FR3050603A1 - Dispositif de chauffage et/ou de regulation de temperature pour appareillage orthopedique. - Google Patents

Dispositif de chauffage et/ou de regulation de temperature pour appareillage orthopedique. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de chauffage (100) pour un appareillage orthopédique comprenant : - au moins un moyen de chauffage résistif (102), et - au moins un moyen d'alimentation (104) dudit moyen de chauffage (102) ; caractérisé en ce que ledit moyen d'alimentation (104) est un moyen inductif. L'invention concerne en outre un appareillage orthopédique comprenant : - une emboiture rigide, prévue pour recevoir un moignon d'amputation, - au moins un dispositif de chauffage (100) selon l'invention.

Description

« Dispositif de chauffage et/ou de régulation de température pour appareillage orthopédique » L'invention concerne un dispositif de chauffage et/ou de régulation de température pour appareillage orthopédique. Elle concerne aussi un appareillage orthopédique mettant en œuvre un tel dispositif. L'invention concerne en outre un système de gestion de température pour appareillages orthopédiques.
Le domaine de l'invention est celui des appareillages orthopédiques et des prothèses à destination des personnes amputées.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les personnes amputées d'un membre souffrent fréquemment de douleurs récurrentes, appelées également douleur du membre fantôme, qui peuvent être très gênantes. Ces douleurs sont principalement dues au refroidissement des terminaisons nerveuses lésées.
Pour soulager les douleurs du membre fantôme, on connaît des dispositifs de chauffage prévus pour être disposés dans des appareillages orthopédiques. Ces dispositifs comportent un élément chauffant, se présentant parfois sous la forme d'un film souple, comprenant des pistes chauffantes par effet de Joule. Lesdits dispositifs de chauffage permettent de soulager les douleurs du membre fantôme de manière efficace et de façon tolérée du moignon d'amputation. Ces dispositifs utilisent une alimentation électrique filaire de l'élément chauffant. Ce moyen d'alimentation nécessite donc d'adapter l'appareillage orthopédique en y insérant un trou pour faire passer le fil d'alimentation. Ceci dégrade l'appareillage orthopédique et crée une prise d'air dans l'appareillage orthopédique qui peut causer une désolidarisation intempestive du moignon d'amputation. Ces dispositifs sont envahissants et rendent l'utilisation de l'appareillage orthopédique peu ergonomique. De plus, leur installation est complexe, coûteuse et chronophage.
Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de chauffage pour appareillage orthopédique moins invasif.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de chauffage pour appareillage orthopédique moins complexe et coûteuse à installer.
EXPOSE DE L'INVENTION
Au moins un des objectifs précités est atteint par un dispositif de chauffage pour un appareillage orthopédique comprenant : - au moins un moyen de chauffage résistif, et - au moins un moyen d'alimentation dudit moyen de chauffage ; caractérisé en ce que ledit moyen d'alimentation est un moyen inductif.
Avec le dispositif selon l'invention, l'alimentation du moyen de chauffage s'effectue sans fil par le phénomène d'induction. Le dispositif selon l'invention est donc moins invasif. De plus, son alimentation ne nécessite pas de modifications complexes de l'appareillage orthopédique. L'installation du dispositif est donc moins coûteuse et moins complexe à mettre en œuvre. De plus, l'installation du dispositif selon l'invention, ne nécessitant pas de trou dans l'appareillage orthopédique, contribue à une utilisation plus ergonomique de l'appareillage orthopédique.
Dans un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, le moyen de chauffage peut comprendre : - au moins une résistance électrique chauffant par effet de Joule, - au moins une inductance, dite secondaire, générant un courant électrique alternatif par induction, et alimentant ladite résistance électrique, et - un convertisseur de courant alternatif vers un courant continu, placé entre ladite au moins résistance et ladite au moins inductance secondaire.
Lorsque l'inductance secondaire est soumise à un champ magnétique, elle génère un courant électrique alternatif. Ce courant est converti par un convertisseur A/C, pour alimenter la résistance électrique et produire de la chaleur.
