Système de contrôle de la pression exercée par le pied d'une personnePressure control system exerted by a person's foot
destiné à être positionné dans une chaussure et chaussure munie d'un tel système de contrôle La présente invention concerne un système de contrôle de la pression exercée par le pied destiné à être positionné dans une chaussure. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine de la médecine pour contrôler l'effort appliquer io par le membre inférieur d'un patient sur le sol lors d'une rééducation. Une fracture du membre inférieur peut être traitée de différentes manières. En effet, une fracture peut notamment être traitée par fixation des fragments du membre en mettant en place du matériel d'ostéosynthèse, ou par traitement orthopédique par immobilisation dans un plâtre. Dans la 15 plupart de ces traitements, il faut respecter un délai avant d'observer un début de consolidation du membre. Lorsqu'un début de consolidation du membre confirmé radiologiquement permet une reprise d'appui, une rééducation peut être envisagée. Celle-ci doit toujours se faire de façon progressive, par exemple 20 en augmentant la charge d'appui autorisée de 10 à 15kg par semaine. La charge d'appui est la pression que subit un membre inférieur lorsqu'il prend appui sur le sol. Certaines ostéosynthèses autorisent une charge d'appui d'environ 10kg dès le post-opératoire. L'évaluation de la charge d'appui autorisée reste subjective car elle 25 est appréciée par le patient de façon statique. En effet, le patient doit d'abord mémoriser la charge en statique mesurée sur une balance pèse-personne, puis l'appliquer lors de la marche, en dynamique. Certains dépassements de la charge d'appui autorisée peuvent entraîner des complications de type débricolage du matériel d'ostéosynthèse, ou même détruire le début de 30 consolidation du membre. Le système de contrôle selon l'invention propose de résoudre ces problèmes d'évaluation de la charge d'appui en permettant un contrôle objectif et précis de cette charge. The present invention relates to a system for controlling the pressure exerted by the foot intended to be positioned in a shoe. The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application in the field of medicine to control the effort to be applied by the lower limb of a patient to the ground during rehabilitation. A fracture of the lower limb can be treated in different ways. Indeed, a fracture can in particular be treated by fixing the fragments of the limb by setting up osteosynthesis equipment, or by orthopedic treatment by immobilization in a cast. In most of these treatments, there must be a delay before observing a beginning of consolidation of the limb. When a beginning of consolidation of the radiologically confirmed limb allows a resumption of support, a reeducation can be considered. This must always be done in a progressive manner, for example by increasing the permissible support load from 10 to 15 kg per week. The pressure load is the pressure experienced by a lower limb when it is supported on the ground. Some osteosyntheses allow a support load of about 10kg from the post-operative period. The assessment of the allowable support load remains subjective because it is statistically appreciated by the patient. In fact, the patient must first memorize the static load measured on a scale scale, then apply it when walking in dynamic. Some overshoots of the allowable support load can lead to complications such as unplugging osteosynthesis equipment, or even destroying the onset of consolidation of the limb. The control system according to the invention proposes to solve these problems of evaluation of the support load by allowing an objective and precise control of this load.
