WO2024069114A1 - Dispositif et procédé de massage du pied - Google Patents

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WO2024069114A1
WO2024069114A1 PCT/FR2023/051514 FR2023051514W WO2024069114A1 WO 2024069114 A1 WO2024069114 A1 WO 2024069114A1 FR 2023051514 W FR2023051514 W FR 2023051514W WO 2024069114 A1 WO2024069114 A1 WO 2024069114A1
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WO
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foot
protrusions
arch
base
growths
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/051514
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English (en)
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Hugo LAURENT
Clément ANKAOUA
Maria-Luisa LE BELLER
Original Assignee
Millet Innovation
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Publication date
Application filed by Millet Innovation filed Critical Millet Innovation
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    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
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    • A43B7/14—Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts
    • A43B7/1405—Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form
    • A43B7/1455—Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form with special properties
    • A43B7/146—Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form with special properties provided with acupressure points or means for foot massage
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29D35/12—Producing parts thereof, e.g. soles, heels, uppers, by a moulding technique
    • B29D35/14—Multilayered parts
    • B29D35/142—Soles
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2205/00—Devices for specific parts of the body
    • A61H2205/12—Feet
    • A61H2205/125—Foot reflex zones

Definitions

  • the present invention relates to a foot massage device intended to be placed under all or part of the foot and at least under the arch of the foot, and a method for massaging the foot using such a device.
  • an orthopedic insole comprising a plurality of cushion-type layers, provided on the sole surface, and comprising a first cushion-type layer in a forefoot articulation zone, a second layer of cushion type in a transition zone between the metatarsal and tarsus, and a third cushion type layer in the midfoot transition zone.
  • a shoe comprising an upper, an element stimulating blood flow and a sole element, the sole element retaining a fluid pump, a fluid reservoir usable for receiving fluid at high pressure from the pump through a first valve and a second valve operable to activate the blood flow stimulating element under the control of a processor.
  • WO2019209642A1 describes a massaging sole comprising bulges whose flexion causes a massaging effect on the foot. This document teaches how to modulate the flexibility and shape - height and width - of the bulges to encourage their flexion and thus maximize the massage effect.
  • US20190142107A1 also describes soles provided with protuberances or hollow projections providing a presumed massage effect and at the very least comfort.
  • Mod embodiments relate to a foot massage device, intended to be placed under all or part of the foot and at least under the arch of the foot, and comprising a front face intended to be in contact with the foot, in which the front face of the device comprises a plurality of non-hollow outgrowths intended to come into contact with the arch of the foot to exert pressure thereon capable of improving venous return, each outgrowth having a base, an apex, a height and a shape determining the volume occupied by the 'outgrowth.
  • the growths are made of an incompressible or moderately compressible flexible material having a Poisson's ratio greater than 0.30, and are shaped and arranged in such a way that a flattening of the growths causes a spreading of them which fills all or part of the volume between each of them and significantly increases the surface of the device in contact with the foot.
  • the protrusions are shaped and arranged so that a 50% reduction in their height causes a spreading of them which fills the volume between each of them in a proportion of at least 60%.
  • the protrusions are shaped and arranged in such a way that a 50% reduction in their height causes a spreading of them which fills the volume between each one. of them in a proportion of at least 90%.
  • the protrusions are made of a material having a shore A hardness of between 5 and 40 measured in accordance with the ISO 48-4 standard.
  • the outgrowths have an increasing height as they approach the maximum arching zone of the arch of the foot.
  • the growths have, between their base and their top, a constant or variable height of between 1.5 mm and 25 mm.
  • the device is intended to also cover the heel and the sole of the foot and comprises protrusions at least in a region of the forefoot corresponding to the metatarsophalangeal line, and at least on the periphery of the heel .
  • the outgrowths are substantially hemispherical in shape and have a height of between 0.25 times and 2.5 times the width of their base. This dimensioning can be provided, in certain embodiments, at least in the arch region.
  • the spacing between two protrusions is between 0.1 times and 0.5 times the width of the protrusions or the average value of their respective widths if they are not not identical.
  • the growths are made of an elastomeric material.
  • the growths are made of a material chosen from the group comprising Styrene Ethylene Butylene Styrene, a silicone gel, in particular PolyDimethylSiloxane, a Polyurethane foam, an Ethylene-Vinyl Acetate foam, Polyvinyl chloride and EPDM rubber.
  • the device comprises a base intended to support at least the heel and the arch of the foot, and a flexible layer assembled on the rigid base and in which the protrusions are formed.
  • the base is thermoformable at a temperature between 60° and 80° C.
  • the base is made of a material included in the group comprising Poly Cyclohexylenedimethylene Terephthalate Glycol, Glycolized Polyethylene Terephthalate, Polycaprolactone, polylactide type polyester, ethylene vinyl acetate, polyurethane, polyethylene , polypropylene and a thermoformable resin.
  • Embodiments also relate to a method of manufacturing and shaping a device as described above, comprising an initial step of manufacturing the device at the end of which the base has a determined shape, and a step of thermoforming of the base to adapt its arch region to the shape of a user's foot, the thermoforming step comprising the steps of bringing the device to a thermoforming temperature, for example by immersion in boiling water, applying the device against the foot while it is still warm and within a thermoforming temperature range, and applying pressure under the device, in the arch region, to thermoform the device to the shape of the arch plantar.
  • a thermoforming temperature for example by immersion in boiling water
  • Embodiments also relate to a method of manufacturing a device as described above, by two-material injection into a mold comprising a first cavity intended to receive by injection a material forming the base of the device, and a second cavity receiving, after injection of the base, a material forming the flexible layer.
  • Embodiments also relate to a method of massaging the foot for non-therapeutic purposes, by means of a device intended to be placed under all or part of the foot and at least under the arch of the foot, the device comprising a front face intended to be in contact with the foot, the method comprising providing, on the front face of the device, a plurality of non-hollow protrusions intended to come into contact with the arch of the plantar to exert a pressure capable of improving venous return, each growth having a base, a top, a height and a shape determining the volume occupied by the growth, the growths being made of an incompressible or moderately compressible flexible material having a Poisson's ratio greater than 0.30, and being shaped and arranged so that their flattening causes a spreading of these which fills all or part of the volume between each of them and significantly increases the surface of the device in contact with the foot, the method comprising a first phase of ejection of blood by localized pressure of each growth on the area of the foot opposite which it is
  • the method comprises the provision, at least in one region of the device, of protrusions shaped and arranged in such a way that a 50% reduction in their height causes a spreading of these which fills the space. volume between each of them in a proportion of at least 60%.
  • the method comprises the provision, at least in the arch region of the device, of outgrowths shaped and arranged in such a way that a 50% reduction in their height causes a spreading of these which fills the volume between each of them in a proportion of at least 90%.
  • the protrusions are made of a material having a shore A hardness of between 5 and 40 measured in accordance with the ISO 48-4 standard.
  • the growths are given an increasing height by approaching the maximum arch zone of the arch of the foot.
  • the protrusions, between their base and their top are given a constant or variable height of between 1.5 mm and 25 mm.
  • the device is intended to also cover the heel and the sole of the foot, the method also comprising providing protrusions at least in a region of the forefoot corresponding to the metatarsophalangeal line, and at least around the heel.
  • the growths are given a substantially hemispherical shape and a height of between 0.25 times and 2.5 times the width of their base.
  • the growths are made of an elastomeric material.
  • FIG. 1 is a partial sectional view of an exemplary embodiment of the device
  • Figure 2 shows the device of Figure 1 facing part of the foot
  • FIG. 1 shows a first phase of support of the foot on the device of Figure 1
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of the device of Figure 1
  • FIG. 8 shows an example of application of the device of Figure 1 to the production of a sole
  • Figure 9 shows the sole of Figure 8 in a right profile view
  • Figure 10 shows the sole of Figure 8 in a left profile view
  • FIG. 11 shows another example of application of the device of Figure 1
  • - Figure 12 illustrates a method of manufacturing the sole of the figure
  • the plantar pump ensures the reflux towards the heart of the blood contained in the venous sole, by crushing the soft tissues of the foot when the weight of the body is applied to the foot.
  • the foot can in fact be seen as a “reservoir” for the blood network, located at the end of the lower limbs, because it is covered by a particularly developed superficial and deep venous network, mainly at the level of the plantar sole, commonly called “veinous sole”.
  • the two mechanisms of the plantar pump and the muscular pump act in coordination with the phases of the step, and the initiation of venous return from the lower limbs is carried out by the activation of the plantar pump when the foot comes into contact with the ground. and supports the weight of the body.
  • a massage device designed to exercise at several points of the plantar sole localized pressure movements followed by displacements of the pressure points, as is done during a manual massage, in order to expel blood from the soft tissues more effectively than known devices.
  • Such a device is essentially intended to be arranged under the arch of the foot, but can also be used to act on other areas of the foot.
