FR2809615A1 - Electromechanical equipment for promoting flexure and extension of the lower limbs, comprises pivoting shoes and leg supports fitted to a motor driven trolley which slides to and fro on a rail - Google Patents

Electromechanical equipment for promoting flexure and extension of the lower limbs, comprises pivoting shoes and leg supports fitted to a motor driven trolley which slides to and fro on a rail Download PDF

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Abstract

A trolley (3) is fitted with pivoting shoes (5) which have adjustable straps (6) and receive the patient's feet. Leg supports (8) are also included and the trolley is driven to and fro on a rail (2) by a belt and motor (4). The motion of the trolley is adjustable by varying the position of sensors on the rail and the equipment is able to operate in modes to suit entirely passive patients or partially active patients

Description

La présente invention concerne un dispositif motorisé d'aide à la mobilisation des membres inférieurs du corps humain adapté aux patients de réanimation et d'unité de soins intensifs présentant une diminution des fonctions supérieures (d'origine artificielle ou non: patient anesthésié et/ou présentant atteinte directe des fonctions supérieures). The present invention relates to a motorized device for assisting in the mobilization of the lower limbs of the human body suitable for resuscitation patients and intensive care units having a decrease in upper functions (whether of artificial origin or not: anesthetized patient and / or with direct impairment of higher functions).

L'invention se rattache au secteur technique des appareils luttant contre les effets indésirables de l'hospitalisation prolongée en réanimation et unité de soins intensifs chez les patients aux fonctions supérieures diminuées. The invention relates to the technical sector of devices combating the undesirable effects of prolonged hospitalization in intensive care and intensive care unit in patients with impaired superior functions.

En réanimation et unité de soins intensifs, pour les patients aux fonctions supérieures altérées l'immobilisation prolongée à l'origine d'effets secondaires invalidants: atteintes neuro musculaires, atteintes articulaires, troubles de la circulation sanguine, atteintes trophiques. Ces effets secondaires sont responsables d'un allongement des durées de séjour et du temps de récupération après le séjour en réanimation et unité de soins intensifs. La mobilisation journalière de tous les membres du corps est donc nécessaire pour prévenir ces complications. Celle ci est actuellement effectuée par un personnel spécialisé (kinésithérapeutes) quand il est en nombre suffisant. Cette mobilisation génère une grande charge de travail, mais reste tout de même limitée dans le temps. In intensive care and intensive care, for patients with impaired upper functions prolonged immobilization causing disabling side effects: neuro-muscular damage, joint damage, blood circulation disorders, trophic damage. These side effects are responsible for an extension of the length of stay and the recovery time after the stay in intensive care and intensive care unit. The daily mobilization of all members of the body is therefore necessary to prevent these complications. This is currently carried out by specialized personnel (physiotherapists) when there are enough of them. This mobilization generates a large workload, but is still limited in time.

Le dispositif selon l'invention se propose de résoudre, chez les patients aux fonctions supérieures diminuées, le problème de l'immobilisation prolongée des membres inférieurs, en accompagnant et coordonnant le mouvement de flexion - extension des membres inférieurs qui met en jeu trois articulations (la hanche, le genou, la cheville). Il comporte en effet selon une première caractéristique, un chariot motorisé pouvant effectuer un mouvement de va et vient sur un rail linéaire. Le chariot est équipé de chausses conçues pour recevoir les pieds du patient et maintenir ses jambes dans un plan vertical. La motorisation du chariot est pilotée de telle façon qu'elle permet de 'adapter au niveau de vigilance du patient: Le mouvement est entièrement pris en charge la machine si le patient est totalement passif. En revanche, le déclenchement du mouvement est directement dépendant des sollicitations du patient quand ce dernier est capable d'esquisser une ébauche de mouvement. Une auto-adaptation du système, fonction de la capacité d'effort et de coordination de chaque patient, permet ensuite d'effectuer la totalité du mouvement de flexion - extension des membres inférieurs. The device according to the invention proposes to solve, in patients with reduced upper functions, the problem of prolonged immobilization of the lower limbs, by accompanying and coordinating the flexion movement - extension of the lower limbs which involves three joints ( hip, knee, ankle). According to a first characteristic, it indeed comprises a motorized carriage capable of performing a movement back and forth on a linear rail. The trolley is fitted with casings designed to receive the patient's feet and keep his legs in a vertical plane. The motorization of the trolley is controlled in such a way that it makes it possible to adapt to the level of alertness of the patient: The movement is fully supported by the machine if the patient is completely passive. On the other hand, the triggering of the movement is directly dependent on the patient's requests when the latter is able to sketch a draft of the movement. A self-adaptation of the system, depending on the effort and coordination capacity of each patient, then makes it possible to carry out the entire flexion movement - extension of the lower limbs.

Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente une de coté du dispositif de l'invention. La figure 2 représente une vue de face du dispositif de l'invention La figure 3 représente une vue de dessus du dispositif de l'invention. En référence à ces dessins, le dispositif constitué de quatre parties A) Un socle (1) constitué d'une plaque plane et rigide équipée d'un système de sangles permettant sa fixation stable sur tous types de lit médicalisé. Ce socle se place sous les jambes du patient. Il est donc placé sur la partie antérieure du lit médicalisé, en adéquation avec la morphologie de chaque patient. The accompanying drawings illustrate the invention. Figure 1 shows a side view of the device of the invention. Figure 2 shows a front view of the device of the invention Figure 3 shows a top view of the device of the invention. With reference to these drawings, the device consisting of four parts A) A base (1) consisting of a flat and rigid plate equipped with a system of straps allowing its stable attachment to all types of medical bed. This base is placed under the patient's legs. It is therefore placed on the front part of the medical bed, in line with the morphology of each patient.

B) Un système de translation motorise. Le système de translation en question est fixé rigidement sur le socle décrit en A). Il est composé d'un rail rectiligne (2) équipé d'un chariot (3) conçu de telle sorte que seul le mouvement de translation selon l'axe du rail est possible. Le chariot est mis en mouvement via courroie crantée et un jeu de roues dentées par un servomoteur (4) fixé rigidement au socle. B) A motorized translation system. The translation system in question is rigidly fixed to the base described in A). It is composed of a rectilinear rail (2) equipped with a carriage (3) designed so that only the translational movement along the axis of the rail is possible. The carriage is set in motion via a toothed belt and a set of toothed wheels by a servomotor (4) rigidly fixed to the base.

Le rail est équipé de capteurs dont fonction est de détecter le passage du chariot. Le positionnement de ces capteurs est réglable le long du rail de façon à ajuster l'amplitude des mouvements de va et vient du chariot ' la morphologie du patient. Par ailleurs, le moteur est équipé d'un codeur permettant de reperer précisément la vitesse et la position de l'arbre moteur. De plus, le système est équipé capots permettant d'éviter tout risque de coincement avec les parties mobiles du dispositif. The rail is equipped with sensors whose function is to detect the passage of the carriage. The positioning of these sensors is adjustable along the rail so as to adjust the amplitude of the movements back and forth of the carriage 'the morphology of the patient. In addition, the motor is equipped with an encoder making it possible to pinpoint the speed and the position of the motor shaft. In addition, the system is fitted with covers to avoid any risk of jamming with the moving parts of the device.

C) Deux chausses (5) réglables en fonction de la morphologie des pieds de chaque patient (système coulissant - bloquant à l'embase de la chausse) et fixées au niveau du talon sur un axe solidaire du chariot mobile. Les pieds du patient sont maintenus fixes dans les chausses à l'aide de sangles réglables (6). Pour maintenir l'articulation de la cheville en position neutre pendant tout le mouvement, les chausses ont la possibilité de pivoter autour de l'axe (7) qui les relie au chariot. Pour limiter mouvements des membres inférieurs au simple mouvement de flexion - extension et rendre impossible des mouvements latéraux parasites risquant d'entrainer une position non adaptée des trois articulations hanche, genou et cheville, les jambes sont maintenues à l'aide dispositif latéral (8) solidaire des chausses remontant et immobilisant le haut du mollet. Afin d'éviter les risques de compression et de frottement, tous les points de contact (talon, plat du pied et mollet) sont revêtues de matière souple. Enfin chaque chausse pourra être désolidarisée du chariot pour rendre possible le mouvement de flexion - extension d'un seul membre inférieur. C) Two bags (5) adjustable according to the morphology of the feet of each patient (sliding system - blocking at the base of the shoe) and fixed at the heel on an axis integral with the mobile carriage. The patient's feet are kept fixed in the cuffs using adjustable straps (6). To keep the ankle joint in a neutral position during the entire movement, the shoes have the possibility of pivoting around the axis (7) which connects them to the carriage. To limit movements of the lower limbs to the simple flexion - extension movement and to make it impossible for parasitic lateral movements which risk causing an unsuitable position of the three hip, knee and ankle joints, the legs are supported using the lateral device (8) attached to the breeches going up and immobilizing the top of the calf. In order to avoid the risks of compression and friction, all the contact points (heel, flat foot and calf) are coated with flexible material. Finally each shoe can be detached from the carriage to make possible the flexion movement - extension of a single lower limb.