A cet effet, le système de contrôle selon l'invention comporte un capteur de pression positionné à l'intérieur d'une semelle de chaussure amovible et un avertisseur sonore et/ou lumineux relié à ce capteur. Cet avertisseur sonore et/ou lumineux se déclenche dès que le système de contrôle détecte que la pression exercée par le pied du patient sur le capteur atteint un seuil. Grâce au signal de l'avertisseur, le thérapeute est alerté par le dépassement de la pression seuil même lorsqu'il se trouve à distance du patient. En outre, le seuil est paramétrable de sorte que le système permet au io thérapeute de contrôler la charge d'appui de façon précise, tout en lui permettant de la faire évoluer au cours du temps. Ce capteur est intégré à l'intérieur d'une semelle amovible et présente une forme en L permettant de tenir compte de la répartition de la pression du pied sur le sol lors du déroulement d'un pas. 15 Selon une réalisation, le système de contrôle comporte en outre un afficheur mobile relié par câble ou par une liaison sans fil au système qui affiche en temps réel la pression exercée par le patient sur le capteur. L'invention concerne donc un système de contrôle de la pression exercée par le pied d'une personne sur le sol destiné à être positionné dans 20 une chaussure, caractérisé en ce qu'il comporte : - une semelle de chaussure amovible destinée à être positionnée à l'intérieur de la chaussure, - un capteur de pression intégré à cette semelle de chaussure amovible, et 25 - un avertisseur émettant un signal lumineux et/ou ou sonore lorsque la pression exercée par le pied sur le capteur de pression dépasse une valeur seuil. Selon une réalisation, le système de contrôle comporte des moyens pour modifier la valeur seuil. 30 Selon une réalisation, le capteur de pression présente une forme en L. Selon une réalisation, ce capteur de pression comporte une petite branche qui s'étend dans une direction transverse à celle d'un allongement de la semelle. Cette petite branche présente les dimensions du talon du pied. Cette petite branche est positionnée dans la zone de la semelle destinée à 35 entrer en contact avec le talon du pied. For this purpose, the control system according to the invention comprises a pressure sensor positioned inside a removable shoe sole and a buzzer and / or light connected to this sensor. This buzzer and / or light is triggered as soon as the control system detects that the pressure exerted by the foot of the patient on the sensor reaches a threshold. With the alarm signal, the therapist is alerted by exceeding the threshold pressure even when away from the patient. In addition, the threshold is configurable so that the system allows the therapist to control the support load accurately, while allowing it to evolve over time. This sensor is integrated inside a removable sole and has an L shape to take into account the distribution of foot pressure on the ground during the course of a step. According to one embodiment, the control system further comprises a mobile display connected by cable or by a wireless link to the system which displays in real time the pressure exerted by the patient on the sensor. The invention thus relates to a system for controlling the pressure exerted by the foot of a person on the ground intended to be positioned in a shoe, characterized in that it comprises: a removable shoe sole intended to be positioned inside the boot, - a pressure sensor integrated in this removable boot sole, and 25 - an alarm emitting a light signal and / or sound when the pressure exerted by the foot on the pressure sensor exceeds a value threshold. In one embodiment, the control system comprises means for modifying the threshold value. According to one embodiment, the pressure sensor has an L shape. In one embodiment, this pressure sensor comprises a small branch which extends in a direction transverse to that of an elongation of the sole. This small branch has the dimensions of the heel of the foot. This small branch is positioned in the area of the soleplate for contacting the heel of the foot.