  • FIG. 1 An example of such a device 10 is illustrated in Figure 1 in a partial sectional view.
  • the device 10 is intended to be placed under all or part of the foot and at least under the arch of the foot. It comprises a layer 11 of a flexible and incompressible or moderately compressible material, the front face of which comprises a plurality of protrusions 12 intended to come into contact with the plantar sole to exert a pressure capable of improving venous return.
  • Each protrusion 12 has a base 120 (materialized by a dotted line), a vertex 121, a height h and a shape, here hemispherical, which determines the volume occupied by the excrescence for a given height h thereof.
  • the protrusions 12 have, between their base and their top, a constant or variable height h, preferably between 1.5 mm and 5 mm, but which can, in certain embodiments, reach 25 mm. In the embodiment shown, the protrusions 12 are of the same height. Due to the flexibility of the material forming the layer 11, the protrusions 12 are perceived as “soft” when pressed with a finger. They are shaped and arranged in such a way that their flattening under the action of the foot causes a spreading of these which fills all or part of the void volume between each of them and significantly increases the surface of the device 10 at foot contact. More particularly, the function of the protrusions 12 is to use the weight of the user to perform an action similar to a massage of the plantar sole, as will be better understood by referring to Figures 2 to 4.
  • Figure 2 shows the device 10 at a time when the foot 5 does not yet exert pressure on the protrusions 12.
  • Figure 3 shows the device 10 at a time when the foot 5 begins to crush the protrusions 12 and
  • Figure 4 shows the device 10 at a moment when the foot 5 exerts a maximum crushing force on the protrusions 12.
  • the reference 52 designates the soft tissues of the plantar sole 51 and the reference 53 designates the bone structure of the foot 5, which is covered by the soft tissues 52.
  • the venous sole 50 is schematized by a horizontal vein 50a extending into the soft tissues 52 , and by a set of vertical veins 50b going back towards the heart.
  • the function of the protrusions 12 is to locally compress the soft tissues 52 of the plantar sole, quite deeply initially, as one would do during a massage by applying finger pressure to an area to be massaged.
  • their low hardness which is preferably adapted to the hardness of the soft tissues, allows them to flatten and spread under the prolonged action of the weight of the body and to "drive" the soft tissues away. blood located between the growths 12, as one would do during a massage by moving the finger.
  • the device 10 implements the following phases:
  • the growths 12 flatten and spread out, filling all or part of the space between each of them. This spreading significantly increases the surface of the device 10 in contact with the foot, such that the compressed growths together form an increased surface which exerts venous return pressure on areas of the foot not used during the first ejection phase. blood, as shown by arrows.
  • each surface portion of the plantar sole 51 is compressed during the second phase, to eject the blood residing there.
  • Such a massage effect cannot be achieved with growths which flex under pressure and cause a massage effect unrelated to that described here, with additionally an unpleasant floating effect underfoot.
  • the classic flexing growths generate a localized static pressure which lacks a deformation to expel the blood located between such growths.
  • the massaging action carried out by each protuberance 12 facing the area of the foot facing it is therefore analyzed as the combination of localized pressure followed by a movement.
  • Such a movement makes it possible to better “drive” the blood from the soft tissues and veins, and significantly improves the effectiveness of the massage of the plantar pump compared to known massage devices.
  • the material forming layer 11 must be neither too hard nor too flexible.
  • a soft material would crush too quickly and would not penetrate the soft tissues 52 of the plantar sole.
  • a material that is too hard would easily penetrate the soft tissues 52 but would not spread to form the aforementioned increased surface area, which exerts venous return pressure on areas of the foot not used during the first phase of blood ejection.
  • a flexible material but having a hardness greater than that of soft tissues will preferably be chosen.
  • a material having a Shore A hardness of between 5 and 60, preferably between 5 and 40, measured in accordance with the ISO 48-4 standard makes it possible to apply an effective deformation to the sole plantar during the first phase of blood ejection, while being capable of spreading during the second phase of blood ejection.
  • the material forming layer 11 must not be too compressible, without which the outgrowths 12 would not spread out to fill all or part of the space between each of them.
  • the material forming the layer must be perfectly incompressible, and therefore have a Poisson's ratio equal to 0.5.
  • a material having a Poisson's ratio greater than 0.30 i.e.
  • a compression rate less than 50% makes it possible to implement the device in conjunction with a judicious choice of the shape of the growths. For example, if the Poisson's ratio of the material used is closer to 0.3 than to 0.5, it may be advantageous to give the outgrowths a shape allowing them to occupy the largest possible volume for a given height h and a width I of their given base, in order to take into account their partial compressibility.
  • layer 11 is made with an elastomer material. More generally, and according to studies carried out by the applicant, a material selected from the following list of materials may be retained:
  • SEBS Styrene Ethylene Butylene Styrene
  • a silicone gel in particular PolyDimethylSiloxane or “PDMS”,
  • EPDM Ethylene-Propylene-Diene Monomer rubber
  • the flattening and spreading of the growths must fill all or part of the space between each of them, to obtain the increased surface which exerts venous return pressure on areas of the foot not used during the first phase of blood ejection.
  • too large a space must not be left between each excrescence, otherwise they will not be able to fill the volume of void which separates them.
  • Theoretical calculations or simulations of calculation of occupation of the void volume in different situations of crushing of the growths can allow those skilled in the art to determine the optimal spacing between them, depending on:
  • a shape of substantially hemispherical protrusion which can be defined by a height of between 0.25 times and 2.5 times the width of the base of the protrusion, i.e. a shape having a rounded top whose ratio between height and width does not exceed the aforementioned limit of 2.5 so that the growth does not buckle (i.e. does not bend) under the pressure exerted by the foot,.
  • Figures 5 and 6 illustrate an example of a mathematical approach for determining optimal spacing between hemispherical-shaped protrusions of the same size and equidistant.
  • D is the distance between their centers
  • e the distance separating them (edge-to-edge distance)
  • r their radius
  • I is the width of their base, here twice their radius r.
  • obtaining the targeted massage effect does not necessarily require that there remain no empty space in the increased surface which exerts venous return pressure on areas of the foot not used during the first phase of ejection of blood.
  • the growths or part of them are shaped and arranged in such a way that a 50% reduction in their height causes a spreading of them which fills the volume between each of them in a proportion of at least 60%. In a preferred embodiment, filling this volume is at least 90% in the arch region, for a 50% reduction in the height of the growths.
  • the spacing between two protrusions should preferably be between 0.1 times and 0.5 times the width of the protrusions or the average value of their respective widths if they are not identical.
  • the protrusions 12 of the device 10 are intended to be arranged at least under the arch of the foot. In the absence of pressure from the foot, the growths must be in contact with the foot or very close to the foot in order to initiate, from the first contact of the foot on the ground, the first phase of blood ejection illustrated in Figure 3
  • the vertices 121 of the protrusions 12 extending under the arch of the foot, or a majority of them must be in contact with the foot or be very close to the foot.
  • several embodiments of the device can be considered.
  • layer 11 is assembled on a rigid base of flat shape, non-thermoformable, intended to support at least the heel and the arch of the foot, and optionally the forefoot.
  • the growths have an increasing height as they approach the maximum arch area of the arch of the foot, so that the top of each is as close as possible to the soft tissues of the arch of the foot.
  • layer 11 is assembled on a rigid base of flat but thermoformable shape, designed to support at least the heel and the arch of the foot, and optionally the forefoot.
  • the protrusions can all be the same height if the rigid base is then thermoformed to adjust to the shape of a user's foot.
  • the top of each outgrowth will in this case be very close to the soft tissues of the user's arch thanks to the shape given to the base.
  • the layer 11 is assembled on a rigid or non-rigid base, which has been previously thermoformed to fit to the shape of a user's foot. It may be an insole that has been custom-made from the imprint of a foot, for example an orthopedic insole made by a podiatrist, in cork, foam or high-density latex.
  • the growths can, as before, all be of the same height, unless the doctor wishes to treat a particular area of the arch of the foot.
  • the layer 11 can be associated with a rigid base of anatomical shape, thermoformable or having been thermoformed from a typical arch model of the arch of the foot, without specifically adjusting it to the shape of the foot of a determined user (generic anatomical shape).
  • the outgrowths can also have an increasing height approaching the maximum arching zone of the arch of the foot, but to a lesser extent than in the first embodiment.
  • FIG. 7 An exemplary embodiment of the device 10 is shown in Figure 7 in a top view.
  • layer 11 is intended to cover the heel and the forefoot in addition to the arch of the foot, i.e. the entire foot with the exception here of a central area of the heel.
  • Layer 11 is here provided with hemispherical outgrowths. Thus, the growths which appear when viewed from above as having a wider base than the others, are growths of greater height.
  • the layer 11 comprises a first set of protrusions 12 which have an increasing height approaching the maximum arch zone of the arch of the foot, and a second set of protrusions 13 which extend over an area corresponding to the periphery of the heel .
