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Title:
APPARATUS FOR THE PHYSICAL TRAINING OF AT LEAST ONE OF THE LIMBS OF A LIVING BEING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/030868
Kind Code:
A1
Abstract:
Apparatus (1) for the physical training of at least one of the limbs (40) of a living being, comprising a cuff (2) comprising an inflatable pouch (3), a device (4) for inflating the pouch (3), a system (5) for venting the pouch (3), a control unit (9) controlling the inflation device (4), said inflatable pouch (3) and the cuff (2) surrounding the pouch (3) being able to be positioned around a limb (40) that is to be trained so as to make it possible, when the pouch (3) is in the inflated state, to reduce the blood circulation through said limb (40). The training apparatus (1) comprises an air reserve (6) connected to the pouch (3) for transfer of air between the pouch (3) and the air reserve (6) at least when the pouch is deformed, and a pressure sensor (7) configured to measure the pressure of the air circuit, at least part of which is formed by the fluidic connection (8) between the inflatable pouch (3) and the air reserve (6).

Inventors:
AHOU DELIS (FR)
Application Number:
PCT/FR2019/051878
Publication Date:
February 13, 2020
Filing Date:
July 31, 2019
Export Citation:
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Assignee:
MAD UP (FR)
International Classes:
A63B69/00; A63B21/00; A63B23/035
Foreign References:
EP2105169A12009-09-30
JP2015211820A2015-11-26
JP2014230687A2014-12-11
JP2013138734A2013-07-18
Attorney, Agent or Firm:
GODINEAU, Valérie et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Appareil (1 ) d’entrainement physique d’au moins l’un des membres (40) d’un être vivant, ledit appareil (1 ) comprenant au moins une manchette (2) comprenant une poche (3) gonflable, un dispositif (4) de gonflage de la poche (3), un système (5) de mise à l’échappement de la poche (3) gonflable, une unité (9) de commande configurée pour commander au moins le dispositif (4) de gonflage, ladite poche (3) gonflable et la manchette (2) entourant la poche (3) étant positionnables autour d’un membre (40) à entraîner et étant configurées pour permettre à l’état gonflé de la poche (3), par compression notamment par constriction du membre (40), une réduction de la circulation sanguine à travers ledit membre (40) par occlusion au moins partielle du système de circulation sanguine, caractérisé en ce que l’appareil (1 ) d’entrainement comprend une réserve (6) d’air reliée à la poche (3) gonflable par une liaison (8) fluidique pour un transfert d’air entre la poche (3) et la réserve (6) d’air au moins lors d’une déformation de la poche pouvant résulter d’une activité musculaire en particulier un relâchement ou une contraction du membre (40) équipé de la manchette (2), et un capteur (7) de pression configuré pour mesurer la pression du circuit d’air dont au moins une partie est formée par la liaison (8) fluidique entre la poche (3) gonflable et la réserve (6) d’air.

2. Appareil (1 ) d’entrainement physique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le système (5) de mise à l’échappement comprend un organe (51 ) de mise à l’échappement de la poche (3) gonflable disposé, de préférence, sur la réserve (6) d’air et en ce que l’unité (9) de commande est configurée pour commander l’organe (51 ) de mise à l’échappement de la poche (3) gonflable.

3. Appareil (1 ) d’entrainement physique selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le capteur (7) de pression est disposé au niveau de la liaison (8) fluidique entre la poche (3) gonflable et la réserve (6) d’air.

4. Appareil (1 ) d’entrainement physique selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la liaison (8) fluidique entre la réserve (6) d’air et la poche (3) gonflable est formée par un conduit souple et en ce que le capteur (7) de pression est de préférence un capteur à membrane.

5. Appareil (1 ) d’entrainement physique selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le volume de la réserve (6) d’air est supérieur au volume de la poche (3) gonflable. 6. Appareil (1 ) d’entrainement physique selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’appareil (1 ) comprend une mémoire (10) de mémorisation d’au moins une consigne de pression dite pression de travail correspondant à une pression inférieure à la pression systolique ou pression d’occlusion artérielle de l’artère entourée par le membre (40) et en ce que l’unité (9) de commande est configurée pour commander au moins le dispositif (4) de gonflage et le système (5) de mise à l’échappement en fonction de la consigne de pression de travail et des données fournies par le capteur (7) de pression. 7. Appareil (1 ) d’entrainement physique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’unité (9) de commande est configurée pour, en configuration d’utilisation de l’appareil (1 ) pour un entrainement physique, maintenir la pression mesurée par le capteur (7) de pression à l’intérieur d’une plage de pression prédéterminée contenant la consigne de pression de travail.

