FR2477409A1 - Knee sprain protection orthosis - has links joined to thigh and leg supports on leg inside - Google Patents
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Abstract
Description
ORTHESE PERFECTIONNEE DU YOU
L'invention concerne une orthèse perfectionnée consistant en une attèle à deux degrés de liberté pour l'articulation du genou.PERFECTED ORTHESIS OF YOU
The invention relates to an improved orthosis consisting of a splint with two degrees of freedom for the knee joint.
Une affection très commune, surtout parmi les sportifs, est la subluxation (ou luxation incomplète) de l'articulation du genou.A very common condition, especially among athletes, is subluxation (or incomplete dislocation) of the knee joint.
Cette subluxation résulte de la rupture du ligament croisé antérieur et se produit lorsque le tibia amorce des mouvements de rotation in
terne au voisinage de la position d'extension complète de l'articula
tion. On entend par rotation interne une rotation du tibia et du pied vers l'autre membre inférieur. Elle se traduit par un ressaut engendré par le glissement de la surface convexe du plateau tibial externe par rapport à la surface convexe du condyle fémoral externe.This subluxation results from the rupture of the anterior cruciate ligament and occurs when the tibia initiates rotational movements in
dull near the fully extended position of the joint
tion. By internal rotation is meant a rotation of the tibia and the foot towards the other lower limb. It results in a projection generated by the sliding of the convex surface of the external tibial plateau relative to the convex surface of the external femoral condyle.
Ce glissement est une rotation polaire par rapport à un centre cinématique instantané de rotation de l'ensemble ; ce point est situé dans le voisinage de la partie interne de l'articulation.This sliding is a polar rotation relative to an instantaneous kinematic center of rotation of the assembly; this point is located in the vicinity of the internal part of the joint.
Afin de remédier à ce problème, on a envisagé des appareillages de stabilisation des genoux instables.In order to remedy this problem, devices have been considered for stabilizing unstable knees.
Ces dispositifs connus ont tous en commun d'avoir deux supports, l'un lié à la cuisse et l'autre au mollet, liés par un dispositif articulé au niveau du genou, autour d'un seul axe horizontal.These known devices all have in common that they have two supports, one linked to the thigh and the other to the calf, linked by a device articulated at the knee, around a single horizontal axis.
Ces orthèses connues ont donc en commun de n'autoriser qu'un seul degré de liberté à l'articulation.These known orthoses therefore have in common the fact that they allow only one degree of freedom of articulation.
Elles présentent donc les inconvénients suivants - Elles ne sont pas adaptées spécifiquement à la nature de l'instabilité à traiter, - leur utilisation en pratique sportive est difficilement compatible ave les sports qui requièrent une certaine liberté d'amplitude en rotation au niveau du genou.They therefore have the following drawbacks - They are not specifically adapted to the nature of the instability to be treated, - their use in sports is hardly compatible with sports which require a certain freedom of amplitude in rotation at the knee.
L'orthèse selon l'invention est destinée à pallier aux inconvénients des orthèses de type connu, et plus particulièrement à permettre une flexion de l'articulation combinée avec la possibilité d'une mobilité rotatoire.The orthosis according to the invention is intended to overcome the drawbacks of known type orthoses, and more particularly to allow flexion of the joint combined with the possibility of rotational mobility.
Selon une caractéristique de l'invention et çompte-tenu de la façon dont se produit le déboitement pathologique de l'articulation, la liberté rotatoire est autorisée dans le sens de la rotation externe et restreinte dans le sens de la rotation interne.According to a characteristic of the invention and taking into account the way in which the pathological dislocation of the joint occurs, rotational freedom is authorized in the direction of the external rotation and restricted in the direction of the internal rotation.
Selon une autre caractéristique de ltorthèse selon l'invention, celleci associe la stabilité latérale et rotatoire interne avec la liberté antéropostérieure (de flexion autour d'un axe horizontal) et rotatoire externe. According to another characteristic of the orthosis according to the invention, this combines lateral and internal rotational stability with anteroposterior (flexion around a horizontal axis) and external rotary freedom.
