WO1995035075A1

WO1995035075A1 - Orthese du membre inferieur

Info

Publication number: WO1995035075A1
Application number: PCT/FR1995/000781
Authority: WO
Inventors: Bernard Sudre; Jean-Jacques Chignon
Original assignee: Bernard Sudre; Chignon Jean Jacques
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1995-12-28
Also published as: FR2721203A1; AU2795695A; FR2721203B1

Abstract

La présente invention a pour objet une orthèse du membre inférieur (10) comprenant un cuissard (12) et une jambière (14) articulés entre eux au niveau du genou, caractérisée en ce que l'articulation de la jambière sur le cuissard (12) est formée par un ensemble articulé (16) comportant au moins une paire de biellettes (18) disposée latéralement au genou sur au moins un côté, cette paire (18) comprenant une biellette antérieure (20) et une biellette postérieure (22), chaque biellette (20, 22) étant articulée d'une part sur le cuissard (12) et d'autre part sur la jambière (14), les intersections des lignes (46, 48) correspondant à chaque paire de biellettes (18) définissant un axe instantané de rotation, et en ce qu'au moins un tenseur (44) est agencé latéralement sur au moins un côté entre un point d'ancrage (34) solidaire du cuissard (12) et un point d'ancrage (40) solidaire de la jambière (14).

Description

ORTHESE DU MEMBRE INFERIEUR

La présente invention a trait à une nouvelle orthèse du membr inférieur.

On connaît de nombreux type d'orthèses du membre inférieur parmi lesquelles les orthèses rigides, qui maintiennent en permanence l genou dans la même position, généralement d'extension. Dans ce cas, l marche ou la station debout sont autorisées, mais la marche rest claudiquante et mal aisée et la possibilité de s'asseoir n'est donné qu'après retrait de l'orthèse, ce qui nécessite le port de vêtements adaptés

On connaît également des orthèses qui sont articulées au niveau d genou. Certaines sont munies d'un verrou permettant de bloquer le geno dans la position d'extension, en sorte de permettre la station debout ou l marche avec la jambe raide. La possibilité de s'asseoir tout en gardan l'orthèse en place sur la jambe est donnée par le déverrouillage du verrou.

Ces orthèses . sont plus adaptées que l'orthèse rigide, mais l marche est encore raide et s'effectue sans effort musculaire particulier d genou.

De plus, il faut également que le porteur agisse sur le mécanism de son orthèse pour s'asseoir ou se lever et cette manipulation nécessite l port de vêtements adaptés. On remarque que l'absence d'effort musculaire de la part du porteur contribue à la stagnation de son handicap voire à sa dégradation au lieu de favoriser la récupération.

Il existe d'autres orthèses comprenant un cuissard et une jambière articulés entre eux au niveau du genou, lesquelles sont munies de moyens de rappel élastiques dont la tendance est de ramener la jambe dans sa position d'extension. Ce moyen de rappel élastique est par exemple constitué d'une fronde de genou fixée, d'une part, au cuissard et, d'autre part, à la jambière. Ce dispositif permet au porteur d'avoir une marche plus souple que dans le cas des orthèses ci-dessus, mais ce rappel élastique est constamment dirigé dans le sens de l'extension et la possibilité de s'asseoir n'est encore donnée que par une action du porteur sur son orthèse pour enlever ou détacher la fronde.

Ce geste nécessite également une intervention du porteur au niveau du genou dont l'accessibilité, une fois habillé, est délicate et pour le moins inesthétique.

D'autres orthèses à rappel élastique sont utilisées, mais le rappel est également dirigé constamment vers la position d'extension de la jambe, ne permettant au porteur de s'asseoir qu'après une manipulation sur le mécanisme de son orthèse.

Par le document FR 2 599 246, on connaît également un autre type d'orthèse articulée au niveau du genou, qui permet au porteur de se tenir debout, de marcher et de s'asseoir sans aucune manipulation de sa part, puisque le genou est assisté élastiquement d'une part à l'extension et, d'autre part, au-delà d'un angle donné entre la cuisse et la jambe, à la flexion.

