Brevet FR2999073A1 — publié le 20140613

- 1 - PROTHESE DE PIED A TALON REGLABLE ET PLANTIFLEXION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne une prothèse et plus particulièrement une prothèse de pied à talon réglable destinée à des personnes amputées du membre inférieur. On entend par prothèse de pied à talon réglable, une prothèse de pied dans laquelle la hauteur du talon est ajustable. ART ANTERIEUR Dans le domaine des prothèses, il est bien connu des prothèses de pied destinées à des personnes amputées du membre inférieur. La plupart de ces prothèses de pied sont configurées de telle sorte que l'angle formé entre le pied et la jambe prothétique, i.e. le tibia prothétique solidaire du pied prothétique, est fixe. La hauteur du talon ne peut pas être modifiée notamment lorsque l'utilisateur change de chaussures, les chaussures n'ayant pas toutes la même hauteur de talon, ou lorsque l'utilisateur désire marcher sans chaussure. Afin de remédier à cet inconvénient, on a déjà imaginé des prothèses de pied à talon réglable comportant des moyens pour faire varier l'angle formé entre le pied et la jambe prothétique. C'est notamment le cas du brevet américain US 6,966,933 qui décrit une prothèse de pied à talon réglable. Cette prothèse est constituée d'une partie inférieure solidaire d'une lame de pied coopérant avec une partie supérieure solidaire d'une prothèse tibiale de telle manière que la partie inférieure soit apte à être déplacée par rapport à la partie supérieure simultanément dans une direction vers le bas et vers l'avant ou vers le haut et vers l'arrière. La partie inférieure comporte une fente arquée dans laquelle s'étend une projection en forme d'arc formant la partie supérieure. Ce type de prothèse ne procure pas de plantiflexion permettant une flexion plantaire amortie de manière à améliorer la marche notamment lors de l'appui du talon au sol. En effet, lors de la marche, il est nécessaire de mettre à plat rapidement le pied après l'appui du talon sur le sol, lors de la phase d'appui, afin d'assurer une bonne stabilité et sécuriser l'amputé sur des sols instables ou glissants. Par ailleurs, dans ce type de prothèses, le - 2 - mécanisme d'actionnement des crans du système de blocage peut être difficile à manipuler. On connaît également le brevet américain US 7,862,622 qui décrit un pied prothétique à talon réglable destinée à des personnes amputées d'un membre inférieur. Le pied prothétique comprend une partie cadre, une liaison de cheville qui est supportée de façon pivotante par ladite partie de cadre autour d'un premier axe pivot, une tige d'encliquetage qui est reliée de manière pivotante à ladite liaison de cheville autour d'un second axe de pivotement, et un élément d'arrêt fixé avec pivotement à ladite partie de cadre autour d'un troisième axe de pivotement. Ladite tige d'encliquetage est constituée d'un axe cranté qui passe à travers et s'étend entre les deuxième et troisième axe de pivotement, ledit élément d'arrêt comprenant un mécanisme de sollicitation et étant sélectivement utilisable pour recevoir et retenir de manière amovible une longueur de ladite tige d'encliquetage. L'angle de la cheville est ajusté par la variation de longueur de l'axe cranté entre les deux pivots. Cette variation de longueur est obtenue grâce à un verrou dans le pivot comprenant des crans qui s'encastrent par défaut dans les rainures de l'axe cranté sous la poussée d'un ressort. Ce type de prothèse ne permet pas également de plantiflexion et peut présenter une usure prématurée des crans du verrou et de l'axe cranté. EXPOSE DE L'INVENTION L'un des buts de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant une prothèse de pied à talon réglable de conception simple et peu onéreuse, procurant un réglage ample et aisé de la hauteur de talon ainsi qu'une plantiflexion de manière à améliorer la marche notamment lors de l'appui du talon au sol. A cet effet et conformément à l'invention, il est proposé une prothèse de pied à talon réglable et plantiflexion destinée à des personnes amputées du membre inférieur comportant au moins une lame de pied, une attache pyramidale apte à être connectée aux éléments supérieurs d'une prothèse constituant un tibia prothétique, et une articulation solidaire de la lame de pied et de l'attache pyramidale, ladite articulation comportant des moyens de réglage de l'angle entre la lame de pied et le tibia prothétique ; ladite prothèse est remarquable en ce que ladite articulation comporte au moins un siège solidaire de la lame de pied au niveau du talon, une première biellette articulée au siège autour d'un axe - 3 - solidaire de la partie arrière dudit siège, et une seconde biellette dont une première extrémité est articulée au siège autour d'un axe solidaire de la partie avant dudit siège et dont l'extrémité opposée coulisse le long d'une tige crantée solidaire de la première biellette, ladite extrémité comportant des moyens de blocage de la seconde biellette le long de ladite tige crantée. On observera que, compte tenu de la disposition de la seconde