Selon une autre caractéristique de l'orthèse selon l'invention, l'axe vertical autour duquel a lieu la rotation est situé aussi près que possible du centre instantané de rotation de l'articulation, et coupe le prolongement de l'axe horizontal autour duquel se fait la flexion.According to another characteristic of the orthosis according to the invention, the vertical axis around which the rotation takes place is located as close as possible to the instantaneous center of rotation of the joint, and cuts the extension of the horizontal axis around which is bending.
Afin de tenir compte du fait que le déboitement pathologique à combattre se produit au voisinage de l'extension complète de l'articulation, l'orthèse selon l'invention comporte deux caractéristiques com plémentaires - La liberté en flexion-extension qui a lieu autour d'un axe horizon~ tal est donnée par rotation autour d'un axe prenant appui sur le condyle fémoral interne. Ce dispositif est complété par un ressort exer çant un effort contraire de plus en plus fort au fur et à mesure que l'on approche de l'extension complète. Une butée empêche de venir en position d'hyperextension.In order to take into account the fact that the pathological dislocation to be combated occurs in the vicinity of the complete extension of the joint, the orthosis according to the invention has two complementary characteristics - The freedom in flexion-extension which takes place around 'a horizon axis ~ tal is given by rotation around an axis resting on the internal femoral condyle. This device is completed by a spring exerting an increasingly strong opposite force as one approaches the complete extension. A stop prevents it from coming into the hyperextension position.
- La liberté en rotation interne est limitée par un rappel élastique.- The freedom in internal rotation is limited by an elastic return.
Pour parvenir à ces résultats, ltorthèse selon l'invention est ccns- tituée de la façon suivante
Elle comprend un support fixé sur la cuisse et un support fixé sur la jambe. Ces deux parties sont articulées entre elles pour le mouvement de flexion par deux bielles pivotant autour d'un axe horizontal commun solidaire d'une cale d'appui positionnée sur la partie intérieure du genou, c'est à dire sur le condyle interne du fémur. Cette cale d'appui sera fixée sur le membre par un support s'enroulant atout du membre.To achieve these results, the orthosis according to the invention is constituted as follows
It includes a support fixed on the thigh and a support fixed on the leg. These two parts are hinged together for the flexion movement by two connecting rods pivoting about a common horizontal axis secured to a support wedge positioned on the inner part of the knee, that is to say on the internal condyle of the femur. . This support wedge will be fixed on the member by a support winding member advantage.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la bielle articuléeentre le bandage de la jambe et l'axe horizontal comprend une partie élastique, par exemple mais non obligatoirement du type barre de torsion.According to another characteristic of the invention, the link articulated between the bandage of the leg and the horizontal axis comprises an elastic part, for example but not necessarily of the torsion bar type.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la barre de torsion comprend, à au moins une de ses extrémités, des cannelures permettant de régler son orientation.According to yet another characteristic of the invention, the torsion bar comprises, at at least one of its ends, grooves making it possible to adjust its orientation.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, un ressort spirale (du type ressort de pince à linge) est intercalé autour de l'articulation des deux bielles, et prend appui sur elles, de telle sorte que l'effort de rappel de ce ressort croisse lorsque les deux bielles s approchent de la position dans laquelle elles sont alignées. On peut également prévoir un ressort à boudin de traction fixé entre les deux bielles et s'opposant à l'extension complète.According to yet another characteristic of the invention, a spiral spring (of the clothespin spring type) is interposed around the articulation of the two connecting rods, and is supported on them, so that the return force of this spring increases when the two connecting rods approach the position in which they are aligned. It is also possible to provide a tension coil spring fixed between the two connecting rods and opposing the complete extension.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité inférieure de la bielle supérieure est formée par une chape à fond plat à l'in térieur de laquelle pivote l'extrémité supérieure de la bielle inférieure liée à la jambe, l'extrémité de cette bielle ayant une forme telle qu'elle vienne en butée au fond de la chape lorsque la jambe est en extension.According to another characteristic of the invention, the lower end of the upper link is formed by a flat-bottom yoke inside which pivots the upper end of the lower link linked to the leg, the end of this connecting rod having a shape such that it comes into abutment at the bottom of the yoke when the leg is extended.