8. Appareil (1 ) d’entrainement physique selon l’une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l’unité (9) de commande est configurée pour commander le dispositif (4) de gonflage suivant un protocole de fonctionnement comprenant un cycle de fonctionnement ou une pluralité de cycles de fonctionnement actionnés séquentiellement, chaque cycle de fonctionnement comprenant le remplissage en air de la poche (3) et de la réserve (6) d’air jusqu’à la valeur de consigne de pression de travail, le maintien de la poche (3) à l’état gonflé pendant une durée fixe ou variable, le dégonflage de la poche (3).

9. Appareil (1 ) d’entrainement physique selon l’une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que à l’état gonflé de la poche (3), l’unité (9) de commande est configurée pour recevoir les signaux de pression provenant du capteur (7) de pression , pour déterminer à partir de la courbe de la pression mesurée par le capteur de pression en fonction du temps, le nombre de relâchements et/ou de contractions musculaires du muscle du membre (40) à entraîner, pour comparer ce nombre à un nombre prédéterminé et pour commander le dégonflage de la poche (3) lorsque le nombre compté est supérieur au nombre mesuré.

10. Appareil (1 ) d’entrainement physique selon l’une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la consigne de pression de travail est une consigne calculée et en ce que l’unité (9) de commande est configurée pour

- commander le gonflage par paliers de la poche (3) gonflable

- acquérir à chaque palier de pression les signaux de pression provenant du capteur (7) de pression

- déterminer, pour chaque palier de pression, la valeur d’un paramètre caractéristique de la courbe pression en fonction du temps appelée courbe de l’onde de pouls

- et déterminer la valeur de la consigne de la pression de travail en fonction des valeurs desdits paramètres.

11. Appareil (1 ) d’entrainement physique selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dispositif (4) de gonflage comprend une pompe ou un compresseur. 12. Appareil (1 ) d’entrainement physique selon l’une des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que le dispositif (4) de gonflage est couplé à la réserve (6) d'air pour alimenter en air la réserve (6) d'air qui elle-même communique via la liaison (8) fluidique avec la poche (3) gonflable.

Description:
APPAREIL D’ENTRAINEMENT PHYSIQUE D’AU MOINS L’UN DES MEMBRES D’UN ETRE VIVANT

L’invention concerne un appareil d’entrainement physique d’au moins l’un des membres d’un être vivant.

Elle concerne plus particulièrement un appareil d’entrainement physique comprenant au moins une manchette comprenant une poche gonflable, un dispositif de gonflage de la poche, un système de mise à l’échappement de la poche gonflable, une unité de commande configurée pour commander au moins le dispositif de gonflage, ladite poche gonflable et la manchette entourant la poche étant positionnables autour d’un membre à entraîner et étant configurés pour permettre, à l’état gonflé de la poche, par compression notamment par constriction du membre, une réduction de la circulation sanguine à travers ledit membre par occlusion au moins partielle du système de circulation sanguine.

Il est connu que pour, entretenir ou développer les muscles, il est nécessaire d’effectuer des exercices physiques pour fatiguer les muscles, cette fatigue musculaire entraînant un certain nombre de réponses physiologiques, telles que la stimulation de l’hormone de croissance qui à terme peut entraîner un développement musculaire. Cependant, un tel résultat ne peut être obtenu qu’après une grande quantité d’exercices physiques, ce qui nécessite du temps et une dépense physique importante qui peut être préjudiciable notamment aux articulations. Partant de ce principe, des appareils d’entrainement physique aptes à recréer de manière artificielle les conditions de fatigue du muscle ont été imaginés. Ces appareils reposent sur les constats suivants :

- en comprimant un membre à une pression appropriée à l’aide d’une manchette comprenant une poche gonflable, la poche étant interposée entre la manchette et le membre, la circulation sanguine en particulier la circulation veineuse à travers le membre est réduite,

- en maintenant ces conditions de restriction de circulation sanguine à travers le membre pendant un certain temps, on recrée les mêmes conditions que celles subies par un membre ayant été soumis à un exercice physique intense. Il devient ainsi possible avec un temps d’exercice réduit d’obtenir des effets similaires à ceux obtenus en pratiquant une activité physique intensive.

Pour autant, ces appareils ne se sont pas largement développés en raison du fait notamment que les exercices physiques effectués à l’aide de tels appareils sont non sécurisés et douloureux. En outre, de tels appareils peuvent, s’ils sont mal utilisés, provoquer, entre autres, une thrombose. En effet, pour accroître l’efficacité de tels appareils, il convient de travailler au plus proche de la pression d’occlusion du retour veineux sans jamais atteindre la pression minimale d’occlusion artérielle encore appelée pression systolique. Or, la conception actuelle de la plupart des appareils ne permet pas une telle précision. Par ailleurs, du fait de la conception actuelle des appareils, il est nécessaire souvent de procéder, pendant toute la durée de l’exercice, à une succession de gonflages et de dégonflages de la poche, le gonflage s’opérant pendant la phase de relâchement musculaire et le dégonflage pendant la phase de contraction musculaire, ce qui entraîne des bruits importants résultant du fonctionnement de la pompe.

