INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les praticiens fabricants de prothèses travaillent le plus souvent avec des équipements d’aide à la fabrication d’une prothèse finale présentant une structure support rigide, laquelle comprend un support d’emboîture provisoire ajustable et verrouillable en position selon trois directions orthogonales de mouvements, et permettant de retrouver une position de référence après la réalisation d’un moule positif de la surface intérieure de l’emboîture provisoire. L’utilisation de ce type de structure support tridimensionnel implique d’effectuer des marquages sur la structure pour « mémoriser » des positions de référence au cours des travaux de fabrication d’une emboîture finale. L’emboîture finale est alors réalisée par l’application de matières (notamment de fibres et de résine) sur le moule positif et l’assemblage de l’emboîture finale et du membre artificiel qui lui est destiné est réalisé avec des références de positionnement apportées par les marquages précédemment opérés sur la structure support rigide. Une telle méthode se montre efficace mais présente un inconvénient majeur. En cas d’inattention et à l’occasion d’un mauvais réglage ou d’un mauvais marquage, les réglages de référence initiaux sont perdus et l’ensemble des étapes de la fabrication postérieures à l’ajustement de l’emboîture provisoire sur le porteur doivent être recommencées.
Un objet de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d’une emboîture dite « finale » ou « définitive » d’une prothèse de membre, le procédé comprenant des étapes automatisées visant à diminuer le risque d’erreurs et à faciliter sensiblement les opérations, dans le but de réduire le temps de fabrication.
A cet effet, il est proposé un procédé de fabrication d’une emboîture finale de prothèse de membre à partir d’une prothèse provisoire, la prothèse provisoire comprenant une emboîture provisoire configurée pour être enfilée sur un membre résiduel, et un membre artificiel, le membre artificiel comprenant une partie terminale artificielle et un élément de liaison (par exemple tibial) entre la partie terminale artificielle et l’emboîture provisoire ainsi qu’un premier ensemble de fixation dit « fixation distale », réglable, verrouillable en position, entre la partie terminale artificielle et l’élément de liaison, et un deuxième ensemble de fixation dit « fixation proximale » entre ledit élément de liaison et l’emboîture provisoire, pour opérer conjointement un réglage et un verrouillage en position de la partie terminale artificielle et de l’élément de liaison, le procédé comprenant les étapes :
- définir un réglage de référence de la fixation distale définissant une position relative de la surface intérieure de l’emboîture provisoire par rapport à un premier point de référence de la partie terminale artificielle lorsque la partie terminale artificielle est positionnée dans une position prédéterminée de référence, dans un premier espace de référence défini selon trois directions orthogonales entre elles,
- positionner et fixer ladite emboîture, couplée à l’élément de liaison, dans un deuxième espace de référence défini par rapport auxdites trois directions et par rapport à un deuxième point de référence représentatif, dans le deuxième espace de référence, dudit premier point de référence du premier espace de référence de sorte que la position de l’emboîture par rapport au premier point de référence dans ledit premier espace de référence coïncide avec la position de l’emboîture par rapport au deuxième point de référence dans ledit deuxième espace de référence,
- déterminer, par une unité de contrôle et un dispositif de mesure de distance opérant dans le deuxième espace de référence, un modèle tridimensionnel représentatif de la surface intérieure de l’emboîture provisoire, et dont chaque point est défini par des coordonnées dans le deuxième espace de référence, le modèle tridimensionnel étant enregistré sous la forme d’un ensemble d’informations, selon un format prédéterminé,
- fabriquer une deuxième emboîture dite « emboîture finale » à partir dudit modèle tridimensionnel déterminé.
Le procédé selon l’invention peut comprendre en outre les caractéristiques additionnelles, considérées seules ou en combinaisons : Le procédé comprend, entre les étapes visant respectivement à déterminer ledit modèle tridimensionnel et à fabriquer ladite emboîture finale à partir dudit modèle tridimensionnel, une modification du modèle tridimensionnel par insertion de surfaces d’appui pour la fixation de l’élément de liaison, agencées pour permettre une fixation dans une position prédéterminée de l’élément de liaison sur l’emboîture finale lorsque le réglage de référence est reproduit dans une prothèse comprenant l’emboîture finale.
