DISPOSITIF DE RÉÉDUCATION AMBULATOIRE AUTONOME

Abstract

 L'invention concerne dispositif de rééducation ambulatoire (40) destiné à accompagner et sécuriser un individu (12) non autonome en cours de rééducation lors de sa progression sur le sol, formé d'une structure mobile (11) d'assistance dudit individu dans l'exercice d'au moins un mouvement de la marche comprenant un chariot motorisé (41) et des moyens de soutien dudit individu montés sur un portique (15) monté sur le châssis (141) dudit chariot motorisé (41), comprenant un harnais de soutien (43) apte à enserrer au moins une portion du tronc dudit individu (42), de préférence une portion du bassin et/ou de la ceinture pelvienne dudit individu (42).
Selon l'invention, un tel dispositif comprend :
- au moins un capteur de mesure de la position et/ou du déplacement d'une portion du tronc, par exemple du buste ou du bassin, ou d'une zone de la partie inférieure du corps dudit individu (42) ;
- un contrôleur temps réel embarqué (17) apte à piloter le déplacement dudit chariot motorisé (41) en réponse à un mouvement dudit individu (42) à partir des mesures fournies par ledit capteur de mesure de la position et/ou du déplacement d'une portion du tronc ou d'une zone de la partie inférieure du corps de l'individu.

Description

1. Domaine de l'invention

[0001] Le domaine de l'invention est celui de la kinésithérapie.

[0002] Plus précisément, l'invention concerne un dispositif autonome de rééducation ambulatoire.

[0003] Le dispositif selon l'invention convient notamment pour la rééducation fonctionnelle des personnes victimes d'un accident neurologique aigu, par exemple d'un accident vasculaire cérébral, d'un traumatisme crânien ou présentant une lésion médullaire incomplète, et des personnes souffrant de pathologies neurologiques chroniques évolutives telles que la sclérose en plaques ou la maladie de Parkinson.

2. Etat de la technique

[0004] De nombreuses études médicales, s'appuyant notamment sur des observations du cortex cérébral, ont mis en évidence l'effet bénéfique d'un programme de rééducation de la marche chez des personnes victimes d'un accident vasculaire cérébral, ou chez des personnes souffrant d'une sclérose en plaques ou de la maladie de Parkinson ...

[0005] Ces études font en effet état d'une stimulation de la plasticité cérébrale se manifestant par une réorganisation des réseaux de neurones, qui permet à ces personnes invalides de récupérer au moins une partie des fonctions motrices de la marche qui ont été altérées, et donc de regagner une certaine autonomie.

[0006] Une rééducation convenable de la marche suppose de faire reproduire à un patient un ensemble varié de mouvements de la marche de façon précise, en respectant le rythme physiologique de la marche.

[0007] On distingue généralement les phases précoces de rééducation de la marche, pendant lesquelles on exerce le patient à répéter plusieurs fois le ou les mêmes mouvements à une vitesse appropriée pour lui permettre de retrouver l'automatisme de la marche, et les phases de rééducation de la marche plus avancées, au cours desquelles le patient s'entraîne progressivement à exécuter des séquences de mouvement de plus en plus complexes et dont le rythme d'exécution varie.

[0008] Les mouvements reproductibles par un patient dépendant étroitement de sa capacité motrice, il est nécessaire au moins dans les premières phases de rééducation, de réduire les contraintes posturales pour aider le patient à mobiliser sa motricité résiduelle.

[0009] Lors d'une séance de rééducation de la marche, il est donc courant de suspendre le patient, ou tout du moins de soutenir le bassin ou le tronc d'un patient avec un harnais afin de ne pas faire porter tout le poids du corps sur les jambes.

[0010] On connait des techniques de rééducation dans lesquelles le patient s'exerce aux mouvements de la marche sans avancer, soutenu par un harnais suspendu à un portique fixe.

[0011] Une technique connue de rééducation de la marche sans avancer consiste à faire marcher le patient sur un tapis roulant.

[0012] Pour aider le patient à déplacer ses jambes et ses pieds et contrôler leurs mouvements sur le tapis roulant, il est connu de faire intervenir un ou plusieurs thérapeutes.

[0013] Cette intervention demande cependant un effort physique important aux thérapeutes.

