FR2913880A1 - Appareil orthopedique articule lie a une base mobile - Google Patents

Abstract

Appareil orthopédique avec une base sur roues permettant le maintien et le déplacement en position debout et en position assise d'une personne handicapée des membres inférieurs, constitué d'un dispositif de maintien du corps permettant la station debout, la station assise , l'accompagnement du corps entre ces deux positions, avec propulsion et appoint d'équilibre par cannes béquilles. Cet appareil permet aussi le franchissement d'un escalier et dispose de commandes, par exemple un frein, télécommandées sur la base mobile permettant le déplacement.

Description

-1 La présente invention concerne un appareil constitué d'une orthèse liée

à une base mobile destiné à compenser le handicap des membres inférieurs. Cette invention s'adresse donc au domaine de l'industrie du matériel médical. Les handicapés des membres inférieurs ont comme solution de mobilité traditionnelle et quasi universelle le fauteuil roulant, qui peut revêtir des formes très différentes : manuel ou électrique, pliant ou rigide, simple ou verticalisateur, ou encore modulable jus qu'à la position allongée. Il permet un déplacement en position assise, avec l'obligation d'une station assise prolongée, pour laquelle le corps humain n'est pas prévu. Les risques d'escarres sont importants, et d'autres problèmes peuvent être rencontrés : problèmes de dégénérescence des tissus osseux, problèmes digestifs dus à la compression des viscères. Les fauteuils verticalisateurs apportent une solution partielle à ces problèmes. Tous les fauteuils verticalisateurs existants ne sont pas axés sur la fonction du déplacement, qui n'est autorisée qu'en surface non accidentée sur des appareils à propulsion électrique dont la base est stabilisée par le poids des accumulateurs électriques. Leur cinématique de passage de la position assise à la position debout se fait donc simplement et logiquement en relevant la partie supérieure du corps, cuisses et tronc, alors que les jambes restent quasiment statiques par rapport à la base de l'appareil, le genou, ou l'axe d'articulation correspondant au genou, n'ayant pas de déplacement horizontal, ou ayant un déplacement négligeable. Tout ceci entraîne un déplacement significatif du centre de gravité vers l'avant. D'autre part la stabilité de tous les fauteuils ou appareils de mobilité existants est conditionnée par la position du centre de gravité par rapport à la base de sustentation.

Seules les dimensions de celle-ci conditionnent donc l'équilibre de l'ensemble, ce qui pose un perpétuel dilemme de compromis entre stabilité et encombrement. Ceci expliquant aussi que les fauteuils verticalisateurs ne peuvent pas assurer le déplacement en position debout. La figure 1 représente l'élément de support du corps incluant une base permettant un déplacement sur roues, La figure 2 représente sensiblement le même appareil avec son utilisateur en position debout muni d'éléments de liaison entre les membres supérieurs et le sol (a). La figure 3 représente les éléments de la figure 2 avec l'utilisateur en position assise, La figure 4 représente l'ensemble dans la manoeuvre de franchissement d'escalier.

L'intérêt majeur et la grande novation apportée par cet appareil et sa base est que grâce à la maîtrise de la position du centre de gravité par rapport au périmètre de sustentation, au maintien ferme de la partie tonique relativement aux appuis, et à la -2 dissociation partielle du rôle du périmètre de sustentation dans la notion d'équilibre, l'appareil et sa base permettent à la personne handicapée de se déplacer alors que le corps est dans n'importe laquelle des positions comprises entre la position assise et la position debout.

Avec cet appareil, les personnes présentant un handicap des membres inférieurs ont ainsi un lien entre la partie haute valide du corps et les appuis naturels situés sur les membres handicapés tels que les cuisses et les fesses en position assise ou la plante des pieds en position debout. Cet appareil permet simultanément d'une part le maintien de la personne handicapée relativement à des pièces maintenant ou soutenant le tronc (m,n), les cuisses (o), les jambes (p,q) et les pieds , le maintien de ces parties du corps pouvant être réalisé à l'aide de coques, de coques et des sangles ou des sangles, ou tout autre dispositif adapté à l'anatomie d'autre part le passage guidé de la position assise à la position debout et inversement. Il est muni d'une base (s) permettant le déplacement par exemple au moyen de roues et le mécanisme reliant l'appareil orthopédique (m, n, o,p,q,r) à la base mobile (s) est un dispositif permettant de maîtriser à tout moment la position du centre de gravité de l'ensemble par rapport au périmètre de sustentation quelle que soit la position du corps entre les positions assise et debout. Les pièces de l'orthèse peuvent être immobilisées par rapport à la base mobile dans n'importe laquelle des positions entre assis et debout. Avec cet appareil, il est aussi possible d'immobiliser l'ensemble des pièces composant l'orthèse (m,n,o,p,q,r) entre elles et par rapport à la base mobile (s) quelle que soit la position du corps, assis, debout, ou en position intermécliaire entre assis et debout.

