Brevet FR3158223A1 — publié le 20250718

Appareil de rééducation à la marche, destiné à être fixé sur un support, comprenant : un moyen de projection d’une cible lumineuse ; un moyen d’orientation de ladite projection ; un moyen de détermination des déplacements du patient ; un moyen de recevoir les paramètres du mouvement à imprimer à la cible lumineuse en fonction des déplacements du patient ; un moyen de calcul, caractérisé en ce qu’il contrôle ladite orientation en fonction notamment desdits paramètres et desdits déplacements. Figure à publier pour l’abrégé : figure 1. Dispositif de rééducation à la marche projetant une cible lumineuse L’invention s’inscrit dans le domaine des équipements médicaux. Plus spécifiquement, l’invention concerne les systèmes et méthodes permettant d’assister les médecins et kinésithérapeutes dans le traitement des troubles de la marche. Dans le domaine de la rééducation à la marche, de nombreux équipements et appareils sont utilisés pour faire travailler les jambes de façon contrôlée. Un appareil couramment utilisé est le tapis de marche, qui est un court tapis roulant motorisé permettant de marcher sur place (à quelques détails près, il s’agit du même appareil que les tapis de course des salles de fitness). Le tapis de marche permet de contrôler parfaitement la vitesse de marche, qui est un paramètre essentiel dans de nombreux protocoles de rééducation. Mais il présente également des inconvénients : il est couteux, encombrant et rébarbatif à l’usage, en particulier pour les enfants. La présente invention a pour but de corriger ces inconvénients, tout en conservant la même utilité thérapeutique. Présentation de l'invention L’invention a pour objet un appareil (1) de rééducation à la marche, destiné à être fixé sur un support (2), comprenant : un moyen (10) de projection d’une cible lumineuse (3) ; un moyen (11) d’orientation de ladite projection ; un moyen (14) de détermination des déplacements du patient (4) ; un moyen (12) de recevoir les paramètres du mouvement à imprimer à la cible lumineuse (3) en fonction des déplacements du patient (4) ; un moyen de calcul (13), caractérisé en ce qu’il contrôle ladite orientation en fonction notamment desdits paramètres et desdits déplacements. Selon un mode de réalisation, l’appareil (1) comprend en outre un moyen (15) de connaître l’angle de l’appareil (1) par rapport à la verticale, et cet angle est utilisé par le moyen de calcul (13) pour contrôler l’orientation de la projection. Selon un mode de réalisation, le moyen (14) de détermination des déplacements du patient (4) utilise au moins deux capteurs, placés à des positions ou des orientations différentes, et tient compte de la différence de mesure entre ces capteurs pour déterminer les déplacements du patient (4). L’invention a également pour objet un dispositif de rééducation à la marche comprenant : l’appareil (1) précédemment décrit; et un dispositif additionnel (5) porté par le patient (4) ; et caractérisé en ce que le moyen (14) de détermination des déplacements du patient (4) se sert dudit dispositif additionnel (5) pour déterminer les déplacements du patient (4). Le support (2) peut être un mur, un mât sur trépied, où tout autre dispositif permettant de maintenir l’appareil (1) a une hauteur (h) fixe. La cible lumineuse (3) est par exemple un point, une ligne, un symbole, du texte, une image, ou toute autre figure. Elle est projetée au sol, sur un mur, ou sur tout autre élément de l’environnement du patient (4). Dans son mode d’utilisation le plus simple, on programme l’appareil (1) pour que la cible lumineuse se déplace au sol à une vitesse constante prédéterminée. Le patient doit marcher à côté de la cible, à la même vitesse. On obtient alors une fonctionnalité équivalente à celle d’un tapis de marche. Dans un mode d’utilisation similaire mais plus subtil, la cible ralentit si le patient a des difficultés à suivre. Cela permet de prévenir le découragement du patient. Dans un mode d’utilisation plus ludique, on programme l’appareil pour que la cible lumineuse, placée à quelques mètres devant le patient, se laisse lentement rattraper par lui. Lorsque le patient atteint la cible, un signal sonore ou visuel indique au patient qu’il a marqué un point, et la cible se replace à quelques mètres devant lui pour l’inviter à recommencer. Le but du jeu est de marquer un certain nombre de points en un temps donné. D’autres caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit. FIG. 1 Représentation schématique d’un patient utilisant le dispositif objet de l’invention, selon un mode particulier de réalisation et d’utilisation de l’invention. FIG. 2 Vue schématique en coupe de l’appareil objet de l’invention, selon un mode particulier de réalisation et d’utilisation de l’invention. Description détaillée Dans la description qui suit, les paragraphes ne commençant pas par la mention « Dans une variante » ou « Dans des variantes » concernent le mode particulier de réalisation et d’utilisation représenté dans les figures 1 et 2. Au contraire, les paragraphes commençant par « Dans une variante » ou « Dans des variantes » concernent d’autres modes d’utilisation ou de réalisation de l’invention. L’appareil (1) comprend un module laser (10) qui projette au sol un point lumineux, ledit module laser constituant un exemple de moyen de projection d’une cible lumineuse. Le module laser (10) est fixé sur un moteur (11), ce qui lui permet d’être orienté dans le plan de la FIG. 2 . Le moteur (11) constitue un exemple de moyen d’orientation de la projection. Dans une variante, le moyen d’orientation de la projection comprend des miroirs montés sur galvanomètres, qui réfléchissent le faisceau d’un module laser fixe. Cela permet : d’orienter la projection selon deux degrés de liberté ; de créer des cibles