Cette orthèse comprend un cuissard et une jambière articulés entre eux au niveau du genou autour d'une ligne d'axe unique. Un tenseur, fixé d'une part au cuissard et d'autre part à la jambière, est susceptible de franchir l'axe d'articulation pour une position intermédiaire entre la position d'extension et la position de flexion qui correspond à la position assise, en sorte d'assister le porteur dans un sens ou dans l'autre dès le passage de cette position intermédiaire.

Cette position intermédiaire est une position d'équilibre instable et l'effort du tenseur s'exerce en totali- té de part et d'autre de cette position d'équilibre, le passage dans un sens ou dans l'autre s'effectuant ainsi de manière assez brusque. De plus,^' la ligne d'axe de rotation de cette or¬ thèse est unique alors que le mouvement naturel du genou est plus complexe, ce qui nuit au confort du porteur. Le but de l'invention est de perfectionner une telle orthèse en proposant une nouvelle orthèse du membre inférieur qui pallie les inconvénients précités.

Un autre but de l'invention est de proposer une or¬ thèse présentant une meilleure physiologie de fonctionnement pour améliorer le confort du porteur, notamment en assouplis¬ sant le passage dans un sens ou dans l'autre au niveau de la position intermédiaire d'équilibre, en se rapprochant du mouvement naturel du genou.

A cet effet, l'invention a pour objet une orthèse du membre inférieur comprenant un cuissard et une jambière articu¬ lée entre eux au niveau du genou, pour permettre à ce dernier de prendre toute position entre une position maximale d'extension et une position maximale de flexion qui correspond sensiblement à la position assise, caractérisée en ce que l'articulation de la jambière sur le cuissard est formée par un ensemble articulé comportant au moins une paire de biellettes disposée latéralement au genou sur au moins un côté, cette paire comprenant une biellette antérieure et une biellette postérieure, chaque biellette étant articulée d'une part sur le cuissard et d'autre part sur la jambière, les intersections des lignes correspondants à chaque paire de biellettes définissant un axe instantané de rotation, et en ce qu'au moins un tenseur est agencé latéralement sur au moins un côté entre un point d'ancrage solidaire du cuissard et un point d'ancrage solidaire de la jambière.

De préférence, au moins deux tenseurs sont agencés latéralement sur au moins un côté entre des points d'ancrage appropriés du cuissard et de la jambière, de telle façon que le tenseur formant tenseur postérieur franchisse l'axe instantané de rotation pour une position du genou intermédiaire entre la position maximale d'extension et la position maximale de flexion, tandis que le tenseur formant tenseur antérieur demeure constamment en avant de cet axe.

De préférence, l'orthèse comporte des butées appropriées qui correspondent d'une part à la position maximale d'extension et d'autre part à la position maximale de flexion.

De préférence, un doigt solidaire du cuissard ou de la jambière est agencé pour coulisser dans une lumière ménagée sur au moins une biellette, les extrémités de la lumière formant lesdites butées.

Avantageusement, le doigt est coaxial à l'articulation sur le cuissard de la biellette postérieure, la lumière étant ménagée en arc de cercle sur la biellette antérieure, celle-ci recouvrant partiellement la biellette postérieure. De façon perfectionnée, une pièce s'engageant dans la lumière est rapportée sur le doigt , en sorte de limiter la course dudit doigt.

De préférence, l'orthèse comprend deux ensembles articulés symétriques, droite et gauche, agencés latéralement de part et d'autre du genou ainsi que des tenseurs et points d'ancrage correspondants. Avantageusement, l'orthèse comporte un dispositif de verrouillage en position d'extension.

De préférence, l'orthèse comprend une coque de pied solidaire par une languette d'un étrier monté mobile en rotation autour d'un axe passant par des points de fixation portés par la jambière, sensiblement symétriques, de façon à pivoter dans un plan vertical avant- arrière, et des moyens de rappel élastique coopérant avec la languette pour ramener la coque de pied vers l'avant.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode préféré de réalisation de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels les figures représentent : Figure 1 , une vue en élévation latérale d'une orthèse l'invention en position maximale d'extension ; Figure 2, une vue en élévation latérale de l'orthèse de figure 1 , en position de flexion intermédiaire entre l positions maximales d'extension et de flexion ;

Figure 3, une vue en élévation latérale de l'orthèse de figure 1 , en position maximale de flexion ; Figure 4, une vue arrière de l'orthèse de l'invention position maximale d'extension ; - Figure 5, une courbe d'analyse comparative des efforts rappel lors du mouvement des orthèses de l'art antérieur de la présente invention, et

Figures 6a à 6c, une paire de biellettes et une paire tenseurs dans différentes positions illustrant diverses étap entre la flexion et l'extension maximales.

