WO1996000521A1 - Appareil pour le diagnostic, la reeducation et l'entretien de la fonction d'equilibre - Google Patents

Appareil pour le diagnostic, la reeducation et l'entretien de la fonction d'equilibre Download PDF

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WO1996000521A1
WO1996000521A1 PCT/FR1995/000873 FR9500873W WO9600521A1 WO 1996000521 A1 WO1996000521 A1 WO 1996000521A1 FR 9500873 W FR9500873 W FR 9500873W WO 9600521 A1 WO9600521 A1 WO 9600521A1
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hand
handle
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balance
rod
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Patrick Henri Ulrich
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Patrick Henri Ulrich
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1107—Measuring contraction of parts of the body, e.g. organ, muscle
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    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4005—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the sensory system
    • A61B5/4023—Evaluating sense of balance
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6887—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
    • A61B5/6895—Sport equipment

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for diagnosis, rehabilitation and maintenance of the balance function, which can be mounted on an imbalance exercise device, in particular for the elderly.
  • the unbalancing conditions to adopt vary. It can simply be a standing position, training on an unbalanced platform, motorized or not, or even a walking exercise, on the ground or on a treadmill for example. These different conditions can moreover constitute the stages of a progression towards an autonomous walk.
  • the device according to the invention is a device which, during most unbalancing exercises, allows the user to restore his balance using the arms, while controlling his performance, which encourages him to get rid of of this help.
  • the device is equipped with a holding handle constituted by a rod whose upper end is free and provided with a gripping means such as a ball. Its lower end is connected to a system capturing the forces exerted by the user to recover.
  • An operating system for the electrical signals coming from the sensor system processes the information and makes it possible to indicate the use of the handle.
  • a fixing system allows the handle to be attached to any stable structure by removable or permanent link.
  • this structure can be a simple fixed bar for working in a standing position or working on an unbalanced platform; it can be the support bar for a treadmill or a device simulating climbing stairs.
  • the pressure sensor system can be a detector (logic information of all or nothing type).
  • An elastic element is interposed between the handle and a support element secured to the fixing system. When the user exerts forces on the handle, the latter describes slight oscillations relative to the support due to the deformation of the elastic element.
  • the elastic element may be a rubber sheath surrounding the base of the handle.
  • the assembly is inserted in a cylindrical support closed at one end.
  • a cylindrical cap is screwed onto the support. Its bottom is pierced with an orifice with a diameter greater than that of the handle rod, which passes through it. Subject to sufficient pressure, the handle comes into contact with the cap, which limits the amplitude of the oscillations.
  • the elastic element forms an intermediate piece between the base of the handle and a cylindrical block serving as a support.
  • the intermediate piece flexes slightly under the force exerted by the user.
  • the handle and the elastic element can be made in one piece, for example plastic.
  • a circular sleeve is screwed onto the cylindrical block. The sleeve, like the cap of the previous version, limits the amplitude of the oscillations.
  • the contact areas on the one hand of the handle, on the other hand of the cap or sleeve depending on the version, represent the two terminals of a switch. Each press of the first on the second causes the closure of an electrical circuit.
  • the electrical circuit is connected to a signal processing system, integrated in the handle or located in a separate box, which detects and processes circuit closings.
  • the operating system can be produced in an exclusively electric version. In the simplest version, it consists of a lamp which lights up when the circuit closes.
  • the assembly can advantageously integrate a capacitor to obtain luminous flashes.
  • the signal operating system can be designed as follows: closing the circuit triggers the operation of a timer. This, during the delay time, ignores the rebound effect on the contacts as well as the possible train of pulses caused by the user who restores his balance.
  • the timer output is connected to a contact warning system, audible or luminous. It is also connected to an impulse counter controlling a display.
  • the apparatus makes it possible to finely quantify the forces to which the handle is subjected, in direction and intensity.
  • the force sensor system is a dynamometric assembly connected to processing electronics with display system, according to technologies commonly used for the manufacture of force platforms or statokinesimeters. Such platforms have been the subject of patents (cf.
  • the sensor system comprises a flexible test body connecting the handle to a cylindrical block.
  • a sleeve is integral with the cylindrical block and goes up to the base of the handle.