On constate alors que le genou, et plus particulièrement l'axe d'articulation du système correspondant au genou (x) a, lors des mouvements du corps en particulier lors du passage de la position assise à la position debout et inversement, une latitude de déplacement longitudinal significative par rapport à la base (s) permettant le déplacement. La partie liée au corps, est constituée de quatre sous ensembles articulés si besoin entre eux et correspondant pour la partie 1 au pied , pour la partie 2 à la jambe (p,q), pour la partie 3 à la cuisse (o) et pour la partie 4 au tronc (m,n).L'articulation entre les pieds et les jambes est facultative, il y a donc au moins trois sous ensembles articulés, avec des articulations correspondant au moins aux genoux et aux hanches. -3 La partie 1 maintient le pied dans les axes pour lesquels la cinématique pourrait induire des mouvements parasites. Le maintien sous la plante est important. Un chaussant, complet ou non, maintenu sur la partie 1 et permettant un maintien stable du corps en position verticale convient parfaitement à cette fonction.

La partie 2 part de l'axe de la cheville (y) jusqu'à l'articulation du genou (x). Elle maintient la jambe par l'action d'un dispositif qui peut être constitué soit d'une ou plusieurs sangles situées entre la zone sous le genou (x) et la cheville (y) soit par l'action d'une coque rigide, soit par l'action d'une coque et de sangles. Avec un maintien complet du pied par le chaussant de la partie 1 et dans le cas d'une prothèse non articulée à la cheville, une seule sangle (p) située sous le genou peut suffire à assurer la stabilité de la personne appareillée. Le maintien peut aussi être assuré par l'utilisation de coques fixées sur la partie 2, en particulier devant le tibia et dans lesquelles la jambe sera maintenue soit par la fermeture de la coque soit par des sangles.

Un appui du genou et du tibia peut être réalisé pour chaque jambe et comporter une coque anatomique adaptée au haut du tibia maintenue de façon souple par exemple des sangles en avant de la jambe en appui sur le tibia en avoir au minimum deux points d'attache sur le châssis de maintien du corps, un entre les jambes et en position haute, sensiblement au niveau du genou, et le deuxième à l'extérieur de la jambe et en position basse sensiblement à hauteur du mollet, la rigidité de la coque permettant un appui homogène sur toute sa surface malgré cette fixation en diagonale. Pour chaque jambe, au moins un des points d'attache doit être amovible pour pouvoir quitter l'appareill. Ainsi, avec une pièce de maintien des jambes centrale (q) l'accroche intérieure haute sera faite directement sur la pièce (q) et l'accroche extérieure basse pourra être faite par l'intermédiaire d'une barre fixée transversalement sur (q) derrière le mollet et servant par là même d'appui arrière. La partie 3 a pour fonction de relier l'articulation du genou à celle de la hanche. Les cuisses pourront être ou non maintenues sur cette pièce. Si les cuisses sont maintenues, les moyens utilisés peuvent être similaires à ceux décrits pour le maintien des jambes. Si des coques sont utilisées elles seront principalement installées sous les cuisses pour un maintien dans la position assise, pour réaliser une assistance lors du passage de la position assise à la position debout et pour optimiser le maintien du corps lors du verrouillage en position verticale de l'orthèse.