Selon une autre caractéristique de l'invention, un système élastique relie le support lié à la cuisse au support lié à la jambe, en s'enroulant hélicoidalement autour du membre, de façon à s'opposer à la rotation interne.According to another characteristic of the invention, an elastic system connects the support linked to the thigh to the support linked to the leg, by being wound helically around the member, so as to oppose the internal rotation.
Les figures données à titre d'exemples non limitatifs permettront de mieux comprendre les caractéristiques de l'orthèse selon l'invention.The figures given by way of nonlimiting examples will make it possible to better understand the characteristics of the orthosis according to the invention.
La figure I est une vue de profil d'une articulation en position normale.Figure I is a side view of a joint in the normal position.
La figure 2 est une vue de profil d'une articulation subluxée.Figure 2 is a side view of a subluxed joint.
La figure 3 est une vue de dessus selon A de l'articulation normale représentée sur la figure 1.Figure 3 is a top view along A of the normal joint shown in Figure 1.
La figure 4 est une vue de dessus selon A de l'articulation subluxée représentée sur la figure 2.FIG. 4 is a top view along A of the subluxed joint shown in FIG. 2.
La figure 5 est une représentation schématique d'une orthèse de type connu représentée de profil.Figure 5 is a schematic representation of a known type of orthosis shown in profile.
La figure 6 est une représentation schématique de derrière d'une orthèse de type connu selon la figure 5.FIG. 6 is a diagrammatic representation of the back of an orthosis of a known type according to FIG. 5.
La figure 7 est une vue de profil schématique de l'orthèse selon l'invention.Figure 7 is a schematic profile view of the orthosis according to the invention.
La figure 8 est vue arrière schématique de l'orthèse selon l'invention représentée sur la figure 7.FIG. 8 is a schematic rear view of the orthosis according to the invention shown in FIG. 7.
La figure 9 est une vue éclatée d'un mode de réalisation de l'orthèse selon l'invention.Figure 9 is an exploded view of an embodiment of the orthosis according to the invention.
On a représenté sur la figure 1 le profil d'une articulation du genou en position normale. Le condyle fémoral externe 1 repose sur le plateau tibial externe 2. Le ligament croisé antérieur 3 relie le condyle fémoral 1 au plateau tibial 2. La partie antérieure est dirigée selon la flèche 4. FIG. 1 shows the profile of a knee joint in the normal position. The external femoral condyle 1 rests on the external tibial plateau 2. The anterior cruciate ligament 3 connects the femoral condyle 1 to the tibial plateau 2. The anterior part is directed according to arrow 4.
On a représenté sur la figure 2 une articulation du genou subluxée. Le ligament croisé antérieur 3 est rompu.FIG. 2 shows a subluxated knee joint. The anterior cruciate ligament 3 is ruptured.
On a représenté sur la figure 3 une vue de dessus de l'articulation normale de la figure l, vue selon la flèche A. Le ligament antérieur croisé 3 est intact. Le condyle fémoral externe l repose sur le plateau tibial externe 2. La flèche 4 donne la position de l'avant de l'articulation.FIG. 3 shows a top view of the normal joint of FIG. 1, seen according to arrow A. The anterior cruciate ligament 3 is intact. The external femoral condyle l rests on the external tibial plateau 2. The arrow 4 gives the position of the front of the joint.
On a représenté sur la figure 4 une articulation subluxée selon la fi gure 2, en vue de dessus selon la flèche A. Le ligament antérieur croisé 3 est rompu. Le plateau tibial 2 peut pivoter dans le sens de la flèche 5, autour d'un centre instantané de rotation 6. Le condyle fémoral 1 reste en position inchangée, et l'on a une rotation interne (subluxation).FIG. 4 shows a subluxed articulation according to FIG. 2, seen from above according to arrow A. The anterior cruciate ligament 3 is broken. The tibial plateau 2 can pivot in the direction of arrow 5, around an instantaneous center of rotation 6. The femoral condyle 1 remains in the unchanged position, and there is an internal rotation (subluxation).
On a représenté sur la figure 5 une vue de profil d'une orthèse de type connu. Elle est composée d'un support'7 lié à la cuisse 8 et d'un support 9 lié à la jambe 10. Le support 7 est lié à une bielle Il articulée sur une bielle 12 liée au support 9, par l'intermédiaire d'un axe horizontal 13.FIG. 5 shows a side view of a known type of orthosis. It is composed of a support '7 linked to the thigh 8 and a support 9 linked to the leg 10. The support 7 is linked to a connecting rod II articulated on a connecting rod 12 linked to the support 9, via d 'a horizontal axis 13.