Un but de l’invention est de proposer un appareil d’entrainement physique du type précité dont la conception permet de maintenir la pression de gonflage de la poche, correspondant à la pression de travail, la plus constante possible et donc la plus proche de la valeur optimale par rapport à la pression minimale d’occlusion artérielle ou veineuse.

Un autre but de l’invention est de proposer un appareil d’entrainement physique du type précité dont la conception permet de s’affranchir d’un gonflage et d’un dégonflage de la poche à chaque mouvement sans nuire à la qualité du travail opéré.

A cet effet, l'invention a pour objet un appareil d’entrainement physique d’au moins l’un des membres d’un être vivant, ledit appareil comprenant au moins une manchette comprenant une poche gonflable, un dispositif de gonflage de la poche, un système de mise à l’échappement de la poche gonflable, une unité de commande configurée pour commander au moins le dispositif de gonflage, ladite poche gonflable et la manchette entourant la poche étant positionnables autour d’un membre à entraîner et étant configurées pour permettre à l’état gonflé de la poche, par compression notamment par constriction du membre, une réduction de la circulation sanguine à travers ledit membre par occlusion au moins partielle du système de circulation sanguine, caractérisé en ce que l’appareil d’entrainement comprend une réserve d’air reliée à la poche gonflable par une liaison fluidique pour un transfert d’air entre la poche et la réserve d’air au moins lors d’une déformation de la poche pouvant résulter d’une activité musculaire en particulier un relâchement ou une contraction du membre équipé de la manchette, et un capteur de pression configuré pour mesurer la pression du circuit d’air dont au moins une partie est formée par la liaison fluidique entre la poche gonflable et la réserve d’air.

La présence d’une réserve d’air en communication avec la poche gonflable de la manchette permet un transfert libre d’un volume d’air entre la poche gonflable et la réserve d’air au cours d’un exercice. Les volumes de la réserve d’air et de la poche gonflable forment entre eux un circuit fermé pour un maintien de la pression de travail telle que définie initialement. Le transfert de l’air de la poche gonflable vers la réserve d’air s’opère pendant une déformation de la poche dans le sens d’une contraction de la poche, cette contraction pouvant résulter notamment d’une contraction du muscle que la poche entoure tandis que le transfert de l’air de la réserve d’air vers la poche gonflable s’opère pendant une déformation de la poche dans le sens d’une expansion de la poche, cette expansion pouvant s’opérer pendant le relâchement du muscle que la poche entoure. Ces phases de transfert d'air s'opèrent à quantité d'air constante. Le transfert d'air s'opère sans consommation d'énergie ni bruit de pompe. Grâce à la présence de la réserve d’air, l’appareil travaille à une pression de travail parfaitement maîtrisée avec une garantie d’un travail au plus proche de la pression d’occlusion du retour veineux sans jamais atteindre la pression d’occlusion artérielle. Le travail musculaire qui en résulte est donc plus efficace. Il s’opère en toute sécurité c’est-à-dire avec un risque de thrombose réduit et dans le confort, les douleurs étant réduites.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de mise à l’échappement comprend un organe de mise à l’échappement de la poche gonflable disposé, de préférence, sur la réserve d’air et l’unité de commande est configurée pour commander l’organe de mise à l’échappement de la poche gonflable. Le système de mise à l’échappement permet un dégonflage de la poche à l'issue de chaque entraînement mais il peut également constituer un dispositif de sécurité utilisé dans des conditions exceptionnelles. Du fait de la présence de la réserve d’air, ce système de mise à l’échappement n’a plus à être commandé à chaque mouvement.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur de pression est disposé au niveau de la liaison fluidique entre la poche gonflable et la réserve d’air.