- Les positions des surfaces d’appui sont déterminées et configurées sur l’emboîture finale pour permettre une excursion de réglage d’amplitude maximale dans deux sens opposés de chacun des sens de réglage, à partir du réglage de référence.
- La fixation distale comprend deux parties insérées l’une dans l’autre, dont l’une est solidaire de la partie terminale artificielle et l’autre est solidaire de l’élément de liaison, et comprenant chacune des moyens de blocage en position et, opérant en combinaison avec des moyens de blocage en position de l’autre parmi les deux parties de la fixation distale, pour opérer conjointement un réglage et un verrouillage en position de la partie terminale et de l’élément de liaison.
- La partie terminale artificielle présente la forme d’un pied, une jambe, un bras ou une main.
- Déterminer un modèle tridimensionnel représentatif de la surface intérieure de l’emboîture provisoire comprend : positionner un support de maintien du dispositif de mesure de distance selon un axe sensiblement parallèle à un axe longitudinal de l’emboîture provisoire puis déterminer une position dudit axe, dans ledit deuxième espace de référence, selon lequel ledit support de maintien est positionné.
Le système 10 comprend un dispositif 20 de détection de champ magnétique, appelé sonde par la suite, et un dispositif de commande et d'acquisition 30 relié à la sonde 20. La sonde 20 comprend un guide d'ondes acoustiques 40, un fil conducteur électriquement 50, et un transducteur électroacoustique 60.
Le guide d'ondes acoustiques 40 a une forme fuselée selon un axe D avec une section droite dont la surface diminue depuis une base 41 jusqu'à une extrémité effilée 42, appelée pointe par la suite, opposée à la base 41. Le guide d'ondes acoustiques 40 est appelé guide fuselé 40 par la suite. Le fil conducteur 50 s'étend le long de la paroi latérale 43 du guide fuselé 40 jusqu'à la pointe 42. Selon un mode de réalisation, le fil conducteur 50 est replié sur la pointe 42 et fixé à la pointe 42 par un matériau de collage 70.
Selon un mode de réalisation, le guide fuselé 40 a une forme générale de cône ou de cône tronqué. De préférence, le guide fuselé 40 présente une symétrie de révolution autour de l'axe D. Selon un autre mode de réalisation, le guide fuselé 40 a une forme générale prismatique, notamment à base triangulaire. Au moins dans un plan contenant l'axe D, le guide fuselé 40 a une section droite triangulaire d'angle au sommet α inférieur à 15 °, de préférence inférieur à 10 °, plus préférentiellement inférieur à 5 °. Lorsque le guide fuselé 40 a une forme générale de cône ou de cône tronqué, l'angle au sommet α correspond à l'angle au somment du cône. Lorsque le guide fuselé 40 a une forme générale de prisme à base triangulaire, l'angle au sommet α correspond à l'angle au sommet de la base triangulaire du côté de la pointe 42 du guide fuselé 40. Le fil conducteur 50 présente une portion 52 recouvrant la pointe guide fuselé 40 dans laquelle le courant circule sensiblement de façon perpendiculaire à l'axe D du guide fuselé 40.
En fonctionnement, la pointe 42 du guide fuselé 40 est placée à l'endroit où se trouve le champ magnétique . Le système 10 permet de mesurer la composante B z , selon l'axe D du guide fuselé 40, du champ magnétique .
Selon un mode de réalisation, appelé mode de fonctionnement direct par la suite, le dispositif de commande et d'acquisition 30 est configuré pour fournir une impulsion de courant dans le fil conducteur 50. L'impulsion de courant a une intensité I et une durée Δt. En présence du champ magnétique au niveau de la pointe 42 du guide fuselé 40, il apparaît dans la partie du fil conducteur 50 située à la pointe 42 du guide fuselé 40 une force de Lorentz dont l'amplitude F est définie par la relation suivante : [Math 1] où V est la vitesse des électrons dans le fil conducteur 50.