biellette, cette dernière est soumise à des efforts essentiellement axiaux. De ce fait, la direction de l'effort appliqué sur la tige crantée est oblique par rapport à celle-ci permettant de réduire la composante de l'effort dans l'axe de la tige crantée, et in fine les efforts sur les crans, i.e. leur usure. Ladite articulation comporte une troisième biellette solidaire de l'attache pyramidale et articulée dans la partie centrale de la première biellette. Par ailleurs, ladite articulation comporte de part et d'autre de l'axe de rotation de la troisième biellette et de la première biellette respectivement une butée solidaire de l'extrémité avant de la première biellette et un amortisseur dont les extrémités libres sont respectivement solidaires des extrémités arrières des première et troisième biellette. Ledit amortisseur consiste en un amortisseur en élastomère sensiblement cylindrique et la butée consiste en un patin en élastomère. Alternativement l'amortisseur peut être constitué d'un cylindre hydraulique. On notera que cette disposition permet de procurer les fonctions de variation d'angle de la cheville et de plantiflexion sur un pied prothétique de faible hauteur. Cette fonction de plantiflexion permet de sécuriser la marche grâce à une mise à plat plus rapide du pied au début de la phase d'appui. Par ailleurs, cette disposition permet de s'affranchir de lames composites hautes placées au niveau de la cheville qui peuvent être utilisées dans les pieds prothétiques courants pour réaliser la fonction de plantiflexion. De plus, lesdits moyens de blocage consistent dans des moyens de blocage mécanique aptes à être actionnés manuellement. De préférence, ces moyens de blocage consistent en un tiroir apte à coulisser dans un évidement pratiqué à l'extrémité libre de la seconde biellette, ledit tiroir comportant un évidement dans lequel s'étend la tige crantée et l'une des parois comportant des crans aptes à coopérer avec les crans de la tige crantée, et dont une première extrémité fait - 4 - - saillie de la seconde biellette pour former un bouton poussoir et la seconde extrémité prend appui sur un ressort positionné au fond de l'évidement. Par ailleurs, la première biellette présente une forme générale de V dont les branches sont orientées vers l'avant de la lame de pied, ladite première biellette étant articulée au siège au niveau de la partie médiane de la branche inférieure de la première biellette. Ladite tige crantée s'étend depuis les extrémités libres des branches de la première biellette. DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre d'une unique variante d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, de la prothèse de pied à talon réglable et plantiflexion conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective de la prothèse de pied à talon réglable suivant l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe sagittale de la prothèse de pied à talon réglable suivant l'invention, - les figures 3A et 3B sont des vues de côté de la prothèse de pied à talon réglable 20 suivant l'invention en position d'angle minimal et respectivement maximal entre le pied et la jambe prothétique, - les figures 4A à 4C sont des représentations schématiques de la prothèse de pied suivant l'invention depuis une position d'angle minimal à maximal entre le pied et la jambe prothétique. 25 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Par souci de clarté, dans la suite de la description, les mêmes éléments ont été désignés par les mêmes références aux différentes figures. De plus, les diverses vues ne 30 sont pas tracées à l'échelle. En référence aux figures 1 et 2, la prothèse de pied à talon réglable et plantiflexion destinée à des personnes amputées du membre inférieur suivant l'invention comprend une lame de pied (1), telle qu'une lame de pied en carbone bien connue de l'homme du - 5 - métier, une attache pyramidale (2) apte à être connectée aux éléments supérieurs d'une prothèse constituant un tibia prothétique (3), non représentée sur la figure 1), et une articulation (4) solidaire de la lame de pied (1) et de l'attache pyramidale (2). Il est bien évident que l'attache pyramidale (2) pourra être substituée par tout autre type d'attache équivalent bien connu de l'homme du métier sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ladite articulation (4) comporte des moyens de réglage de l'angle entre la lame de pied (1) et le tibia prothétique (3). A cet égard, ladite articulation (4) comporte un siège (5) solidaire de la lame de pied (1) au niveau du talon de cette dernière, une première biellette (6) articulée au siège (5) autour d'un axe (7) solidaire de la partie arrière dudit siège (5), et une seconde biellette (8) dont une première extrémité est articulée au siège (5) autour d'un axe (9) solidaire de la partie avant dudit siège (5) et dont l'extrémité opposée coulisse le long d'une tige crantée (10) solidaire de la première biellette (6), ladite extrémité comportant des moyens de blocage (11) de la seconde biellette (8) le long de ladite tige crantée (10). La