Il en résulte une sensibilité accrue du capteur de pression. En outre, cette disposition permet de rendre le capteur de pression polyvalent.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la liaison fluidique entre la réserve d’air et la poche gonflable est formée par un conduit souple et le capteur de pression est de préférence un capteur à membrane.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le volume de la réserve d’air est supérieur au volume de la poche gonflable. Plus le volume de la réserve d’air est grand comparativement au volume d’air de la poche gonflable, plus le confort est accru. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’appareil comprend une mémoire de mémorisation d’au moins une consigne de pression dite pression de travail correspondant à une pression inférieure à la pression systolique ou pression d’occlusion artérielle de l’artère entourée par le membre et l’unité de commande est configurée pour commander au moins le dispositif de gonflage et le système de mise à l’échappement en fonction de la consigne de pression de travail et des données fournies par le capteur de pression.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de commande est configurée pour, en configuration d’utilisation de l’appareil pour un entrainement physique, maintenir la pression mesurée par le capteur de pression à l’intérieur d’une plage de pression prédéterminée contenant la consigne de pression de travail. Ainsi, une variation de la pression de travail à l’intérieur d’une plage prédéfinie est autorisée. La chute de la pression de travail à une valeur inférieure à la valeur de pression minimale de la plage de pression entraîne un gonflage de la poche pour un retour de la pression à l’intérieur de la plage de pression prédéterminée tandis qu’une élévation de la pression de travail à une valeur supérieure à la valeur de pression maximale de la plage de pression entraîne une mise à l’échappement de la poche, cette chute et cette élévation ne devant s’opérer que dans des conditions exceptionnelles.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de commande est configurée pour commander le dispositif de gonflage suivant un protocole de fonctionnement comprenant un cycle de fonctionnement ou une pluralité de cycles de fonctionnement actionnés séquentiellement, chaque cycle de fonctionnement comprenant le remplissage en air de la poche et de la réserve d’air jusqu’à la valeur de consigne de pression de travail, le maintien de la poche à l’état gonflé pendant une durée fixe ou variable, le dégonflage de la poche.

Cette durée de maintien de la poche à l’état gonflé peut être fixe, ou variable par exemple, en fonction du choix de l’utilisateur, ou d’un programme de commande d’exercice musculaire préenregistré.

Selon un mode de réalisation de l’invention, à l’état gonflé de la poche, l’unité de commande est configurée pour recevoir les signaux de pression provenant du capteur de pression , pour déterminer à partir de la courbe de la pression mesurée par le capteur de pression en fonction du temps, le nombre de relâchements et/ou de contractions musculaires du muscle du membre à entraîner, pour comparer ce nombre à un nombre prédéterminé et pour commander le dégonflage de la poche lorsque le nombre compté est supérieur au nombre mesuré. L’appareil permet ainsi, au cours d’un exercice physique, de compter le nombre de mouvements opérés et d’arrêter l’exercice en dégonflant la poche lorsque le nombre de mouvements à réaliser est atteint. Selon un mode de réalisation de l’invention, la consigne de pression de travail est une consigne calculée et l’unité de commande est configurée pour

- commander le gonflage par paliers de la poche gonflable

- acquérir à chaque palier de pression les signaux de pression provenant du capteur de pression

- déterminer, pour chaque palier de pression, la valeur d’un paramètre caractéristique de la courbe pression en fonction du temps appelée courbe de l’onde de pouls

- et déterminer la valeur de la consigne de la pression de travail en fonction des valeurs desdits paramètres.

Cette valeur de la consigne de la pression de travail est choisie inférieure à la pression d’occlusion, qui correspond à une valeur où l’amplitude de l’onde de pouls est égale à 0, mais au plus proche de cette valeur de la pression d’occlusion. Selon un mode de réalisation, le dispositif de gonflage comprend une pompe ou un compresseur. Selon un mode de réalisation, le dispositif de gonflage est couplé à la réserve d'air pour alimenter en air la réserve d'air qui elle-même communique via la liaison fluidique avec la poche gonflable. Ainsi, la poche gonflable est alimentée par le dispositif de gonflage via la réserve d'air.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

La figure 1 représente une vue d’ensemble en perspective d’un appareil d’entrainement physique conforme à l’invention en configuration d’utilisation, c’est-à-dire à l’état positionné de la manchette autour d’un membre d’un porteur et à l’état gonflé de la poche.

La figure 2 représente une vue schématique d’un appareil conforme à l’invention ;

Les figures 3 et 4 représentent, sous forme de vues schématiques, le transfert d’air entre la réserve d’air et la poche gonflable pendant les phases de diastole (figure 3) et de systole cardiaques (figure 4), le membre équipé de l’appareil étant au repos ;

Les figures 5A et 5B représentent, sous forme de vues schématiques, lors d’un exercice musculaire du membre équipé de l’appareil, le transfert d’air entre la réserve d’air et la poche gonflable pendant les phases de contraction des muscles du membre (figure 5A) et de relâchement des muscles du membre (figure 5B) ;

Les figures 6A à 6C représentent, sous forme de courbes, les étapes nécessaires à la détermination de la pression de travail fonction de la pression d’occlusion du système veineux en particulier du retour veineux ;

Les figures 7 et 8 représentent les courbes aptes à permettre le calcul du nombre de mouvements opérés lors d’un exercice musculaire ;

La figure 9 représente sous forme d’un logigramme les étapes d’utilisation d’un appareil conforme à l’invention et

La figure 10 représente une vue schématique partielle d'un appareil conforme à l'invention.

