EP0971672B1 - Dispositif pour produire un deplacement passif continu - Google Patents

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EP0971672B1
EP0971672B1 EP98912570A EP98912570A EP0971672B1 EP 0971672 B1 EP0971672 B1 EP 0971672B1 EP 98912570 A EP98912570 A EP 98912570A EP 98912570 A EP98912570 A EP 98912570A EP 0971672 B1 EP0971672 B1 EP 0971672B1
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limb
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supporting
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EP98912570A
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Laurent Beny
René GRIESMAR
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Smith and Nephew Inc
Original Assignee
Smith and Nephew Inc
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus ; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/0255—Both knee and hip of a patient, e.g. in supine or sitting position, the feet being moved in a plane substantially parallel to the body-symmetrical-plane
    • A61H1/0259—Both knee and hip of a patient, e.g. in supine or sitting position, the feet being moved in a plane substantially parallel to the body-symmetrical-plane moved by translation

Definitions

  • the present invention relates to a device for producing a continuous passive displacement generally called CPM, corresponding to the abbreviation of the phrase in English "Continuous passive motion". Such a device is frequently used in physical and functional rehabilitation therapy for the articulated limbs of a subject.
  • the present invention is particularly directed to a device capable of subjecting the lower limb of a person to imposed flexion-extension movements.
  • Such passive displacement can be done manually by therapists experienced, but this method requires a real and good knowledge of the anatomy human and involves significant physical expenditure. If the request EP 0 230 218 evokes a possibility of partial adjustment, it is not complete and, above all, does not allow not an adaptation for a right or left member indifferently.
  • Such displacement passive for these reasons, is very often imposed on the member to be re-educated by through a device, generally called a splint, capable of imposing on the limb to re-educate adapted cycles of displacement in flexion-extension.
  • CPM devices of the prior art lie in the fact that they are generally bulky when it is necessary to respect, for a lower limb splint which is made up of articulated segments of large length, a complete flexion-extension requirement. Such congestion can be an obstacle to commissioning which involves installing such a device directly on the mattress from the subject's bed.
  • Another drawback is the difficulty, if not most often in the impossibility of being able to make the proximal articulation axis coincide by adjustment of the device with the coxo-femoral joint of the limb to be rehabilitated and this for all anatomical conformations and for all limb lengths that can be encountered. Now, such a requirement conditions, we understand, the application, without induced residual physical stress, of passive movements imposed on the member to be rehabilitated.
  • the object of the invention is to eliminate the drawbacks mentioned previously by proposing a CPM device which, moreover, can be easily suitable for a right or left member for which it offers the same adjustment capacity anatomical.
  • a CPM device designated as a whole by the reference 10 comprises a base 20 provided with a distal end 21 and a proximal end 25 and on which is mounted a member 30 for supporting a limb .
  • the support element 30 is linked to the base 20, and more particularly to the proximal end 25, by an articulated fixing element 35 removably fixed to said end by an extension element 55.
  • the fastening element 35 is mounted on the proximal end 25 by means of an adjustment nut 36 cooperating with a slide 37 presented by the end 25 to extend over the entire transverse width of the base 20. From this In this way, the element 35 can be arranged on the right side, as shown in FIG. 1, on the left side or in the middle of the base 20, as shown in FIG. 3.
  • the CPM device is therefore suitable for being used for a left limb, a right limb or else for its storage and transport by immobilizing the fastening element 35 in a suitable position by means of the nut 36.
  • the immobilization of the element fixing 35 in the middle of the slide 37 as shown in FIG. 2, makes it possible to fold the CPM device in the form of a unit having smaller dimensions.
  • the support element 30 is formed by an articulated structure comprising upper and lower member support elements.
  • the articulated structure is, in fact, mainly constituted by a segment or crural cradle 31 and by a segment or cradle cuff 32 which are arranged in the extension of one another by being articulated between them on an axis x-x ' transverse to the general direction occupied by the articulated structure.