[0014] Par ailleurs, mobiliser des thérapeutes pendant tout un programme de rééducation pour assister un patient à réaliser des pas présente l'inconvénient d'être très coûteux.

[0015] Afin de remédier à ces inconvénients, on a proposé des mécanismes d'entrainement motorisé des jambes et/ou des pieds du patient.

[0016] On a par exemple pensé à équiper chaque jambe d'un patient d'une orthèse fonctionnelle formant un exosquelette, pour guider son mouvement sur le tapis roulant.

[0017] Un inconvénient de cette technique mettant en oeuvre un exosquelette est qu'elle demande un effort important au patient, et qu'elle ne peut donc être pratiquée qu'avec des sujets présentant une bonne santé cardio-vasculaire.

[0018] Un autre inconvénient de cette technique connue est que la pose ou le retrait d'un exosquelette est une opération longue.

[0019] Encore un inconvénient de cette technique est qu'elle peut ne pas convenir à des patients âgés, qui sont plus réticents à accepter une technologie nouvelle.

[0020] On connait également une technique d'entraînement des pieds d'un patient suspendu à un portique fixe selon un mouvement de "pédalage elliptique".

[0021] Un inconvénient commun à ces techniques connues de rééducation de la marche sans avancer, est que la dynamique de la marche sur tapis roulant, ou en utilisant un appareil entraînant les pieds d'un patient dans un mouvement de pédalage elliptique, est différente de celle sur le sol. Les informations proprioceptives reçues par le système nerveux central du patient lors de séances de rééducation recourant à ces techniques connues sont donc insuffisantes pour permettre une rééducation complète des fonctions de la marche.

[0022] Un autre inconvénient commun à ces techniques de rééducation de la marche sans avancer, est qu'elles ne permettent pas d'exercer le patient à marcher sur des surfaces présentant du relief.

[0023] Encore un inconvénient de ces techniques connues est qu'elles ne permettent pas au patient d'effectuer des mouvements hors du plan sagittal, ou en d'autres termes d'exercer le patient à changer de direction, ou à tourner sur lui-même. Elles se limitent au contraire à répéter quelques séries de mouvements peu variés.

[0024] Un autre inconvénient des techniques connues de rééducation sans avancer est qu'il faut prévoir une durée conséquente pour installer le patient avant de débuter une séance de rééducation.

[0025] En tout état de cause, ces techniques de rééducation de la marche sans avancer sont principalement dévolues aux phases précoces de rééducation.

[0026] Il existe donc une demande pour des solutions de rééducation de la marche permettant à un patient de se déplacer sur le sol, et en particulier pour des solutions permettant à un patient ayant atteint une phase de rééducation avancée de s'exercer à marcher de manière volontaire sur le sol, ou en d'autres termes à la marche naturelle, en toute sécurité.

[0027] On a proposé de soutenir une personne par un harnais suspendu à une navette guidée sur un rail ou un câble, pour lui permettre de progresser sur le sol.

[0028] Un inconvénient de cette technique de progression guidée est que le coût de l'aménagement d'un circuit de rééducation est important.

[0029] Un autre inconvénient de cette technique est qu'elle est encombrante.

[0030] Cette technique de progression guidée a encore pour inconvénients que le parcours effectué par le patient en suivant le rail ou le câble est figé, et qu'elle ne permet pas de faire pivoter le patient sur lui-même.

[0031] On a également proposé un déambulateur motorisé qui permet de soutenir un patient non autonome et de l'aider à se déplacer sur le sol, après avoir équipé ses jambes d'électrodes pour provoquer leur détente via des stimulations électriques et d'un exosquelette pour guider leur mouvement.

[0032] Cette technique mettant en oeuvre un déambulateur motorisé ne convient cependant que dans les phases précoces de la rééducation de la marche. Notamment, elle ne permet pas au patient de s'exercer à marcher par lui-même.

[0033] Cette technique présente en outre l'inconvénient d'être complexe.

[0034] Un autre inconvénient de cette technique est qu'elle ne permet pas de contrôler simplement la trajectoire du patient. Elle ne permet pas non plus au patient de se diriger par lui-même.