Dans la présente description de l'invention et notamment du mo préféré de réalisation, la référence au genou correspond à l'emplaceme occupé par le genou dans une telle orthèse lorsqu'elle est mise en place.

La figure 1 représente une orthèse du membre inférieur comprenant un cuissard 12 et une jambière 14 articulés entre eux niveau du genou à l'aide d'un ensemble articulé 16 comprenant de paires de biellettes 18G, 18D disposées latéralement à ce dernier.

Pour la simplification de la description, on référencera uniqueme sur les figures tous les éléments symétriques à droite ou à gauche l'orthèse, lorsque cela se justifie, avec une lettre complémentaire, D p droite et G pour gauche.

Sur la figure 1 , la paire de biellettes 18 comprend deux biellett antérieure 20 et postérieure 22 montées dans deux plans sensiblem parallèles et respectivement articulées par leurs extrémités supérieu autour des vis 24, 26 sur le cuissard 12 et par leurs extrémités inférieu autour des vis 28, 30 sur la jambière 14. La biellette antérieure 20 est munie d'une lumière curviligne 32, dans laquelle la vis 26 est montée en translation guidée, les extrémités de la lumière correspondant à des positions maximales d'extension et de flexion. On peut modifier les positions maximales d'extension et/ou de flexion en rapportant sur la vis 26 une pièce (non représentée) de forme adaptée au contour de la lumière 32 et s'engageant dans une partie de cette dernière, en sorte de raccourcir la course de la vis 26.

Des points d'ancrage sont également ménagés sur les cuissard 1 et jambière 1 .

Ces points d'ancrage comprennent des vis à tête large respectivement supérieure 34, inférieure 36 sur le cuissard et antérieure 38, postérieure 40 sur la jambière.

Les vis 34, 36 sont disposées sensiblement suivant une ligne verticale, parallèle à l'axe longitudinal du cuissard.

Les vis 38, 40 sont disposées sensiblement suivant une ligne horizontale, perpendiculaire à l'axe longitudinal de la jambière.

L'ensemble articulé 16 comprend en outre deux tenseurs antérieu 42 et postérieur 44 qui sont, dans le mode de réalisation représenté, des élastiques de raideur déterminée.

Le tenseur antérieur 42 est disposé entre les points d'ancrag inférieur 36 du cuissard et antérieur 38 de la jambière.

Le tenseur postérieur 44 est disposé entre les points d'ancrag supérieur 34 du cuissard et postérieur 40 de la jambière. On a référencé 46, 48 deux lignes spécifiques sur les figures, savoir les lignes joignant respectivement les vis supérieure 24 et inférieur 28 de la biellette antérieure 20 et les vis supérieure 26 et inférieure 30 d la biellette postérieure 22.

Ces lignes étant sécantes, on appellera centre instantané d rotation le point d'intersection. On appellera axe instantané de rotation, en abrégé A.I.R, l'ax passant par les centres instantanés de rotation droit et gauche d'une mêm orthèse, référencé 50.

Sur les figures 2, 3, 4 et 6, les éléments identiques portent le mêmes références.

Sur la figure 4, la vue de l'arrière permet de faire apparaître plu distinctement l'agencement de l'ensemble articulé droit et gauche ainsi qu l'A.I.R.

Le fonctionnement de l'orthèse va maintenant être décrit en regar des figures 1 à 4 et en complément des figures 5 et 6.

La mise en place de l'orthèse s'effectue alors que le porteur es assis et l'orthèse en position maximale de flexion. Le porteur glisse d'abor sa cuisse dans le cuissard, puis sa jambe dans la jambière. La mise e place de l'orthèse de l'invention est plus sûre, puisque le risqu d'extension subite de la jambière par rapport au cuissard est restreint pa l'action des tenseurs, combinée à la position qu'occupe alors l'A.I.R. O évite ainsi les risques de blessure par coincement ou les chocs.