lumineuses aux formes complexes, grâce à la persistance rétinienne. Le moteur (11) est commandé par un microcontrôleur (13), dont le programme permet de déplacer la cible lumineuse (3) selon l’exercice de rééducation sélectionné par le thérapeute. Le microcontrôleur (13) et son programme constituent un exemple de moyen de calcul. L’interface Bluetooth (12) permet de connecter le dispositif à un téléphone intelligent muni d’une application mobile dédiée, où le thérapeute choisit l’exercice à réaliser. Ladite interface constitue un exemple de moyen de recevoir les paramètres du mouvement à imprimer à la cible lumineuse en fonction des déplacements du patient. L’interface Bluetooth (12) permet également de recevoir la hauteur (h) à laquelle est fixé l’appareil (1), cette donnée étant saisie depuis ladite application mobile. Dans une variante, l’appareil (1) est doté d’un capteur lui permettant de mesurer directement sa hauteur (h) par rapport au sol. La centrale inertielle (15) informe le microcontrôleur (13) de l’orientation de l’appareil (1), ladite centrale inertielle constituant un exemple de moyen de connaître l’angle de l’appareil par rapport à la verticale. Dans une variante, l’appareil (1) comporte un niveau à bulle, qui permet à l’installateur de le fixer parfaitement horizontalement. Le programme du microcontrôleur (13) fait varier dynamiquement l’angle ou la vitesse angulaire du moteur (11) en fonction : de l’exercice à réaliser ; de la hauteur (h) ; et de l’angle de l’appareil par rapport à la verticale. L’exercice à réaliser implique différents mouvements de la cible lumineuse au sol. Or il est trivial pour le microcontrôleur (13), connaissant la hauteur (h) et l’angle de l’appareil par rapport à la verticale, de transformer, par exemple : une consigne de position de la cible au sol en une consigne d’angle pour le moteur (11) ; une consigne de vitesse linéaire de la cible au sol en une consigne de vitesse angulaire pour le moteur (11). L’émetteur-récepteur d’ultrasons (14) émet des pulsations sonores à une fréquence déterminée. Ces pulsations sont reçues par le bracelet de cheville (5), lui-même muni d’un émetteur-récepteur d’ultrasons. Il réémet aussitôt les pulsations reçues, mais à une fréquence différente. L’émetteur-récepteur (14) capte cette pulsation de retour et en déduit la distance au bracelet (5) par mesure du « temps de vol » (ToF). Connaissant la distance au bracelet (5) et la hauteur (h), le programme du microcontrôleur (13) détermine alors la position du patient (4) au sol par simple calcul de trigonométrie. Dans une variante, on n’utilise pas de bracelet, et la mesure de la distance au patient (4) est effectuée par écholocation. Dans une variante, on ajoute à l’appareil (1) un second émetteur-récepteur d’ultrasons. Cela permet de déterminer, par comparaison des deux signaux sonores reçus en retour, si le patient (4) évolue à droite ou à gauche de l’appareil (1). À cet effet, deux méthodes peuvent être utilisées : Les deux émetteurs-récepteurs sont orientés l’un vers la gauche, l’autre vers la droite. La distinction « patient à gauche ou à droite » se fait alors par comparaison de l’atténuation des signaux reçus. Les deux émetteurs-récepteurs sont disposés avec la même orientation, mais séparés par une distance suffisante. La distinction « patient à gauche ou à droite » se fait alors par comparaison des temps de vol entre les deux mesures. L’émetteur-récepteur d’ultrasons (14) constitue un exemple de moyen de détermination des déplacements du patient (4), et le bracelet de cheville (5) un exemple de dispositif additionnel porté par le patient (4). Dans des variantes, d’autres solutions de mesure de mouvement sont utilisées. Par exemple : L’émetteur-récepteur d’ultrasons est remplacé par un module radar, et le dispositif additionnel, s’il est présent, est constitué d’un réflecteur radar. L’émetteur-récepteur d’ultrasons est remplacé par un émetteur-récepteur Ultra-Wideband (UWB), et le dispositif additionnel est constitué d’une balise UWB. L’émetteur-récepteur d’ultrasons est remplacé par une caméra, et le dispositif additionnel, s’il est présent, est constitué d’un marqueur visuel. L’émetteur-récepteur d’ultrasons est remplacé par une interface Bluetooth ou WiFi, qui permet de recevoir les données de déplacement du patient (4) venant d’un dispositif externe, tel qu’un tapis instrumenté à capteurs de pression. Appareil (1) de rééducation à la marche, destiné à être fixé sur un support (2), comprenant : un moyen (10) de projection d’une cible lumineuse (3) ; un moyen (11) d’orientation de ladite projection ; un moyen (14) de détermination des déplacements du patient (4) ; un moyen (12) de recevoir les paramètres du mouvement à imprimer à la cible lumineuse (3) en fonction des déplacements du patient (4) ; un moyen de calcul (13), caractérisé en ce qu’il contrôle ladite orientation en fonction notamment desdits paramètres et desdits déplacements. L’appareil de la revendication 1, comprenant en outre un moyen (15) de connaître l’angle de l’appareil (1) par rapport à la verticale, et où cet angle est utilisé par le moyen de calcul (13) pour contrôler l’orientation de la projection. L’appareil de la revendication 1 ou 2, où le moyen (14) de détermination des déplacements du patient (4) utilise au moins deux capteurs, placés à des positions ou des orientations différentes, et tient compte de la différence de mesure entre ces capteurs pour déterminer les déplacements du patient (4). Dispositif de rééducation à la marche comprenant : l’appareil de l’une des revendications précédentes ; un dispositif additionnel (5) porté par le patient (4) ; et où le moyen (14) de détermination des déplacements du patient (4) se sert dudit dispositif additionnel (5) pour déterminer les déplacements du patient (4).