  • the crural segment 31 is composed of two proximal bars 65a and 65b, joined together by a spacer 85 able to be fitted with a comfort hammock for supporting the thigh of a lower limb to be rehabilitated.
  • the bars 65a and 65b are advantageously tubular and provided with locking buttons 60a and 60b making it possible to link either one or the other of these bars to an extension extension 55, itself fixed to the element 35 by a pivot 40.
  • the extension 55 is preferably telescopic and adjustable in length by means of an adjustment member 50.
  • the leg segment 32 is composed of two bars 90a and 90b joined together by a spacer, not visible in the drawing, allowing the mounting of a comfort hammock for the support of the leg of the member to be rehabilitated.
  • the bars 90a and 90b carry, at the distal end, a footrest 100, preferably fixed removably and adjustable by means of buttons 75a and 75b.
  • the bars 90a and 90b are linked to the bars 65a and 65b by pivots 80a and 80b which materialize the axis x-x '.
  • the bars 90a and 90b are provided with extensions 130a and 130b which extend towards the base and which are provided with sockets, rings or the like 72a and 72b which are capable of sliding on support bars 70a and 70b whose proximal ends are articulated on the bars 65a and 65b by pivots 82a and 82b which are located between the axis x-x ' and the proximal ends of said bars.
  • the distal ends of the support bars 70a and 70b are mounted by pivots 120a and 120b on a drive element 125, such as a carriage, forming part of a drive mechanism carried by the base 20.
  • This mechanism comprises a screw 115 mounted on the base 20 and cooperating with the carriage and two guides 110a, 110b also mounted on the base 20 to support and guide the carriage.
  • the screw 115 is connected, by means of a flexible coupling, to a geared motor 105, preferably carried by the distal end 21 of the base 20.
  • the rotary drive of the screw 115 by the motor leads to a linear movement of the drive carriage 125 along the guides 110a, 110b, which causes, through the support bars 70a and 70b, the movement of flexion-extension of the articulated structure 30 which imposes such a movement on the member that it supports by the segments 31 and 32 .
  • the mounting of the leg segment on the support bars 70 involves for each bar 90 a kind of deformable quadrilateral comprising a sliding point formed by the corresponding socket 72 .
  • Such an assembly introduces into the movement a multiplier effect which makes it possible to obtain a flexion-extension movement of the articulated structure 30 by having a reduced useful stroke of the carriage 125.
  • Such an arrangement is therefore favorable for a reduction in size. , in particular of the base 20.
  • Such an arrangement thus makes it possible to implement a motor member 105 of lower power, which again makes it possible to reduce the bulk as well as the mass of the device.
  • An electronic control unit 140 ( fig. 3 ) is used to preset the extension limit, the bending limit and the speed of movement.
  • a copy potentiometer located on pivot 80b closes the control loop.
  • Another advantage of the construction of the device is due to the mounting of the crural segment on the base 20 by means of an extension 55. This makes it possible to use shorter bars 65a and 65b offering greater adjustment adjustment for short femurs.
  • the lateral connection to the right or to the left by the element 35 makes it possible to eliminate any functional interference between the base 20 and the thigh of the subject, regardless of the right or left limb mobilized, since the element 35 can be fixed , indifferently, on the right or on the left.
  • extension 55 is telescopic and adjustable, which makes it possible to exactly adjust the length of the crural segment between the axis x-x ' and the pivot 40 and, consequently, to adapt at least one such adjustment to make this pivot coincide with the coxofemoral or acetabular joint of the lower limb to be rehabilitated.
  • the fixing element 35 is permanently fixed to the base.
  • the extension bar 55 is separated from the proximal bar 65a, the fastening element 35 is loosened to allow sliding on the slide 37 and a new fixing is ensured on the left side. This adaptability is particularly appropriate if the CPM device is installed in the patient.
  • proximal bars and the lower limb support bars can be deployed so telescopic, thus offering a wide range of adjustments atypically, for patients ranging in size from 112 cm to 206 cm.