  • Four strain gauges are arranged at regular intervals around the test body. Two gauges located opposite one another on the test body are mounted in two contiguous branches of a first Wheatstone bridge. The other two gauges are mounted in the same way in a second bridge. The two bridges make it possible to measure the components in a plane pe ⁇ endicular to the axis of the test cost at rest, of the forces exerted on the handle.
  • the measurement signals are conveyed in a conditioner comprising an amplifier, itself connected to an interface digitizing the analog signals.
  • a bus connects the interface to a microprocessor and input / output means.
  • the forces exerted on the handle are measured using a piezoelectric type sensor.
  • the device can be fixed on any stable structure, by removable or permanent link.
  • the fixing system is a three-jaw pliers.
  • the first is integral with the sensor system.
  • the other two jaws pivot on two axes carried by the first jaw.
  • a clamping rod pivots at the end of one of these two jaws and passes through a stirrup at the end of the other.
  • a nut is screwed behind the retrier on the clamping rod to tighten the clamp.
  • the operating system can be connected to two handles, and process the signals either separately or globally.
  • the accompanying drawings illustrate the invention:
  • Figure 1 is a perspective view of the apparatus according to the invention mounted on an imbalance exercise device.
  • FIG. 2 shows in vertical section a partial view of the device in a first embodiment, comprising a handle, a fixing system and a sensor system, the elastic element of which is a sheath covering the lower end of the handle.
  • Figure 3 shows in vertical section a partial view of the device in a second embodiment, comprising a handle and a sensor system, the elastic element of which forms an intermediate piece between the base of the handle and a cylindrical block.
  • FIG. 4 represents the block diagram of a signal processing system for a sensor system according to FIGS. 2 or 3.
  • FIG. 5 represents the diagram of a handle-sensor system assembly in a particular embodiment comprising strain gauges.
  • FIG. 6 represents the diagram of an embodiment of the signal processing system for a sensor system according to FIG. 5.
  • the device comprises a holding handle (1).
  • the pressures exerted by the user on the handle are detected by a sensor system (2).
  • the assembly is attached to a stable structure (A), part of an imbalance device simulating the staircase climb (B), thanks to a fixing system (3), by removable or permanent connection.
  • the sensor system is connected to a signal processing system (4) processing the information and indicating the stresses on the handle by the user.
  • the handle (1) consists of a rod (1a) whose upper end is free and provided with a gripping means (1b) such as a ball. Its lower end is covered. an elastic sheath (6a), which can be made of rubber, the assembly being inserted in a cylindrical support (5a) closed at one end. A cap (7a), the bottom of which is pierced with an orifice of diameter slightly greater than that of the rod which passes through it, is screwed onto the cylindrical support which is threaded.
  • the rod inclines slightly relative to the support under the effect of the force exerted, thanks to the elasticity of the rubber. It can then come into contact with the cap.
  • the screwing system of the cap on the cylindrical support allows to adjust the sensitivity of the device.
  • the electrical assembly (8a and 8b) shown in Figure 2 corresponds to the case where the handle (1), the support (5a) and the cap (7a) are conductive, and the elastic sheath (6a) insulating.
  • An electrical wire (8a) is in contact with the cylindrical support, which provides the electrical connection with the cap.
  • An electric wire (8b) is in contact with the handle and passes through the support, isolated from it.
  • the fixing system of Figure 2 is a clamp with three contact zones enclosing a bar (14) perpendicular to the figure.
  • a first jaw (9a) is integral with the support (5a); the other two (9b and 9c) pivot on two axes (10a and 10b) carried by the first.
  • a clamping rod (11) pivoting at the end of the second jaw (9b) passes through a stirrup (12) at the end of the third jaw (9c) and tightens the two against the bar by means of a nut (13).
  • the three contact zones take a triangular configuration which also allows the bar to be pressed against the first jaw.
  • the elastic element of the sensor system forms an intermediate part (6b) between the handle (1) and a threaded cylindrical block (5b).
  • the handle, the intermediate piece and possibly the cylindrical block may constitute a single piece, for example of molded plastic.
  • a cylindrical sleeve (7b) is screwed onto the cylindrical block.
  • the internal part of the sleeve is flared in its upper part so as to avoid wear.
  • the signal operating system is electrically connected to two handles and housed in a housing.
  • Closing an electrical circuit (8 or 8 ') triggers a timer (15).