En mode de fonctionnement direct, le guide fuselé 40 permet de transformer la force de Lorentz en une onde de flexion ultrasonore impulsionnelle qui reste large bande durant sa propagation dans le guide fuselé 40. L’amplitude de l'onde de flexion ultrasonore est notamment proportionnelle à la composante B z du champ magnétique à mesurer, à l'intensité I de l'impulsion de courant, et à la durée de Δt de l'impulsion de courant. L’onde de flexion est polarisée dans le sens du produit vectoriel ^ perpendiculairement au plan de la figure 1 défini par l’axe D et la tangente au fil conducteur 50 définissant le vecteur courant là où le fil conducteur 50 est rigidement fixé à l’extrémité de la pointe 42. En raison de sa forme générale effilée avec un faible angle au sommet, le guide fuselé 40 favorise la propagation d'un mode acoustique de flexion engendré à l’extrémité de la pointe 42 jusqu'à la base 41. L'impédance intrinsèque du matériau constituant le guide fuselé 40 est égale au produit de la vitesse fondamentale d’une onde transversale dans le matériau par la densité du matériau. On définit l'impédance mécanique de rayonnement de la pointe 42 du guide fuselé 40 comme le produit de la vitesse de phase d'une onde acoustique à l’endroit du couplage par la densité du matériau constituant le guide fuselé 40. L'impédance mécanique de rayonnement est particulièrement faible, typiquement 3 à 4 fois plus faible que l’impédance intrinsèque du matériau. Cette caractéristique est avantageusement adaptée à un transfert efficace de la force de Lorentz apparaissant dans le fil conducteur 50 rigidement couplé à la pointe 42 par collage. L'onde acoustique atteint le transducteur électroacoustique 60 qui la convertit en un signal électrique S, par exemple une tension. Le dispositif de commande et d'acquisition 30 est configuré pour mesurer le signal électrique S fourni par le transducteur électroacoustique 60 et en déduire l'amplitude de la composante B z du champ magnétique et la polarisation du champ magnétique présent à la pointe 42 du guide fuselé 40.
Selon un mode de réalisation, l'intensité I de l'impulsion de courant est de préférence aussi élevée que possible, en pratique entre 1 A et 100 A, de préférence environ 50 A. Selon un mode de réalisation, la durée Δt de l'impulsion de courant est aussi courte que possible, par exemple entre 1 ns et 500 ns, de préférence environ 10 ns. Dans le cas où le champ magnétique à mesurer correspond à une impulsion magnétique, la durée Δt de l'impulsion de courant est inférieure à la durée de l’impulsion magnétique à mesurer. Dans le cas où le champ magnétique à mesurer correspond à un champ magnétique sinusoïdal, la durée Δt de l'impulsion de courant est inférieure à au moins deux fois la période du champ magnétique sinusoïdal à mesurer. De façon générale, dans le cas où le champ magnétique à mesurer varie dans le temps, la durée Δt de l'impulsion de courant est inférieure à au moins deux fois la période correspondant à la fréquence de variation maximale du champ magnétique.
En mode de fonctionnement direct, le guide fuselé 40 introduit avantageusement un retard de propagation acoustique de 1 µs à 100 µs entre l’impulsion électrique présente à la pointe 42 du guide fuselé 40 et la fourniture du signal électrique par le transducteur électroacoustique 60. Ceci permet d'éviter le parasitage d’amplificateur de réception du dispositif de commande et de détection 30 par un couplage aérien direct entre l'impulsion électrique et l’électronique de réception.
Selon un mode de réalisation, appelé mode de fonctionnement réciproque par la suite, le dispositif de commande et d'acquisition 30 est configuré pour commander le transducteur électroacoustique 60 pour la génération d'une onde acoustique dans le guide fuselé 40. En mode de fonctionnement réciproque, le guide fuselé 40 permet de propager l'onde ultrasonore depuis la base 41 jusqu'à la pointe 42. L'onde ultrasonore entraîne une flexion de la pointe 42. Le déplacement de la pointe 42, et donc du fil conducteur 50 dans le champ magnétique entraîne l'apparition d'une force électromotrice FEM dans le fil conducteur 50. La force électromotrice FEM est proportionnelle à la composante B z du champ magnétique à mesurer. Le dispositif de commande et d'acquisition 30 est configuré pour mesurer la force électromotrice FEM aux extrémités du fil conducteur 50 et à en déduire la composante B z du champ magnétique et la polarisation du champ magnétique présent à la pointe 42 du guide fuselé 40.