[0035] Encore un inconvénient de cette technique est qu'elle ne permet pas d'adapter la vitesse de progression du déambulateur au rythme du patient, dans le cas par exemple où celui-ci ressent des douleurs articulaires ou se fatigue rapidement.

3. Objectifs de l'invention

[0036] L'invention a donc notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'état de la technique cités ci-dessus.

[0037] Plus précisément l'invention a pour objectif de fournir un dispositif de rééducation ambulatoire qui permette à un patient ayant perdu l'autonomie de la marche de s'exercer à pratiquer chacun des mouvements de la marche, et en particulier à changer de direction ou à pivoter sur lui-même.

[0038] L'invention a notamment pour objectif d'exercer un patient aux mouvements de la marche en situation ambulatoire et sur des sols de nature variée.

[0039] Un objectif de l'invention est également, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, de permettre au patient de se diriger par lui-même.

[0040] Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui puisse assurer une rééducation progressive et/ou graduelle d'un patient, et qui puisse être mise en oeuvre aussi bien dans des phases précoces de rééducation que dans des phases plus avancées.

[0041] Notamment dans au moins un mode de réalisation particulier de l'invention, l'invention a pour objectif de fournir une telle technique qui permette de mettre en oeuvre des scénarios thérapeutiques inédits, conçus autour d'exercices diversifiés et complémentaires.

[0042] Encore un objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui permette d'adapter le niveau d'assistance apporté au patient.

[0043] Encore un autre objectif de l'invention est de proposer une telle technique qui soit peu encombrante.

[0044] Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui puisse être mise en oeuvre dans un cabinet médical de ville, au domicile d'un patient, et/ou à l'extérieur.

[0045] L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique dont l'usage soit simple et acceptable pour un patient et/ou un thérapeute.

[0046] Encore un objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui soit fiable, sûre et sans danger pour un patient.

4. Exposé de l'invention

[0047] Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaitront par la suite sont atteints à l'aide d'un dispositif de rééducation ambulatoire destiné à accompagner et sécuriser un individu non autonome en cours de rééducation lors de sa progression sur le sol, formé d'une structure mobile d'assistance dudit individu dans l'exercice d'au moins un mouvement de la marche comprenant un chariot motorisé et des moyens de soutien dudit individu montés sur un portique monté sur le châssis dudit chariot motorisé, comprenant un harnais de soutien apte à enserrer au moins une portion du tronc dudit individu, de préférence une portion du bassin et/ou de la ceinture pelvienne dudit individu.

[0048] Dans le cadre de l'invention, il peut s'agir d'un soutien partiel permettant d'alléger le poids du corps portant sur les jambes seulement en partie, ou encore d'un soutien uniquement en cas de chute ou de déséquilibre de l'individu.

[0049] Selon l'invention, un tel dispositif de rééducation ambulatoire comprend en outre :

• au moins un capteur de mesure de la position et/ou du déplacement d'une portion du tronc, par exemple du buste ou du bassin, ou d'une zone de la partie inférieure du corps dudit individu ;
• un contrôleur temps réel embarqué apte à piloter le déplacement dudit chariot motorisé en réponse à un mouvement dudit individu à partir des mesures fournies par ledit capteur de mesure de la position et/ou du déplacement d'une portion du tronc ou d'une zone de la partie inférieure du corps de l'individu.

[0050] Ainsi, de façon inédite, l'invention propose de contrôler automatiquement le déplacement du dispositif de rééducation ambulatoire en fonction des déplacements et des mouvements du tronc d'un patient non autonome, pour l'accompagner en cours de rééducation et le sécuriser dans sa progression sur le sol, et lui permettre de s'exercer à la marche naturelle volontaire.

[0051] Par ailleurs le chariot motorisé étant autonome dans ses déplacements, le patient ou le thérapeute n'ont pas à intervenir pour pousser ou diriger le chariot.

[0052] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit harnais est monté mobile par rapport audit portique.

[0053] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit harnais est solidarisé à un câble.

[0054] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit capteur de mesure de la position et/ou du déplacement d'une portion du tronc dudit individu est apte à mesurer les déplacements horizontaux ou l'inclinaison dudit câble par rapport à la verticale, permettant de déterminer la position du buste dudit individu par rapport à ladite structure mobile.