  • the height of the protrusions 13 increases as it approaches the periphery of the perimeter zone of the heel, without however reaching the same height as the protrusions 12 located opposite the maximum arch zone of the arch of the foot.
  • Layer 1 also includes growths 14 in a region of the forefoot corresponding to the metatarsophalangeal line, presenting along this line a row of growths 14 higher than those of adjacent rows, but lower than the growths 12 located opposite the maximum arch zone of the arch of the foot.
  • layer 11 includes a plurality of other protrusions of lesser height on the rest of its surface, the “massaging” effect of which is less than that of the protrusions 12, 13, 14 without however being considered of no interest.
  • Figures 8, 9 and 10 illustrate respectively by a bottom view, a right profile view and a left profile view an example of application of the device to the production of a sole 30.
  • the sole 30 comprises the layer 11 of Figure 7 assembled on a rigid base 20.
  • the base 20 covers the heel and the arch without covering the forefoot region. It optionally includes an orifice 21 in a central region of the heel through which we see the layer 11, corresponding to the part of the layer 11 devoid of protrusion (Fig. 13).
  • the rigid base 20 here has an anatomical shape and has been preformed or molded so as to correspond to a generic foot shape. It thus presents a surface for receiving the layer 11 which is not flat and which notably comprises a raised part 22 in the arch region of the foot.
  • the basic shape 20 can further be adjusted by thermoforming for a perfect fit to a user's foot.
  • the layer 11 only includes protrusions of the same shape and the same height 12.
  • the layer 11 is then associated with a rigid base of anatomical shape which preferably has a greater arch in the region arch of the foot as the base 20 of the sole shown in Figures 8 to 10 and which can also, in certain embodiments, be adjusted by thermoforming to the shape of the foot of a specific user.
  • the rigid base 20 is thermoformable at a temperature between 60° and 80° C and is adjusted to the shape of a user's foot using a simple and inexpensive process.
  • a sole 30 of the type shown in Figures 8 to 10 we first industrially manufacture a sole 30 of the type shown in Figures 8 to 10, by giving the base 20 a substantially flat shape or an anatomical shape having curvatures corresponding to a generic shape of the foot. If the base has a flat shape or if its generic anatomical shape does not perfectly suit the user, the base 20 is thermoformed by the user himself to finely adjust it to his foot. This step is carried out by the user as follows:
  • the sole 30 is brought to a thermoforming temperature of base 20, for example by immersing it in boiling water,
  • thermoforming temperature range of base 20 for example a temperature between 60 and 80°
  • the user then exerts pressure under the base 20, in the arch region, to give it the shape of the arch of the foot.
  • Tests have shown that it is not necessary to protect the user's foot with an insulated sock during the thermoforming phase, if the sole temperature is around 75°C or less.
  • the base could be thermoformed using a heated mold including the user's foot print.
  • the base 20 can be made using various materials, some of which can be thermoformable in the above-mentioned temperature range. These include:
  • thermoformable resin
  • the sole 30 shown in Figures 8 to 10 or any other variation thereof is manufactured by means of a process bi-material injection mold in a two-cavity mold. This process makes it possible to produce a base 20 that is thermoformable or not and has any desired shape. It is implemented by means of a first material M1 making it possible to manufacture the base 20 and a second material M2 making it possible to manufacture the layer 1 1. Examples of such materials M1 and M2 have been given above.
  • a bi-material injection machine is shown schematically in a sectional view in Figure 12.
  • the machine comprises a first injection line 510 which is connected upstream to a hopper (not shown) receiving granules of the first material M1 .
  • the line 510 includes heating collars which allow the softening of the material M1, and a rotating endless screw which pushes the material M1 softened and in the pasty state towards a first injector 61.
  • a second injection line 520 of the same structure as the first, is connected upstream to a hopper (not shown) receiving granules of the second material M2, the line 520 bringing the material M2 in the pasty state to a second injector 62.
  • the machine also includes a mold 70 comprising a first impression 71 having the desired shape of the base 20, and a second impression 72 having the desired shape of the layer 11 assembled on the base 20, i.e. the shape of the sole 30 to be manufactured .
  • the mold 70 also comprises a channel 81 for injecting the material M1 into the cavity 71, having an inlet connected to an outlet of the injector 61, and a channel 82 for injecting the material M2 into the cavity 72 , having an input connected to an output of the injector 62.
  • the machine also includes a rotating part 90 equipped with sliding ejection fingers 91, 92.
  • the rotating part 90 makes it possible to bring the base 20 into the second impression 72 once this has been produced by injection of material M1 into the first imprint 71, so that it is covered by the material M2.
  • the rotating part 90 is moved away from the mold 70, in order to extract the base 20 from the first impression 71, then rotates half a turn to bring the base 20 opposite the second impression 72, then is brought closer to the mold 70 again to insert the base 20 in the second imprint 72.
  • the rotating part 90 comprises, opposite each imprint 71, 72, microcavities into which the material M1 penetrates, thus creating micro-connections allowing at the base 20 to remain attached to the rotating part 90 during its transport to the cavity 72.
  • the rotating part 90 is again moved away from the mold 70 and the sliding fingers 91, 92 push the base 20 forward so as to break the micro-connections which hold it to the part 90 and thus eject the sole 30.
  • the two materials M1, M2 being injected hot and in the pasty state, chemical bonds are formed between the base 20 and the layer 11 ensuring the cohesion of the whole.
  • the injection phases of the material M1 and the material M2 can be concomitant, which makes it possible to double the production rate, a base 20 being produced by injection while a layer 11 is injected onto a base 20 previously produced, a sole 30 being ejected from the part 90 before each of its rotations.

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Abstract

Le dispositif (10) de massage du pied est prévu pour être disposé sous tout ou partie du pied (5) et au moins sous la voûte plantaire. La face avant du dispositif comprend une pluralité d'excroissances (12) non creuses destinées à venir au contact de la voûte plantaire pour y exercer une pression apte à améliorer le retour veineux, chaque excroissance présentant une base, un sommet, une hauteur et une forme déterminant le volume occupé par l'excroissance. Les excroissances sont en une matière souple incompressible ou moyennement compressible présentant un coefficient de poisson supérieur à 0,30, et sont conformées et agencées de manière à ce qu'un aplatissement des excroissances provoque un étalement de celles-ci qui comble tout ou partie du volume entre chacune d'elles et augmente de manière significative la surface du dispositif en contact avec le pied.

Description

Dispositif et procédé de massage du pied
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un dispositif de massage du pied prévu pour être disposé sous tout ou partie du pied et au moins sous la voûte plantaire, et un procédé de massage du pied au moyen d’un tel dispositif.
ARRIERE-PLAN
Il est connu de réaliser des semelles présentant des moyens pour exercer sur une région du pied un mouvement de massage aidant ou facilitant le fonctionnement de la pompe plantaire.
On connaît notamment par US7380352 ou EP0971606 une semelle orthopédique comportant une pluralité de couches de type coussin, prévues sur la surface de semelle, et comprenant une première couche de type coussin dans une zone d'articulation d'avant-pied, une deuxième couche de type coussin dans une zone de transition entre le métatarse et le tarse, et une troisième couche de type coussin dans la zone de transition de mi-pied.
On connaît également, par CA 2827485 ou WO 2012/110763, une chaussure comprenant une empeigne, un élément stimulant le débit sanguin et un élément de semelle, l'élément de semelle retenant une pompe à fluide, un réservoir de fluide utilisable pour recevoir du fluide à une pression élevée provenant de la pompe par l'intermédiaire d'une première valve et d'une seconde valve utilisable pour activer l'élément stimulant le débit sanguin sous la commande d’un processeur.
On connaît également les sandales ou semelles à picots disponibles dans le commerce sous diverses marques, ayant une fonction présumée de massage du pied. Notamment, WO2019209642A1 décrit une semelle massante comprenant des renflements dont la flexion provoque un effet de massage du pied. Ce document enseigne de moduler la souplesse et la forme - hauteur et largeur - des renflements pour favoriser leur flexion et ainsi maximiser l’effet de massage.
Les documents US20070234593A1 , GB2303780A et
US20190142107A1 décrivent par ailleurs des semelles pourvues de protubérances ou de saillies creuses procurant un effet présumé de massage et à tout le moins de confort.
Il pourrait être souhaité de prévoir un dispositif de massage du pied destiné à être placé sous le pied, qui offre de meilleures performances que les dispositifs connus en ce qui concerne la stimulation de la pompe plantaire.