En particulier, la résistance peut être une : - résistance souple, et/ou - résistance déposée sur un matériau souple ; prévue pour être disposée sur/dans un manchon de protection ou une emboiture souple. L'utilisation d'une résistance souple permet d'obtenir un moyen de chauffage qui peut être facilement utilisé avec un appareillage orthopédique.
Suivant un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, le moyen d'alimentation peut comprendre : - au moins une batterie d'alimentation, - au moins une inductance, dite primaire, alimentée par la batterie, et générant un champ d'induction magnétique, et - un convertisseur de courant continu vers un courant alternatif, placé entre ladite au moins batterie et ladite au moins inductance primaire. L'alimentation de l'inductance primaire en courant alternatif génère un champ magnétique. Le champ magnétique influence l'inductance secondaire, alimentant ainsi la résistance électrique de manière sans fil.
Avantageusement, le dispositif selon l'invention peut comprendre un moyen de réception de données, en particulier sans fil.
Le moyen de réception de donnée peut, par exemple, être intégré au moyen d'alimentation. Les données reçues peuvent être des consignes d'alimentation pour, par exemple, commander le courant alimentant l'inductance primaire.
Les données reçues peuvent être des consignes activant ou désactivant le moyen d'alimentation.
Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un appareillage orthopédique, comprenant : - une emboiture rigide, prévue pour recevoir un moignon d'amputation, et - au moins un dispositif de chauffage selon l'invention.
Dans une version de réalisation de l'appareillage selon l'invention, le moyen de chauffage peut être agencé à l'intérieur de l'emboiture rigide.
Suivant un mode de réalisation, l'appareillage selon l'invention peut comprendre un manchon de protection souple prévu pour être disposé sur le moignon d'amputation.
Le manchon de protection peut être fait dans des matériaux tels que le silicone, le gel silicone les copolymères, l'uréthane, etc.
Suivant une version préférée de réalisation de l'appareillage selon l'invention, le moyen de chauffage peut être agencé dans/sur le manchon de protection souple. Le moyen de chauffage est ainsi proche du moignon d'amputation. La diffusion de chaleur est plus efficace et donc le soulagement de douleurs est aussi plus efficace.
Préférentiellement, les composants électriques du moyen de chauffage, à savoir, la résistance électrique, le convertisseur de courant A/C et l'inductance secondaire, peuvent être inclus dans un circuit électrique flexible. Les composants peuvent être imprimés sur un support flexible, par exemple réalisé en polyimide, en téflon, en caoutchouc souple, en textile ou tout autre support flexible adapté. La souplesse du manchon de protection est ainsi conservée. Les frottements avec le moignon d'amputation sont donc limités.
Dans une version avantageuse de l'invention, le manchon de protection peut comporter du silicone. La résistance du moyen de chauffage peut être incluse dans le silicone du manchon de protection par des techniques de broderie de fils conducteurs, des techniques de tricot et/ou des techniques de moulage.
En outre, l'appareillage orthopédique selon l'invention, peut comprendre une emboiture souple prévue pour être disposée dans l'emboiture rigide, en particulier entre l'emboiture rigide et le moignon d'amputation.
En particulier, le moyen de chauffage peut être agencé dans/sur l'emboiture souple.
Dans une version avantageuse de l'appareillage selon l'invention, le moyen d'alimentation peut être agencé sur la face extérieure de l'emboiture rigide.
Le moyen d'alimentation peut, par exemple, être simplement collé sur la face extérieure de l'emboiture rigide. L'installation du moyen d'alimentation est ainsi plus simple et moins coûteuse.
Dans un mode de réalisation préféré, l'appareillage selon l'invention peut comprendre un moyen pour mesurer la température relative au moignon d'amputation.
Le moyen pour mesurer la température peut être un capteur de température, par exemple un capteur de température radio.
Le capteur de température peut être agencé dans/sur l'emboiture rigide, l'emboiture souple, ou le manchon souple.
Alternativement, le moyen pour mesurer la température peut être un moyen de mesure d'une consommation électrique par les inductances ou la résistance, ou bien la lecture de la variation de la résistance étalonnée au préalable. La température du dispositif de chauffage, et par une relation prédéterminée la température du moignon d'amputation, peut être estimée en fonction de ladite consommation électrique.