[0055] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, un dispositif de rééducation ambulatoire tel que décrit ci-dessus présente une sangle double dont les extrémités inférieures sont fixées respectivement sur l'avant et sur l'arrière dudit harnais et dont les extrémités supérieures sont fixées à une potence formant balancier.

[0056] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, une extrémité dudit câble est fixée à une portion centrale de ladite potence.

[0057] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, un dispositif de rééducation ambulatoire tel que décrit ci-dessus comprend deux sangles doubles dont les extrémités supérieures sont séparées d'une distance égale à la largeur du thorax dudit individu.

[0058] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit portique comprend deux bras latéraux s'étendant sensiblement dans la direction horizontale de sorte à écarter ledit harnais dans la direction horizontale de la zone de solidarisation du portique avec le châssis dudit chariot motorisé.

[0059] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit harnais est orienté par rapport audit portique de sorte que ledit portique soit placé dans le dos dudit individu lorsque ledit individu est équipé dudit harnais.

[0060] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit capteur de mesure de la position et/ou du déplacement d'une portion du tronc ou d'une zone de la partie inférieur du corps dudit individu appartient au groupe comprenant au moins :

• centrale inertielle ;
• capteur de force ;
• dispositif de capture optique.

[0061] Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, un dispositif de rééducation ambulatoire tel que ceux décrits précédemment comprend des moyens de détermination d'une donnée représentative de la démarche dudit individu en fonction d'une pluralité d'informations représentatives de la position et du déplacement d'au moins une portion du tronc et/ou d'au moins une portion de chaque pied dudit individu collectées par ledit ou lesdits capteurs de mesure de la position et/ou du déplacement d'une portion du tronc, ou d'une zone de la partie inférieure du corps dudit individu, et en ce que ledit contrôleur temps réel embarqué pilote le déplacement dudit chariot motorisé en fonction de ladite donnée représentative de la démarche dudit individu en commandant des moyens d'actionnement d'au moins une roue motrice dudit chariot.

[0062] Ainsi, le patient pilote le chariot d'une façon totalement intuitive et transparente pour lui.

[0063] Cette approche consistant à se baser sur l'observation de la démarche du patient pour guider le chariot, de façon automatique, s'avère particulièrement originale et innovante par rapport aux techniques connues, et apporte un grand confort d'utilisation au patient, qui peut ainsi oublier la présence du dispositif, et se concentrer sur sa progression, en toute sécurité.

[0064] Avantageusement, un tel dispositif de rééducation ambulatoire comprend :

• des moyens de détermination d'une donnée représentative de la posture dudit individu en fonction de ladite pluralité d'informations ; et
• des moyens d'identification d'un état de déséquilibre dudit individu agencés de sorte à pouvoir activer lesdits moyens de contrôle de l'équilibre, comprenant des moyens de comparaison de ladite donnée avec au moins une donnée de référence prédéterminée.

[0065] L'observation de la posture de l'individu permet notamment de discriminer les situations de déséquilibre avec précision.

[0066] De façon préférentielle, lesdits moyens de détermination de ladite donnée représentative de la démarche dudit individu sont configurés de sorte à pouvoir prendre en compte pour la détermination de ladite donnée au moins un paramètre propre audit individu appartenant au groupe comprenant :

• donnée anthropométrique ;
• pathologie dudit individu ;
• stade de rééducation dudit individu ;
• condition physique dudit individu.

[0067] On peut ainsi proposer, avec un même dispositif, un programme de rééducation spécifique à chaque patient, et qui puisse être aménagé en fonction de l'état de fatigue du patient.

[0068] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on limite le nombre des capteurs de mesure à trois, et préférentiellement deux.

[0069] Dans au moins un mode de réalisation particulier de l'invention, une telle structure présente des moyens de calcul d'au moins une donnée comparative représentative du déplacement dudit individu, et notamment de la distance parcourue ou de la vitesse de déplacement dudit individu, et des moyens d'affichage de ladite ou desdites données comparatives.

[0070] On stimule ainsi la motivation du patient qui réalise l'étendue de ses progrès.