première biellette (6) présente une forme générale de V couché dont la pointe est orientée vers l'arrière de la lame de pied (1) et dont les branches inférieure (6a) et supérieure (6b) sont orientées vers l'avant de la lame de pied (1). Ladite première biellette (6) est articulée à l'extrémité arrière du siège (5) au niveau de la partie médiane de la branche inférieure (6a) de la première biellette (6). Par ailleurs, ladite tige crantée (10) s'étend sensiblement verticalement depuis les extrémités libres des branches inférieure (6a) et supérieure (6b) de la première biellette (6). La seconde biellette (8) présente une forme rectiligne dont une première extrémité est articulée au siège (5) autour d'un axe (9) solidaire de la partie avant dudit siège (5) et dont l'extrémité opposée coulisse le long de la tige crantée (10) solidaire de la première biellette (6). L'extrémité opposée de la seconde biellette (8) porte des moyens de blocage (11) consistant en un tiroir (12) apte à coulisser dans un évidement (13) pratiqué à l'extrémité libre de la seconde biellette (8) Ledit tiroir (12) comporte un évidement, non représenté sur les figures, dans lequel s'étend la tige crantée (10) et l'une des parois de l'évidement dudit tiroir (12) comporte des crans aptes à coopérer avec les crans de la tige crantée (10). Une première extrémité du tiroir (12) fait saillie de la seconde biellette (8) pour former un bouton poussoir (14) et la seconde extrémité prend appui sur un ressort positionné au fond de l'évidement, non représentés sur les figures. - 6 - Il va de soi que les moyens de blocage (11) pourront consister dans tout autre moyen de blocage mécanique apte à être actionné manuellement bien connu de l'homme du métier ou dans tout moyen de blocage apte à être actionné électriquement ou hydrauliquement ou similaire sans pour autant sortir du cadre de l'invention. On observera que l'articulation de la prothèse de pied suivant l'invention permet un réglage angulaire large de l'angle formé entre le pied et la jambe prothétique, et in fine de la hauteur de talon. Par ailleurs, les moyens de réglage de l'angle formé entre la lame de pied (1) et la jambe prothétique (3), c'est-à-dire les moyens de blocage (11) coopérant avec la tige crantée (10) sont facilement accessibles à l'avant de l'articulation (4) de la prothèse de pied suivant l'invention permettant un réglage rapide et aisé de l'angle et donc de la hauteur de talon. De plus, la seconde biellette (8) est soumise à des efforts essentiellement axiaux. De ce fait, la direction de l'effort appliqué sur la tige crantée (10) est oblique par rapport à celle-ci, ce qui permet de réduire la composante de l'effort dans l'axe de la tige crantée (10), et in fine les efforts sur les crans, i.e. leur usure. Afin de procurer une plantiflexion, c'est-à-dire une flexion plantaire amortie de manière à améliorer la marche notamment lors de l'appui du talon au sol, en référence aux figures 1 et 2, ladite articulation (4) comporte avantageusement une troisième biellette (15) solidaire de l'attache pyramidale (2) et articulée dans la partie centrale de la première biellette (6). Dans cet exemple particulier de réalisation, la troisième biellette (15) présente une forme sensiblement triangulaire dont le sommet (15a) est orienté vers le bas et dont la base (15b) porte l'attache pyramidale (2). Cette troisième biellette (15) est articulée au niveau du sommet (15a) à la première biellette (6) autour d'un axe (16) solidaire de la partie médiane de la branche supérieure (6b) de la première biellette (6). De part et d'autre de l'axe de rotation (16) de la troisième biellette (15) et de la première biellette (6), l'articulation comporte respectivement une butée (17) solidaire de l'extrémité avant de la première biellette (6) et un amortisseur (18) dont les extrémités libres sont respectivement solidaires des extrémités arrières des première (6) et troisième biellette (15). Ladite butée (17) consiste en un patin en élastomère en forme de rondelle dont le trou central vient s'emboiter dans un plot (19) s'étendant sur la face supérieure de la branche supérieure (6b) de la première biellette (6) à proximité de son extrémité avant. Par ailleurs, l'amortisseur (18) consiste dans un amortisseur en élastomère sensiblement cylindrique muni d'une vis de réglage (20) de la raideur dudit amortisseur (18), ladite vis de réglage (20) faisant saillie à l'extrémité supérieure dudit amortisseur (18). Afin de - 7 - permettre un réglage facile de la raideur de l'amortisseur, la base (15b) de la troisième biellette (15) comporte un évidement (21) à l'arrière de l'attache pyramidale (2) de sorte qu'un outil adapté puisse être introduit à travers ledit évidement (21) et coopérer avec la vis de réglage (20). On observera que cette fonction de plantiflexion permet de sécuriser la marche grâce à une mise à plat plus rapide du pied au début de la phase d'appui. Selon une variante d'exécution de la prothèse suivant l'invention, non représentée sur les figures, l'amortisseur (18) peut être constitué d'un cylindre