  • the delay time is adjusted so as to avoid the rebound effect and allow the person a period of time to restore his balance.
  • the output current feeds a light or sound indicator (16) as well as a counting and display device (17) (typically two step pulse counters, each connected to a 7-segment display).
  • a time counter (18) completes the assembly.
  • the housing is hung near the user by a clip (19), which can be a clamp.
  • the sensor system comprises a flexible test layer (6ç) connecting the handle (1) to a cylindrical block (5ç).
  • a sleeve (7c) is integral with the cylindrical block and goes up to the base of the handle, of which it limits the maximum amplitude of the oscillations.
  • Four strain gauges, two of which are shown (20a to 20d) are placed at regular intervals around the test cost.
  • the strain gauges are mounted in two Wheatstone bridges as shown in Figure 6.
  • Two gauges (20a and 20ç) located opposite each other on the test body and whose resistances vary in opposite directions during deformations, are mounted in two contiguous branches of a first bridge (21a).
  • the other two gauges (20b and 20c) are similarly mounted in a second bridge (21b).
  • a voltage source (22) supplies the two bridges.
  • the measurement signals are conveyed in a signal conditioner (23) comprising an amplifier.
  • the signal conditioner is connected to an interface (24) digitizing the received signals.
  • a data bus (25) connects the interface to a microprocessor (26) and an input / output assembly (27) typically comprising a display system, a keyboard and a memory.

Abstract

L'invention concerne un appareil qui permet à l'utilisateur, lorsqu'il pratique un exercice déséquilibrant, de rétablir son équilibre à l'aide des bras, tout en contrôlant ses performances, ce qui l'incite à s'affranchir de cette aide. L'appareil est équipé d'une poignée de maintien (1). Celle-ci est reliée à un système capteur (2), détectant les forces exercées par l'utilisateur pour se rétablir. Un système de fixation (3) permet d'attacher la poignée sur toute structure stable par liaison démontable ou permanente. Un système d'exploitation des signaux (4) provenant du système capteur traite l'information et permet d'indiquer les recours à la poignée. L'appareil selon l'invention s'applique principalement au diagnostic et au travail de la fonction d'équilibre et est destiné en particulier aux personnes âgées.

Description

APPAREIL POUR LE DIAGNOSTIC, LA REEDUCATION
ET L'ENTRETIEN DE LA FONCTON D'EQUILIBRE
La présente invention concerne un appareil pour le diagnostic, la rééducation et l'entretien de la fonction d'équilibre, qui peut être monté sur uh dispositif d'exercice déséquilibrant, en particulier destiné aux personnes âgées.
Avec le vieillissement, l'équilibre devient plus précaire, ce qui accroît le risque de chute. Des études prouvent qu'une personne âgée peut obtenir, par la pratique d'exercices déstabilisants, une amélioration sensible du contrôle des oscillations de son corps, et une élimination de réactions posturales parasites, non appropriées au rétablissement de l'équilibre. De meilleures performances d'équilibration se traduisent directement par une marche plus sûre donc un gain d'autonomie, les résultats étant d'autant plus significatifs que les exercices se rapprochent de la marche.
Le travail de l'équilibre chez la personne âgée présente plusieurs exigences:
• Selon l'état physique et les besoins de la personne, les conditions déséquilibrantes à adopter varient. Il peut s'agir simplement de la station debout, d'un entraînement sur plateau déséquilibrant motorisé ou non, ou encore d'un exercice de marche, à même le sol ou sur tapis roulant par exemple. Ces différentes conditions peuvent par ailleurs constituer les étapes d'une progression vers une marche autonome.
• La performance d'équilibration de la personne doit être mesurée, pour contrôler les progrès et mobiliser son attention.
• La personne doit disposer d'un moyen rassurant pour rétablir son équilibre, le cas échéant.
Pour améliorer la fonction d'équilibre, on dispose, d'une part, des plates-formes d'équilibre. Les plus perfectionnées, telles que les stabilomètres, sont motorisées et permettent de mesurer les réactions du sujet aux perturbations de l'équilibre. La personne âgée, debout sur un tel appareil, risque de chuter, et doit être surveillée ou au moins harnachée. Privée d'appui et surélevée par rapport au sol, elle peut manifester des réticences bien compréhensibles. Enfin ces appareils imposent une station debout immobile, et ne permettent pas de travailler l'équilibre dans des situations se rapprochant de la marche.