Préférentiellement, l'appareillage orthopédique selon l'invention peut comprendre un moyen de transmission, en particulier sans fil, des données relatives à la température du moignon d'amputation, par exemple vers le moyen d'alimentation ou vers un module de contrôle.
En outre, l'appareillage orthopédique peut être : - une prothèse de membre inférieur, par exemple pour l'appareillage d'un moignon d'amputation tibial, ou - une prothèse de membre inférieur, par exemple pour l'appareillage d'un moignon d'amputation fémoral, ou - une prothèse de membre supérieur.
Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un système de gestion d'appareillage orthopédique, comprenant : - au moins un appareillage orthopédique selon l'invention, - un module de contrôle du moyen de de chauffage pour ledit au moins un appareillage orthopédique.
En particulier, le système selon l'invention peut comprendre plusieurs appareillages orthopédiques et un module de contrôle commun auxdits appareillages orthopédiques.
Le système selon l'invention peut réaliser un contrôle ou une régulation des dispositifs de chauffage des appareillages orthopédiques indépendamment les uns des autres.
Pour au moins un appareillage orthopédique, le contrôle réalisé peut comprendre : - une activation ou une désactivation du dispositif de chauffage, et - éventuellement, un ajustement de température au niveau du moignon d'amputation, par exemple en fonction d'une valeur de consigne réglable.
Dans un mode de réalisation préféré, pour au moins un appareil orthopédique, le moyen de contrôle peut ajuster la température dudit appareillage orthopédique en fonction d'une température prédéterminée.
Alternativement, le moyen de contrôle peut ajuster la température dudit appareillage orthopédique en fonction d'une température d'un membre non amputé de l'utilisateur équipé d'un capteur de température.
En outre, le moyen de contrôle peut ajuster la température dudit appareillage orthopédique en fonction d'une relation entre la réponse physiologique de l'utilisateur et la température ambiante.
En particulier, pour au moins un appareillage orthopédique, le moyen de contrôle peut ajuster la température dudit appareillage orthopédique en fonction de la température relative au, ou la température du, moignon d'amputation.
Pour une température choisie, par exemple par l'utilisateur, le module de contrôle peut ajuster le courant d'alimentation en fonction de la température actuelle relative au moignon d'amputation, par exemple mesurée par un capteur de température.
Avantageusement, le système selon l'invention peut comprendre un moyen de sélection d'un appareillage orthopédique.
Le moyen de sélection permet de réguler la température d'un appareillage orthopédique indépendamment des autres appareillages orthopédiques.
Un tel moyen de sélection peut envoyer des consignes à un dispositif de chauffage d'un appareillage orthopédique sélectionné, telles que pour activer ou désactiver ledit dispositif de chauffage.
Dans un mode de réalisation particulier, le système selon l'invention peut comprendre un moyen de communication sans fil entre au moins un appareillage orthopédique et le module de contrôle.
Avantageusement, le moyen de contrôle peut comprendre une interface homme machine installée sur un appareil utilisateur, telle qu'une application pour smartphone installée sur un smartphone de l'utilisateur. L'interface peut comprendre un ou plusieurs boutons de commande permettant de sélectionner et/ou d'ajuster la température d'un, en particulier de chaque, appareillage orthopédique.
DESCRIPTION DES FIGURES ET MODES DE REALISATION D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'exemples nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : - la FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif du dispositif de chauffage selon l'invention ; - la FIGURE 2 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif de l'appareillage orthopédique selon l'invention ; et - la FIGURE 3 est une représentation schématique d'un premier exemple de réalisation non limitatif du système de gestion selon l'invention, - la FIGURE 4 est une représentation schématique d'un deuxième exemple de réalisation non limitatif du système de gestion selon l'invention, et - la FIGURE 5 est une représentation schématique d'un exemple d'un manchon de protection équipé du moyen de chauffage du dispositif de chauffage selon l'invention.
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détail structurel, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s'oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation du dispositif de chauffage selon l'invention.
Le dispositif de chauffage 100 comprend un moyen de chauffage 102 et un moyen d'alimentation 104.
Le moyen de chauffage 102 comprend une inductance 106, dite secondaire, un convertisseur de courant A/C 108 et une résistance 110 chauffant par effet de Joule.