  • the invention finds a particularly advantageous application for the construction of a mobilization splint reserved for rehabilitation therapy in home.

Description

La présente invention concerne un dispositif pour produire un déplacement passif continu généralement dénommé CPM, correspondant à l'abréviation de la locution en langue anglaise "Continuous passive motion". Un tel dispositif est fréquemment mis en oeuvre dans les thérapies de rééducation physique et fonctionnelle des membres articulés d'un sujet. La présente invention est particulièrement dirigée vers un dispositif à même de soumettre le membre inférieur d'une personne à des mouvements de flexion-extension imposés.
Une forme de traitement, souvent prescrite pour la rééducation des membres, notamment inférieurs, est la mobilisation rééducative consistant à soumettre le membre à rééduquer à des exercices de flexion-extension imposés selon des programmes faisant intervenir des cycles de mobilisation réglables en fréquence, en amplitude et en vitesse. Tel est le cas, notamment, des attelles de mobilisation passive relevant de la demande EP 0 590 973 et de la demande EP 0 230 218. Cependant un patient peut ne pas disposer d'une puissance ou capacité musculaire suffisante pour commander, d'une manière active, la flexion et l'extension alternatives d'un membre. C'est la raison pour laquelle il a été préconisé une méthode de rééducation faisant intervenir un déplacement passif du membre à rééduquer par l'application de forces extérieures au membre.
Un tel déplacement passif peut être effectué manuellement par des thérapeutes expérimentés, mais cette méthode exige une réelle et bonne connaissance de l'anatomie humaine et implique une dépense physique non négligeable. Si la demande EP 0 230 218 évoque une possibilité de réglage partiel, celui-ci n'est pas complet et, surtout, ne permet pas une adaptation pour un membre droit ou gauche indifféremment. Un tel déplacement passif, pour ces raisons, est très fréquemment imposé au membre à rééduquer par l'intermédiaire d'un dispositif, généralement dénommé attelle, capable d'imposer au membre à rééduquer des cycles adaptés de déplacement en flexion-extension.
TECHNIQUE ANTERIEURE :
L'art antérieur a proposé à cette fin un nombre relativement élevé de solutions techniques pour construire de tels dispositifs.
Un des inconvénients des dispositifs CPM de l'art antérieur réside dans le fait qu'ils sont généralement encombrants lorsqu'il convient de respecter, pour une attelle de membre inférieur qui est composé de segments articulés de grande longueur, une exigence de flexion-extension complète. Un tel encombrement peut être un obstacle à la mise en service qui implique de poser un tel dispositif directement sur le matelas du lit du sujet.
Un inconvénient supplémentaire tient aussi au fait que de tels dispositifs sont généralement mûs par un ou des organes moteurs en prise directe, ce qui impose de disposer d'une puissance moteur suffisante pour produire une motorisation toujours adaptée à la masse du membre à mouvoir. Cette exigence impose le choix de moteurs conséquents qui viennent alourdir le dispositif et en accroítre l'encombrement.
Un autre inconvénient tient à la difficulté, sinon le plus souvent à l'impossibilité, de pouvoir faire coïncider par réglage l'axe d'articulation proximal du dispositif avec l'articulation coxo-fémorale du membre à rééduquer et ceci pour toutes les conformations anatomiques et pour toutes les longueurs de membres pouvant être rencontrées. Or, une telle exigence conditionne, on le comprend, l'application sans contrainte physique résiduelle induite, de mouvements passifs rééducatifs imposés au membre à rééduquer.
L'objet de l'invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés précédemment en proposant un dispositif CPM qui, de surcroít, puisse être aisément adapté à un membre droit ou gauche pour lequel il offre une même faculté de réglage anatomique.