D'autre part il existe des exercices bien connus qui créent des conditions déstabilisantes dues au mouvement des membres inférieurs, à commencer par la marche à même le sol, sur tapis roulant... Dans tous les cas on peut proposer un soutien : barres fixes, déambulateur, assistance du praticien. Ces pratiques ne fournissent aucun moyen objectif de mesurer les performances d'équilibre, et induisent souvent un recours excessif à ces appuis ainsi qu'une accoutumance difficile à éliminer.
Pour une personne âgée, les appareils et exercices existants tels que ceux décrits ci-dessus présentent tous au moins un des inconvénients suivants : ils ne permettent de travailler qu'en position debout et immobile ; ils ne possèdent pas de moyen de mesure ; ils nécessitent le recours à un appui ou une aide à la marche, provoquant souvent une dépendance indésirable. Aussi un des buts de la présente invention est-il de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
L'appareil selon l'invention est un dispositif qui, durant la plupart des exercices déséquilibrants, permet à l'utilisateur de rétablir son équilibre à l'aide des bras, tout en contrôlant ses performances, ce qui l'incite à s'affranchir de cette aide. L'appareil est équipé d'une poignée de maintien constituée par une tige dont l'extrémité supérieure est libre et munie d'un moyen de préhension tel qu'une boule. Son extrémité inférieure est reliée à un système captant les forces exercées par l'utilisateur pour se rétablir. Un système d'exploitation des signaux électriques provenant du système capteur traite l'information et permet d'indiquer les recours à la poignée. Un système de fixation permet d'attacher la poignée sur toute structure stable par liaison démontable ou permanente. Par exemple cette structure peut être une simple barre fixe pour le travail de la station debout ou le travail sur plateau déséquilibrant, il peut être la barre d'appui d'un tapis de marche ou d'un appareil simulant la montée d'escalier.
Selon un mode particulier de réalisation, le système capteur de pression peut être un détecteur (information logique de type tout ou rien). Un élément élastique est intercalé entre la poignée et un élément support solidaire du système de fixation. Lorsque l'utilisateur exerce des forces sur la poignée, celle-ci décrit de légères oscillations par rapport au support grâce à la déformation de l'élément élastique .
L'élément élastique peut être une gaine en caoutchouc entourant la base de la poignée. L'ensemble est inséré dans un support cylindrique fermé à une extrémité. Un capuchon cylindrique est vissé sur le support. Son fond est percé d'un orifice de diamètre supérieur à celui de la tige de la poignée, qui le traverse. Soumise à une pression suffisante, la poignée vient au contact du capuchon, qui limite l'ampleur des oscillations.
Dans une autre version, l'élément élastique forme une pièce intermédiaire entre la base de la poignée et un bloc cylindrique servant de support. La pièce intermédiaire fléchit légèrement sous la force exercée par l'utilisateur. La poignée et l'élément élastique peuvent être fabriqués en une seule pièce, de plastique par exemple. Un manchon de forme circulaire est vissé sur le bloc cylindrique. Le manchon, de même que le capuchon de la version précédente, limite l'ampleur des oscillations.
Les zones de contact d'une part de la poignée, d'autre part du capuchon ou du manchon selon la version, représentent les deux bornes d'un interrupteur. Chaque appui de la première sur la seconde provoque la fermeture d'un circuit électrique.
En modifiant la hauteur du capuchon ou du manchon sur leur support par vissage, on fait varier l'amplitude possible des mouvements de la poignée et ainsi la force minimale à lui imprimer pour établir le contact. Ce système de vissage constitue donc un moyen de régler la sensibilité de l'appareil aux sollicitations de l'utilisateur. Une graduation sur le support permet de positionner correctement le capuchon ou le manchon pour obtenir la sensibilité désirée.
Le circuit électrique est relié à un système d'exploitation des signaux, intégré dans la poignée ou situé dans un boîtier séparé, qui détecte et traite les fermetures du circuit.
Le système d'exploitation peut être réalisé dans une version exclusivement électrique. Dans la version la plus simple, il est composé d'une lampe qui s'allume lorsque le circuit se ferme. Le montage peut avantageusement intégrer un condensateur pour obtenir des flash lumineux.