On a représenté sur la figure 6 une vue arrière de ltorthèse représentée sur la 'figure 5. Une bielle 9a symétrique est montée symétriquement à la bielle 12. Elles sont articulées autour de l'axe horizontal 13. On comprend que ce type d'orthèse ne permet aucune rotation autour d'un axe vertical 6.FIG. 6 shows a rear view of the orthosis shown in FIG. 5. A symmetrical connecting rod 9a is mounted symmetrically to the connecting rod 12. They are articulated around the horizontal axis 13. It is understood that this type of orthosis does not allow rotation around a vertical axis 6.
On a représenté sur la figure 7 une jambe gauche vue de l'intérieur équipée d'une orthèse selon l'invention. Un support 14 est lié à la cuisse 15. Un bandage 16 est lié à la jambe 17. Une bielle supérieure 18 liée au support 14 est articulée autour d'un axe horizontal 19 sur une bielle inférieure 20, liée au support 16. Une pièce élastique 21 autorise une rotation autour d'un axe sensiblement vertical 22 tout en s'opposant avec un effort variant en même temps que l'angle de rotation. Cette pièce élastique 21 est intercalée entre les deux extrémitès de la bielle 20. Un ressort 23 du type ressort de pince à linge est articulé entre les bielles 18 et 20. Son effort de rappel est croissant lorsque les bielles 20 et 18 tendent vers une position alignée.FIG. 7 shows a left leg seen from the inside equipped with an orthosis according to the invention. A support 14 is linked to the thigh 15. A bandage 16 is linked to the leg 17. An upper connecting rod 18 linked to the support 14 is articulated around a horizontal axis 19 on a lower connecting rod 20, linked to the support 16. A part elastic 21 allows rotation about a substantially vertical axis 22 while opposing with a force varying at the same time as the angle of rotation. This elastic piece 21 is interposed between the two ends of the connecting rod 20. A spring 23 of the clothespin spring type is articulated between the connecting rods 18 and 20. Its restoring force is increasing when the connecting rods 20 and 18 tend towards a position aligned.
Enfin, un élément élastique de rappel 24 est lié au support 14 et au support 16, Il est disposé hélicoldalement autour de la cuisse 15 et de la jambe 17 de façon à faire pivoter le pied 25 vers l'extérieur du corps.Finally, an elastic return element 24 is linked to the support 14 and to the support 16. It is arranged helically around the thigh 15 and the leg 17 so as to pivot the foot 25 towards the outside of the body.
On a représenté sur la figure 8 une vue arrière schématique de l'orthèse selon l'invention, équipant une jambe droite. Le support 14 est lié à la cuisse 15. Un support 16 est lié à la jambe 17. Une bielle supérieure 18 liée au support 14 est articulée autour d'un axe horizontal 19 sur une bielle inférieure 20, liée au support 16. L'axe 19 est maintenu en place sur une cale d'appui 2fi plaquée sur le condyle fémoral 27. La pièce élastique 21 intercalée entre les deux extrémités de la bielle 20, autorise une rotation relative de la jambe 17 par rapport à la cuisse 15, autour de l'axe 22. Cet axe est disposé par construction aussi près que possible de l'axe de rotation instantané physiologique 6. L'élément élastique de rappel 24 est lié au support 14 et au support 16 et tend à faire pivoter le pied 25 vers l'extérieur du corps.FIG. 8 shows a schematic rear view of the orthosis according to the invention, fitted to a straight leg. The support 14 is linked to the thigh 15. A support 16 is linked to the leg 17. An upper connecting rod 18 linked to the support 14 is articulated around a horizontal axis 19 on a lower connecting rod 20, linked to the support 16. The axis 19 is held in place on a support wedge 2fi pressed against the femoral condyle 27. The elastic piece 21 interposed between the two ends of the connecting rod 20, allows relative rotation of the leg 17 relative to the thigh 15, around of the axis 22. This axis is arranged by construction as close as possible to the instantaneous physiological axis of rotation 6. The elastic return element 24 is linked to the support 14 and to the support 16 and tends to pivot the foot 25 outward from the body.