DESCRIPTION

Comme mentionné ci-dessus, l'invention concerne un appareil 1 d’entrainement physique permettant l'entretien ou le développement de la masse musculaire des membres, tels que les membres inférieurs ou supérieurs d'un être vivant. Cet appareil 1 comprend donc, comme l'illustre la figure 1 , au moins une manchette 2 comprenant une poche 3 gonflable. L'appareil 1 peut, de manière équivalente, comporter plusieurs ensemble manchette-poche pour pouvoir entraîner simultanément plusieurs membres, chaque ensemble manchette-poche gonflable étant indépendant. Chaque manchette 2 forme, avec la poche 3 gonflable, un brassard lorsqu'il est destiné à un membre supérieur, ou un cuissard lorsqu'il est destiné à un membre inférieur. Cet ensemble manchette-poche gonflable peut être du même type que les brassards utilisés pour les tensiomètres de mesure de la pression artérielle du marché et ne sera en conséquence pas décrit en détail. La manchette 2 peut se présenter sous forme d'une bande de tissu non extensible équipée d'un système de fermeture auto-agrippant. L'ensemble manchette 2-poche 3 gonflable est positionnable autour du membre 40 à entraîner de sorte que la poche 3 gonflable est interposée entre la manchette 2 et la surface extérieure du membre 40 pour permettre, lors de son gonflage, de venir en appui sur le membre et comprimer le membre. La manchette 2 est réalisée en un matériau indéformable, en particulier non extensible, pour permettre à la poche 3 gonflable de remplir au mieux sa fonction de compression du membre à l'état gonflé. La poche 3 gonflable peut être une poche imperméable à l'air et élastiquement déformable, telle qu'une poche en caoutchouc.

L'appareil 1 comprend encore un dispositif 4 de gonflage de la poche 3 qui peut être formé par une pompe pneumatique ou un compresseur. Ce dispositif de gonflage est destiné à fournir de l'air comprimé à la poche 3 gonflable. Généralement, le débit de ce dispositif de gonflage est compris entre 0,2 et 5 L/min.

Dans l'exemple représenté, le dispositif de gonflage est une pompe à diaphragme.

L'appareil comprend encore une unité 9 de commande configurée pour commander au moins le dispositif 4 de gonflage. Ladite unité 9 de commande se présente sous la forme d’un système électronique et informatique qui comprend par exemple un microprocesseur et une mémoire de travail. Selon un aspect particulier, l’unité de commande peut se présenter sous la forme d’un automate programmable. Autrement dit, les fonctions et étapes décrites peuvent être mise en œuvre sous forme de programme informatique ou via des composants matériels (p. ex. des réseaux de portes programmables). En particulier, les fonctions et étapes opérées par l’unité de commande ou ses modules peuvent être réalisées par des jeux d’instructions ou modules informatiques implémentés dans un processeur ou contrôleur ou être réalisées par des composants électroniques dédiés ou des composants de type FPGA ou ASIC. Il est aussi possible de combiner des parties informatiques et des parties électroniques.

Lorsqu’il est précisé que l’unité ou des moyens ou modules de ladite unité sont configurés pour réaliser une opération donnée, cela signifie que l’unité comprend des instructions informatiques et les moyens d’exécution correspondants qui permettent de réaliser ladite opération et/ou que l’unité comprend des composants électroniques correspondants.

L'appareil comprend encore un système 5 de mise à l’échappement de la poche 3 gonflable.

De manière caractéristique à l'invention, l’appareil 1 d’entrainement comprend une réserve 6 d’air indépendante de la poche 3 gonflable pour un transfert d’air entre la poche 3 et la réserve 6 d’air. Ce transfert d'air s'opère au moins lors d’une déformation de la poche pouvant résulter d’une activité musculaire, en particulier un relâchement ou une contraction du membre 40 équipé de la manchette 2. La réserve 6 d'air est déportée par rapport à la poche 3 gonflable. Cette réserve 6 d'air peut être réalisée en un ou plusieurs éléments et peut donc être formée par une chambre unique ou plusieurs chambres communiquant entre elles. La réserve 6 d'air et la poche 3 gonflable communiquent à la manière de vases communicants. Cette réserve 6 d'air est reliée, par une liaison 8 fluidique réalisée sous forme d'un conduit souple, à la poche 3 gonflable. Dans l'exemple représenté, la réserve 6 d’air est formée d'une bouteille reliée par une conduite souple à la poche 3 gonflable. Dans les exemples représentés, cette réserve 6 d'air est délimitée par une paroi rigide. Le volume de la réserve 6 d'air est supérieur au volume de la poche 3 gonflable. Idéalement, le rapport de compression défini par le rapport

PB-I/ PESO avec

PBI correspondant à la pression de la poche 4 pendant la phase de contraction du muscle du membre 40 équipé de la manchette et

PBO correspondant à la pression de la poche 4 pendant la phase de repos du muscle du membre 40 équipé de la manchette

doit tendre vers 1. Ce rapport est également égal à (V B o + V R0) / (V Bi + V R0) avec V R0 correspondant au volume de la réserve 6,

V B0 correspondant au volume de la poche pendant la phase de repos du muscle du membre 40 équipé de la manchette et

V Bi correspondant au volume de la poche 3 pendant la phase de contraction du muscle du membre 40 équipé de la manchette.