Dans une version électronique, le système d'exploitation du signal peut être conçu de la façon suivante : la fermeture du circuit déclenche le fonctionnement d'un temporisateur. Celui-ci, pendant le délai de temporisation, ignore l'effet de rebond au niveau des contacts ainsi que l'éventuel train d'impulsions provoqué par l'utilisateur qui rétablit son équilibre. La sortie du temporisateur est reliée à un système d'avertissement de contact, sonore ou lumineux. Elle est aussi connectée à un compteur d'impulsion commandant un afficheur. Selon un autre mode particulier de réalisation l'appareil permet de quantifier finement les forces auxquelles la poignée est soumise, en sens et intensité. Le système capteur de force est un montage dynamométrique relié à une électronique de traitement avec système d'affichage, selon des technologies couramment employées pour la fabrication de plates-formes de force ou statokinésimètres. De telles plates-formes ont fait l'objet de brevets (cf. par exemple le document US-A-3906931 déposé par Y.V. Terekhov en 1973) et sont produites par plusieurs sociétés (Advanced Médical Technology ; Kistler Corporation...). Dans une version préférée, le système capteur comprend un corps d'épreuve flexible reliant la poignée à un bloc cylindrique. Un manchon est solidaire du bloc cylindrique et remonte jusqu'à la base de la poignée. Quatre jauges extensométriques sont disposées à intervalles réguliers autour du corps d'épreuve. Deux jauges situées à l'opposé l'une de l'autre sur le corps d'épreuve sont montées dans deux branches contiguës d'un premier pont de Wheatstone. Les deux autres jauges sont montées de la même façon dans un second pont. Les deux ponts permettent de mesurer les composantes dans un plan peφendiculaire à l'axe du coφs d'épreuve au repos, des forces exercées sur la poignée. Les signaux de mesure sont acheminés dans un conditionneur comprenant un amplificateur, lui-même relié à une interface numérisant les signaux- analogiques. Un bus relie l'interface à un microprocesseur et des moyens d'entrée/sortie.
Dans une autre version les forces exercées sur la poignée sont mesurées à l'aide d'un capteur de type piézoélectrique.
L'appareil peut être fixé sur toute structure stable, par liaison démontable ou permanente. Dans une variante de l'appareil, le système de fixation est une pince à trois mors. Le premier est solidaire du système capteur. Les deux autres mors pivotent sur deux axes portés par le premier mors. Une tige de serrage pivote au bout de l'un de ces deux mors et passe dans un étrier au bout de l'autre. Un écrou vient se visser derrière rétrier sur la tige de serrage pour resserrer la pince.
Dans les différentes variantes décrites, le système d'exploitation peut être relié à deux poignées, et traiter les signaux soit séparément, soit globalement. Les dessins annexés illustrent l'invention :
La figure 1 est une vue en perspective de l'appareil selon l'invention monté sur un dispositif d'exercice déséquilibrant.
La figure 2 représente en coupe verticale une vue partielle de l'appareil dans un premier mode de réalisation, comprenant une poignée, un système de fixation et un système capteur dont l'élément élastique est une gaine recouvrant l'extrémité inférieure de la poignée.
La figure 3 représente en coupe verticale une vue partielle de l'appareil dans un second mode de réalisation, comprenant une poignée et un système capteur dont l'élément élastique forme une pièce intermédiaire entre la base de la poignée et un bloc cylindrique.
La figure 4 représente le schéma bloc d'un système d'exploitation des signaux pour un système capteur selon les figures 2 ou 3.
La figure 5 représente le schéma d'un ensemble poignée-système capteur dans un mode particulier de réalisation comprenant des jauges extensométriques.
La figure 6 représente le schéma d'un mode de réalisation du système d'exploitation des signaux pour un système capteur selon la figure 5.
En référence à ces dessins, l'appareil comporte une poignée de maintien (1). Les pressions exercées par l'utilisateur sur la poignée sont détectées par un système capteur (2). L'ensemble est accroché à une structure stable (A), élément d'un dispositif déséquilibrant simulant la montée d'escalier (B), grâce à un système de fixation (3), par liaison démontable ou permanente. Le système capteur est relié à un système d'exploitation des signaux (4) traitant l'information et indiquant les sollicitations de la poignée par l'utilisateur.