RESUME
Des mods de réalisation concernent un dispositif de massage du pied, prévu pour être disposé sous tout ou partie du pied et au moins sous la voûte plantaire, et comprenant une face avant prévue pour être en contact avec le pied, dans lequel la face avant du dispositif comprend une pluralité d’excroissances non creuses destinées à venir au contact de la voûte plantaire pour y exercer une pression apte à améliorer le retour veineux, chaque excroissance présentant une base, un sommet, une hauteur et une forme déterminant le volume occupé par l’excroissance. Les excroissances sont en une matière souple incompressible ou moyennement compressible présentant un coefficient de poisson supérieur à 0,30, et sont conformées et agencées de manière à ce qu’un aplatissement des excroissances provoque un étalement de celles-ci qui comble tout ou partie du volume entre chacune d’elles et augmente de manière significative la surface du dispositif en contact avec le pied.
Selon un mode de réalisation, au moins dans une région du dispositif, les excroissances sont conformées et agencées de manière à ce qu’une diminution de 50% de leur hauteur provoque un étalement de celles-ci qui comble le volume entre chacune d’elles dans une proportion d’au moins 60%.
Selon un mode de réalisation, au moins dans la région de voûte plantaire du dispositif, les excroissances sont conformées et agencées de manière à ce qu’une diminution de 50% de leur hauteur provoque un étalement de celles-ci qui comble le volume entre chacune d’elles dans une proportion d’au moins 90%.
Selon un mode de réalisation, les excroissances sont en un matériau ayant une dureté shore A comprise entre 5 et 40 mesurée conformément à la norme ISO 48-4. Selon un mode de réalisation, les excroissances présentent une hauteur croissante en se rapprochant de la zone de cambrure maximale de la voûte plantaire.
Selon un mode de réalisation, les excroissances présentent, entre leur base et leur sommet, une hauteur constante ou variable comprise entre 1 ,5 mm et 25 mm.
Selon un mode de réalisation, le dispositif est prévu pour couvrir également le talon et la plante du pied et comprend des excroissances au moins dans une région de l’avant-pied correspondant à la ligne metatarso phalangienne, et au moins sur le pourtour du talon.
Selon un mode de réalisation, les excroissances sont de forme sensiblement hémisphérique et présentent une hauteur comprise entre 0,25 fois et 2,5 fois la largeur de leur base. Ce dimensionnement peut être prévu, dans certains modes de réalisation, au moins dans la région de voûte plantaire.
Selon un mode de réalisation, au moins dans la région de voûte plantaire du dispositif l’écartement entre deux excroissances est compris entre 0,1 fois et 0,5 fois la largeur des excroissances ou la valeur moyenne de leurs largeurs respectives si elles ne sont pas identiques.
Selon un mode de réalisation, les excroissances sont en un matériau élastomère.
Selon un mode de réalisation, les excroissances sont en un matériau choisi dans le groupe comprenant le Styrène Ethylène Butylène Styrène, un gel de silicone, notamment du PolyDimethylSiloxane, une mousse de Polyuréthane, une mousse d’Ethylene-Vinyl Acetate, le Polychlorure de vinyle et le caoutchouc EPDM.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une base prévue pour supporter au moins le talon et la voûte plantaire, et une couche souple assemblée sur la base rigide et dans laquelle sont formées les excroissances.
Selon un mode de réalisation, la base est thermoformable à une température comprise entre 60° et 80° C. Selon un mode de réalisation, la base est en un matériau compris dans le groupe comprenant le Poly Cyclohexylenedimethylene Terephthalate Glycol, le Polyéthylène Téréphtalate Glycolisé, le Polycaprolactone, le polyester de type polylactide, l’éthylène-acétate de vinyle, le Polyuréthane, le polyéthylène, le polypropylène et une résine thermoformable.
Des modes de réalisation concernent également un procédé de fabrication et de mise en forme d’un dispositif tel que décrit ci-dessus, comprenant une étape initiale de fabrication du dispositif au terme de laquelle la base a une forme déterminée, et une étape de thermoformage de la base pour adapter sa région de voûte plantaire à la forme du pied d’un utilisateur, l’étape de thermoformage comprenant les étapes consistant à porter le dispositif à une température de thermoformage, par exemple par immersion dans de l’eau bouillante, appliquer le dispositif contre le pied alors qu’il est encore chaud et se trouve encore dans une plage de températures de thermoformage, et exercer une pression sous le dispositif, dans la région de voûte plantaire, pour thermoformer le dispositif à la forme de la voûte plantaire.
Des modes de réalisation concernent également un procédé de fabrication d’un dispositif tel que décrit ci-dessus, par injection bi-matière dans un moule comprenant une première empreinte prévue pour recevoir par injection un matériau formant la base du dispositif, et une deuxième empreinte recevant après injection de la base, un matériau formant la couche souple.
Des modes de réalisation concernent également un procédé de massage du pied à des fins non thérapeutiques, au moyen d’un dispositif prévu pour être disposé sous tout ou partie du pied et au moins sous la voûte plantaire, le dispositif comprenant une face avant prévue pour être en contact avec le pied, le procédé comprenant le fait de prévoir, sur la face avant du dispositif, une pluralité d’excroissances non creuses destinées à venir au contact de la voûte plantaire pour y exercer une pression apte à améliorer le retour veineux, chaque excroissance présentant une base, un sommet, une hauteur et une forme déterminant le volume occupé par l’excroissance, les excroissances étant en une matière souple incompressible ou moyennement compressible présentant un coefficient de poisson supérieur à 0,30, et étant conformées et agencées de manière à ce que leur aplatissement provoque un étalement de celles-ci qui comble tout ou partie du volume entre chacune d’elles et augmente de manière significative la surface du dispositif en contact avec le pied, le procédé comprenant une première phase d'éjection du sang par pression localisée de chaque excroissance sur la zone du pied en regard de laquelle elle se trouve, et une deuxième phase d'éjection du sang après déformation des excroissances sous l’effet de la pression exercée par le pied, les excroissances comprimées formant ensemble une surface augmentée qui exerce une pression de retour veineux sur des zones du pied non sollicitées lors de la première phase d’éjection du sang.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la prévision, au moins dans une région du dispositif, d’excroissances conformées et agencées de manière à ce qu’une diminution de 50% de leur hauteur provoque un étalement de celles-ci qui comble le volume entre chacune d’elles dans une proportion d’au moins 60%.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la prévision au moins dans la région de voûte plantaire du dispositif, d’excroissances conformées et agencées de manière à ce qu’une diminution de 50% de leur hauteur provoque un étalement de celles-ci qui comble le volume entre chacune d’elles dans une proportion d’au moins 90%.
Selon un mode de réalisation, les excroissances sont en un matériau ayant une dureté shore A comprise entre 5 et 40 mesurée conformément à la norme ISO 48-4.
Selon un mode de réalisation, on confère aux excroissances une hauteur croissante en se rapprochant de la zone de cambrure maximale de la voûte plantaire.
Selon un mode de réalisation, on confère aux excroissances, entre leur base et leur sommet, une hauteur constante ou variable comprise entre 1 ,5 mm et 25 mm.
Selon un mode de réalisation, le dispositif est prévu pour couvrir également le talon et la plante du pied, le procédé comprenant également le fait de prévoir des excroissances au moins dans une région de l’avant-pied correspondant à la ligne metatarso phalangienne, et au moins sur le pourtour du talon. Selon un mode de réalisation, on confère aux excroissances une forme sensiblement hémisphérique et une hauteur comprise entre 0,25 fois et 2,5 fois la largeur de leur base.
Selon un mode de réalisation, on prévoit entre deux excroissances, au moins dans la région de voûte plantaire du dispositif, un écartement compris entre 0,1 fois et 0,5 fois la largeur des excroissances ou la valeur moyenne de leurs largeurs respectives si elles ne sont pas identiques.
Selon un mode de réalisation, les excroissances sont réalisées en un matériau élastomère.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Des exemples de réalisation d’un dispositif et d’un procédé de massage seront décrits dans ce qui suit à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
- la figure 1 est une vue en coupe partielle d’un exemple de réalisation du dispositif,
- la figure 2 montre le dispositif de la figure 1 en face d’une partie du pied,
- la figure 3 montre une première phase d’appui du pied sur le dispositif de la figure 1 ,
- la figure 4 montre une deuxième phase d’appui du pied sur le dispositif de la figure 1 ,
- la figure 5 et la figure 6 illustrent une méthode de calcul de dimensionnement du dispositif de la figure 1 ,
- la figure 7 montre un exemple de réalisation du dispositif de la figure 1 ,
- la figure 8 montre un exemple d’application du dispositif de la figure 1 à la réalisation d’une semelle,
- la figure 9 montre la semelle de la figure 8 par une vue de profil droit,
- la figure 10 montre la semelle de la figure 8 par une vue de profil gauche,
- la figure 11 montre un autre exemple d’application du dispositif de la figure 1 , et - la figure 12 illustre un procédé de fabrication de la semelle de la figure
8.
