illustre différents éléments rattachés à la structure support, l'actionneur (A) placé sous la tige d'insertion de l'assise (5) et la barre de fermeture postérieure (6). Cette figure indique enfin la position des batteries (E) sur le dispositif. La figure 3 représente différentes phases du schéma de marche en distinguant la phase d'appui du membre inférieur droit (a) de la phase d'envol au cours de laquelle ce membre est en suspension. Cette figure illustre également la distance (d) entre le membre inférieur en appui et le système de mesure de position des membres, représenté ici par des capteurs infrarouges (D) fixés sur la partie inférieure de la structure support (2). Les figure 4 et 5 et représentent des plans plus détaillés du dispositif où l'on retrouve les différents éléments cités précédemment sans l'assise de positionnement : soit en position maximale haute (h max), figure 4, selon trois plans : vue de profil (fig 4a), vue de face (fig 4c) et vue supérieure (fig 4b) où l'on peut visualiser l'habitacle (G) de l'appareil. soit en position maximale basse (h min), figure 5, selon les mêmes vues : vue de profil (fig 5a), vue supérieure (fig 5b) et vue antérieure (fig 5c). La constitution du dispositif, représenté dans les figure 1 et 2, est composé principalement d'une structure support sur laquelle se fixe une assise de positionnement destiné à l'individu assisté ; cette dite structure est formée de deux éléments : - Une partie supérieure (1), sorte de plateau horizontal, intégrant un arceau d'habitacle pour l'individu assisté, sur lequel viennent se fixer la tige d'insertion (5) de l'assise de positionnement (4), le système quatre barres en X (3) ainsi qu'une barre de sécurité postérieure (6). Cette barre de fermeture de sécurité délimite avec l'arceau antérieur l'espace de liberté de l'individu assisté. - Une partie inférieure (2), sorte de parallélépipède ouvert en arrière, monté sur quatre roues (7), sur laquelle se fixent la partie inférieure du système quatre barres en X (5), l'extrémité inférieure de l'actionneur (A), le système de mesure de position des membres (D) et les batteries (E). L'assise de positionnement (4), représentée dans la figure 1, est destinée à positionner l'individu assisté et à le soulever au niveau du bassin. Ce système d'assise fixé à la tige d'insertion médio-sagittale (5) est constitué d'une coque thermoformée, comprend un siège périnéal et un appui pubien antérieur. Ce système d'assise peut être complété par un appui lombaire postérieur fixé à la barre de sécurité postérieure (6). Le fonctionnement du dispositif, représenté dans les figures 4 et 5, consiste à mettre en synergie un système de capteur de force et un système d'actionneur. - le système de capteur de force gravitaire est constitué de capteurs de force à jauges de contraintes (B), montés sur l'axe de l'actionneur sous la tige d'insertion d'assise. - le système d'actionneur (A) pouvant être linéaire de type vérin permet de surélever la partie supérieure de la partie inférieure de la structure support et de soulever l'individu assisté. La chape de pied de l'actionneur est fixée sur la partie inférieure de la structure de support et la chape de tige sous la tige d'insertion de l'assise (5). L'énergie nécessaire au fonctionnement du dispositif peut être fourni par deux batteries portables (E), rechargeables sur secteur et situées sur la base de la partie inférieure de la structure support (2). 2967570 -4- La mise en synergie des systèmes d'actionneur et de capteur de force est assurée par un procédé de gestion et de programmation du soutènement inclus dans un boîtier de commande (C). Ce procédé permet de programmer un soutènement préalablement défini pour chacun des appuis droit ou gauche en fonction de la mesure de leur position par 5 rapport aux capteurs (figure 3). Cette mesure met en jeu des capteurs de distance infrarouges (D) placés sur l'avant de la partie inférieure de la structure de support (2) et capables de détecter alternativement la distance (d) qui les séparent de chaque membre de l'individu assisté. 10 Le procédé de gestion et de programmation permet alors d'ordonner les différentes phases de l'utilisation du dispositif : 1 - Positionnement du patient dans l'assise et fermeture de la barre de sécurité 2 - Position pesée : levée totale de l'individu assisté et mise en mémoire de la valeur du poids 15 3 - Programmation du pourcentage de soutènement du poids du corps pour chacun des appuis droit et gauche à l'aide du boitier de commande. A chaque pas, le pourcentage de soutènement du poids du corps varie de 0 %.à 95 %, sans dépasser 30% de différence droite/gauche. 4 - Position « marche » ou « walk ». Descente sur un membre et mise en action 20 du vérin de soutènement à chaque pas - charge jambe droite, propulsion et descente asservie à la charge, fin de propulsion - sur la jambe gauche, remontée et descente en charge, propulsion et descente asservie, etc. 5 - Position « stop » ou « off » ou « sécurité » ou « safe ». Le mode manuel se déroule comme suit : réglage de la hauteur de l'élément supérieur du dispositif par l'individu assisté grâce au boîtier de commande (C). Le soutènement n'est pas différencié entre appui droit et gauche. 25 30 2967570 -5 Les figures 4 et 5 reprennent la mise en situation opérationnelle du dispositif : En position maximale basse (fig 5) la force exercée par l'actionneur (A) sur la tige d'insertion (5) est alors nulle, la distance entre cette dernière et le sol est alors minimale et définit la hauteur minimale d'assise (h min). 