D) Un système de pilotage et de gestion des paramètres de fonctionnement du système. Ce système de commande est composé d'un système informatique (automate programmable), du logiciel de commande, d'une carte électronique de commande du moteur, d'une carte électronique de gestion des entrées sorties logiques du système et d'une interface homme/machine. Les fonctions remplies par les systèmes de commande sont les suivantes commande de la vitesse, du couple et de l'amplitude du mouvement du chariot selon deux modes de fonctionnement dont la mise en oeuvre est paramétrable par l'intermédiaire de l'interface homme/machine . Le premier mode de commande appelé "mouvement totalement controlé" assure une prise en charge totale des mouvements du chariot. Il est adapté à un patient entièrement passif. Dans ce cas, le système effectue un nombre de cycle donné à une vitesse donnée avec une fréquence donnée. Ces trois paramètres sont saisies sur l'interface homme/machine. L'amplitude du mouvement est déterminée par la position des capteurs. Le second mode de contrôle appelé "mouvement partiellement contrôlé " assure une prise en charge du mouvement adaptée au niveau de vigilance du patient et de sa tonicité musculaire. Dans cas, le système déclenche un cycle sur sollicitation du patient par détection d'une variation angulaire significative (seuil ajustable) de la position de l'axe moteur. Une fois le cycle déclenché, le système fourni une aide au déroulement complet du cycle en fonction de la capacité d'effort et de la tonicité musculaire du patient. Le système donc adapter la vitesse et le couple fournis par le moteur afin d'effectuer le cycle à une vitesse donnée. Par ailleurs, au bout d'un certain temps de latence fonction de la fréquence cycle désirée, si aucune sollicitation du n'a été détectée, le système effectue un cycle selon le mode mouvement totalement contrôlé . D) A system for steering and managing the operating parameters of the system. This control system is composed of a computer system (programmable logic controller), control software, an electronic motor control card, an electronic card for managing the system logic inputs and outputs and a human interface. /machine. The functions fulfilled by the control systems are the following control of the speed, the torque and the amplitude of the movement of the carriage according to two modes of operation the implementation of which can be parameterized via the man / machine interface . The first control mode called "fully controlled movement" provides full support for the movements of the carriage. It is suitable for a fully passive patient. In this case, the system performs a given number of cycles at a given speed with a given frequency. These three parameters are entered on the man / machine interface. The range of motion is determined by the position of the sensors. The second control mode called "partially controlled movement" provides movement management adapted to the patient's level of alertness and muscle tone. In this case, the system triggers a cycle at the request of the patient by detection of a significant angular variation (adjustable threshold) of the position of the motor axis. Once the cycle has started, the system provides assistance with the complete course of the cycle depending on the effort capacity and muscle tone of the patient. The system therefore adapts the speed and the torque supplied by the motor in order to carry out the cycle at a given speed. Furthermore, after a certain latency period as a function of the desired cycle frequency, if no stress has been detected, the system performs a cycle according to the fully controlled movement mode.