Selon un mode de réalisation, le fil conducteur 50 a une section droite cylindrique. Selon un autre mode de réalisation, le fil conducteur 50 a une section droite qui n'est pas cylindrique. Dans ce cas, le diamètre du fil conducteur 50 est égal au diamètre du disque de même surface que la surface de la section droite du fil conducteur 50. Selon un mode de réalisation, le fil conducteur 50 a un diamètre variant de 10 µm à 200 µm, par exemple égal à environ 40 µm. Selon un mode de réalisation, le fil conducteur 50 comprend un coeur conducteur entouré d'une gaine isolante, par exemple un fil émaillé. Selon un autre mode de réalisation, le fil conducteur 50 correspond à une piste conductrice déposée sur le guide fuselé 40.
Selon un mode de réalisation, la pointe 42 du guide fuselé 40 comprend une surface 44, appelée surface d'appui 44 par la suite, sur laquelle repose la portion 52 du fil conducteur 50.
Selon un mode de réalisation, la surface d'appui 44 est plane et perpendiculaire à l'axe D du guide fuselé 40. Selon un mode de réalisation, la surface d'appui 44 est inscrite dans un disque. On appelle alors diamètre de la surface d'appui 44 le diamètre du disque dans lequel est inscrite la surface d'appui 44. Selon un mode de réalisation, la surface d'appui 44 n'est pas plane. Dans ce cas, on appelle diamètre de la surface d'appui 44 le diamètre du disque dans lequel est inscrite la surface d'appui 44 lorsqu'elle est vue selon l'axe D.
Selon un mode de réalisation, la surface d'appui 44 a un diamètre compris entre le diamètre du fil conducteur 50 et le quintuple du diamètre du fil conducteur 50, par exemple entre le double et le quintuple du diamètre du fil conducteur 50. Selon un mode de réalisation, la surface d'appui 44 a un diamètre compris entre le double et le quintuple du diamètre du fil conducteur 50. Selon un mode de réalisation, la surface d'appui 44 a un diamètre égal au diamètre du fil conducteur 50. Le pourtour de la surface d'appui 44 constitue alors une surface d’appui protégeant le fil conducteur 50. Plus le diamètre du fil conducteur 50 est proche du diamètre de la surface d'appui 44 et moins des effets de propagation dans le voisinage de la pointe 42 se font ressentir. A titre d'exemple, pour un fil conducteur 50 de diamètre égal à 40 μm, le diamètre de la surface d'appui 44 peut être voisin de 100 μm.
En outre, pour éviter d’écraser le fil conducteur 50 lors des mesures, une encoche de profondeur égale au diamètre du fil conducteur 50 peut être réalisée dans le plan de la surface d'appui 44 de façon à enterrer le fil conducteur 50 dans la pointe 42.
La , la , la , et la sont des vues en coupe, partielles et schématiques, d'autres modes de réalisation de la sonde 20. Le plan de coupe des figures 2 à 5 contient l'axe D du guide fuselé 40 et est perpendiculaire au plan de coupe de la .
Dans le mode de réalisation illustré en figure 2, le diamètre de la surface d'appui 44 est égal au diamètre du fil conducteur 50, et la surface d'appui 44 comprend une encoche 45 dans laquelle est enfoui le fil conducteur 50. Ce mode de réalisation est adaptée notamment pour les champs magnétiques de faibles amplitudes. Le matériau de collage 70 peut être réparti dans l'encoche 45. La portion 52 du fil conducteur 50 reposant sur la face d'appui 44 s'étend de façon sensiblement rectiligne selon un axe perpendiculaire à l'axe D du guide fuselé 40. De préférence, la longueur de la portion rectiligne 52 du fil conducteur 50 ne dépasse pas une demi-longueur d’onde de la vitesse de phase des ondes transversales, soit typiquement moins de 0,5 mm à 1 MHz et 0,1 mm à 5 MHz. Le mode de réalisation illustré en figure 2 permet la détection du champ magnétique avec la meilleure résolution spatiale par rapport aux modes de réalisation illustrés sur les figures 3 à 5.