Le moyen d'alimentation 104 comprend une batterie 112, une inductance 114, dite primaire, et un convertisseur de courant C/A 116. Le moyen d'alimentation 104 comprend en outre un moyen de réception de données 118 sans fil.
Lorsque l'inductance primaire 114 est alimentée par la batterie 112, elle produit un champ magnétique. L'inductance secondaire 106 est influencée par le champ magnétique produisant un courant électrique induit. Ce courant électrique après sa conversion en courant continu alimente la résistance 110 produisant son réchauffement.
Le moyen de réception de données 118 permet de recevoir des données que pour activer ou désactiver la batterie 112 et/ou d'augmenter ou diminuer le courant électrique fourni par la batterie 112.
La FIGURE 2 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif de l'appareillage orthopédique selon l'invention. L'appareillage 200 comprend une emboiture rigide 202 prévu pour recevoir un moignon d'amputation 204. L'appareillage 200 comprend en outre un manchon de protection 206 souple. L'appareillage 200 comprend un dispositif de chauffage selon l'invention, tel que le dispositif de chauffage 100 représenté sur la FIGURE 1.
En particulier, le moyen de chauffage 102 est agencé dans le manchon de protection 206. Le moyen d'alimentation 104 est disposé à l'extérieur de l'emboiture rigide 202. L'appareillage 200, représenté sur la FIGURE 2, comprend aussi un capteur de température 208. Le capteur de température 208 est agencé dans le manchon de protection 206 pour mesurer et transmettre des données relatives à la température du moignon d'amputation 204.
Alternativement ou en plus, l'appareillage 200 peut comprendre une emboiture souple, non représentée sur la FIGURE 2. Le dispositif de chauffage 100 et/ou le capteur de température 208 peuvent être dans ce cas disposé dans/sur l'emboiture souple.
Suivant encore une autre alternative, le dispositif de chauffage 100 peut être disposé dans l'emboiture rigide 202. Le capteur de température 208 peut aussi être disposé à l'extérieur ou dans l'emboiture rigide 202.
La FIGURE 3 est une représentation schématique d'un premier exemple de réalisation non limitatif du système de gestion selon l'invention.
Le système 300 selon l'invention comprend un appareillage orthopédique selon l'invention, tel que l'appareillage orthopédique 200 représenté sur la FIGURE 2.
Le système 300 de la FIGURE 3 comprend aussi un module de contrôle 302, par exemple intégré dans un appareil utilisateur tel qu'un Smartphone. Le module contrôle 302 comprend une interface utilisateur 304 permettant à un utilisateur de contrôler la température au niveau du moignon d'amputation 204. L'interface 304 comprend aussi un bouton 306, dit de sélection. Le bouton de sélection 306 permet l'activation et la désactivation du dispositif de chauffage 100 de l'appareillage orthopédique 200. L'interface 304 comprend en outre un curseur de température 308. Le curseur de température 308 permet à l'utilisateur de choisir la température désirée niveau du moignon d'amputation 204.
Le module de contrôle 302 ajuste la température au niveau du moignon d'amputation 204 en fonction de la température choisie par l'utilisateur, en fonction des données relevées par le capteur de température 208 relatives à la température du moignon 204.
La FIGURE 4 est une représentation schématique d'un deuxième exemple de réalisation non limitatif du système de gestion selon l'invention.
Le système 400, représenté sur la FIGURE 4, comprend plusieurs appareillages orthopédiques 200i-200n.
Le système 400 comprend aussi le module de contrôle 302 muni de l'interface utilisateur 304.
Dans L'exemple représenté sur la FIGURE 4, l'interface 304 comprend plusieurs boutons de sélection 306i-306n. Chaque bouton de sélection 306i permet d'activer ou de désactiver l'appareillage orthopédique 200i. L'interface de contrôle 304 comprend aussi plusieurs curseurs de température 308i-308n. Chaque curseur de température 308i permet d'ajuster la température de l'appareillage orthopédique 200i.
La FIGURE 5 est une représentation schématique d'un exemple d'un manchon de protection équipé du moyen de chauffage du dispositif de chauffage selon l'invention.
Le manchon de protection 500, représenté sur la FIGURE 5, peut être par exemple le manchon de protection 206 de la FIGURE 2.