Le porteur étant équipé de l'orthèse selon l'invention est en positio debout tel que représenté sur la figure 6a. Les deux tenseurs 42, 44 sont en avant de l'A.I.R et la jambe es sollicitée vers l'avant en position d'extension par ces deux tenseurs.

Le membre inférieur est maintenu droit, ce qui permet la statio debout.

Lorsque le porteur souhaite se déplacer en marchant, le mouvemen de hanche combiné vers l'avant et vers le haut provoque le mouvemen articulé au droit du genou, à rencontre de l'effort de rappel exercé par le tenseurs. Lorsque la jambe est soulevée et que le pied ne touche plus l sol, les tenseurs 42, 44 ramènent la jambe en position d'extension et l maintiennent dans cette position lorsque le pied reprend contact avec l sol. L'angle d'articulation reste faible et les tenseurs sont toujours positionnés en avant de l'A.I.R, bien que leur force soit décroissante en raison du rapprochement de l'A.I.R.

La marche est assistée donc elle supprime la claudication engendrée par un verrouillage mécanique du genou en position d'extension et elle rend beaucoup plus souple la démarche.

De plus elle assure une plus grande progressivité dans les effets de l'assistance.

Le fait que le dispositif soit équipé d'un ensemble articulé comprenant deux biellettes liées entre elles dans leurs mouvements permet au cuissard et à la jambière de suivre un mouvement combiné qui est différent d'une simple rotation et qui se rapproche de très près du mouvement naturel du genou.

De plus, l'orthèse de l'invention s'adapte très bien à l'évolution de l'état médical du porteur. En effet, les caractéristiques d'assistance peuvent être modifiées, notamment en jouant sur la force des tenseurs, sur la position des points d'ancrage ou encore sur l'agencement des butées.

Un autre aspect du dispositif selon l'invention concerne le passage de la position debout à la position assise, passage qui, comme cela a été indiqué ci-avant, est mal aisé d'une part et sans assistance d'autre part avec les orthèses de l'art antérieur.

Ainsi avec le présent dispositif, lorsque le porteur veut s'asseoir, sa cuisse s'abaisse et l'angle formé par la cuisse et la jambe diminue, comme représenté sur la figure 6b. Lors de ce mouvement, les points d'ancrage 34, 36 des tenseurs sur le cuissard se déplacent vers le haut et tendent davantage les tenseurs 42, 44, ce qui augmente l'effet de rappel élastique. Lors du mouvement des biellettes, l'A.I.R se déplace également, ceci jusqu'à ce que le tenseur postérieur soit en arrière de celui-ci.

Dès que le tenseur postérieur est en arrière de l'A.I.R, l'effet de rappel élastique vers l'avant est diminué et le porteur est assisté vers la position assise sans aucune manoeuvre spécifique, aidé en cela par son propre poids. Par contre, on constate que l'assistance au passage à la positio assise est très progressive car le tenseur postérieur compense en parti l'effet du tenseur antérieur, contrairement aux orthèses de l'art antérieu dont les effets étaient brusques puisqu'un tenseur unique ne peut agir qu pour l'extension ou pour la flexion.

Cette caractéristique de progressivité du passage à la positio assise (ou inversement), est illustrée schématiquement par la figure 5. L courbe en trait interrompu correspond à une orthèse de l'art antérieu munie d'un seul ressort qui passe l'axe unique de rotation. La courbe e trait plein correspond à l'orthèse de l'invention. Les tensions des tenseur suivant l'angle du cuissard par rapport à la jambière sont schématisés s ces courbes. Les parties croissantes correspondent à une assistance l'extension et les parties décroissantes correspondent à une assistance à l flexion. La pente des courbes symbolise l'effet de levier, et le maximu correspond à la position d'équilibre, lorsque l'effet de levier global est n pour les tenseurs. On voit que la pente avant et après l'équilibre est moin importante dans le cas de l'orthèse de l'invention que dans le cas d l'orthèse de l'art antérieur. En effet, dans le cas de l'invention, dès que l tenseur postérieur a franchi l'A.I.R, il compense en partie l'effet de rapp en extension du tenseur antérieur. Puis, après le passage de l'équilibr c'est le tenseur antérieur qui compense en partie l'effet de rappel e flexion du tenseur postérieur. Ces courbes sont données à titre pureme qualitatif, elles peuvent varier suivant divers critères, dont notamment l raideur des tenseurs, la position des points d'ancrage et du positionneme des paires de biellettes .qui définissent l'A.I.R, mais leur forme générale a niveau de la position d'équilibre reste similaire à celui représenté.