Selon une réalisation, cette petite branche présente une longueur sensiblement comprise entre 1 et 5 cm. Selon une réalisation, le capteur de pression présente une grande branche qui s'étend suivant la direction d'allongement de la semelle. Cette grande branche s'étend entre la zone du pied destinée à être en contact avec le talon du pied et la zone de la semelle destinée à être en contact avec la base du gros orteil. Cette grande branche est positionnée sur le côté interne de la semelle. Selon une réalisation, la grande branche présente une longueur io comprise entre 12 et 30cm. Selon une réalisation, l'avertisseur comporte des moyens pour s'accrocher à un contour de l'ouverture de la chaussure par laquelle le pied entre dans la chaussure. Selon une réalisation, l'avertisseur est positionné dans une cavité de 15 la chaussure débouchant sur l'extérieur de la chaussure, cette cavité étant fermée par un cache transparent. Selon une réalisation, le système comporte en outre un afficheur affichant en temps réel la pression mesurée par le capteur de pression. Selon une réalisation, le système est relié à l'afficheur par une liaison 20 sans fil de type bluetooth. Selon une réalisation, le système comporte une batterie pour son alimentation. L'invention concerne en outre une chaussure comportant une ouverture dans sa semelle débouchant sur l'extérieur, cette ouverture étant 25 destinée à accueillir l'avertisseur du système. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent : - figure 1 : une vue de côté d'une chaussure munie d'un système de 30 contrôle de pression selon l'invention ; - figure 2 : une vue de dessus de la semelle du système de contrôle de pression selon l'invention intégrant un capteur en forme de L, et une représentation schématique d'un contrôleur du système selon l'invention. Les éléments qui sont identiques conservent la même référence d'une 35 figure à l'autre. According to one embodiment, this small branch has a length substantially between 1 and 5 cm. According to one embodiment, the pressure sensor has a large branch which extends in the direction of elongation of the sole. This large branch extends between the foot area intended to be in contact with the heel of the foot and the area of the sole intended to be in contact with the base of the big toe. This large branch is positioned on the inner side of the sole. In one embodiment, the large branch has a length of between 12 and 30 cm. According to one embodiment, the horn comprises means for clinging to an outline of the opening of the boot by which the foot enters the shoe. According to one embodiment, the horn is positioned in a cavity of the shoe opening on the outside of the boot, this cavity being closed by a transparent cover. According to one embodiment, the system further comprises a display displaying in real time the pressure measured by the pressure sensor. In one embodiment, the system is connected to the display by a bluetooth wireless link. In one embodiment, the system comprises a battery for its power supply. The invention further relates to a shoe having an opening in its outsole opening on the outside, this opening being intended to accommodate the alarm of the system. The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention. They show: FIG. 1: a side view of a shoe provided with a pressure control system according to the invention; - Figure 2: a top view of the sole of the pressure control system according to the invention incorporating an L-shaped sensor, and a schematic representation of a controller of the system according to the invention. Elements that are identical retain the same reference from one figure to another.
La figure 1 montre une vue de côté d'une chaussure 1 destinée à accueillir le pied 2 d'une personne. Cette chaussure 1 comporte une première semelle 1.1 sur lequel le pied 2 est posé, ainsi qu'une enveloppe 1.2 entourant le pied 2 du patient et reliée à la première semelle 1.1. Figure 1 shows a side view of a shoe 1 for receiving the foot 2 of a person. This shoe 1 comprises a first sole 1.1 on which the foot 2 is placed, and an envelope 1.2 surrounding the foot 2 of the patient and connected to the first sole 1.1.
