CFM 2019

Chaussette instrumentée pour la mesure de la pression et du frottement
Claire Guignier * , Brigitte Camillieri  1, *@  , Michel Schmid * , René Rossi  2, *@  , Marie-Ange Bueno  3, *@  
1 : Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles  (LPMT)  -  Site web
Université de Haute Alsace - Mulhouse, CNRS : EA7189
11, rue Alfred Werner 68093 MULHOUSE CEDEX -  France
2 : Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology  (Empa)
3 : Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles  (LPMT)
Université de Haute Alsace - Mulhouse : EA4365, Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs Sud Alsace
* : Auteur correspondant

Le contexte général est celui de la réalisation d'une chaussette instrumentée pour diabétique. En effet, plus de 7% de la population française est atteinte de diabète (insulino dépendant de type 1, ou non insulino dépendant dit diabète « gras » de type 2), dont 10% qui ont un trouble trophique du pied pouvant amener à l'amputation (première cause d'amputations non traumatiques). Cette pathologie, est due à une immuno-dépression locale et à des troubles sensitifs superficiels se traduisant par des prédispositions aux infections qui sont indolores. La protection des pieds lors de la marche est donc prépondérante pour éviter tout début de lésions. Les équipements de protection proposés sont alors des chaussures, semelles ou chaussettes adaptées. Le présent projet consiste à proposer une chaussette de monitoring des points de pression et de frottement du pied lors de la marche pour aider le praticien à prescrire des chaussettes dont les zones de renforts sont définies selon la morphologie du patient. A l'instar des bas de contention, le patient pourrait alors disposer de chaussettes adaptées.

La solution adoptée consiste à instrumenter une chaussette par insertion d'un fil capteur en différentes zones de la chaussette. Le fil capteur choisi est une fibre optique polymérique (POF) du fait de son insensibilité à l'eau et donc sa capacité à supporter les lavages. Il convient alors que cette POF supporte les contraintes principalement en traction et flexion induites par le procédé industriel de fabrication (tricotage). Différentes POF ont été testées et le choix s'est porté sur une POF en Geniomer® développée par l'Empa. Cette fibre a été insérée dans différentes structures tricotées standards (jersey, côte 1 et 1 et interlock 1 et 1). Les échantillons obtenus ont été testés à l'aide d'un tribomètre plan alternatif afin d'acquérir simultanément les forces normale et tangentielle et l'irradiance à la sortie de chaque fibre. Il ressort que la perte d'irradiance est liée à la force normale et à la force tangentielle.

Un prototype de chaussette instrumentée de trois fibres optiques a été testé lors de la marche. Les différentes étapes de la marche indiquant le contact et l'absence de contact entre le pied et le sol sont visibles dans les signaux d'irradiance ainsi que la déformation du pied lors de la marche.


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