Il est donc possible, à partir de cette formule, d'optimiser le volume choisi pour la réserve 6. Le dispositif 4 de gonflage alimente en air la réserve 6 d'air qui elle-même communique via la liaison fluidique 8 avec la poche 3 gonflable. Ainsi, l'actionnement du dispositif 4 de gonflage permet à la fois un remplissage en air de la réserve 6 d'air et de la poche 3 gonflable à la pression souhaitée. La liaison entre la réserve 6 d'air et la poche 3 gonflable est non obturable de sorte qu'un libre transfert d'air peut s'opérer entre la réserve 6 d'air et la poche 3 gonflable sous l'effet d'une déformation de la poche. Le détail de ce transfert sera décrit ci-après. L'appareil 1 d’entrainement comprend encore un capteur 7 de pression configuré pour mesurer la pression du circuit d'air dont au moins une partie est formée par la liaison 8 fluidique entre la poche 3 gonflable et la réserve 6 d’air.

Dans les exemples représentés, ce capteur 7 de pression est un capteur à membrane disposé, au niveau de la liaison fluidique, entre la poche 3 gonflable et la réserve 6 d'air. Tout autre type de capteur de pression aurait pu être utilisé de manière équivalente. La pression mesurée par le capteur 7 de pression est d'une part, fonction de la pression de gonflage de la poche 3 et de la compression du membre qui en résulte, d'autre part, fonction des fluctuations de l'onde d'impulsion artérielle encore appelée onde de pouls, étant entendu que la grandeur de cette onde d'impulsion artérielle est changée en fonction de la pression de gonflage. Cette pression mesurée est encore fonction de l'état au repos ou en activité du membre équipé de l'appareil. Comme mentionné ci-dessus, la déformation de la poche 3 gonflable peut générer, via la liaison 8 fluidique, un déplacement d'air de la poche vers la réserve d'air ou inversement. Les figures 3, 4 et 5A, 5B illustrent des exemples de situation générant un tel déplacement d'air. Dans les figures 3 et 4, le membre équipé de l'appareil est au repos, c'est-à-dire n'exécute pas de mouvement. Pendant la phase de systole cardiaque, c'est-à-dire de contraction du ventricule gauche du cœur, l'artère 41 tend à se dilater comme illustré à la figure 4 de sorte que la poche est soumise à une compression et un volume d'air résultant de la déformation de la poche peut circuler de la poche vers la réserve d'air. Le phénomène inverse est observé pendant la phase de diastole cardiaque. De même, lorsque le membre équipé de la manchette est en activité, c'est-à-dire passe d'une position allongée à une position repliée, la contraction des muscles, telle que représentée à la figure 5A, entraîne une compression de la poche et par suite un transfert d'air de la poche 3 gonflable vers la réserve 6 d'air via la liaison fluidique. A l'inverse, lors d'un passage du membre de la position repliée à une position allongée, le relâchement du muscle par allongement, tel que représenté à la figure 5B, entraîne une réduction de la pression exercée par le membre sur la poche 3 gonflable et par suite, un transfert d'air via la liaison fluidique de la réserve 6 d'air vers la poche 3 gonflable. Les variations de pression qui résultent de ces différentes situations peuvent être mesurées par le capteur 7 de pression. Ce circuit d'air entre poche 3 gonflable et réserve d'air peut être mis à l'échappement grâce au système 5 de mise à l'échappement. Ce système 5 de mise à l'échappement comprend un organe 51 de mise à l'échappement, tel qu'une électrovanne, disposé sur la réserve 6 d'air. Cette mise à l'échappement peut s'opérer de manière manuelle ou automatique. Dans les exemples représentés, cette mise à l'échappement s'opère de manière automatique et l'unité 9 de commande est configurée pour commander l'organe 51 de mise à l'échappement par commande de l'alimentation du solénoïde équipant l'électrovanne. L'électrovanne est ainsi apte à passer de la position fermée à la position ouverte, des moyens de rappel rappelant l'électrovanne en position fermée à l'état non alimenté du solénoïde. Pour permettre le fonctionnement de l'appareil d'entraînement dans des conditions optimales, il est nécessaire de définir une consigne de pression de travail qui correspond à la consigne de pression de gonflage de la poche 3. Cette consigne de pression de travail peut être prédéterminée ou calculée. Dans le cas où elle est prédéterminée, elle peut être définie à l'aide d'un autre appareil que celui objet de l'invention et elle peut ensuite être introduite dans l'appareil à l'aide d'une interface homme/machine représentée en 12 aux figures. Ainsi, à titre d'exemple, à l'état posé de la manchette autour du membre, la pression de travail peut être déterminée à l'aide d'un oxymètre de pouls ou d'une sonde Doppler vasculaire.