- les éthers synthétiques contenant de 10 à 40 atomes de carbone, telles que le dicaprylyl éther ;
- les esters synthétiques, par exemple les esters d'acides dicarboxyliques ou tricarboxyliques en C 4 -C 22 et d'alcools en C 1 -C 22 et les esters d'acides mono-, di- ou tri-carboxyliques et de di-, tri-, tétra- ou penta-hydroxyalcools en C 2 -C 26 , dont les exemples comprennent le sébacate de diéthyle ; le sébacate de diisopropyle ; l'adipate de diisopropyle ; l'adipate de di-n-propyle ; l'adipate de dioctyle ; l'adipate de diisostéaryle ; le maléate de dioctyle ; l'undécylénate de glycéryle ; le stéaroyl stéarate d'octyldodécyle ; le monoricinoléate de pentaérythrityle ; le tétraisononanoate de pentaérythrityle ; le tétrapélargonate de pentaérythrityle ; le tétraisostéarate de pentaérythrityle ; le tétraoctanoate de pentaérythrityle ; le dicaprylate de propylèneglycol ; le dicaprate de propylèneglycol ; l'érucate de tridécyle ; le citrate de triisopropyle ; le citrate de triisostéaryle ; le trilactate de glycéryle ; le trioctanoate de glycéryle ; le citrate de trioctyldodécyle ; le citrate de trioléyle ; le dioctanoate de propylène glycol ; le diheptanoate de néopentyl glycol ; le diisononanoate de diéthylène glycol ; le distéarate d'éthylène glycol ; le distéarate de diéthylène glycol et le distéarate de polyéthylène glycol ;
- les copolymères de polyols et de dimères diacides, et leurs esters, tels que Hailuscent ISDA, ou le copolymère d’acide dilinoléique/butanediol,
- les alcools gras qui sont liquides à température ambiante, contenant une chaîne carbonée ramifiée et/ou insaturée comportant de 12 à 26 atomes de carbone, par exemple l'octyldodécanol, l'alcool isostéarylique, le 2-butyloctanol, le 2-hexyldécanol, le 2-undécylpentadécanol ou l'alcool oléylique ;
- les acides gras supérieurs, tels que l’acide oléique, l’acide linoléique ou l’acide linolénique ;
- les carbonates, tels que carbonate de dicapryle ;
- les acétates ;
- les citrates ;
- les huiles fluorées facultativement partiellement hydrocarbonées et/ou de silicone, par exemple des huiles de silicone fluorées, des fluoropolyéthers et des fluorosilicones comme décrit dans le document EP-A-847 752 ;
- les polydiméthylsiloxanes (nom INCI : Dimethicone) (tous les radicaux R1 à R6 et X représentent le méthyle), notamment avec une viscosité de 50 à 500 cSt, en particulier 350 cSt, comme les produits commerciaux vendus sous les noms Belsil DM 350® de la société Wacker, et Xiameter PMX-200 Silicone Fluid® 350 CS de la société Dow Corning, et plus particulièrement les polydiméthylsiloxanes (nom INCI : Dimethicone) avec une viscosité de 50 à 150 cSt, en particulier 100 cSt, comme les produits commerciaux vendus sous les noms Belsil DM 100® de la société Wacker, et Xiameter PMX-200 Silicone Fluid 100 CS® de la société Dow Corning.
- les phényl silicones, par exemple phényl triméthicones, phényl diméthicones, phényltriméthylsiloxydiphénylsiloxanes, diphényl diméthicones, diphénylméthyldiphényltrisiloxanes et 2-phényléthyl triméthyl-siloxysilicates ; et
Selon un mode de réalisation préféré, l’huile sera sélectionnée parmi des huiles non volatiles hydrocarbonées et plus préférentiellement parmi les triglycérides d’acides gras contenant de 4 à 24 atomes de carbone, par exemple les triglycérides d’acide caprylique/caprique.