La partie 4 maintient la base du tronc et porte l'articulation (w) entre la partie 3 et la partie 4. Cette partie est conçue pour assurer un maximum de mobilité à la partie tonique du corps grâce à un lien ferme entre la partie tonique et les appuis . -4 Les parties maintenant le corps (m,o,q,r) sont articulées selon des axes (w,x,y) correspondant sensiblement aux axes naturels du corps dans le plan transversal, a savoir hanche (w) genou (x) cheville (y), de façon que le passage d'une position extrême à l'autre ne génère pas de frictions ou tractions parasites au niveau des coques ou des sangles de maintien du corps en plus des contraintes normales dues au maintien statique ou aux contraintes dues au déplacement du poids du corps. L'appareil orthopédique peut être équipé d'un dispositif qui relie directement ou indirectement deux au moins des parties (m,o,q,r) maintenant le corps et constituant l'appareil orthopédique et synchronise leur mouvement relatif pour permettre un mouvement le plus naturel possible lors d'un passage de la position assise à la position verticale. La mobilité des jambes (p,q), et plus particulièrement du genou (x), par rapport à la base est un point particulier qui différentie les cinématiques de relevage de l'appareil selon l'invention des cinématiques existantes. En effet, la cuisse (o) passant d'une position sensiblement verticale en position debout à une position sensiblement horizontale en position assise, le centre de gravité qui est très tributaire de l'emplacement du tronc (m,n) recule en phase de descente quasiment de la longueur de la cuisse (o) si le genou (x) n'avance pas, modifiant complètement le ratio de répartition avant/arrière des masses entre position assise et la position debout, et ce d'autant plus que la base permettant le déplacement est courte. Donc, pour permettre le déplacement assis comme debout sur une même base d'encombrement longitudinal réduit, il est nécessaire de déplacer longitudinalement le genou (x) au cours des changements de position et ce d'une façon significative .Cette mobilité du genou, et donc de son axe d'articulation correspondant (x), peut être obtenue en reliant base et support du corps par deux points d'accrochage : d'une part un accrochage avec articulation au niveau de la base du corps pieds ou chevilles, d'autre part avec un accrochage au niveau des cuisses ou du dos, articulé ou non si cette accroche est au niveau du dos, sur un point mobile vers le haut par rapport à la base. En résumé, selon une première caractéristique, ledit élément de support de corps est composé d'au moins trois sous ensembles articulés mobiles par rapport à la base correspondant au moins au tronc (m), aux cuisses (o), aux jambes (q) , et articulés selon au moins trois axes transversaux dont deux correspondant sensiblement aux axes naturels du corps genoux (x) et hanches (w), lesdits sous ensembles articulés permettant le maintien du corps et son accompagnement entre les positions assise et debout, lesdits sous ensembles articulés pouvant être immobilisés en au moins deux positions différentes entre les positions assise et debout incluses, et dans le mouvement de transition entre les 5 positions assise et debout l'articulation correspondant au genou (x) a un déplacement longitudinal significatif par rapport à la base. Si l'on limite le déplacement longitudinal du centre de gravité pendant la phase de relevage sans modifier l'avancement des pieds, la position basse est proche d'une position accroupie, ce qui est très inconfortable pour une station prolongée. Selon la variante décrite ici, une articulation située aux environs de la pointe des pieds, associée à une articulation de la cheville rigide ou flexible, permet d'obtenir une réduction des contraintes sur la cheville et une réduction de la flexion du genou d'une façon simple, tout en évitant un abaissement du bout du pied lorsque la jambe s'incline. Selon d'autres versions non représentées, c'est l'accroche au niveau des pieds qui peut se déplacer longitudinalement relativement à la base, soit simultanément à la phase de montée ou de descente, soit dans une opération antérieure ou ultérieure. Ce déplacement peut être permis par une fixation de type glissière, associée à un axe transversal de pivot par exernple au niveau de la cheville, de la pointe ou de la plante du pied, le glissement étant soit synchronisé par biellettes, câbles, pression de fluide ou motorisation au mouvement de montée ou de descente du corps, soit verrouillée manuellement en position choisie et commandée dans une opération antérieure ou ultérieure, ce qui offre l'avantage d'un réglage supplémentaire de l'assiette générale du corps. Ce déplacement peut aussi être permis par la présence d'un point de pivot virtuel au niveau du pied, l'articulation de ce dernier par rapport à la cheville étant rigide ou semi-rigide, et le pied ou la jambe étant suspendus à la base (s) par l'intermédiaire de deux biellettes chacune axée transversalement d'un côté sur l'extrémité supérieure au châssis et de l'autre sur l'extrémité inférieure à la base du corps. Une biellette étant antérieure et l'autre postérieure par rapport au sens d'avancement de l'appareil et les 4 axes de pivot ainsi déterminés délimitent par construction un trapèze déformable, générant un mouvement longitudinal du pied synchronisé avec son inclinaison, donc avec l'ensemble du mouvement vertical du corps, dont l'amplitude est déterminée par les positionnements des points de pivot et les rapports de longueur des biellettes. Une solution de déplacement confortable dans un usage courant se trouve dans l'adoption d'une base étroite et rigide, associée à un déplacement stabilisé et propulsé par cannes-béquilles. Conciliant stabilité aux basses vitesses ou à l'arrêt, maniabilité, faible encombrement et aptitude au franchissement, c'est donc une telle base de déplacement qui est ici décrite et représentée dans les dessins. -6 L'association avec des cannes-béquilles permet par ailleurs un complément de stabilité, le maintien de cettei stabilité étant assuré en position assise comme debout, la longueur des cannes étant ajustée en conséquence. Lesdites cannes sont dans l'appareil décrit ici utilisées aussi pour la propulsion, bien que d'autres types de propullsion soient envisageables, comme la propulsion électrique ou la propulsion manuelle sur roues classiques avec main courante. L'adjonction d'une commancle de freinage sur au moins une des roues servant au déplacement de l'ensemble, télécommandée, avec la télécommande fixée sur la canne-béquille servant à la personne appareillée pour le déplacement et pour l'appoint d'équilibre, et pouvant être positionnée idéalement à portée de la main en position de maintien, augmente significativement l'aptitude au déplacement de l'appareil. L'ordre de la télécommande pouvant être transmis par câble, par fil, par pression de fluide ou par onde. De même, toutes les commandes fonctionnelles de l'appareil peuvent être télécommandées, notamment depuis les cannes-béquilles servant à la personne appareillée pour la propulsion et le maintien de l'équilibre. Ces commandes peuvent être : verrouillage de la hauteur d'assise et dispositifs agissant sur :les articulations de la prothèse, la direction (roues directrices ), les moteurs de propulsion, les compensateurs ou inducteurs de mouvement par stimulation électriques, les vérins.