Dans la forme particulière de réalisation selon la figure 2, la poignée (1) est constituée par une tige (1a) dont l'extrémité supérieure est libre et munie d'un moyen de préhension (1b) telle qu'une boule. Son extrémité inférieure est recouverte. d'une gaine élastique (6a), qui peut être en caoutchouc, l'ensemble étant inséré dans un support cylindrique (5a) fermé à une extrémité. Un capuchon (7a), dont le fond est percé d'un orifice de diamètre légèrement supérieur à celui de la tige qui le traverse, vient se visser sur le support cylindrique qui est fileté. Lorsque la poignée est sollicitée par l'utilisateur, la tige s'incline légèrement par rapport au support sous l'effet de la force exercée, grâce à l'élasticité du caoutchouc. Elle peut alors entrer en contact avec le capuchon. Le système de vissage du capuchon sur le support cylindrique permet de régler la sensibilité de l'appareil.
Le montage électrique (8a et 8b) représenté sur la figure 2 correspond au cas où la poignée (1), le support (5a) et le capuchon (7a) sont conducteurs, et la gaine élastique (6a) isolante. Un fil électrique (8a) est en contact avec le support cylindrique, qui assure la liaison électrique avec le capuchon. Un fil électrique (8b) est au contact de la poignée et traverse le support, isolé de celui-ci.
Le système de fixation de la figure 2 est une pince à trois zones de contact enserrant une barre (14) perpendiculaire à la figure. Un premier mors (9a) est solidaire du support (5a); les deux autres (9b et 9ç) pivotent sur deux axes (10a et 10b) portés par le premier. Une tige de serrage (11) pivotant au bout du deuxième mors (9b) passe dans un étrier (12) au bout du troisième mors (9ç) et resserre les deux contre la barre grâce à un écrou (13). Les trois zones de contact prennent une configuration triangulaire qui permet de presser aussi la barre contre le premier mors.
Dans une autre forme de réalisation selon la figure 3, l'élément élastique du système capteur forme une pièce intermédiaire (6b) entre la poignée (1) et un bloc cylindrique (5b) fileté. La poignée, la pièce intermédiaire et éventuellement le bloc cylindrique peuvent constituer une seule et même pièce, en matière plastique moulée par exemple. Un manchon cylindrique (7b) vient se visser sur le bloc cylindrique. La partie interne du manchon est évasée dans sa partie supérieure de manière à éviter l'usure.
Dans le mode particulier de réalisation du système d'exploitation des signaux selon la figure 4, celui-ci est relié électriquement à deux poignées et logé dans un boîtier. La fermeture d'un circuit électrique (8 ou 8') provoque le déclenchement d'un temporisateur (15). Le délai de temporisation est réglé de façon à éviter l'effet de rebond et laisser un laps de temps à la personne pour rétablir son équilibre. Pendant la temporisation, le courant de sortie alimente un témoin lumineux ou sonore (16) ainsi qu'un dispositif de comptage et d'affichage (17) (typiquement deux compteurs d'impulsions étages, reliés chacun à un afficheur 7 segments). Un compteur de temps (18) complète le montage. Le boîtier est accroché à proximité de l'utilisateur par une attache (19), qui peut être une pince.
Dans un mode de réalisation selon la figure 5, le système capteur comporte un coφs d'épreuve (6ç) flexible reliant la poignée (1) à un bloc cylindrique (5ç). Un manchon (7ç) est solidaire du bloc cylindrique et remonte jusqu'à la base de la poignée dont il limite l'amplitude maximale des oscillations. Quatre jauges extensométriques dont deux sont représentées (20a à 20d) sont disposées à intervalles réguliers autour du coφs d'épreuve.
Les jauges extensométriques sont montées dans deux ponts de Wheatstone comme représenté dans la figure 6. Deux jauges (20a et 20ç) situées à l'opposé l'une de l'autre sur le coφs d'épreuve et dont les résistances varient en sens opposé lors des déformations, sont montées dans deux branches contiguës d'un premier pont (21a). Les deux autres jauges (20b et 20ç) sont montées de façon similaires dans un deuxième pont (21b). Une source de tension (22) alimente les deux ponts. Les signaux de mesure sont acheminés dans un conditionneur du signal (23) comportant un amplificateur. Le conditionneur du signal est relié à une interface (24) numérisant les signaux reçus. Un bus de données (25) relie l'interface à un microprocesseur (26) et un ensemble d'entrée/sortie (27) comportant typiquement un système d'affichage, un clavier et une mémoire.