Le manchon de protection 500 comprend un textile extensible 502 inclus dans du silicone.
Le manchon de protection 500 comprend en outre un fil conducteur 504 intégré au textile extensible 502 par des techniques de broderies ou de tricotage. Le fil conducteur 502 est brodé et/ou tricoté en zigzag pour préserver la souplesse du manchon de protection 500.
Le fil conducteur 504 chauffe lorsqu'il est soumis à un courant électrique continu, en chauffant ainsi le manchon de protection 500. Le fil conducteur 504 peut, par exemple, être la résistance 110 du moyen de chauffage 102.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (19)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de chauffage (100) pour un appareillage orthopédique (200) comprenant : - au moins un moyen de chauffage résistif (102), et - au moins un moyen d'alimentation (104) dudit moyen de chauffage (102) ; caractérisé en ce que ledit moyen d'alimentation (104) est un moyen inductif.
  2. 2. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de chauffage (102) comprend : - au moins une résistance électrique (110) chauffant par effet de Joule, - au moins une inductance (106), dite secondaire, générant un courant électrique alternatif par induction, et alimentant ladite résistance électrique (110), et - un convertisseur de courant (108) alternatif vers un courant continu, placé entre ladite au moins résistance (110) et ladite au moins inductance secondaire (106).
  3. 3. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que au moins une résistance (110) est une : - résistance souple, et/ou - résistance déposée sur un matériau souple ; prévue pour être disposée sur/dans un manchon de protection (206,500) ou une emboiture souple.
  4. 4. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'alimentation (104) comprend : - au moins une batterie d'alimentation (112), - au moins une inductance (114), dite primaire, alimentée par la batterie (112), et générant un champ d'induction magnétique, et - un convertisseur de courant (116) continu vers un courant alternatif, placé entre ladite au moins batterie (112) et ladite au moins inductance primaire (114).
  5. 5. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de réception de données (118), en particulier sans fil.
  6. 6. Appareillage orthopédique (200), comprenant : - une emboiture rigide (202), prévue pour recevoir un moignon d'amputation (204), - au moins un dispositif de chauffage (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  7. 7. Appareillage (200) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de chauffage (102) est agencé à l'intérieur de l'emboiture rigide (202).
  8. 8. Appareillage (200) selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon de protection souple (206,500) prévu pour être disposé sur le moignon d'amputation (204).
  9. 9. Appareillage (200) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de chauffage (102) est agencé dans/sur le manchon de protection souple (206,500).
  10. 10. Appareillage (200) selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend une emboiture souple prévue pour être disposée dans l'emboiture rigide (202), en particulier entre l'emboiture rigide (202) et le moignon d'amputation (204).
  11. 11. Appareillage (200) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de chauffage est agencé dans/sur l'emboiture souple.
  12. 12. Appareillage (200) selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que le moyen d'alimentation (104) est agencé sur la face extérieure de l'emboiture rigide (202).
  13. 13. Appareillage (200) selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (208) pour mesurer la température relative au moignon d'amputation (204).
  14. 14. Système de gestion (300,400) d'appareillage orthopédique, comprenant : - au moins un appareillage orthopédique (200) selon l'une quelconque des revendications 6 à 13, - un module de contrôle (302) du dispositif de chauffage (100) pour ledit au moins un appareillage orthopédique (200).
  15. 15. Système (300,400) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs appareillages orthopédiques (200) et un module de contrôle (302) commun auxdits appareillages orthopédiques (200).
  16. 16. Système (300,400) selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que, pour au moins un appareil orthopédique (200), le module de contrôle (302) est agencé pour ajuster la température dudit appareillage orthopédique (200) en fonction d'une température prédéterminée.
  17. 17. Système (300,400) selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que, pour au moins un appareil orthopédique (200), le module de contrôle (302) est configuré pour ajuster la température dudit appareillage orthopédique (200) en fonction de la température relative au, ou la température du, moignon d'amputation (204).
  18. 18. Système (300,400) selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de sélection (306) d'un appareillage orthopédique (200).
  19. 19. Système selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de communication sans fil entre au moins un appareillage orthopédique (200) et le module de contrôle (302).
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