Elle peut également être calculée comme c'est le cas dans l'exemple représenté à l'aide de l'appareil lui-même. Ainsi, une méthode de calcul de la pression de travail est illustrée aux figures 6A à 6C. Dans ce cas, l'ensemble manchette-poche est positionné autour du membre à entraîner. L'unité de commande est configurée pour commander le gonflage par paliers de la poche 3 gonflable suivant une succession de paliers croissants. Les valeurs de pression des paliers s'échelonnent ici entre 100 rmnnHg et 250 rmnnHg. A chaque palier de pression, l'unité de commande est configurée pour acquérir les signaux de pression provenant du capteur 7 de pression. Ces signaux de pression permettent l'établissement d'une courbe pression en fonction du temps, appelée courbe de l'onde de pouls, telle que représentée à la figure 6B. Sur cette courbe, on détermine la valeur d'un paramètre caractéristique de la courbe. Le paramètre retenu est ici l'amplitude de l'onde de pouls de la courbe et la valeur retenue est pour chaque palier de pression celle de l'amplitude maximale. On associe ensuite à la pression de chaque palier de pression la valeur de l'amplitude maximale A mesurée au niveau dudit palier pour obtenir une courbe conforme à la figure 6C représentant en abscisse la pression et en ordonnée l'amplitude maximale à chaque palier de pression. Une régression de la courbe permet de déterminer la pression la plus élevée à laquelle l'amplitude est égale à zéro. Cette pression est appelée pression d'occlusion. Dans l'exemple représenté, on effectue une régression quadratique locale :

A = a x pression 2 + b x pression + c avec a < 0.

La pression d'occlusion correspond à la pression la plus forte pour laquelle cette régression s"annule. La pression de travail est inférieure à cette pression d'occlusion et correspond généralement à la pression d'occlusion multipliée par un coefficient compris entre 0,5 et 0,8. Dans l'exemple représenté, le coefficient choisi est égal à 80 %.

Cette pression de travail, une fois déterminée, est mémorisée dans une mémoire 10 de l'appareil et forme la consigne de pression de travail. Cette pression est nécessairement inférieure à la pression systolique, c'est-à-dire pression d'occlusion artérielle de l'artère du membre entraîné. L'unité de commande est configurée pour commander au moins le dispositif de gonflage et éventuellement le système 5 de mise à l'échappement en fonction de la consigne de pression de travail et des données fournies par le capteur 7 de pression. En particulier, pendant la phase d'entraînement physique, l'unité 9 de commande est configurée pour maintenir la pression mesurée par le capteur 7 de pression à l'intérieur d'une plage de pression prédéterminée contenant la consigne de pression de travail. En effet, généralement, à partir de la pression de travail calculée, on définit une plage de pressions de travail avec des valeurs de la plage prises au-dessous de la pression de travail calculée et des valeurs de la plage prises au-dessus de la pression de travail calculée. Lorsque la pression de travail sort de cette plage pendant la phase d'entraînement physique, l'unité de commande commande :

- le dispositif de gonflage si la pression chute jusqu'à une valeur inférieure à la borne inférieure de la plage de pression ou

- l'activation du système de mise à l'échappement si la pression augmente dangereusement, c'est-à-dire sort de la plage de la pression de travail en s'étendant au-dessus de la borne supérieure de la plage.

Une fois la plage de pression de travail mémorisée, l'appareil est prêt à fonctionner pour permettre la réalisation d'un entraînement physique. Un cycle de fonctionnement de l'appareil pour la réalisation d'un entraînement physique comprend donc le remplissage en air de la poche et de la réserve d'air associée jusqu'à la valeur de consigne de pression de travail, le maintien de la poche 3 à l'état gonflé pendant une durée fixe ou variable et le dégonflage de la poche 3. Ces étapes sont représentées en S3, S4 et S5 à la figure 9, l'étape S1 correspondant à la mise en place de l'ensemble manchette-poche gonflable autour du brassard, l'étape S2 à la détermination de la pression de travail, telle que mentionnée ci-dessus, si celle-ci n'a pas déjà été déterminée par un autre moyen. Il doit être noté que le cycle de fonctionnement, tel que décrit ci-dessus aux étapes S3 et S5, peut être répété. Dans ce cas, l'unité de commande est configurée pour commander une pluralité de cycles de fonctionnement actionnés séquentiellement, ces cycles de fonctionnement pouvant être identiques ou différents d'un cycle de fonctionnement à un autre. La durée de gonflage de la poche pendant un cycle de fonctionnement peut être une durée réglable choisie par l'utilisateur et entrée dans l'appareil via l'interface homme/machine 12. En variante, cette durée peut être fixe et mémorisée.