Un système 3 de contrôle de pression selon l'invention est utilisé avec la chaussure 1. Ce système 3 comporte un capteur 4 intégré à l'intérieur d'une deuxième semelle 6 amovible. Le capteur 4 est soit fixé sur une surface extérieure de la semelle 6, soit intégré dans l'épaisseur de cette semelle 6. Cette semelle 6 est positionnée à l'intérieur de la chaussure 1, sur io la première semelle 1.1. Le système 3 comporte également un avertisseur 5 sonore et/ou lumineux positionné à l'extérieur de la chaussure 1. Cet avertisseur 5 émet un signal 7 lumineux et/ou sonore lorsque la pression appliquée par le pied sur le capteur 4 dépasse une valeur seuil S de pression. 15 A cet effet, comme montré sur la figure 2, le système 3 comporte un contrôleur 9 auquel sont reliés le capteur 4 et l'avertisseur 5. Ce contrôleur 9 comporte un microprocesseur 10, une mémoire 11 de donnée et une mémoire 12 programme reliés entre eux via un bus 13 de communication. La mémoire 12 programme comporte un programme 12.1 de 20 paramétrage qui autorise la modification de la valeur seuil S de pression contenue dans la mémoire 11 de donnée. La mémoire 12 programme comporte également un programme 12.2 qui calcule la pression exercée par le pied 2 sur le sol, à partir d'un signal E émis par le capteur 4 de pression à destination du contrôleur 9. 25 La mémoire 12 programme comporte également un programme 12.3 de comparaison qui compare la valeur de la pression mesurée PM avec la valeur seuil S de pression à ne pas dépasser. La mémoire 12 comporte également un programme 12.4 qui commande l'avertisseur 5, de sorte que ce dernier émet un signal lumineux 30 et/ou sonore lorsque la valeur de pression mesurée PM dépasse le seuil S. A cet effet, le contrôleur 10 émet un signal A qui active l'avertisseur 5 lorsque la valeur de pression mesurée PM dépasse le seuil S. De préférence, le signal A est émis tant que la pression mesurée PM dépasse le seuil S. Ainsi, dans une étape d'initialisation, le thérapeute peut modifier la 35 valeur seuil S de pression que le pied 2 sur le capteur 4 ne doit pas dépasser lors de la rééducation. Ensuite, le patient peut chausser la chaussure 1 et commencer sa rééducation. Lorsque son pied 2 exerce une pression P sur le capteur 4, le capteur 4 émet un signal E de mesure à destination du contrôleur 9. Ce contrôleur 9 calcule alors la pression PM exercée par le pied 2 sur le capteur 4 à partir de ce signal E et le compare avec la valeur seuil S entrée préalablement par le thérapeute. Si la valeur de pression mesurée PM est supérieure à la valeur S, alors le contrôleur 9 émet un signal A de commande vers l'avertisseur 5, de sorte que cet avertisseur 5 émet un signal lumineux et/ou sonore. Dès que la io valeur de pression PM devient inférieure à s, le contrôleur 9 n'émet plus de signal A à destination de l'avertisseur 5, de sorte que cet avertisseur 5 n'émet plus aucun signal 7 lumineux et/ou sonore. De préférence, le délai entre le moment où le dépassement du seuil S est détecté et l'émission du signal d'alerte est inférieur à 1 seconde, afin de 15 limiter la durée pendant laquelle une surpression est exercée sur le membre en cours de rééducation. Selon une réalisation, l'avertisseur 5 est accroché à un contour extérieur de l'ouverture 14 de chaussure 1 par laquelle le pied 2 entre dans la chaussure 1. A cet effet, l'avertisseur 5 est muni d'un crochet 23 ou d'une 20 pince. Dans ce cas, le fil 16 reliant l'avertisseur 5 au capteur 4 passe le long de la paroi interne de l'enveloppe 1.2, et le cas échéant dans une doublure de la chaussure 1 prévue à cet effet. En variante, l'avertisseur 5 est positionné dans un boîtier 22 transparent rapporté qui est fixé sur l'extérieur de l'enveloppe 1.2 de la 25 chaussure 1. Dans ce cas, le fil 16 reliant l'avertisseur 5 au capteur 4 passe par un trou ménagé dans l'enveloppe 1. 