DESCRIPTION DETAILLEE
La pompe plantaire assure le reflux vers le cœur du sang contenu dans la semelle veineuse, par l’écrasement des tissus mous du pied lors de l’application du poids du corps sur le pied. D’un point de vue anatomique, le pied peut en effet être vu comme un « réservoir » pour le réseau sanguin, situé à l’extrémité des membres inférieurs, car il est parcouru par un réseau veineux superficiel et profond particulièrement développé, principalement au niveau de la sole plantaire, communément appelé « semelle veineuse ». Les deux mécanismes de pompe plantaire et de pompe musculaire agissent en coordination avec des phases de déroulement du pas, et l’amorce du retour veineux des membres inférieurs s’effectue par l’activation de la pompe plantaire lorsque le pied vient au contact du sol et supporte le poids du corps. L’écrasement des tissus mous de la sole plantaire permet de chasser le sang de la semelle veineuse vers la partie supérieure du pied et de la jambe. Cette amorce s’effectue depuis la phase d’attaque du pas jusqu’à la phase de décollement du pied controlatéral. La pompe musculaire du pied prend ensuite le relais et est directement suivie par la pompe musculaire du mollet. La contraction des muscles nécessaires à la stabilisation du pied, puis des muscles nécessaires à la propulsion du corps vers l’avant, notamment les muscles du pied et les muscles du mollet, provoquent un écrasement des veines parcourant ces muscles. Cette action permet de chasser le sang depuis le pied vers le mollet puis vers les parties supérieures de la jambe. Ce phénomène prend place depuis le milieu d'une phase de simple appui jusqu’au décollement du pied. Lors d'une phase dite oscillante, la semelle veineuse se remplit à nouveau de sang par l’action de la gravité et de la force centrifuge générée par le mouvement de la jambe.
Il est connu que le massage de la sole plantaire permet de limiter la stase veineuse en comprimant efficacement les veines pour faire circuler le sang. Néanmoins, un massage ne peut pas être administré à une personne pendant qu’elle vaque à ses activités quotidiennes, et nécessite l’intervention d’une tierce personne. On propose ici un dispositif de massage conçu pour exercer en plusieurs points de la sole plantaire des mouvements de pression localisés suivis de déplacements des points de pression, comme cela se fait pendant un massage manuel, afin de chasser le sang des tissus mous de manière plus efficace que les dispositifs connus. Un tel dispositif est essentiellement destiné à être agencé sous la voûte plantaire, mais peut aussi être utilisé pour agir sur d’autres zones du pied.
Un exemple d’un tel dispositif 10 est illustré sur la figure 1 par une vue en coupe partielle. Le dispositif 10 est prévu pour être disposé sous tout ou partie du pied et au moins sous la voûte plantaire. Il comprend une couche 11 d’un matériau souple et incompressible ou moyennement compressible, dont la face avant comprend une pluralité d’excroissances 12 destinées à venir au contact de la sole plantaire pour y exercer une pression apte à améliorer le retour veineux. Chaque excroissance 12 présente une base 120 (matérialisée par un trait pointillé), un sommet 121 , une hauteur h et une forme, ici hémisphérique, qui détermine le volume occupé par l’excroissance pour une hauteur h donnée de celle-ci.
Les excroissances 12 présentent, entre leur base et leur sommet, une hauteur h constante ou variable, comprise de préférence entre 1 ,5 mm et 5 mm, mais pouvant, dans certains modes de réalisation, atteindre les 25 mm. Dans le mode de réalisation représenté, les excroissances 12 sont de même hauteur. En raison de la souplesse du matériau formant la couche 11 , les excroissances 12 sont perçues comme « molles » lors d’une pression du doigt. Elles sont conformées et agencées de manière à ce que leur aplatissement sous l’action du pied provoque un étalement de celles-ci qui comble tout ou partie du volume de vide entre chacune d’elles et augmente de manière significative la surface du dispositif 10 au contact du pied. Plus particulièrement, la fonction des excroissances 12 est d’utiliser le poids de l’utilisateur pour effectuer une action similaire à un massage de la sole plantaire, comme cela sera mieux compris en se référant aux figures 2 à 4.
La figure 2 montre le dispositif 10 à un instant où le pied 5 n’exerce pas encore de pression sur les excroissances 12. La figure 3 montre le dispositif 10 à un instant où le pied 5 commence à écraser les excroissances 12 et la figure 4 montre le dispositif 10 à un instant où le pied 5 exerce une force d’écrasement maximale sur les excroissances 12. Sur ces figures, la référence 52 désigne les tissus mous de la sole plantaire 51 et la référence 53 désigne la structure osseuse du pied 5, qui est recouverte par les tissus mous 52. La semelle veineuse 50 est schématisée par une veine horizontale 50a s’étendant dans les tissus mous 52, et par un ensemble de veines verticales 50b remontant vers le cœur.
Les excroissances 12 ont pour fonction de comprimer localement les tissus mous 52 de la sole plantaire, assez profondément dans un premier temps, comme on le ferait au cours d’un massage par une pression du doigt sur une zone à masser. Dans un deuxième temps, leur faible dureté, qui est de préférence adaptée à la dureté des tissus mous, leur permet de s’aplatir et de s’étaler sous l’action prolongée du poids du corps et de « chasser » des tissus mous le sang situé entre les excroissances 12, comme on le ferait au cours d’un massage par un déplacement du doigt.
Ainsi, après la phase de pré-appui de la figure 2, le dispositif 10 met en œuvre les phases suivantes :
- une première phase d'éjection du sang par pression localisée de chaque excroissance 12 sur la zone du pied en regard de laquelle elle se trouve, illustrée sur la figure 3, puis
- une deuxième phase d'éjection du sang après déformation des excroissances 12 sous l’effet de la pression exercée par le pied, illustrée sur la figure 4.
Au cours de la deuxième phase, les excroissances 12 s’aplatissent et s’étalent en comblant tout ou partie de l'espace entre chacune d'elles. Cet étalement augmente de manière significative la surface du dispositif 10 au contact du pied, de telle sorte que les excroissances comprimées forment ensemble une surface augmentée qui exerce une pression de retour veineux sur des zones du pied non sollicitées lors de la première phase d’éjection du sang, comme cela est montré par des flèches.
Grâce au dispositif 10, on comprime chaque portion de surface de la sole plantaire 51 au cours de la deuxième phase, pour éjecter le sang qui y réside. Un tel effet de massage ne peut pas être obtenu avec des excroissances qui fléchissent sous l’effet de la pression et provoquent un effet de massage sans rapport avec celui décrit ici, avec en outre un effet de flottement désagréable sous le pied. En effet, les excroissances classiques à fléchissement génèrent une pression statique localisée à laquelle il manque une déformation pour chasser le sang situé entre de telles excroissances. L’action de massage que réalise chaque excroissance 12 en regard de la zone du pied qui lui fait face, s’analyse donc comme la combinaison d’une pression localisée suivie d’un déplacement. Un tel déplacement permet de mieux « chasser » le sang des tissus mous et des veines, et améliore significativement l’efficacité du massage de la pompe plantaire par rapport aux dispositif de massage connus.
Divers paramètres pouvant être pris en compte par l’homme du métier pour la mise en œuvre du dispositif 10 seront maintenant discutés, notamment la souplesse du matériau formant les excroissances, la compressibilité du matériau formant les excroissances, la nature du matériau formant les excroissances, la forme des excroissances, la disposition et l’espacement entre les excroissances, et la hauteur des excroissances
Pour l’obtention de l’effet de massage profond qui vient d’être décrit, le matériau formant la couche 11 ne doit être ni trop dur, ni trop souple. Un matériau souple s’écraserait trop vite et ne pénétrerait pas dans les tissus mous 52 de la sole plantaire. Inversement, un matériau trop dur pénétrerait facilement dans les tissus mous 52 mais ne s’étalerait pas pour former la surface augmentée susmentionnée, qui exerce une pression de retour veineux sur des zones du pied non sollicitées lors de la première phase d’éjection du sang. Ainsi, un matériau souple mais ayant une dureté supérieure à celle des tissus mous sera de préférence retenu. Selon des essais et calculs réalisés par le demandeur, un matériau présentant une dureté Shore A comprise entre 5 et 60, de préférence entre 5 et 40, mesurée conformément à la norme ISO 48-4, permet d’appliquer une déformation efficace à la sole plantaire lors de la première phase d'éjection du sang, tout en étant capable de s’étaler au cours de la deuxième phase d'éjection du sang.
Par ailleurs, pour l’obtention de la surface augmentée susmentionnée exerçant une pression de retour veineux sur des zones du pied non sollicitées lors de la première phase d’éjection du sang, le matériau formant la couche 11 ne doit pas être trop compressible, sans quoi les excroissances 12 ne s’étaleraient pas pour combler tout ou partie de l'espace entre chacune d'elles. Ainsi, idéalement, pour un étalement maximal, le matériau formant la couche doit être parfaitement incompressible, et donc présenter un coefficient de Poisson égal à 0,5. Un tel matériau n’existe pas en pratique, bien que certains polymères idéalement isotropes se rapprochent de cette valeur. Selon des essais et calculs réalisés par le demandeur, un matériau présentant un coefficient de Poisson supérieur à 0,30 (soit un taux de compression inférieur à 50%) permet de mettre en œuvre le dispositif en conjonction avec un choix judicieux de la forme des excroissances. Par exemple, si le coefficient de Poisson du matériau utilisé est plus proche de 0,3 que de 0,5, il peut être avantageux de conférer aux excroissances une forme leur permettant d’occuper le plus grand volume possible pour une hauteur h donnée et une largeur I de leur base donnée, afin de tenir compte de leur compressibilité partielle.