Lorsque le porteur est en position complètement assise, c'est à dir dans la position de la figure 6c, le tenseur antérieur se rapproche de l'A.I. et ses effets de rappel élastique sont diminués tandis que corrélativeme les effets de rappel élastique du tenseur postérieur sont augmentés si bie que bien que si le dispositif procure une assistance à la marche e extension, il procure aussi une assistance au passage en position assise un maintien de la jambe en position fléchie par rapport à la cuisse, ceci sans aucune manoeuvre.

Selon une variante de l'orthèse de l'invention, les tenseurs peuvent être croisés entre leurs points d'ancrage respectifs. Dans ce cas, le tenseur passant de part et d'autre de l'A.I.R lors de la flexion, jouera le rôle de tenseur postérieur tel que décrit ci-dessus, le deuxième tenseur jouant le rôle de tenseur antérieur. Dans cette variante, les effets sont similaires aux effets décrits ci-dessus.

Comme représenté sur la figure 1 , l'orthèse du membre inférieur peut comporter un verrou mécanique disposé latéralement d'un coté de l'orthèse qui permet de verrouiller le genou en position d'extension. Ce verrou mécanique est constitué d'un insert 52, muni d'un trou borgne, disposé en partie supérieure de la jambière 14, et d'un insert 54, muni d'un loquet 56 pouvant venir en saillie vers le bas, disposé en partie inférieure du cuissard 12, de sorte que ce loquet 56 puisse coopérer avec le trou borgne en position d'extension du genou. La partie en saillie de ce loquet

56 est conique et ce dernier est agencé avec un ressort (non représenté) de sorte que la partie conique vienne constamment en saillie de l'insert 54.

Ainsi, le verrouillage du genou en position d'extension par ce verrou mécanique est automatique car la partie conique facilite la pénétration du loquet dans le trou borgne. Le loquet 56 est solidaire d'un fil 58 remontant le long du cuissard 12 dans un logement de guidage 60 intégré et débouchant en partie supérieure du cuissard 12. Le déverrouillage s'effectue par une simple traction sur le fil 60 permettant au loquet 56 de se désengager du trou borgne.

Ce verrou peut présenter un intérêt dans le cas d'une station debout de longue durée ou dans le cas d'une évolution négative du handicap ou encore dans le cas d'un handicap initial important évoluant dans le sens positif. Avantageusement, l'orthèse de membre inférieur de l'invention comporte une coque de pied 62. Cette coque de pied 62 est munie derrière le talon d'une languette 64 qui coopère avec un dispositif d'accrochage en forme d'étrier 66 fixé à la jambière par les vis 40G et 40D. L'étrier peut pivoter, dans le plan avant - arrière de quelques degrés autour de l'axe passant par les vis 40G et 40D.

Deux points d'ancrage 68G et 68D sont disposés latéralement en partie inférieure de la jambière 14, sous les points d'ancrage 38, 40. Un tenseur 70 est tendu à l'arrière de la jambière entre les points d'ancrage 68G et 68D, en sorte de presser la languette 64 vers la jambière 14. Une butée réglable 72 est prévue pour régler l'écartement angulaire de la languette 64 avec la jambière 14. Cette fixation élastique du pied sous la jambière permet également d'assouplir la marche.

Selon un perfectionnement de l'invention, il est possible de disposer un support sur lequel est fixée la languette 64, monté coulissant sur l'étrier 66 de façon à permettre une orientation angulaire dans le plan horizontal de la coque de pied par rapport à la jambière.