5. Liste des figures

[0071] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :

• les figures 1A et 1B sont des vues schématiques en perspective, respectivement de devant et de derrière, de la structure mobile d'un dispositif de rééducation ambulatoire selon l'invention ;
• la figure 2 est une vue de détail du support mobile déformable de la structure mobile présentée en référence aux figures 1A et 1B ;
• la figure 3 est une vue d'un exemple de mode de réalisation d'un dispositif de rééducation ambulatoire selon l'invention guidé automatiquement à partir de l'observation de la démarche du patient et dont la structure a été présentée en référence aux figures 1A, 1B et 2 ;
• la figure 4 est une représentation synoptique du système de contrôle du dispositif de rééducation ambulatoire présenté en référence à la figure 3.

6. Description détaillée de l'invention

6.1. Rappel du principe de l'invention

[0072] Le principe de l'invention repose notamment sur la mise en oeuvre d'un chariot motorisé piloté de façon transparente par un patient permettant d'accompagner ce patient au cours d'une déambulation sur le sol, sans devoir mobiliser un thérapeute et sans prévoir une infrastructure complexe.

[0073] L'invention permet notamment de recréer des conditions de déambulation variées sur le sol s'approchant de la marche naturelle volontaire, permettant une rééducation complète de l'individu et une amélioration de son endurance. Par ailleurs, elle peut avantageusement être utilisée sur un sol présentant du relief, à l'extérieur d'un bâtiment par exemple.

6.2. Structure du dispositif de rééducation ambulatoire

[0074] Un exemple d'une structure mobile d'un dispositif de rééducation ambulatoire selon l'invention 40, assistant un patient 42 victime d'un accident vasculaire cérébral dans l'exercice de la marche le long d'un parcours 13, est représenté en perspective et de façon schématique au cours d'une séance de rééducation sur les figures 1A et 1B, respectivement vu de l'avant et vu de l'arrière.

[0075] La structure mobile 11 comprend un chariot motorisé 41 guidé automatiquement en fonction des mouvements du torse et des déplacements du patient 42 dont le châssis 141 est surmonté d'un portique 15.

[0076] Une coque 111 habille le portique 15 et le châssis 141 du chariot 41. Elle est percée d'une ouverture évasée 112 pour offrir un large champ de vision au patient 42.

[0077] Un dispositif de soutien 16 du patient 42 est monté sur le portique 15. Ce dispositif de soutien 16 comprend une potence mobile déformable 46 suspendue à l'extrémité d'un câble 121 s'enroulant sur un treuil 47 fixé au sommet du portique 15.

[0078] Comme on peut le voir sur la figure 2, dans une vue de détail, la potence 46 est formée d'une plateforme 21 portant deux bras télescopiques indépendants omnidirectionnels 22, 23, et de préférence à déplacement holonomique, actionnés chacun par un moteur distinct 24 ou 25.

[0079] Une sangle double 118 est fixée à chacun des bras 22 et 23. Les extrémités de chaque sangle double 118 sont reliées à un harnais culotte 43 enserrant le bassin du patient 42.

[0080] Le harnais de soutien 43 peut être déplacé vers le haut ou vers le bas, de sorte à diminuer ou au contraire à augmenter le poids supporté par les jambes du patient 42, en enroulant ou en déroulant le câble 121 du treuil 47.

[0081] La position du câble 121 est asservie en fonction de la mesure de l'intensité du courant électrique appelé par le moteur d'entraînement 122 du treuil 47 de façon à maintenir ce poids, et donc la charge supportée par le câble 121, constant.

[0082] Il convient de noter que progressivement, à chaque nouvelle séance du programme de rééducation, le thérapeute peut décider de réduire le soutien assuré par le harnais en fonction des progrès du patient.

[0083] Lorsque le patient a retrouvé une autonomie suffisante pour ne plus nécessiter d'être allégé par le harnais, le maintien du port du harnais reste cependant utile au patient pour faire face à une perte d'équilibre ou à une baisse de capacité survenant au cours d'une séance, consécutive à de la fatigue ou à des douleurs articulaires, et nécessitant de rétablir un soutien.

[0084] L'actionnement de la potence 46 et du treuil est piloté par un contrôleur électronique temps réel 17 embarqué sur la structure 11, représenté en traits pointillés sur les figures 1A et 1B.