Divers nombreux matériaux sont susceptibles de répondre aux exigences de mise en œuvre du dispositif 10 en termes de souplesse et de faible compressibilité. Dans un mode de réalisation, la couche 11 est réalisée avec un matériau en élastomère. Plus généralement, et selon des études réalisées par le demandeur, un matériau sélectionné dans la liste de matériaux suivants pourra être retenu :
- le Styrène Ethylène Butylène Styrène, ou « SEBS »
- un gel de silicone, notamment du PolyDimethylSiloxane ou « PDMS »,
- une mousse de Polyuréthane ou « PU »,
- une mousse d’Ethylene-Vinyl Acetate ou « EVA »,
- le caoutchouc Ethylène-Propylène-Diène Monomère dit « EPDM »,
- le Polychlorure de vinyle.
Pour l’obtention de l’effet de massage visé, l’aplatissement et l’étalement des excroissances doit combler tout ou partie de l’espace entre chacune d’entre elles, pour obtenir la surface augmentée qui exerce une pression de retour veineux sur des zones du pied non sollicitées lors de la première phase d’éjection du sang. Ainsi, en sus de la prévision d’un matériau qui ne soit pas trop compressible, un espace trop important ne doit pas être laissé entre chaque excroissance, à défaut de quoi celles-ci ne pourront pas combler le volume de vide qui les sépare. Des calculs théoriques ou des simulations de calcul d’occupation du volume de vide dans différentes situations d’écrasement des excroissances, peuvent permettre à l’homme du métier de déterminer l’espacement optimal entre celles-ci, en fonction :
- de la forme qui leur est conférée,
- de la compressibilité et de la dureté du matériau utilisé,
- et pour un écrasement déterminé de celles-ci.
Il sera noté ici que cette forme peut être très variable si les contraintes précédemment décrites sont respectées. Ainsi, en sus de la forme hémisphérique qui est aisée à réaliser industriellement, l’homme de l’art pourra prévoir des excroissances de forme cylindrique, pyramidale à base ronde, triangulaire ou carrée, en demi ellipsoïde, etc.
Dans des modes de réalisation, on préférera toutefois une forme d’excroissance sensiblement hémisphérique pouvant être définie par une hauteur comprise entre 0,25 fois et 2,5 fois la largeur de la base de excroissance, soit une forme ayant un sommet arrondi dont le rapport entre la hauteur et la largeur ne dépasse pas la limite susmentionnée de 2,5 afin que l’excroissance ne flambe pas (c'est-à-dire ne ploie pas) sous la pression exercée par le pied,.
Les figures 5 et 6 illustrent un exemple d’approche mathématique permettant de déterminer un espacement optimal entre des excroissances de forme hémisphérique, de même taille et équidistantes. Sur ces figures, « D » est la distance entre leurs centres, « e » la distance les séparant (distance bord à bord), « r » leur rayon, soit également leur hauteur h (non représentée), et « I » est la largeur de leur base, soit ici deux fois leur rayon r. Il peut être écrit que :
D = 2 * r + e
Pour déterminer la distance « e », on émet l’hypothèse que le volume de vide entre les excroissances doit être entièrement rempli lorsque celles-ci sont partiellement écrasées, et l’on suppose qu’elles sont constituées d’un matériau quasi-incompressible. Selon cette hypothèse, on recherche une distance « e » telle que le volume occupé par les excroissances est égal au volume de vide 15 qui les sépare. L’égalité des volumes conduit à l’égalité suivante :
Figure imgf000015_0001
On reconnaît ici une équation du second degré faisant intervenir trois paramètres a, b, c : cr2 + br + a = 0
On en déduit :
A = b2 - 4ac
A > 0
Figure imgf000015_0002
e = 0,19 r
Soit environ e = 0,2 r
Cet exemple montre qu’avec une distance égale à 0,2 fois leur rayon, soit 0,1 fois la largeur « I » de leur base, les excroissances peuvent combler l’intégralité du volume de vide qui les sépare lorsqu’elles sont soumises à un écrasement déterminé, dont l’effet est tel que la matière qui les constitue se répartit sur l’ensemble de la surface de la couche 11 .
Selon une autre approche, on considère un écrasement des excroissances correspondant à une diminution déterminée de leur hauteur, par exemple une diminution de 50% de leur hauteur, et on recherche un espacement entre les excroissances correspondant à un taux de remplissage inférieur à 100% du volume de vide les séparant, lorsque celles-ci sont écrasées avec une diminution de 50% de leur hauteur. En effet, l’obtention de l’effet de massage visé ne nécessite pas obligatoirement qu’il ne subsiste aucun espace vide dans la surface augmentée qui exerce une pression de retour veineux sur des zones du pied non sollicitées lors de la première phase d’éjection du sang.
Ainsi, selon une approche préconisée par le demandeur, les excroissances ou une partie d’entre elles sont conformées et agencées de manière à ce qu’une diminution de 50% de leur hauteur provoque un étalement de celles-ci qui comble le volume entre chacune d’elles dans une proportion d’au moins 60%. Dans un mode de réalisation préféré, le comblement de ce volume est au moins de 90% dans la région de voûte plantaire, pour une diminution de 50% de la hauteur des excroissances.
Des calculs conduits selon cette approche montrent qu’avec des excroissances hémisphériques ou sensiblement hémisphériques, l’écartement entre deux excroissances doit de préférence être compris entre 0,1 fois et 0,5 fois la largeur des excroissances ou la valeur moyenne de leurs largeurs respectives si elles ne sont pas identiques.
Comme on l’a indiqué plus haut, les excroissances 12 du dispositif 10 sont destinées à être disposées au moins sous la voûte plantaire. En l’absence de pression du pied, les excroissances doivent être au contact du pied ou très proches du pied afin d’initier, dès le premier appui du pied sur le sol, la première phase d'éjection du sang illustrée sur la figure 3. En d’autres termes, les sommets 121 des excroissances 12 s’étendant sous la voûte plantaire, ou d’une majorité d'entre elles, doivent se trouver au contact du pied ou être très proches du pied. A cet effet, plusieurs modes de réalisation du dispositif peuvent être envisagés.
Dans un premier mode de réalisation, la couche 11 est assemblée sur une base rigide de forme plate, non thermoformable, prévue pour supporter au moins le talon et la voûte plantaire, et optionnellement l’avant-pied. Dans ce cas, les excroissances présentent une hauteur croissante en se rapprochant de la zone de cambrure maximale de la voûte plantaire, pour que le sommet de chacune soit le plus proche possible des tissus mous de la voûte plantaire.
Dans un deuxième mode de réalisation, la couche 11 est assemblée sur une base rigide de forme plate mais thermoformable, prévue pour supporter au moins le talon et la voûte plantaire, et optionnellement l’avant-pied. Dans ce cas, les excroissances peuvent être toutes de même hauteur si la base rigide est ensuite thermoformée pour s’ajuster à la forme du pied d’un utilisateur. Le sommet de chaque excroissance sera dans ce cas très proche des tissus mous de la voûte plantaire de l’utilisateur grâce à la forme conférée à la base.
Dans un troisième mode de réalisation, la couche 11 est assemblée sur une base rigide ou non, qui a été préalablement thermoformée pour s’ajuster à la forme du pied d’un utilisateur. Il peut s’agir d’une semelle ayant été fabriquée sur mesure à partir de l’empreinte d’un pied, par exemple d’une semelle orthopédique réalisée par un podologue, en liège, mousse ou latex haute densité. Dans ce cas, les excroissances peuvent comme précédemment être toutes de même hauteur, sauf si le médecin souhaite traiter une zone particulière de la voûte plantaire.
Divers autres modes de réalisation peuvent être prévus par combinaison des modes de réalisation précités. Par exemple, la couche 11 peut être associée à une base rigide de forme anatomique, thermoformable ou ayant été thermoformée à partir d’un modèle de cambrure-type de la voûte plantaire, sans spécifiquement l’ajuster à la forme du pied d’un utilisateur déterminé (forme anatomique générique). Dans ce cas les excroissances peuvent également présenter une hauteur croissante en se rapprochant de la zone de cambrure maximale de la voûte plantaire, mais dans une moindre mesure que dans le premier mode de réalisation.