On pourrait de même remplacer le ressort 23 par un ressort à spirale tendu 2Sa, fixé par une de ses extrémités sur la bielle inférieure 20 et par l'autre extrémité sur la bielle 18.The spring 23 could likewise be replaced by a tensioned spiral spring 2Sa, fixed by one of its ends to the lower link 20 and by the other end to the link 18.
On a représenté sur la figure 9 un mode de réalisation particulier de l'inventGon. La cale d'appui 26 porte un axe horizontal 19. Sur cet axe 19 s'articule une chape 28 prolongeant la bielle supérieure 18 liée au support 14 fixé sur la cuisse 15. Sur cet axe 19, s'articule également la partie supérieure 29 de la bielle inférieure 20 liée au support 16 fixé à la jambe 17. La bielle 20 est formée de deux parties cylindriques 30 et 31 pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre autour d'un axe sensiblement vertical commun 22. Entre ces deux pièces est intercalée une barre de torsion 32 de type connu à extrémités cannelées pouvant s'emboiter dans des cannelures 33 et 34 prévues à cet effet dans les pièces 30 et 31. Un ressort 23 du type ressort de pince à linge est fixé autour de l'axe 19 et intercalé entre les extrémités 28 et 29 des bielles 18 et 20.Un élément élastique de rappel 24 est enroulé bélicoldalenent entre les supports 14 et 16 et tend à faire pivoter la pièce 3i par rapport à la pièce 30.FIG. 9 shows a particular embodiment of the inventGon. The support wedge 26 carries a horizontal axis 19. On this axis 19 is articulated a yoke 28 extending the upper link 18 linked to the support 14 fixed on the thigh 15. On this axis 19, the upper part 29 is also articulated of the lower connecting rod 20 linked to the support 16 fixed to the leg 17. The connecting rod 20 is formed of two cylindrical parts 30 and 31 which can pivot relative to each other about a substantially substantially vertical axis 22. Between these a torsion bar 32 of known type with fluted ends can be inserted between two pieces, which can fit into grooves 33 and 34 provided for this purpose in parts 30 and 31. A spring 23 of the clothespin spring type is fixed around the axis 19 and interposed between the ends 28 and 29 of the connecting rods 18 and 20. An elastic return element 24 is wound helically between the supports 14 and 16 and tends to pivot the part 3i relative to the part 30.
On pourrait employer d'autres types de ressort entre les pièces 31 et 30 et notamment une lame 35 de ressort. La pièce 26 portant l'axe 19 sera utilement fixée au membre par un support 36, disposé de part et d'autre du creux poplité.We could use other types of spring between parts 31 and 30 and in particular a leaf spring 35. The part 26 carrying the axis 19 will be usefully fixed to the member by a support 36, disposed on either side of the popliteal recess.
On comprend que ltorthèse ainsi réalisée permet d'attendre les résultats souhaités.It is understood that the orthosis thus produced makes it possible to await the desired results.
La liberté antéropostérieure est possible autour d'un axe 19, posi tionné par une cale d'appui 26 sur le condyle externe du fémur. Un ressort 23 tend à rendre l'alignement entre la bielle supérieure 18 et la bielle inférieure 20 de plus en plus difficile, au fur et à mesure que l'on approche de la position d'extension complète. La rotation de la jambe 17 par rapport à la cuisse i5 est possible grace à la rotation de l'élément 3i autour de l'élément 30, éléments constitutifs de la bielle inférieure 20 liée au support 16 de la jambe 17. La rotation interne est freinée par un élément élastique 32, alors que la rotation externe est favorisée par un élément élastique 24 liant le support 14 au support 16. Anteroposterior freedom is possible around an axis 19, positioned by a support wedge 26 on the external condyle of the femur. A spring 23 tends to make alignment between the upper link 18 and the lower link 20 more and more difficult, as one approaches the position of complete extension. The rotation of the leg 17 relative to the thigh i5 is possible thanks to the rotation of the element 3i around the element 30, constitutive elements of the lower link 20 linked to the support 16 of the leg 17. The internal rotation is braked by an elastic element 32, while external rotation is favored by an elastic element 24 linking the support 14 to the support 16.
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