EXPOSE DE L'INVENTION :
Conformément à la présente invention, le dispositif pour produire un déplacement passif continu pour la flexion et l'extension d'un membre articulé d'une personne selon un cycle de déplacement prédéterminé, est caractérisé en ce qu'il comporte :
  • un élément d'entraínement apte à se déplacer en va-et-vient le long d'un trajet linéaire défini en tant qu'élément de base ;
  • des éléments supérieur et inférieur de support du membre, liés de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe x-x' essentiellement transversal par rapport audit trajet ;
  • et un élément de liaison raccordant ledit élément supérieur audit élément d'entraínement, ledit élément de liaison étant monté, de manière à pouvoir pivoter, à la fois relativement audit élément supérieur de support et audit élément d'entraínement autour d'axes qui s'étendent essentiellement transversalement par rapport audit trajet, et ledit élément inférieur de support du membre étant adapté pour être retenu selon un engagement de glissement sur ledit élément de liaison.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS :
D'autres caractéristiques avantageuse de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
  • la fig. 1 est une vue en perspective du dispositif pour produire un déplacement passif continu (CPM) selon la présente invention;
  • la fig. 2 est une vue en perspective de l'extrémité proximale du dispositif CPM selon la présente invention, laquelle montre l'élément de fixation articulé en position médiane pour son transport et son rangement, et
  • la fig. 3 représente une vue d'ensemble du dispositif CPM selon la présente invention.
MEILLEURE MANIERE DE REALISER L'INVENTION :
En référence à la fig. 1 et selon la présente invention, un dispositif CPM désigné dans son ensemble par la référence 10 comprend une base 20 pourvue d'une extrémité distale 21 et d'une extrémité proximale 25 et sur laquelle est monté un élément 30 de support d'un membre. L'élément de support 30 est lié à la base 20, et plus particulièrement à l'extrémité proxiamale 25, par un élément de fixation articulé 35 fixé de façon amovible à ladite extrémité par un élément d'extension 55. De préférence, l'élément de fixation 35 est monté sur l'extrémité proximale 25 par l'intermédiaire d'une noix de réglage 36 coopérant avec une glissière 37 présentée par l'extrémité 25 pour s'étendre sur toute la largeur transversale de la base 20. De cette manière, l'élément 35 peut être disposé sur le côté droit, comme montré à la fig. 1, sur le côté gauche ou au milieu de la base 20, comme montré par la fig. 3.
Le dispositif CPM convient donc pour être utilisé pour un membre gauche, un membre droit ou bien pour son rangement et son transport par immobilisation de l'élément de fixation 35 en position adaptée au moyen de la noix 36. L'immobilisation de l'élément de fixation 35 au milieu de la glissière 37 comme cela est représenté sur la fig. 2, permet de replier le dispositif CPM sous la forme d'une unité ayant des dimensions plus petites.
L'élément de support 30 est formé par une structure articulée comprenant des éléments supérieur et inférieur de support du membre. La structure articulée est, en fait ,principalement constituée par un segment ou berceau crural 31 et par un segment ou berceau jambier 32 qui sont disposés dans le prolongement l'un de l'autre en étant articulés entre eux sur un axe x-x' transversal à la direction générale occupée par la structure articulée.
Le segment crural 31 est composé de deux barres proximales 65a et 65b, réunies entre elles par une entretoise 85 à même d'être équipée d'un hamac de confort pour le support de la cuisse d'un membre inférieur à rééduquer. Les barres 65a et 65b sont, avantageusement, tubulaires et pourvues de boutons de blocage 60a et 60b permettant de lier, soit l'une, soit l'autre de ces barres à une rallonge d'extension 55, elle-même fixée à l'élément 35 par un pivot 40. La rallonge 55 est, de préférence, télescopique et réglable en longueur par l'intermédiaire d'un organe de réglage 50.
Le segment jambier 32 est composé de deux barres 90a et 90b réunies entre elles par une entretoise, non apparente au dessin, permettant le montage d'un hamac de confort pour le support de la jambe du membre à rééduquer. Les barres 90a et 90b portent, en extrémité distale, un repose-pied 100, de préférence fixé de façon amovible et réglable au moyen de boutons 75a et 75b. Les barres 90a et 90b sont liées aux barres 65a et 65b par des pivots 80a et 80b qui matérialisent l'axe x-x'.