[0085] Avantageusement, les situations dans lesquelles le patient est en déséquilibre sont identifiées en mesurant les déplacements horizontaux du câble 121 et en détectant les variations brusques de la puissance électrique absorbée par le moteur d'entrainement 122.

[0086] À cet effet, le contrôleur 17 acquiert en permanence des signaux délivrés par un capteur de position permettant de mesurer la position du câble 121 et par un capteur ampèremétrique mesurant la valeur de l'intensité du courant appelé par le moteur d'entraînement 122 du treuil 47.

[0087] Lorsque le déplacement horizontal ou la variation de l'intensité mesurés dépasse un seuil de référence prédéterminé, un signal de commande des organes d'actionnement de la potence 115, et en l'occurrence des deux moteurs d'actionnement 24 et 25 des bras 22 est généré par le contrôleur 17, afin de déplacer les sangles 118 et ainsi agir sur la position du bassin du patient 42 pour rétablir l'équilibre du patient.

[0088] La potence est par ailleurs équipée d'un capteur mécatronique ou optique par exemple permettant de mesurer l'inclinaison du câble par rapport à la verticale (non représenté sur cette figure 1) dont les données sont utilisées par l'unité de supervision 125 du déplacement de la structure 11, pour déterminer la position du buste du patient.

[0089] Le déplacement du chariot 41 est également piloté par le contrôleur temps réel embarqué 17.

[0090] Ce contrôleur 17 présente une interface de communication avec l'unité de supervision 125 embarquée, qui lui fournit des données de guidage du chariot.

[0091] L'unité de supervision 125 est avantageusement construite autour d'une architecture logicielle modulaire, qui est donc évolutive et simple à reconfigurer.

[0092] Le contrôleur 17 permet de commander un servomoteur électrique 18 entraînant en rotation et dirigeant deux roues motrices à entraînement différentiel 142 montées à l'arrière du chariot 41 en fonction des consignes de commande reçues du contrôleur 17. Dans une variante de ce mode de réalisation, il peut également être envisagé de monter chacune des roues motrices au sein d'une tourelle moto-directrice spécifique, équipée d'un motoréducteur agissant sur la direction de la roue et d'un motoréducteur permettant d'entraîner la roue en rotation vers l'avant ou vers l'arrière.

[0093] Le servomoteur 18 est alimenté en électricité par une batterie rechargeable 19, par exemple de type gel acide-plomb ou Lithium-ion. Des patins de charge 110 montés à l'extérieur du châssis 141 du chariot 41 permettent un rechargement de la batterie 19 sans la démonter.

[0094] A l'avant du chariot 41, une roue libre de roulage 143 est montée dans l'axe du chariot ce qui permet à la structure 11 d'épouser de faibles rayons de courbure et de tourner sur elle-même, et facilite l'avance en marche arrière.

[0095] On peut observer sur la figure 1A que la coque 111 porte une console d'affichage 113 qui délivre au patient 42 des informations sur ses progrès et ses performances, ce qui confère dans une certaine mesure un aspect ludique à la séance de rééducation, et permet d'encourager le patient et/ou de renforcer sa motivation.

[0096] Les informations restituées par la console 113 sont par exemple la vitesse d'avancement, la trajectoire, l'amplitude des foulées, les efforts de contact, ...

[0097] Il est également prévu que le patient puisse regarder une séquence d'exercices effectuée précédemment sur l'écran de la console 113.

[0098] Il convient de noter que, de façon avantageuse, le thérapeute peut également utiliser cette console comme un pupitre de commande, afin de régler certains paramètres de la séance.

[0099] Des organes de sécurité, tels que par exemple un scrutateur laser, destinés à prévenir un choc avec un objet ou une personne, et d'alerter le thérapeute lors qu'un choc est imminent sont prévus. Ainsi par exemple, lorsqu'un obstacle est détecté devant le chariot par des détecteurs photosensibles montés sur la portion frontale de la coque, le chariot ralenti progressivement. En cas de choc avec un objet ou avec le thérapeute enregistré par des détecteurs mécaniques équipant le chariot 14, l'arrêt du chariot s'opère automatiquement.