Selon un mode de réalisation préféré, la composition selon la présente invention comprend une huile hydrocarbonée non volatile choisie parmi les polybutènes, les polyisobutènes, les polyisobutènes hydrogénés, les polydécènes hydrogénés polydécènes, le squalène, les esters d’acides dicarboxyliques ou tricarboxyliques en C 4 -C 22 et d’alcools en C 1 -C 22 et les esters d’acides mono-, di- ou tri-carboxyliques et de di-, tri-, tétra- ou penta-hydroxy alcools en C 2 -C 26 , et leurs mélanges.
La solution huileuse de polyester de l’invention peut être obtenue en mélangeant le polyester avec l’organique à environ 80-100 °C. La combinaison est ensuite refroidie à 50-70 °C pour être évacuée du réacteur et mise au stockage.
La solution huileuse de polyester de l’invention contient de préférence le polyester dans une concentration de 10 à 99 % en poids, plus préférentiellement de 30 à 90 % en poids, plus particulièrement de 50 à 80 % en poids par rapport au poids total du mélange.
De cette manière les à-coups au démarrage sont évités, car le niveau de l’assistance, qui dépend de l’effort sur la pédale, démarre systématiquement à son plus faible niveau lorsque le véhicule était à l’arrêt.
De plus, l’adaptation du niveau d’assistance de manière à conserver une fréquence de pédalage comprise dans les plages indiquées est synonyme d’un maintien du rythme cardiaque de l’utilisateur, sans accélération. En effet, il a été constaté que ce n’est qu’à partir de fréquences de pédalage plus élevées que le rythme cardiaque de l’utilisateur s’accélère, entraînant par exemple sa sudation.
Le procédé selon l’invention permet donc de garantir à la fois : - la sécurité de l’utilisateur, de par la suppression des à-coups au démarrage ; et - son confort, le maintien d’une fréquence de pédalage raisonnable évitant au maximum la sensation d’un effort physique.
Dans un mode de réalisation particulier, le passage d’un niveau d’assistance à un autre passe par tous les niveaux intermédiaires, et de préférence la durée de maintien à chaque niveau intermédiaire est comprise entre 0,3 et 2 secondes, de préférence entre 0,5 et 1 secondes , par exemple 0,5 secondes. De cette manière, l’évolution du niveau d’assistance est progressive, sans discontinuité, ce qui permet d’éviter les à-coups ou les sur-couples. Même en cas de démarrage difficile, par exemple en côte, l’utilisateur n’est pas surpris par un couple immédiatement trop élevé, ou qui augmente trop rapidement, ou par sauts.
Afin de faciliter le redémarrage du moteur après freinage, l’actionnement de freins du vélo est détecté par un contrôleur, qui réduit significativement la puissance d’alimentation du moteur, mais le moteur reste alimenté avec une puissance plus faible que celle fournie lors de l’assistance au pédalage.
Avantageusement, l’actionnement d’une commande manuelle augmente la puissance fournie par le moteur. Cela permet à l’utilisateur de bénéficier d’un élan supplémentaire, à la demande, lors d’un besoin ponctuel.
L’invention concerne également un véhicule à pédales, tel qu’un vélo à assistance électrique, comprenant une batterie, un moteur, et un contrôleur pilotant le moteur et mettant en œuvre le procédé selon les caractéristiques précitées.
De manière qu’une vitesse du véhicule de 25 km/h corresponde à une fréquence de pédalage comprise entre 50 tr/min et 70 tr/m, le développement du véhicule est compris entre 6 et 8, de préférence entre 6,5 et 7,5, et encore plus préférentiellement entre 6,9, et 7,1.
Afin de simplifier la conception du véhicule, et notamment la transmission cinématique, le moteur est disposé sur un moyeu de la roue arrière du véhicule.
est une illustration d’un véhicule selon l’invention.
est un graphe illustrant différents profils de niveaux d’assistance.