Enfin, quel que soit le mode de fonctionnement, le système de pilotage assure un contrôle du couple fourni par le moteur en fonction de la position du chariot. Si la valeur du couple dépasse un seuil paramétrable, le mouvement s'arrête immédiatement et une alarme sonore est déclenchée.Finally, whatever the operating mode, the control system ensures control of the torque supplied by the motor depending on the position of the carriage. If the torque value exceeds a configurable threshold, the movement stops immediately and an audible alarm is triggered.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1) Dispositif pour assurer le mouvement de flexion - extension des membres inférieurs des patients présentant une diminution des fonctions supérieures dans le cadre de la réanimation et des unités de soins caractérisé en ce qu'il comporte un chariot (3) doté d'une motorisation pilotée (4) et équipé de chausses (5) pouvant effectuer un mouvement de va et vient sur un rail (2)solidaire d'un socle plan (1).1) Device for ensuring the flexion movement - extension of the lower limbs of patients with a decrease in upper functions in the context of resuscitation and care units characterized in that it comprises a trolley (3) provided with a motorization piloted (4) and equipped with shoes (5) capable of performing a back and forth movement on a rail (2) secured to a flat base (1). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le socle plan (1) est équipé d'un système de sangle permettant sa fixation stable sur tout type de lit médicalisé.2) Device according to claim 1 characterized in that the flat base (1) is equipped with a strap system allowing its stable fixing on any type of medical bed. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé ce que le chariot (3) coulisse selon un mouvement de translation sur un rail (2) fixé rigidement sur le socle (1) et est mis en mouvement via une courroie crantée et un jeu de roues dentées un servomoteur (4) fixé rigidement au socle.3) Device according to claim 1 or claim 2 characterized in that the carriage (3) slides in a translational movement on a rail (2) rigidly fixed on the base (1) and is set in motion via a toothed belt and a set of toothed wheels a servomotor (4) rigidly fixed to the base. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le rail (2) est équipé de capteurs dont la position est réglable le long du rail dont la fonction est de permettre l'ajustage de l'amplitude du mouvement du chariot (3) à la morphologie du patient.4) Device according to any one of the preceding claims characterized in that the rail (2) is equipped with sensors whose position is adjustable along the rail whose function is to allow the adjustment of the amplitude of movement of the carriage (3) the patient's morphology. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le chariot est équipé, via un axe autour duquel elles peuvent coulisser, de deux chausses (5) réglables par un système de sangle (6) en fonction de la morphologie des pieds du patient.5) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the carriage is equipped, via an axis around which they can slide, with two liners (5) adjustable by a strap system (6) according to the morphology of the feet of the patient. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les chausses (5) sont munies d'un dispositif latéral (8) remontant et immobilisant le haut du mollet du patient dans le but de prévenir tout mouvement parasite.6) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the shoes (5) are provided with a lateral device (8) rising and immobilizing the top of the patient's calf in order to prevent any parasitic movement. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend un système de pilotage qui agit sur la motorisation du chariot (3) en fonction d'information issues des capteurs positionnés le long du rail (2), codeur équipant le servomoteur (4), de la carte de commande du servomoteur, ledit système de pilotage déterminant deux modes de fonctionnement - un premier mode de pilotage appelé "mouvement totalement controlé" qui est adapté à des patients entièrement passifs et impose le nombre de cycle, la vitesse des cycles, la fréquence des cycles; - un second mode de pilotage appelé "mouvement partiellement contrôlé" qui est adapté aux patients partiellement actifs et déclenche un cycle sur sollicitation du patient par détection d'une variation angulaire de l'axe du servomoteur (4) et permet l'adaptation de la vitesse et du couple fournis par le servomoteur (4) afin d'effectuer le cycle à une vitesse donnée.7) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a control system which acts on the motorization of the carriage (3) as a function of information coming from the sensors positioned along the rail (2), encoder equipping the servomotor (4) with the servomotor control card, said control system determining two operating modes - a first control mode called "fully controlled movement" which is suitable for fully passive patients and imposes the number of cycles , the speed of the cycles, the frequency of the cycles; - a second control mode called "partially controlled movement" which is suitable for partially active patients and triggers a cycle on patient request by detecting an angular variation of the axis of the servomotor (4) and allows the adaptation of the speed and torque supplied by the servomotor (4) in order to perform the cycle at a given speed. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le système de pilotage comporte une interface homme / machine par l'intermédiaire de laquelle les paramètres de vitesse couple, fréquence, seuils, type de mode de fonctionnement sont paramétrables.8) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the control system comprises a man / machine interface by means of which the parameters of speed torque, frequency, thresholds, type of operating mode can be configured.
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Date Code Title Description
RN Application for restoration
FC Favourable decision of inpi director general on an application for restauration.
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Effective date: 20060228