L'ordre pouvant aussi être transmis par câble, par fil, par pression de fluide ou par onde. Donc, dans une deuxième caractéristique, ledit élément de support: du corps est muni d'au moins une commande fonctionnelle, par exemple frein sur roue ou blocage de hauteur d'assise, la(les)dite(s) commande(s) fonctionnelle(s) étant télécommandée(s) (b) depuis au moins un des éléments de liaison entre les membres supérieurs de l'utilisateur et le sol (a), par exemple cannes béquilles, lesdits éléments de liaison entre membres supérieurs et le sol étant capables d'une large latitude de mouvement indépendante dudit élément de support de corps, en sorte de pouvoir assurer une dissociation partielle de la fonction d'équilibre et de la dimension du périmètre de sustentation de la base de l'élément de support du corps. Pour améliorer l'autonomie de la personne appareillée, et notamment pour franchir des obstacles assez hauts comme une marche, un dispositif est adaptable sur l'appareil. Ce dispositif, par exemple un vérin, fixé sur l'ensemble de l'appareil orthopédique et de sa base et permet le déplacement commandé, guidé et qui peut être assisté par un apport d'énergie annexe d'au moins un point d'appui, en sorte de permettre par effet de réaction avec le sol une modification de la hauteur de l'ensemble de l'appareil en rapport de la pièce du dispositif qui est en contact avec le -7- sol. Ce mécanisme peut être télécommandé par exemple à l'aide d'une commande située sur une canne-béquille servant au maintien de l'équilibre. Un vérin est un accessoire simple pour obtenir un soulèvement par réaction de l'élément de support du corps, mais des mouvements plus évolués peuvent apporter de meilleures solutions. Ainsi, sur l'appareil orthopédique, l'élément de support du corps est muni d'un dispositif (v) permettant le déplacement commandé, guidé et assisté par un apport d'énergie annexe d'au moins un point d'appui (f) selon un mouvement au moins vertical, en sorte de permettre par réaction lorsque le(s)dit(s) point(s) d'appui(s) est(sont) en contact avec le sol une variation de hauteur du reste de l'élément de support du corps. Ainsi, grâce à ce dispositif et avec l'aide de cannes pour stabiliser l'engin, il est possible de franchir une ou plusieurs marches par une manoeuvre méthodique. La base (s) servant au déplacement de l'appareil selon l'invention à mobilité assistée par stabilisateurs manuels étant conçue pour être d'un encombrement minimum, la base de sustentation est étroite donc instable quand les cannes ne peuvent pas être utilisées. C'est le cas lors du transfert d'une assise à une autre. Afin de stabiliser l'appareil dans cette manoeuvre, les cannes-béquilles permettant d'assurer manuellement le maintien de l'équilibre ou la propulsion peuvent être au moyen d'un système d'arrimage mécanique rendues solidaires de l'appareil ou de sa base afin d'en modifier le périmètre de sustentation et par là même augmenter très significativement sa stabilité quelle que soit la position entre debout ou assis à partir de l'instant ou les cannes-béquilles sont au contact du sol. Autrement dit l'appareil doit être muni d'un dispositif capable d'immobiliser au moins un élément de liaison des avants bras avec le sol sur l'élément de support du corps, le(les)dit(s) élément(s) de liaison des avant bras pouvant simultanément être en contact avec le sol, en sorte d'augmenter la base de sustentation dudit élément de support du corps. Lorsque les stabilisateurs manuels sont du type canne anglaise, Ce dispositif d'arrimage mécanique peut être constitué par un logement de réception de la poignée (a) de la canne, fixé sur le châssis ou sur le dosseret du dispositif de maintien du corps, permettant de fixer ladite poignée (a) dans un axe sensiblement transversal au châssis, offrant un appui supérieur, avant et arrière de ladite poignée (a), et disposé en sorte que le bord du dosseret soit imbriqué dans le croissant destiné à l'appui de l'avant bras (e) lorsque ladite poignée (a) est dans son logement ; le logement de réception de la poignée (a) de la canne pouvant être ouvert vers le bas , avec une -8-forme de l'ouverture telle que la poignée (a) soit maintenue par simple effet de pinçage. Donc si les éléments de liaison des membres supérieurs avec le sol sont du type canne anglaise, il y a sur l'élément de support du corps au moins un logement capable de recevoir et d'immobiliser la(les) poignée(s) de la(les)dite(s) canne(s) anglaise(s) bloquant au moins la remontée et le rapprochement de la(des) canne(s) par rapport à l'assise, et le(les)dit(s) logement(s) positionné(s) en sorte de permettre l'appui de la face normalement en contact avec les avant bras du(des) croissant(s) de la(les)dite(s) canne(s) contre le(les) bord(s) du dosseret (m).