6.3. Exemple de mode de réalisation de l'invention

[0100] On a représenté en référence à la figure 3 un exemple de mode réalisation d'un dispositif de rééducation ambulatoire selon l'invention, dont la structure 11 a été présentée en référence aux figures 1A, 1B et 2.

[0101] Dans ce mode de réalisation de l'invention particulièrement original, le guidage automatique du chariot 41 du dispositif de rééducation 40 est opéré à l'aide d'une estimation de la démarche du patient 42, qui est interprétée comme un reflet des intentions de déplacement du patient.

[0102] Cette estimation de la démarche du patient est basée sur la détermination d'une donnée représentative de cette démarche. Elle est obtenue par une simulation en temps réel du comportement dynamique d'un mannequin virtuel représentant le patient 42, basée notamment sur une reconstruction numérique de la posture du patient 42.

[0103] Pour permettre cette reconstruction, le patient est instrumenté avec un nombre limité de capteurs. On a en effet astucieusement choisi d'équiper la portion du harnais 43 en contact avec le dos du patient d'une centrale inertielle 44, et chaque pied du patient d'une autre centrale inertielle 45.

[0104] Dans des variantes de ce mode de réalisation de l'invention, il peut également être prévu d'équiper le patient de capteurs photoélectriques de capture de mouvement, pour détecter le mouvement des jambes et/ou du bassin du patient, ou de tout autre capteur connu permettant de mesurer la position et/ou le déplacement d'une zone de la partie inférieure du corps du patient.

[0105] Comme on peut le voir sur la figure 4 qui détaille le système de contrôle du dispositif de rééducation ambulatoire 40, les données fournies par les centrales inertielles 44 et 45 concernant la position et le déplacement du bassin et des pieds du patient sont collectées régulièrement par le module de supervision 51. Ces données sont exploitées au sein de ce module de supervision par une application logicielle 52 s'appuyant sur une modélisation dynamique du mannequin virtuel représentant le patient pour animer ce mannequin virtuel.

[0106] Le modèle de mannequin numérique virtuel mis en oeuvre dans ce mode de réalisation de l'invention est construit par couplage d'un modèle cinématique du squelette à 45 degrés de liberté construit autour d'une chaîne arborescente d'éléments rigides en butée articulaire, avec un modèle biomécanique prenant en compte des paramètres anthropométriques tels que le sexe, l'âge, et la taille du patient, et intégrant des paramètres propres à la pathologie du patient, permettant d'attribuer une enveloppe, ou peau, au mannequin et de gérer son interaction avec l'environnement extérieur.

[0107] Dans des variantes de ce mode de réalisation de l'invention, il peut également être prévu que le modèle biomécanique utilisé pour la détermination de la donnée représentative de la démarche du patient prenne en compte le stade de rééducation et/ou la condition physique de celui-ci.

[0108] L'animation de ce mannequin résulte de l'intégration des équations d'un modèle dynamique du mouvement.

[0109] Les efforts exercés par le patient sur le dispositif 40 sont calculés au sein de l'application logicielle 52 et des stratégies d'optimisation par critère quadratique, consistant par exemple à minimiser la fatigue musculaire, sont appliquées pour gérer l'équilibre du mannequin de manière réflexe et générer des consignes transmises au contrôleur 53 commandant l'actionnement des bras de la potence mobile déformable 46 et/ou du treuil 47.

[0110] L'application 52 détermine par ailleurs automatiquement une donnée représentative de la démarche du patient à partir de laquelle est extraite l'intention du patient de changer de direction, ou encore d'accélérer ou de ralentir, par exemple. Elle transmet alors une consigne de guidage incluant une donnée directionnelle et une donnée de vitesse au contrôleur 53, qui à son tour commande le moteur d'actionnement des roues motrices du chariot 41 en conséquence.

[0111] La structure du dispositif de rééducation ambulatoire 40 se déplace donc de manière transparente pour le patient sans qu'il ait besoin d'interagir directement avec celle-ci.

[0112] On peut en outre observer sur la figure 4, que le patient, qui n'est pas tenu de saisir une poignée pour guider ou régler la vitesse du chariot 40, peut balancer ses bras le long du corps, dans une position de marche naturelle habituelle.