5 En position maximale haute (fig 4) l'individu assisté est pesé, la force exercée par l'actionneur (A) sur la tige d'insertion est alors maximale et la distance entre cette dernière et le sol également maximale et définit la hauteur maximale d'assise (h max) Au cours de la marche position « marche » ou « walk », la distance entre les deux parties supérieures peut varier à chaque pas entre ces deux valeurs h min et h max ; ces 10 deux valeurs correspondent également aux deux valeurs énergétiques extrêmes d'utilisation de l'appareil. La position « stop » ou « off » ou « sécurité » ou « safe » répond à la distance h max de ce dispositif d'aide à la marche par soutènement, cela de manière à immobiliser l'appareil dans la situation la plus favorable pour l'individu assisté. 15 Le système de stockage d'énergie alimentant le dispositif est constitué par deux batteries portables (E), rechargeables sur secteur, situées sur la base de la partie inférieure de la structure support. Le dispositif selon l'invention répond particulièrement à des individus requérant une sécurité et une aide à l'autonomisation par assistance à la marche réelle. 20 Il s'adresse aux personnes qui éprouvent des difficultés à utiliser un déambulateur classique ou qui refusent la dépendance et l'idée d'avilissement associées à l'utilisation du fauteuil roulant. Son utilité dans le domaine public l'assimile non seulement aux appareils de déambulation et d'autonomisation destinés à un usage personnel, mais aussi aux 25 appareils de rééducation à usage professionnel destinés aux métiers médicaux et paramédicaux. 30 REVENDICATIONS1) Dispositif d'aide à la marche réelle par soutènement programmable du poids du corps et différencié selon chacun des appuis droit ou gauche. Ce dispositif est constitué par une structure support montée sur roues (7) qui comprend un élément supérieur (1) et un élément inférieur (2). L'élément supérieur est rendu mobile par rapport à l'élément inférieur selon un axe vertical par l'interposition d'un système coulissant (3) et actionné par un système d'actionneur (A) asservi à un système de capteurs de force gravitaire (B) et commandé par un système de programmation et de gestion de soutènement (C). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que : Le système coulissant est un système à quatre barres en X (3). L'élément supérieur comprend un arceau d'habitacle limité en arrière par une barre de sécurité (6) que l'on peut refermer, une tige d'insertion (5) sur laquelle se fixe l'assise de positionnement (4). L'élément inférieur, monté sur roues multidirectionnelles (7), rend le dispositif mobile au sol, la partie inférieure du système coulissant vient s'y fixer. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'assise de positionnement (4) destinée à placer l'individu assisté et à le soulever au niveau du bassin est fixée à la tige d'insertion (5), la dite assise de positionnement est constituée d'une coque comprenant un siège périnéal, un appui pubien antérieur et un appui lombaire postérieur chevillé à la barre de sécurité postérieure (6). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le système de capteur de force gravitaire (B) est constitué par un ou plusieurs capteurs de force à jauges de contrainte, pouvant être placé en position médio sagittale sous la tige d'insertion de l'assise (5) et permettant la pesée de l'individu assisté. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le système d'actionneur (A) est asservi au système de capteurs de force (B). Cet actionneur est linéaire de type vérin et permet de surélever la partie supérieure (1) de la partie inférieure (2) du dispositif et de soulever ainsi l'individu assisté. La chape de pied de l'actionneur est fixée sur la partie inférieure de la structure de support et la chape de tige sous la tige d'insertion de l'assise (5).-7- 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il possède un système de mesure de position des membres inférieurs (D). Ce système est constitué de capteurs de distance pouvant être des capteurs infrarouges. Ceux-ci peuvent être placés sur l'avant de la partie inférieure de la structure de support (2) et sont capables, au cours de la marche, de détecter la distance (d) qui les séparent alternativement de chaque membre inférieur. 7) Procédé de mise en oeuvre d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à déduire à partir de donnée de mesure de position des membres inférieurs par rapport aux capteurs de force (B), quel est le membre en appui ; de programmer un soutènement préalablement défini pour chacun des appuis droit ou gauche et ordonner les différentes phases de l'utilisation du dispositif dans un mode automatique qui se déroule comme suit : -phase de pesée caractérisée par la levée totale (h max) de l'individu assisté et la mise en mémoire de la valeur du poids, -phase de programmation du pourcentage de soutènement du poids du corps pour chacun des appuis droit et gauche, -phase de soutènement assisté en ayant la possibilité de dissocier à chaque pas l'appui gauche de l'appui droit, -phase d'arrêt qui interrompt immédiatement le mouvement de l'actionneur en 20 position h max. Le mode manuel se déroule comme suit : réglage de la hauteur de l'élément supérieur du dispositif par l'individu assisté grâce au boîtier de commande (C). Le soutènement n'est pas différencié entre appui droit et gauche. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que 25 le système de stockage d'énergie (E) alimentant le dispositif peut être constitué par une ou plusieurs batteries portables, rechargeables sur secteur et pouvant être situées sur la base de la partie inférieure de la structure support. 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système de programmation et de gestion de soutènement est inclus dans un boîtier de commande (C). 30