2 de la chaussure 1. En variante, l'avertisseur 5 est positionné dans une cavité 19 ménagée dans la semelle 1.1 et débouchant vers l'extérieur de la chaussure 1. Cette cavité 19 est fermée par un capot 21 en plastique transparent 30 protégeant l'avertisseur 5. Dans ce cas, le fil 16 reliant le capteur 4 à l'avertisseur 5 passe par une ouverture ménagée dans la semelle 1.1. De préférence, le contrôleur 9 et l'avertisseur 5 sont positionnés à l'intérieur d'un seul et même boîtier pour limiter l'encombrement. Selon une réalisation, ils sont même portés par un seul et même circuit électronique. En 35 variante, le contrôleur 9 est positionné dans l'épaisseur de la semelle 6. A pressure control system 3 according to the invention is used with the shoe 1. This system 3 comprises a sensor 4 integrated inside a second removable sole 6. The sensor 4 is either fixed on an outer surface of the sole 6, or integrated in the thickness of the sole 6. This sole 6 is positioned inside the shoe 1, on the first sole 1.1. The system 3 also comprises a sound and / or light alarm 5 positioned on the outside of the boot 1. This horn 5 emits a light and / or sound signal 7 when the pressure applied by the foot on the sensor 4 exceeds a threshold value. S pressure. For this purpose, as shown in FIG. 2, the system 3 comprises a controller 9 to which the sensor 4 and the alarm 5 are connected. This controller 9 comprises a microprocessor 10, a data memory 11 and a program memory 12 connected to each other. between them via a communication bus 13. The program memory 12 includes a parameter setting program 12.1 which allows the modification of the threshold value S of pressure contained in the data memory 11. The program memory 12 also includes a program 12.2 which calculates the pressure exerted by the foot 2 on the ground, from a signal E emitted by the pressure sensor 4 to the controller 9. The program memory 12 also comprises a Comparison program 12.3 which compares the value of the measured pressure PM with the threshold value S of pressure not to be exceeded. The memory 12 also comprises a program 12.4 which controls the alarm 5, so that the latter emits a light signal 30 and / or a sound when the measured pressure value PM exceeds the threshold S. For this purpose, the controller 10 emits a signal A which activates the alarm 5 when the measured pressure value PM exceeds the threshold S. Preferably, the signal A is issued as the measured pressure PM exceeds the threshold S. Thus, in an initialization step, the therapist can change the threshold value S of pressure that the foot 2 on the sensor 4 should not exceed during rehabilitation. Then, the patient can put on shoe 1 and begin his rehabilitation. When its foot 2 exerts a pressure P on the sensor 4, the sensor 4 sends a measurement signal E to the controller 9. This controller 9 then calculates the pressure PM exerted by the foot 2 on the sensor 4 from this signal E and compares it with the threshold value S entered previously by the therapist. If the measured pressure value PM is greater than the value S, then the controller 9 transmits a control signal A to the alarm 5, so that this alarm 5 emits a light and / or audible signal. As soon as the pressure value PM becomes less than s, the controller 9 no longer transmits signal A to the alarm 5, so that this alarm 5 no longer emits any light and / or sound signal 7. Preferably, the time between the time when the threshold S is exceeded and the warning signal is transmitted is less than 1 second, in order to limit the duration during which an overpressure is exerted on the member being rehabilitated. . According to one embodiment, the horn 5 is hooked to an outer contour of the opening 14 of boot 1 by which the foot 2 enters the shoe 1. For this purpose, the horn 5 is provided with a hook 23 or a clip. In this case, the wire 16 connecting the horn 5 to the sensor 4 passes along the inner wall of the casing 1.2, and where appropriate in a lining of the shoe 1 provided for this purpose. In a variant, the horn 5 is positioned in an attached transparent casing 22 which is fixed on the outside of the casing 1.2 of the boot 1. In this case, the wire 16 connecting the horn 5 to the sensor 4 passes through a hole formed in the casing 1. 2 of the boot 1. In a variant, the horn 5 is positioned in a cavity 19 formed in the soleplate 1.1 and opening towards the outside of the boot 1. This cavity 19 is closed by a cap 21 of transparent plastic 30 protecting the horn 5. In this case, the wire 16 connecting the sensor 4 to the horn 5 passes through an opening in the soleplate 1.1. Preferably, the controller 9 and the horn 5 are positioned inside one and the same housing to limit the bulk. In one embodiment, they are even carried by a single electronic circuit. Alternatively, the controller 9 is positioned in the thickness of the sole 6.