Selon l'invention, les barres 90a et 90b sont pourvues de prolongements 130a et 130b qui s'étendent vers la base et qui sont munis de douilles, bagues ou analogues 72a et 72b qui sont aptes à coulisser sur des barres de support 70a et 70b dont les extrémités proximales sont articulées sur les barres 65a et 65b par des pivots 82a et 82b qui sont situés entre l'axe x-x' et les extrémités proximales desdites barres. Les extrémités distales des barres de support 70a et 70b sont montées par des pivots 120a et 120b sur un élément d'entraínement 125, tel qu'un chariot, faisant partie d'un mécanisme d'entraínement porté par la base 20. Ce mécanisme comprend une vis 115 montée sur la base 20 et coopérant avec le chariot et deux guides 110a, 110b également montés sur la base 20 pour supporter et guider le chariot. La vis 115 est raccordée, par l'intermédiaire d'un accouplement flexible, à un moto-réducteur 105, de préférence porté par l'extrémité distale 21 de la base 20.
L'entraínement en rotation de la vis 115 par le moteur conduit à un déplacement linéaire du chariot d'entraínement 125 le long des guides 110a, 110b, ce qui provoque, par l'intermédiaire des barres de support 70a et 70b, le mouvement de flexion-extension de la structure articulée 30 qui impose un tel mouvement au membre qu'elle supporte par les segments 31 et 32. Il convient de remarquer que le montage du segment jambier sur les barres de support 70 fait intervenir pour chaque barre 90 une sorte de quadrilatère déformable comportant un point glissant constitué par la douille 72 correspondante. Un tel montage introduit dans le mouvement un effet multiplicateur qui permet d'obtenir un mouvement de flexion-extension de la structure articulée 30 en disposant d'une course utile réduite du chariot 125. Une telle disposition est donc favorable à une réduction d'encombrement, notamment de la base 20. Une telle disposition permet ainsi de mettre en oeuvre un organe moteur 105 de puissance plus faible, ce qui permet encore de réduire l'encombrement ainsi que la masse du dispositif.
Un boítier de commande électronique 140, (fig. 3) est utilisé pour prérégler la limite d'extension, la limite de flexion et la vitesse de déplacement. Un potentiomètre de copiage situé sur le pivot 80b ferme la boucle de commande.
Un autre avantage de la construction du dispositif tient au montage du segment crural sur la base 20 par l'intermédiaire d'une rallonge 55. Ceci permet de mettre en oeuvre des barres 65a et 65b plus courtes offrant une plus grande adaptation de réglage pour des fémurs courts. En outre, la liaison latéralisée à droite ou à gauche par l'élément 35 permet de supprimer toute interférence fonctionnelle entre la base 20 et la cuisse du sujet, quel que soit le membre droit ou gauche mobilisé, puisque l'élément 35 peut être fixé, indifféremment, à droite ou à gauche.
Il est important de noter aussi que la rallonge 55 est télescopique et réglable, ce qui permet d'ajuster exactement la longueur du segment crural entre l'axe x-x' et le pivot 40 et, par conséquent, d'adapter au moins un tel réglage pour faire coïncider ce pivot avec l'articulation coxo-fémorale ou acétabulaire du membre inférieur à rééduquer.
De préférence, l'élément de fixation 35 est fixé en permanence sur la base. Lorsqu'il convient d'utiliser le dispositif pour un membre gauche au lieu d'un membre droit, la barre d'extension 55 est séparée de la barre proximale 65a, l'élément de fixation 35 est desserré pour permettre un glissement sur la glissière 37 et une nouvelle fixation est assurée en côté gauche. Cette faculté d'adaptation est particulièrement appropriée si le dispositif CPM est installé chez le patient.