Un exemple de réalisation du dispositif 10 est montré sur la figure 7 par une vue de dessus. Dans ce mode de réalisation, la couche 11 est prévue pour couvrir le talon et l’avant-pied en sus de la voûte plantaire, soit l’ensemble du pied à l’exception ici d’une zone centrale du talon. La couche 11 est ici pourvue d’excroissances de forme hémisphérique. Ainsi, les excroissances qui apparaissent vues de dessus comme ayant une base plus large que les autres, sont des excroissances de plus grande hauteur.
La couche 11 comporte un premier ensemble d’excroissances 12 qui présentent une hauteur croissante en se rapprochant de la zone de cambrure maximale de la voûte plantaire, et un deuxième ensemble d’excroissances 13 qui s’étendent sur une zone correspondant au pourtour du talon. La hauteur des excroissances 13 croît en se rapprochant de la périphérie de la zone de pourtour du talon, sans toutefois atteindre la même hauteur que les excroissances 12 situées en regard de la zone de cambrure maximale de la voûte plantaire. La couche 1 comporte également des excroissances 14 dans une région de l’avant-pied correspondant à la ligne metatarso phalangienne, présentant le long de cette ligne une rangée d’excroissances 14 plus hautes que celles de rangées adjacentes, mais moins hautes que les excroissances 12 situées en regard de la zone de cambrure maximale de la voûte plantaire. Enfin, la couche 11 comporte une pluralité d’autres excroissances de moindre hauteur sur le reste de sa surface, dont l’effet « massant » est moindre que celui des excroissances 12, 13, 14 sans toutefois pouvoir être considéré comme sans intérêt.
Les figures 8, 9 et 10 illustrent respectivement par une vue de dessous, une vue de profil droit et une vue de profil gauche un exemple d’application du dispositif à la réalisation d’une semelle 30. La semelle 30 comprend la couche 11 de la figure 7 assemblée sur une base rigide 20. La base 20 couvre le talon et la voûte plantaire sans couvrir la région de l’avant-pied. Elle comporte optionnellement un orifice 21 dans une région centrale du talon à travers lequel on aperçoit la couche 11 , correspondant à la partie de la couche 11 dépourvue d’excroissance (Fig. 13). La base rigide 20 a ici une forme anatomique et a été préformée ou moulée de manière à correspondre à une forme générique de pied. Elle présente ainsi une surface d’accueil de la couche 11 qui n'est pas plate et qui comporte notamment une partie surélevée 22 dans la région de voûte plantaire. On combine donc ici une surélévation de la couche 11 au moyen de la base 20 dans la région de voûte plantaire, et une augmentation de la hauteur des excroissances 12 dans cette même zone. Dans certains modes de réalisation, la forme de base 20 peut en outre être ajustée par thermoformage pour un parfait ajustement au pied d’un utilisateur.
Dans une variante montrée sur la figure 11 , la couche 11 ne comporte que des excroissances de même forme et de même hauteur 12. On associe alors la couche 11 avec une base rigide de forme anatomique qui présente de préférence une plus forte cambrure dans la région de voûte plantaire que la base 20 de la semelle montrée sur les figures 8 à 10 et qui peut également, dans certains modes de réalisation, être ajustée par thermoformage à la forme du pied d’un utilisateur déterminé.
Dans un mode de réalisation avantageux, la base rigide 20 est thermoformable à une température comprise entre 60° et 80° C et est ajustée à la forme du pied d’un utilisateur selon un procédé simple et peu coûteux. Selon ce procédé, on fabrique tout d’abord industriellement une semelle 30 du type montré sur les figures 8 à 10, en conférant à la base 20 une forme sensiblement plate ou une forme anatomique ayant des courbures correspondant à une forme générique du pied. Si la base a une forme plate ou si sa forme anatomique générique ne convient pas parfaitement à l’utilisateur, la base 20 est thermoformée par l’utilisateur lui-même pour l’ajuster finement à son pied. Cette étape est conduite par l’utilisateur de la manière suivante :
- la semelle 30 est portée à une température de thermoformage de la base 20, par exemple en l’immergeant dans de l’eau bouillante,
- l’utilisateur applique la semelle contre son pied tandis qu’elle est encore chaude et se trouve encore dans une plage de températures de thermoformage de la base 20, par exemple une température comprise entre 60 et 80°,
- l’utilisateur exerce ensuite une pression sous la base 20, dans la région de voûte plantaire, pour lui conférer la forme de la voûte plantaire de son pied. Des essais ont montré qu’il n’était pas nécessaire de protéger le pied de l’utilisateur au moyen d’une chaussette isotherme lors de la phase de thermoformage, si la température de la semelle est de l’ordre de 75 °C ou moins. Dans d’autres modes de réalisation, la base pourrait être thermoformée au moyen d’un moule chauffant comprenant l’empreinte du pied de l’utilisateur.
La base 20 peut être réalisée au moyen de divers matériaux dont certains peuvent être prévus thermoformables dans la plage de température susmentionnée. Il s’agit notamment :
- du Poly Cyclohexylenedimethylene Terephthalate Glycol ou “PCTG”,
- du Polyéthylène Téréphtalate Glycolisé ou « PETG »,
- du Polycaprolactone ou « PCL »,
- du polyester de type polylactide ou « PLA »,
- de l'éthylène-acétate de vinyle ou « EVA »,
- du Polyuréthane ou « PU »,
- du polyéthylène « PE ».
- du polypropylène ou « PP », ou encore
- d’une résine thermoformable.
Dans un mode de réalisation, la semelle 30 montrée sur les figures 8 à 10 ou tout autre variante de celle-ci, est fabriquée au moyen d’un procédé d’injection bi-matière dans un moule à deux empreintes. Ce procédé permet indifféremment de réaliser une base 20 thermoformable ou non et ayant toute forme souhaitée. Il est mis en œuvre au moyen d’un premier matériau M1 permettant de fabriquer la base 20 et d’un deuxième matériau M2 permettant de fabriquer la couche 1 1 . Des exemples de tels matériaux M1 et M2 ont été donnés plus haut.
Une machine d’injection bi-matière est montrée schématiquement par une vue en coupe sur la figure 12. La machine comprend une première ligne d’injection 510 qui est reliée en amont à une trémie (non représentée) recevant des granulés du premier matériau M1. La ligne 510 comprend des colliers chauffants qui permettent le ramollissement du matériau M1 , et une vis sans fin mue en rotation qui pousse le matériau M1 ramolli et dans l’état pâteux vers un premier injecteur 61 . Une seconde ligne d’injection 520, de même structure que la première, est reliée en amont à une trémie (non représentée) recevant des granulés du deuxième matériau M2, la ligne 520 amenant le matériau M2 dans l’état pâteux vers un deuxième injecteur 62.
La machine comprend également un moule 70 comprenant une première empreinte 71 ayant la forme souhaitée de la base 20, et une deuxième empreinte 72 ayant la forme souhaitée de la couche 11 assemblée sur la base 20, soit la forme de la semelle 30 devant être fabriquée. Pour des raisons de lisibilité de la figure, les deux empreintes sont représentées ici schématiquement par des formes arbitraires. Le moule 70 comprend également un canal 81 d’injection de la matière M1 dans l’empreinte 71 , ayant une entrée reliée à une sortie de l’injecteur 61 , et un canal 82 d’injection de la matière M2 dans l’empreinte 72, ayant une entrée reliée à une sortie de l’injecteur 62.
La machine comprend également une pièce rotative 90 équipée de doigts d’éjection coulissants 91 , 92. La pièce rotative 90 permet d’amener la base 20 dans la deuxième empreinte 72 une fois que celle-ci a été réalisée par injection de matière M1 dans la première empreinte 71 , afin qu’elle y soit recouverte par la matière M2. A cet effet, la pièce rotative 90 est éloignée du moule 70, afin d’extraire la base 20 de la première empreinte 71 , puis effectue une rotation d’un demi-tour pour amener la base 20 en regard de la deuxième empreinte 72, puis est de nouveau rapprochée du moule 70 pour insérer la base 20 dans la deuxième empreinte 72. Bien que cela n’apparaisse pas sur la figure, la pièce rotative 90 comporte, en face de chaque empreinte 71 , 72, des microcavités dans lesquelles pénètre la matière M1 , créant ainsi des micro-liaisons permettant à la base 20 de rester accrochée à la pièce rotative 90 lors de son transport jusqu’à l’empreinte 72. Après injection de la matière
M2 dans l’empreinte 72, la pièce rotative 90 est de nouveau éloignée du moule 70 et les doigts coulissants 91 , 92 poussent la base 20 vers l’avant de manière à rompre les micro-liaisons qui la retiennent à la pièce 90 et ainsi éjecter la semelle 30. Les deux matières M1 , M2 étant injectées à chaud et dans l’état pâteux, il se forme entre la base 20 et la couche 11 des liaisons chimiques assurant la cohésion de l’ensemble. Il sera noté que les phases d’injection de la matière M1 et de la matière M2 peuvent être concomitantes, ce qui permet de doubler la cadence de production, une base 20 étant réalisée par injection pendant qu’une couche 11 est injectée sur une base 20 précédemment réalisée, une semelle 30 étant éjectée de la pièce 90 avant chacune de ses rotations.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif (10, 11 , 20, 30) de massage du pied, prévu pour être disposé sous tout ou partie du pied (5) et au moins sous la voûte plantaire, et comprenant une face avant prévue pour être en contact avec le pied, caractérisé en ce que :
- la face avant du dispositif comprend une pluralité d’excroissances (12) non creuses destinées à venir au contact de la voûte plantaire pour y exercer une pression apte à améliorer le retour veineux, chaque excroissance présentant une base (120), un sommet (121 ), une hauteur (h) et une forme déterminant le volume occupé par l’excroissance,
- les excroissances sont en une matière souple incompressible ou moyennement compressible présentant un coefficient de poisson supérieur à 0,30, et sont conformées et agencées de manière à ce qu’un aplatissement des excroissances provoque un étalement de celles-ci qui comble tout ou partie du volume entre chacune d’elles et augmente de manière significative la surface du dispositif en contact avec le pied.
2. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel au moins dans une région du dispositif, les excroissances (12) sont conformées et agencées de manière à ce qu’une diminution de 50% de leur hauteur provoque un étalement de celles-ci qui comble le volume entre chacune d’elles dans une proportion d’au moins 60%.
3. Dispositif selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel au moins dans la région de voûte plantaire du dispositif, les excroissances (12) sont conformées et agencées de manière à ce qu’une diminution de 50% de leur hauteur provoque un étalement de celles-ci qui comble le volume entre chacune d’elles dans une proportion d’au moins 90%.
4. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel les excroissances sont en un matériau ayant une dureté shore A comprise entre 5 et 40 mesurée conformément à la norme ISO 48-4.
5. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel les excroissances présentent une hauteur (h) croissante en se rapprochant de la zone de cambrure maximale de la voûte plantaire.
6. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel les excroissances présentent, entre leur base et leur sommet, une hauteur (h) constante ou variable comprise entre 1 ,5 mm et 25 mm.
7. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, prévu pour couvrir également le talon et la plante du pied et comprenant des excroissances (13, 14) au moins dans une région de l’avant-pied correspondant à la ligne metatarso phalangienne, et au moins sur le pourtour du talon.
8. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel les excroissances sont de forme sensiblement hémisphérique et présentent une hauteur (h) comprise entre 0,25 fois et 2,5 fois la largeur (I) de leur base (120).
9. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel au moins dans la région de voûte plantaire du dispositif, l’écartement entre deux excroissances est compris entre 0,1 fois et 0,5 fois la largeur (I) des excroissances ou la valeur moyenne de leurs largeurs respectives si elles ne sont pas identiques.
10. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel les excroissances sont en un matériau élastomère.
11. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel les excroissances sont en un matériau choisi dans le groupe comprenant :
- le Styrène Ethylène Butylène Styrène (SEBS),
- un gel de silicone, notamment du PolyDimethylSiloxane (PDMS),
- une mousse de Polyuréthane (PU),
- une mousse d’Ethylene-Vinyl Acetate (EVA),
- le polychlorure de vinyle (PVC),
- le caoutchouc EPDM.
12. Dispositif (30) selon l’une des revendications 1 à 11 , comprenant une base (20) prévue pour supporter au moins le talon et la voûte plantaire, et une couche souple (11 ) assemblée sur la base rigide et dans laquelle sont formées les excroissances (12).
13. Dispositif (30) selon la revendication 12, dans lequel la base (20) est thermoformable à une température comprise entre 60° et 80° C.
14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel la base est en un matériau compris dans le groupe comprenant :
- le Poly Cyclohexylenedimethylene Terephthalate Glycol (PCTG),
- le Polyéthylène Téréphtalate Glycolisé (PETG),
- le Polycaprolactone (PCL),
- le polyester de type polylactide (PLA),
- l’éthylène-acétate de vinyle (EVA),
- le Polyuréthane (PU),
- le polyéthylène (PE),
- le polypropylène (PP), et
- une résine thermoformable.
15. Procédé de fabrication et de mise en forme d’un dispositif (30) selon l’une des revendications 13 et 14, comprenant :
- une étape initiale de fabrication du dispositif (30) au terme de laquelle la base (20) a une forme déterminée, et
- une étape de thermoformage de la base (20) pour adapter sa région de voûte plantaire à la forme du pied d’un utilisateur, l’étape de thermoformage comprenant les étapes consistant à :
- porter le dispositif à une température de thermoformage, par exemple par immersion dans de l’eau bouillante,
- appliquer le dispositif contre le pied alors qu’il est encore chaud et se trouve encore dans une plage de températures de thermoformage, et
- exercer une pression sous le dispositif, dans la région de voûte plantaire, pour thermoformer le dispositif à la forme de la voûte plantaire.
16. Procédé de fabrication d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 14, par injection bi-matière (M1 , M2) dans un moule (70, 90) comprenant une première empreinte (71 ) prévue pour recevoir par injection un matériau (M1 ) formant la base (20) du dispositif, et une deuxième empreinte (72) recevant après injection de la base, un matériau (M2) formant la couche souple.
17. Procédé de massage du pied à des fins non thérapeutiques, au moyen d’un dispositif (10, 11 , 20, 30) prévu pour être disposé sous tout ou partie du pied et au moins sous la voûte plantaire, le dispositif comprenant une face avant prévue pour être en contact avec le pied, caractérisé en ce qu’il comprend le fait de prévoir, sur la face avant du dispositif, une pluralité d’excroissances (12) non creuses destinées à venir au contact de la voûte plantaire pour y exercer une pression apte à améliorer le retour veineux, chaque excroissance présentant une base (120), un sommet (121 ), une hauteur (h) et une forme déterminant le volume occupé par l’excroissance, les excroissances étant en une matière souple incompressible ou moyennement compressible présentant un coefficient de poisson supérieur à 0,30, et étant conformées et agencées de manière à ce que leur aplatissement provoque un étalement de celles-ci qui comble tout ou partie du volume entre chacune d’elles et augmente de manière significative la surface du dispositif en contact avec le pied, et en ce qu’il comprend :
- une première phase d'éjection du sang par pression localisée de chaque excroissance sur la zone du pied en regard de laquelle elle se trouve, et
- une deuxième phase d'éjection du sang après déformation des excroissances sous l’effet de la pression exercée par le pied, les excroissances comprimées formant ensemble une surface augmentée qui exerce une pression de retour veineux sur des zones du pied non sollicitées lors de la première phase d’éjection du sang.
18. Procédé selon la revendication 17, comprenant la prévision, au moins dans une région du dispositif, d’excroissances (12) conformées et agencées de manière à ce qu’une diminution de 50% de leur hauteur provoque un étalement de celles-ci qui comble le volume entre chacune d’elles dans une proportion d’au moins 60%.
19. Procédé selon l’une des revendications 17 et 18, comprenant la prévision au moins dans la région de voûte plantaire du dispositif, d’excroissances (12) conformées et agencées de manière à ce qu’une diminution de 50% de leur hauteur provoque un étalement de celles-ci qui comble le volume entre chacune d’elles dans une proportion d’au moins 90%.
20. Procédé selon l’une des revendications 17 à 19, dans lequel les excroissances sont en un matériau ayant une dureté shore A comprise entre 5 et 40 mesurée conformément à la norme ISO 48-4.
21. Procédé selon l’une des revendications 17 à 20, dans lequel on confère aux excroissances une hauteur croissante en se rapprochant de la zone de cambrure maximale de la voûte plantaire.
22. Procédé selon l’une des revendications 17 à 21 , dans lequel on confère aux excroissances, entre leur base et leur sommet, une hauteur (h) constante ou variable comprise entre 1 ,5 mm et 25 mm.
23. Procédé selon l’une des revendications 17 à 22, dans lequel le dispositif est prévu pour couvrir également le talon et la plante du pied, le procédé comprenant également le fait de prévoir des excroissances (13, 14) au moins dans une région de l’avant-pied correspondant à la ligne metatarso phalangienne, et au moins sur le pourtour du talon.
24. Procédé selon l’une des revendications 17 à 23, dans lequel on confère aux excroissances une forme sensiblement hémisphérique et une hauteur (h) comprise entre 0,25 fois et 2,5 fois la largeur (I) de leur base (120).
25. Procédé selon l’une des revendications 17 à 24, dans lequel on prévoit entre deux excroissances, au moins dans la région de voûte plantaire du dispositif, un écartement compris entre 0,1 fois et 0,5 fois la largeur (I) des excroissances ou la valeur moyenne de leurs largeurs respectives si elles ne sont pas identiques.
26. Procédé selon l’une des revendications 17 à 25, dans lequel les excroissances sont réalisées en un matériau élastomère.
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