En outre, le système 3 peut comporter un afficheur 15 mobile qui affiche en temps réel la pression (exprimée en kg) exercée par le pied 2 sur le capteur 4. A cet effet, le contrôleur 9 et l'afficheur 15 sont équipés chacun d'un module 17.1, 17.2 de type bluetooth qui échangent entre eux des données via une liaison radio 18. L'affichage du poids par l'afficheur 15 est géré à l'aide d'un programme 12.5 de gestion stocké dans la mémoire 12. Vu de dessus sur la figure 2, le capteur 4 présente une forme lui permettant de tenir compte de la pression exercée par le pied sur le sol lors du déroulement du pas. En effet, lors du déroulement du pas, le pied io commence à prendre appui sur le talon, puis se déroule sur son côté interne en écrasant la voûte plantaire, et finit sa course sous le gros orteil. A cet effet, le capteur 4 comporte une forme en L, ce L comportant une petite branche 4.1 et une grande branche 4.2. La petite branche 4.1 du L s'étend dans une direction transverse à 15 celle d'un allongement 25 de la semelle 6. Cette petite branche 4.1 présente les dimensions du talon du pied 2. Cette branche 4.1 est positionnée dans la zone de la semelle 6 en contact avec le talon du pied 2. Dans une réalisation, cette petite branche 4.1 présente une longueur a sensiblement comprise entre 1 et 5 cm. 20 La grande branche 4.2 du L s'étend suivant la direction 25 d'allongement de la semelle 6. Cette grande branche 4.2 s'étend entre la petite branche 4.1 du pied et la zone de la semelle 6 destinée à être en contact avec la base du gros orteil. Cette grande branche 4.2 est positionnée sur le côte interne de la semelle 6. Elle est destinée à être en contact avec la 25 partie du pied 2 écrasée lors du déroulement du pas. Dans une réalisation, la branche 4.2 suit le contour interne 28 de la semelle 6. Dans une réalisation, la grande branche 4.2 présente une longueur b comprise entre 12 et 30cm. Les largeurs des branches 4.1 et 4.2 sont comprises entre 1 et 3cm. 30 En variante, les deux branches 4.1, 4.2 du L peuvent être formées par deux capteurs distincts. En variante, ce capteur 4 ne comporte qu'une seule des deux branches du L 4.1, 4.2. In addition, the system 3 may comprise a mobile display 15 which displays in real time the pressure (expressed in kg) exerted by the foot 2 on the sensor 4. For this purpose, the controller 9 and the display 15 are each equipped with a module 17.1, 17.2 of the Bluetooth type which exchange data with each other via a radio link 18. The display of the weight by the display 15 is managed by means of a management program 12.5 stored in the memory 12. Viewed from above in FIG. 2, the sensor 4 has a shape enabling it to take account of the pressure exerted by the foot on the ground during the course of the step. Indeed, during the course of the step, the foot io begins to bear on the heel, then takes place on its inner side by crushing the arch, and ends his race under the big toe. For this purpose, the sensor 4 has an L shape, this L having a small branch 4.1 and a large branch 4.2. The small branch 4.1 of the L extends in a direction transverse to that of an elongation 25 of the sole 6. This small branch 4.1 has the dimensions of the heel of the foot 2. This branch 4.1 is positioned in the sole area 6 in contact with the heel of the foot 2. In one embodiment, this small branch 4.1 has a length a substantially between 1 and 5 cm. The major branch 4.2 of the L extends in the direction of elongation of the sole 6. This large branch 4.2 extends between the small branch 4.1 of the foot and the area of the sole 6 intended to be in contact with the base of the big toe. This large branch 4.2 is positioned on the inner side of the sole 6. It is intended to be in contact with the part of the foot 2 crushed during the course of the step. In one embodiment, the branch 4.2 follows the inner contour 28 of the sole 6. In one embodiment, the main branch 4.2 has a length b between 12 and 30cm. The widths of the branches 4.1 and 4.2 are between 1 and 3cm. As a variant, the two branches 4.1, 4.2 of the L can be formed by two separate sensors. As a variant, this sensor 4 comprises only one of the two branches of L 4.1, 4.2.
Dans une réalisation, pour émettre les signaux 7, l'avertisseur 5 comporte un buzzer émettant un signal sonore et/ou une diode électroluminescente émettant un signal lumineux. Le système 3 comporte également une batterie 29 pour son 5 alimentation. Cette batterie 29 est soit intégrée dans le contrôleur 9, soit intégrée dans l'épaisseur de la semelle 6. In one embodiment, to emit the signals 7, the alarm 5 comprises a buzzer emitting an audible signal and / or a light emitting diode emitting a light signal. The system 3 also includes a battery 29 for its power supply. This battery 29 is either integrated in the controller 9, or integrated in the thickness of the sole 6.