Claims

REVENDICATIONS
1. Appareil pour le diagnostic, la rééducation et l'entretien de la fonction d'équilibre qui peut être monté sur un dispositif d'exercice déséquilibrant, destiné, simultanément, à offrir à l'utilisateur placé dans des conditions déséquilibrantes une prise solide pour rétablir si besoin son équilibre et à détecter les recours à cette prise pour en contrôler l'usage, caractérisé par le fait qu'il comprend, d'une part, un ou deux ensembles constitués chacun par une poignée (1) montée sur un système capteur de force (2), lié par un système de fixation (3) sur ledit dispositif d'exercice déséquilibrant ou sur toute structure stable, et, d'autre part, un système d'exploitation des signaux électriques (4) provenant de chaque système capteur.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la poignée (1) est constituée par une tige (1a) dont l'extrémité inférieure est liée au système capteur (2) et l'extrémité supérieure libre et munie d'un moyen de préhension tel qu'une boule (1b).
3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le système capteur (2) comprend, d'une part, une gaine élastique (6a) recouvrant l'extrémité inférieure de la tige (1a), et, d'autre part, un support cylindrique (5a) fermé à une extrémité et dans lequel est insérée l'extrémité de ladite tige munie de sa gaine.
4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la paroi latérale du support cylindrique (5a) est filetée, et que le système capteur (2) comprend également un capuchon (7a), se vissant sur ledit support cylindrique, et dont le fond est percé d'un orifice traversé par la tige (1a), le diamètre dudit orifice étant légèrement supérieur à celui de ladite tige.
5. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le système capteur (2) est constitué, d'une part, par un bloc cylindrique (5b) fileté, relié à l'extrémité inférieure de la tige (1a) par une pièce intermédiaire (6b) flexible, et, d'autre part, par un manchon cylindrique (7b) se vissant sur ledit bloc cylindrique
6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le système d'exploitation des signaux (4) provenant du système capteur (2) comporte, d'une part, un avertisseur lumineux ou sonore (16) et, d'autre part, un dispositif de comptage et d'affichage (17) du nombre de sollicitations significatives.
7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le système capteur comprend, un corps d'épreuve (6ç) reliant la poignée (1) à un bloc cylindrique (5ç), quatre jauges extensométriques (20a à 20d) disposées à intervalles réguliers autour dudit coφs d'épreuve, et un manchon cylindrique (7ç) solidaire dudit bloc cylindrique et remontant jusqu'à la base de ladite poignée.
8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les jauges extensométriques sont montées dans deux ponts de Wheatstone, un premier pont (21a) comprenant dans deux branches contiguës deux des dites jauges (20a et 20ç) situées à l'opposé l'une de l'autre sur le corps d'épreuve (6ç) et un second pont (21b) comprenant les deux autres jauges (20b et 20d) dans un montage similaire.
9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le système d'exploitation comporte, un conditionneur (23) des signaux électriques provenant des ponts de Wheatstone, relié à une interface (24) qui numérise les signaux analogiques provenant dudit conditionneur, ladite interface communiquant par l'intermédiaire d'un bus (25) avec un microprocesseur (26) et des moyens d'entrée/sortie (27).
10. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le système de fixation (3) est une pince, comportant, d'une part, trois mors, le premier (9a) étant solidaire du système capteur (2), les deux autres (9b et 9ç) pivotant sur deux axes portés par le premier, et, d'autre part, une tige de serrage (11) pivotant au bout du deuxième mors (9b) et passant dans un étrier situé au bout du troisième mors (9ç).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2912981A1 (de) * 1979-03-31 1980-10-09 Heinz Dr Ing Bechlenberg Verfahren und vorrichtung zur wertmaessigen ermittlung von bewegungsvorgaengen sowie statisch oder dynamisch wirkenden muskelkraeften beim menschen
US4738269A (en) * 1982-08-16 1988-04-19 Nashner Lewis M Apparatus and method for sensory integration and muscular coordination analysis
US4824103A (en) * 1988-03-14 1989-04-25 Smidt Gary L Muscle Testing and exercising apparatus

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