Un autre avantage du dispositif tient au fait que les barres proximales et les barres inférieures de support du membre peuvent être déployées de façon télescopique en offrant ainsi une gamme étendue de réglages de façon atypique, pour des patients de tailles allant de 112 cm à 206 cm.
LISTE DES RÉFÉRENCES
  • Dispositif CPM 10
  • Base 20
  • Extrémité distale de la base   21
  • Extrémité proximale de la base   25
  • Structure articulée   30
  • Segment crural   31
  • Segment jambier   32
  • Bouton de réglage   36, 50, 60a, 60b, 75a, 75b
  • Barre d'extension   55
  • Barres de segment crural   65a, 65b
  • Berceau supérieur pour le membre   85
  • Pivots   40, 80a, 80b, 82, 82b, 120a, 120b
  • Barres de support   70a, 70b
  • Liaisons ponctuelles coulissantes   72a, 72b
  • Barres du segment jambier   90a, 90b
  • Repose-pied   100
  • Moto-réducteur   105
  • Guides   110a, 110b
  • Vis   115
  • Elément d'entraínement   125
  • Prolongement   130a, 130b
  • Boítier de commande électronique   140
POSSIBILITE D'APPLICATION INDUSTRIELLE :
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour la construction d'attelle de mobilisation réservée à un traitement de rééducation à domicile.

Claims (7)

  1. Dispositif pour produire un déplacement passif continu pour la flexion et l'extension d'un membre articulé d'une personne selon un cycle de déplacement prédéterminé, comprenant un élément d'entraínement (125) apte à se déplacer en va-et-vient le long d'un trajet linéaire défini en tant qu'élément de base (20) ; des éléments supérieur et inférieur (65a, 65b, 90a, 90b) de support du membre, liés de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe x-x' essentiellement transversal par rapport audit trajet ; et un élément de liaison (70a, 70b) liant ledit élément supérieur (65a, 65b) audit élément d'entraínement (125),
       caractérisé en ce que ledit élément de liaison (70a, 70b) est monté, de manière à pouvoir pivoter, à la fois relativement audit élément supérieur de support et audit élément d'entraínement autour d'axes qui s'étendent essentiellement transversalement par rapport audit trajet, et en ce que ledit élément inférieur de support du membre étant adapté pour être retenu selon un engagement de glissement (72a, 72b) sur ledit élément de liaison.
  2. Dispositif selon-la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de liaison (70a, 70b) est articulé sur l'élément supérieur de support de membre pour pivoter sur un axe transversal situé entre l'axe de pivotement (80a, 80b) et un élément (35) de fixation réglable dudit élément supérieur sur la base.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément supérieur (65a, 65b) est lié à la base de façon amovible par une barre ou rallonge latérale (55) d'extension, elle-même articulée sur un élément de fixation réglable (35) par un pivot (40).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la barre ou rallonge (55) est liée à l'élément de fixation articulé (35) qui est porté par une noix (36) sur une coulisse transversale (37) solidaire de la base.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la noix (36) est réglable transversalement sur la coulisse (37) qui est portée par la partie proximale de la base.
  6. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la barre ou rallonge (55) est adaptable sur le côté gauche ou le côté droit de l'élément supérieur de support de membre (65a), (65b).
  7. Dispositif selon l'une des revendications 3, 4 ou 6, caractérisé en ce que la barre (55) est télescopique.
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FR9702334 1997-02-27
PCT/FR1998/000396 WO1998037850A1 (fr) 1997-02-27 1998-02-27 Dispositif pour produire un deplacement passif continu

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EP0971672A1 EP0971672A1 (fr) 2000-01-19
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US (2) US6325770B1 (fr)
EP (1) EP0971672B1 (fr)
JP (1) JP2002501405A (fr)
CN (1) CN1268045A (fr)
AT (1) ATE257684T1 (fr)
AU (1) AU740656B2 (fr)
CA (1) CA2289457A1 (fr)
DE (1) DE69821099T2 (fr)
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