De préférence, le cuissard 12 et la jambière 14 sont conformés de manière à envelopper, de manière anatomique, en partie respectivement la cuisse et la jambe du porteur. A cet effet, ils sont conformés à la manière habituelle par thermoformage d'une matière thermoplastique sur des moulages de plâtre réalisés sur les membres à équiper. Le pied est également formé par thermoformage.

Bien entendu, des éléments de renfort, tels que des embrasses (non représentées), sont intégrés avec les différents inserts aux éléments thermoformés. Afin de permettre la mise en place ou le retrait de l'orthèse, le cuissard et la jambière se présentent comme des gouttières ouvertes vers l'avant dont les bords présentent une certaine élasticité en sorte de faciliter cette mise en place ou retrait.

Bien entendu, l'orthèse de l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les formes et dimensions du cuissard et de la jambière, des biellettes et de leurs articulations sur le cuissard et la jambière, des tenseurs et de leurs points d'ancrage sur le cuissard et la jambière, ainsi que des formes et dimensions du verrou mécanique et du pied.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S 1. Orthèse du membre inférieur (10) comprenant un cuissar (12) et une jambière (14) articulés entre eux au niveau du genou pour permettre à ce dernier de prendre toute position entre un position maximale d'extension et une position maximale de flexio qui correspond sensiblement à la position assise, caractérisée e ce que l'articulation de la jambière sur le cuissard (12) est for mée par un ensemble articulé (16) comportant au moins une paire d biellettes (18) disposée latéralement au genou sur au moins un cô té, cette paire (18) comprenant une biellette antérieure (20) e une biellette postérieure (22), chaque biellette (20, 22) étan articulée d'une part sur le cuissard (12) et d'autre part sur l jambière (14), les intersections des lignes (46, 48) des axe d'articulation des biellettes correspondant à chaque paire d biellettes (18) définissant un axe instantané de rotation, et e ce qu'au moins un tenseur (44) est agencé latéralement sur a moins un côté entre un point d'ancrage (34) solidaire du cuissar (12) et un point d'ancrage (40) solidaire de la jambière (14) .

2. Orthèse selon la revendication 1, caractérisée en c qu'au moins deux tenseurs (42, 44) sont agencés latéralement su au moins un côté entre des points d'ancrage appropriés (34, 36 38, 40) du cuissard (12) et de la jambière (14) , de telle faço que le tenseur formant tenseur postérieur (44) franchisse l'ax instantané de rotation pour une position du genou intermédiair entre la position maximale d'extension et la position maximale d flexion, tandis que le tenseur formant tenseur antérieur (42) de meure constamment en avant de cet axe.

3. Orthèse selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'elle comporte des butées appropriées qui corresponden d'une part à la position maximale d'extension et d'autre part à l position maximale de flexion.

4. Orthèse selon la revendication 3, caractérisée en c qu'un doigt solidaire du cuissard ou de la jambière est agenc pour coulisser dans une lumière ménagée sur au moins une biel lette, les extrémités de la lumière formant lesdites butées.

5. Orthèse. selon la revendication 4, caractérisée en ce que le doigt est coaxial à l'articulation (26) sur le cuissard de la biellette postérieure (22), la lumière (32) étant ménagée en arc de cercle sur la biellette antérieure (20), celle-ci recouvrant partiellement la biellette postérieure (22).

6. Orthèse selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce qu'une pièce s'engageant dans la lumière est rapportée sur le doigt , en sorte de limiter la course dudit doigt.

7. Orthèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend deux ensembles articulés (16) symétriques, droite et gauche, agencés latéralement de part et d'autre du genou ainsi que des tenseurs (42, 44) et points d'ancrage (34, 36, 38, 40) correspondants.

8. Orthèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de verrouillage (52, 56) en position d'extension.

9. Orthèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une coque de pied (62) solidaire par une languette (64) d'un étrier (66) monté mobile en rotation autour d'un axe passant par des points de fixation portés par la jambière, sensiblement symétriques, de façon à pivoter dans un plan vertical avant- arrière, et des moyens de rappel élastique (68,70) coopérant avec la languette (64) pour ramener la coque de pied (62) vers l'avant.