hydraulique. On expliquera maintenant le fonctionnement de prothèse de pied suivant l'invention en référence aux figures 3A, 3B et 4A à 4C. En référence, aux figures 3A et 4A, les moyens de blocage (11) sont initialement positionnés à l'extrémité supérieure de la tige crantée (10), correspondant à un angle minimal entre la lame de pied et la jambe prothétique. En exerçant une pression continue sur le bouton poussoir (14) des moyens de blocage (11), les crans du tiroir (12) sont libérés des crans de la tige crantée (10) permettant un déplacement vers le bas de l'extrémité de la seconde biellette (8) le long de la tige crantée (10). Ce déplacement le long de la tige crantée (10) procure alors une rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre de la première biellette (6) autour de l'axe de rotation (7) augmentant ainsi l'angle formé entre la lame de pied (1) et la jambe prothétique (3) (figure 4B) jusqu'à ce que l'extrémité de la seconde biellette (8) atteigne l'extrémité inférieure de la tige crantée (10) correspondant à l'angle maximal entre la lame de pied et la jambe prothétique, en référence aux figures 3B et 4C. L'opérateur peut choisir l'angle désiré en relâchant le bouton poussoir (14) dans la position déterminée de l'extrémité de la seconde biellette (8) le long de la tige crantée (10). Enfin, il est bien évident que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières, en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention. REVENDICATIONS1. Prothèse de pied à talon réglable et plantiflexion destinée à des personnes amputées du membre inférieur comportant au moins une lame de pied (1), une attache pyramidale (2) apte à être connectée aux éléments supérieurs d'une prothèse constituant un tibia prothétique (3), et une articulation (4) solidaire de la lame de pied (1) et de l'attache pyramidale (2), ladite articulation (4) comportant des moyens de réglage de l'angle entre la lame de pied (1) et le tibia prothétique (3), caractérisée en ce que ladite articulation (4) comporte au moins un siège (5) solidaire de la lame de pied (1) au niveau du talon, une première biellette (6) articulée au siège autour d'un axe (7) solidaire de la partie arrière dudit siège (5), et une seconde biellette (8) dont une première extrémité est articulée au siège (5) autour d'un axe (9) solidaire de la partie avant dudit siège (5) et dont l'extrémité opposée coulisse le long d'une tige crantée (10) solidaire de la première biellette (6), ladite extrémité comportant des moyens de blocage (11) de la seconde biellette (8) le long de ladite tige crantée (10). 2. Prothèse de pied suivant la revendication 1 caractérisée en ce que ladite articulation (4) comporte une troisième biellette (15) solidaire de l'attache pyramidale (2) et articulée dans la partie centrale de la première biellette (6) autour d'un axe de rotation (16). 3. Prothèse de pied suivant la revendication 2 caractérisée en ce que ladite articulation (4) comporte de part et d'autre de l'axe de rotation (16) de la troisième biellette (15) et de la première biellette (6) respectivement une butée (17) solidaire de l'extrémité avant de la première biellette (6) et un amortisseur (18) dont les extrémités libres sont respectivement solidaires des extrémités arrières des première (6) et troisième (15) biellette. 4. Prothèse de pied suivant la revendication 3 caractérisée en ce que l'amortisseur (18) consiste en un amortisseur en élastomère sensiblement cylindrique. 5. Prothèse de pied suivant la revendication 3 caractérisée en ce que l'amortisseur (18) est constitué d'un cylindre hydraulique.-9- 6. Prothèse de pied suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que la butée (17) consiste en un patin en élastomère. 7. Prothèse de pied suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que lesdits moyens de blocage (11) consistent dans des moyens de blocage mécanique aptes à être actionnés manuellement. 8. Prothèse de pied suivant la revendication 7 caractérisée en ce que les moyens de blocage (11) consistent en un tiroir (12) apte à coulisser dans un évidement (13) pratiqué à l'extrémité libre de la seconde biellette (8), ledit tiroir (12) comportant un évidement dans lequel s'étend la tige crantée (10) et l'une des parois comportant des crans aptes à coopérer avec les crans de la tige crantée (10), et dont une première extrémité fait saillie de la seconde biellette (8) pour former un bouton poussoir (14) et la seconde extrémité prend appui sur un ressort positionné au fond de l'évidement. 9. Prothèse de pied suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que la première biellette (6) présente une forme générale de V dont les branches (6a,6b) sont orientées vers l'avant de la lame de pied (1), ladite première biellette (6) étant articulée au siège (5) au niveau de la partie médiane de la branche inférieure (6a) de la première biellette (6). 10. Prothèse de pied suivant la revendication 9 caractérisée en ce que la tige crantée (10) s'étend depuis les extrémités libres des branches (6a,6b) de la première biellette (6).30