Un dispositif supplémentaire de maintien de ladite canne sur l'appareil selon l'invention, tel que crochet ou sangle, peut être envisagé pour sécuriser le maintien de la canne. Par ailleurs, la forme de l'ouverture du logement de la poignée (a) de la canne peut comporter une face d'appui inférieure, telle que l'insertion de la canne provoque sur cette face un appui et un déplacement du levier de freinage suffisant pour générer une action de freinage sur la roue commandée. Selon une autre possibilité, un dispositif permettant le verrouillage de la télécommande de frein en position active peut être adapté sur la canne béquille la supportant, de sorte de pouvoir libérer l'utilisateur de cette tache. Ce dispositif de verrouillage pouvant être par exemple une came ou un crochet.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1- Appareil orthopédique pour personne handicapée des membres inférieurs comprenant un élément de support du corps incluant une base permettant un déplacement sur roues caractérisé par : ledit élément de support de corps est composé d'au moins trois sous ensembles articulés mobiles par rapport à la base correspondant au moins au tronc (m), aux cuisses (o), aux jambes (q) , et articulés selon au moins trois axes transversaux dont deux correspondant sensiblement aux axes naturels du corps genoux (x) et hanches (w), lesdits sous ensembles articulés permettant le maintien du corps et son accompagnement entre les positions assise et debout, lesdits sous ensembles articulés pouvant être immobilisés en au moins deux positions différentes entre les positions assise et debout incluses, et dans le mouvement de transition entre les positions assise et debout l'articulation correspondant au genou (x) a un déplacement longitudinal significatif par rapport à la base ; ledit élément de support du corps est muni d'au moins une commande fonctionnelle, par exemple frein sur roue ou blocage de hauteur d'assise, la(les)dite(s) commande(s) fonctionnelle(s) étant télécornmandée(s) (b) depuis au moins un des éléments de liaison entre les membres supérieurs de l'utilisateur et le sol (a), par exemple cannes béquilles, lesdits éléments de liaison entre membres supérieurs et le sol étant capables d'une large latitude de mouvement indépendante dudit élément de support de corps, en sorte de pouvoir assurer une dissociation partielle de la fonction d'équilibre et de la dimension du périmètre de sustentation de la base de l'élément de support du corps.