Il doit être noté que l'interface homme/machine 12 peut être formée par un écran tactile d'un dispositif d'affichage 11 de l'appareil ou par tout autre moyen, tel qu'un clavier ou une télécommande ou autre. Cette durée peut être encore fonction d'un programme de commande d'exercice musculaire qui peut être pré-enregistré. Ainsi, en configuration d'utilisation de l'appareil, pendant la phase d'entraînement physique, c'est-à-dire à l'état gonflé de la poche et rempli de la réserve d'air à une pression de travail correspondant à une pression prise à l'intérieur de la plage de pression de travail prédéfinie, l'unité de commande 9 est configurée pour recevoir les signaux de pression provenant du capteur 7 de pression pour déterminer, à partir de la courbe de la pression mesurée par le capteur de pression en fonction du temps, le nombre de relâchements et/ou de contractions musculaires du membre 40 à entraîner pour comparer ce nombre à un nombre prédéterminé et pour commander le dégonflage de la poche 3 lorsque le nombre compté est supérieur au nombre mesuré. Ainsi, comme l'illustre la figure 7, il est possible, au cours d'un entraînement physique comprenant une succession de mouvements du membre, chaque mouvement comprenant une phase de déploiement du membre s'accompagnant d'un relâchement des muscles et une phase de repli du membre s'accompagnant d'une contraction des muscles, d'obtenir, à l'aide du capteur de pression, la courbe P = f(t), telle que représentée. Dans le cas de mouvements réguliers, l'onde de pression est une onde sinusoïdale avec la partie supérieure de l'onde qui s'étend au-dessus de la pression de travail correspondant à la contraction du muscle et la partie inférieure de l'onde qui s'étend au-dessous de la pression de travail correspondant au relâchement des muscles, c'est-à-dire au déploiement du membre. Cette courbe est ensuite traitée. A cet effet, la courbe dP/dt est établie et deux valeurs seuil, l'une, positive, dite seuil 1 , l'autre, négative, dite seuil 2, sont définies ainsi qu'une période de temps de référence dite T1. Ainsi, lorsque dP/dt est supérieur à la valeur seuil 1 pendant une période T1 , alors la partie du mouvement correspondant à un repli du membre est prise en compte. Lorsque dP/dt est inférieur à la valeur seuil 2 pendant une période T1 , alors la partie de mouvement correspondant à un allongement du membre est prise en compte. Un repli et un allongement du membre forment un mouvement. Lorsque le nombre de mouvements calculé est supérieur à un nombre de mouvements prédéterminé, l'entraînement physique est terminé et la poche est dégonflée.

Bien évidemment, d'autres traitements de la courbe P=f(t) peuvent être envisagés pour améliorer et quantifier l'entraînement physique. De même, les informations relatives aux courbes obtenues peuvent être affichées sur un dispositif d'affichage 11 relié à l'appareil par une liaison filaire ou sans fil ou sur un dispositif d'affichage déporté, tel qu'un terminal déporté, ce terminal pouvant être formé par un téléphone portable, un écran d'ordinateur ou autre.

Il doit être noté que l'appareil peut disposer de deux modes de fonctionnement, à savoir un mode manuel et un mode automatique ou uniquement un seul mode. Dans le cas d'un mode automatique, les valeurs seuil, la période de temps T1 , le nombre de mouvements à effectuer peuvent être pré-enregistrés. Dans un mode manuel, ces données peuvent être rentrées par l'utilisateur via l'interface homme/machine 12. De même, la détermination de la pression de travail peut s'opérer en mode manuel ou en mode automatique. En mode automatique, le passage d'un palier de pression à un autre s'opère automatiquement. En pratique, dans un mode automatique simplifié, l'utilisateur peut, sans avoir à entrer aucune donnée, se contenter de positionner l'ensemble manchette-poche gonflable autour du bras et laisser ensuite l'appareil déterminer automatiquement la pression de travail par gonflage par palier de la poche puis, une fois cette pression de travail déterminée, effectuer son exercice physique pendant une durée prédéterminée, jusqu'à dégonflage automatique de la poche. Généralement, une fois la pression de travail déterminée par l'appareil à l'issue du gonflage par paliers de la poche, la poche est dégonflée pour amener la poche et bien évidemment la réserve d'air associée, à la pression de travail souhaitée. L'entraînement peut alors débuter.