[0113] L'application logicielle 52 permet par ailleurs avantageusement de surveiller la posture du patient en calculant une donnée représentative de la posture du patient, et d'identifier si le patient se trouve dans un état de déséquilibre du patient, en comparant cette donnée à une base de données de référence prédéterminée.

[0114] 6.4. Autres caractéristiques optionnelles et avantages de l'invention Dans des variantes du mode de réalisation de l'invention détaillé ci-dessus, il peut également être prévu :

• en cas de chute, de capter le mouvement du patient à l'aide d'un marqueur optique, tel qu'une boule réfléchissante à rayonnement infra-rouge, un accéléromètre, ou un marqueur magnétique ;
• de transmettre vers le dispositif les informations relatives au parcours de la séance à partir d'un terminal distant, via une liaison wifi.

[0115] Dans une autre variante, il peut être envisagé, sans sortir du cadre de l'invention, de placer le portique et la coque dans le dos du patient, afin que ce patient oublie progressivement qu'il est assisté par une machine, par exemple s'il s'agit d'une personne âgée plus réticente envers l'usage d'une technologie nouvelle.

Revendications

1. Dispositif de rééducation ambulatoire (40) destiné à accompagner et sécuriser un individu (12) non autonome en cours de rééducation lors de sa progression sur le sol, formé d'une structure mobile (11) d'assistance dudit individu dans l'exercice d'au moins un mouvement de la marche comprenant un chariot motorisé (41) et des moyens de soutien dudit individu montés sur un portique (15) monté sur le châssis (141) dudit chariot motorisé, comprenant un harnais de soutien (43) apte à enserrer au moins une portion du tronc dudit individu, de préférence une portion du bassin et/ou de la ceinture pelvienne dudit individu, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :

- au moins un capteur de mesure de la position et/ou du déplacement d'une portion du tronc, par exemple du buste ou du bassin, ou d'une zone de la partie inférieure du corps dudit individu ;

- un contrôleur temps réel embarqué (17) apte à piloter le déplacement dudit chariot motorisé (41) en réponse à un mouvement dudit individu à partir des mesures fournies par ledit capteur de mesure de la position et/ou du déplacement d'une portion du tronc ou d'une zone de la partie inférieure du corps de l'individu.

2. Dispositif de rééducation ambulatoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit harnais (43) est monté mobile par rapport audit portique (15).

3. Dispositif de rééducation ambulatoire selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit harnais (43) est solidarisé à un câble (121).

4. Dispositif de rééducation ambulatoire selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit capteur de mesure de la position et/ou du déplacement d'une portion du tronc dudit individu est apte à mesurer les déplacements horizontaux ou l'inclinaison dudit câble (121) par rapport à la verticale, permettant de déterminer la position du buste dudit individu par rapport à ladite structure mobile (11).

5. Dispositif de rééducation ambulatoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il présente une sangle double (118) dont les extrémités inférieures sont fixées respectivement sur l'avant et sur l'arrière dudit harnais (43) et dont les extrémités supérieures sont fixées à une potence (46) formant balancier.

6. Dispositif de rééducation ambulatoire selon la revendication 3 ensemble la revendication 5, caractérisé en ce qu'une extrémité dudit câble (121) est fixée à une portion centrale de ladite potence (46).

7. Dispositif de rééducation ambulatoire selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend deux sangles doubles (118) dont les extrémités supérieures sont séparées d'une distance égale à la largeur du thorax dudit individu (42).

8. Dispositif de rééducation ambulatoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit portique (15) comprend deux bras latéraux s'étendant sensiblement dans la direction horizontale de sorte à écarter ledit harnais (43) dans la direction horizontale de la zone de solidarisation du portique (15) avec le châssis (141) dudit chariot motorisé (41).

9. Dispositif de rééducation ambulatoire selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit harnais (43) est orienté par rapport audit portique (15) de sorte que ledit portique (15) soit placé dans le dos dudit individu (12) lorsque ledit individu est équipé dudit harnais (43).

10. Dispositif de rééducation ambulatoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit capteur de mesure de la position et/ou du déplacement d'une portion du tronc ou d'une zone de la partie inférieur du corps dudit individu appartient au groupe comprenant au moins :

- centrale inertielle ;

- capteur de force ;

- dispositif de capture optique.

Dessins