2- Appareil orthopédique selon revendication 1, dont l'élément de support du corps est muni d'un dispositif (v) permettant le déplacement commandé, guidé et assisté par un apport d'énergie annexe d'au moins un point d'appui (f) selon un mouvement au moins vertical, en sorte de permettre par réaction lorsque le(s)dit(s) point(s) d'appui(s) est(sont) en contact avec le sol une variation de hauteur du reste de l'élément de support du corps.

3- Appareil orthopédique selon revendication 1, muni d'un dispositif capable d'immobiliser au moins un élément de liaison des avants bras avec lle sol sur l'élément de support du corps, le(les)dit(s) élément(s) de liaison des avant bras pouvant simultanément être en contact avec le sol, en sorte d'augmenter la base de sustentation dudit élément de support du corps.

4- Appareil orthopédique selon revendications 1 et 3, pour lequel les éléments de 35 liaison des membres supérieurs avec le sol sont du type canne anglaise, caractérisé-10- par la présence sur l'élément de support du corps d'au moins un logement capable de recevoir et d'immobiliser la(les) poignée(s) de la(les)dite(s) canne(s) anglaise(s) bloquant au moins la remontée et le rapprochement de la(des) canne(s) par rapport à l'assise, et le(les)dit(s) logennent(s) positionné(s) en sorte de permettre l'appui de la face normalement en contact avec les avant bras du(des) croissant(s) (c) de la(les)dite(s) canne(s) contre le(les) bord(s) du dosseret (m).

5- appareil orthopédique articulé caractérisé en ce qu'il est constitué d'un dispositif de maintien du corps (m,n,o,p,q,r) permettant la station debout, la station assise, l'immobilisation du corps entre ces deux positions, d'une base (s) permettant le déplacement au moyen de roues, ledit dispositif de maintien du corps étant constitué de quatre sous ensembles articulés si besoin entre eux formés d'une partie de maintien des pieds (1) d'une partie de maintien des jambes (2) d'une partie de maintien de la cuisse (3) et d'une partie de maintien du tronc.

6- appareil orthopédique selon revendication 5 caractérisé en ce que la base est munie de roues équipées d'un dispositif de freinage d'au moins une des roues servant au déplacement de l'ensemble, le dispositif de freinage étant télécommandé ; cette télécommande est fixée sur une canne béquille si une canne béquille est utilisée par la personne appareillée pour sa propulsion ou le maintien de sa stabilité.

7- Appareil orthopédique selon revendications 5 et 6 caractérisé en ce qu'il comprend en outre des cannes béquilles permettant d'assurer le maintien de l'équilibre ou la propulsion qui sont au moyen d'un système d'arrimage mécanique rendues solidaires de l'appareil ou de sa base afin d'en modifier le périmètre de sustentation.

8- Appareil orthopédique selon revendications 5 et 6 caractérisé par la présence 25 d'un dispositif (v), par exemple un vérin, fixé sur l'ensemble de l'appareil orthopédique et sa base et permettant le déplacement commandé, guidé et qui peut être assisté par un apport d'énergie annexe le déplacement d'au moins un point d'appui, en sorte de permettre par effet de réaction avec le sol une modification de la hauteur de l'ensemble en rapport de la pièce du dispositif qui est en contact avec le sol ; ce 30 mécanisme peut être télécommandé par exemple à l'aide d'une commande située sur une canne béquille servant au maintien de l'équilibre ou à la propulsion.