À Laval, les Arts et Métiers développent de nombreux projets autour de la réalité virtuelle et la santé.
Crédits photos : Patrice Latron Photographe
Dans le premier numéro du magazine Hors-Série produit par l’équipe de veille de Laval Virtual, plusieurs cas d’usages présentent les avancées du secteur VR/AR dans la santé. Ces 128 pages sont le condensé de ce secteur d’activité écrit par les acteurs du domaine médical, scientifique et de la VR/AR. Dans ce Hors-Série, Abdelmajid Kadri, docteur et ingénieur de recherche aux Arts et Métiers, présentent les différents projets menés par l’Institut de Laval autour de la santé et plus précisément la thérapie.
L’École Nationale Supérieure d’Arts et Métiers (ENSAM) est une école d’ingénieur historiquement ancrée dans le paysage des grandes écoles d’ingénieurs françaises. Elle s’inscrit dans une démarche de développement d’école d’ingénieur technologique au service de l’industrie du futur et de quatre principaux défis sociétaux (transport, habitat, énergie, santé).
L’ENSAM présente une structuration originale d’établissement unique national territorialisé, exerçant ses missions sur 11 sites en France (8 campus et 3 instituts). Des activités dans le domaine de la santé et du handicap sont notamment menées au sein de l’Institut de Laval. L’équipe lavalloise “Présence et Innovation”, dirigée par Simon Richir, développe des compétences au niveau de la conception d’applications thérapeutiques basées sur les technologies du virtuel. Elle est impliquée dans de nombreux projets concernant, entre autres, la sensibilisation, la stimulation et la rééducation cognitive (AccesSim, Sensivise, Balade à l’EHPAD, AGATHE, …).
Sensibilisation au handicap moteur et aide à l’accessibilité : Projet AccesSim
La conception d’édifices et d’environnements accessibles exige la prise en compte d’aspects normatifs mais également d’aspects liés aux usages. En effet, les aspects normatifs sont dans certains cas insuffisants ou parfois contradictoires avec la réalité et nécessitent pour un accès aux services proposés par l’environnement une adaptation des règles d’accessibilité. Il est donc nécessaire de vérifier en amont de la réalisation que l’environnement va bien répondre aux besoins pour lequel il est créé.
Le projet AccesSim avait pour objet d’étudier et de mettre en place des moyens pour d’une part, sensibiliser le grand public et les décideurs aux difficultés rencontrées par les personnes à mobilité réduite dans leur quotidien, et d’autre part, permettre à des centres experts d’aider à concevoir et évaluer des environnements accessibles. Il s’agissait de créer une solution matérielle et logicielle, permettant à des centres experts comme le CEREMH de travailler avec les cabinets d’architectes ou d’urbanistes afin de les assister dans la conception d’environnements accessibles, et à éventuellement les certifier.
La navigation réaliste en fauteuil roulant, dans les environnements 3D, se fait par l’intermédiaire d’une plateforme à retour d’effort permettant d’accueillir tous les types de fauteuils roulants. Ce projet de recherche a été financé par la Région Ile de France et a été labélisé par les pôles Move’o, System@tic et Images et Réseaux. Il a également reçu un Laval Virtual Awards, catégorie Transport & Mobility, durant les rencontres internationales de la réalité virtuelle à Laval.
Sensibilisation à la déficience visuelle : Projet Sensivise
La déficience visuelle (DV) concerne environ 2 millions de personnes en France et près de 300 millions de personnes dans le monde. L’objectif de ce projet était de sensibiliser les personnes voyantes aux difficultés rencontrées par les personnes déficientes visuelles dans leur quotidien.
Pour cela, nous avons conçu un environnement virtuel de type appartement avec plusieurs pièces, dans lesquelles la personne voyante peut évoluer et interagir. Durant sa visite, nous pouvons perturber sa vision en simulant des déficiences visuelles (vision floue, scotome et vision tubulaire), de niveaux variables. Après avoir confronté l’utilisateur aux difficultés de la malvoyance et l’avoir informé sur les différents types de pathologies, nous lui proposons des adaptations simples de l’environnement virtuel (contraste, éclairage, dimensions, …) pour l’aider dans sa visite virtuelle.
Après cette expérience dans la peau d’une personne malvoyante, les expérimentateurs sont mieux sensibilisés aux difficultés rencontrées par leurs proches déficients visuels. Ils ont également des pistes pour adapter leur lieu de vie commun, à l’aide d’astuces simples et peu onéreuses à mettre en place. Ces adaptations ne changent rien dans le quotidien des personnes sans déficiences visuelles, mais aident grandement les personnes déficientes visuelles. La première version de cette application a été réalisée en partenariat avec l’institut pour mal voyant des Haut Thébaudière et financée par le programme “passion for innovation” de Dassault Systèmes. Une nouvelle version est en cours de développement en collaboration avec StreetLab.
Stimulation physique et cognitive : Projet Balade à l’EHPAD
Le projet Balade à l’EHPAD s’inscrit dans le contexte du vieillissement des personnes et de la diminution de leurs capacités physiques et cognitives. L’installation progressive de la dépendance amène les personnes à vivre dans des EHPAD (Etablissement d’Hébergement pour Personnes Agées Dépendantes).
Comme tout un chacun, les personnes âgées dépendantes ont besoin de se détendre, de se ressourcer, de bouger, de changer d’espace, etc. Les limitations dues à leurs déficiences et à la logistique nécessaire ne leur permettent pas de pratiquer suffisamment de telles activités. Le projet Balade à l’EHPAD a pour ambition de leur proposer des activités physiques et cognitives adaptées et accessibles, grâce aux technologies du virtuel.
Les personnes âgées dépendantes sont immergées dans différents environnements virtuels et interagissent avec ceux-ci à l’aide d’un vélo d’appartement connecté. L’immersion dans ces environnements permet de procurer du bien-être et de la détente aux utilisateurs, tout en leur assurant une activité physique et cognitive dans le but de préserver au mieux leur autonomie.
Ce projet de recherche a été financé par le fonds de soutien Laval Agglomération « Réalité Virtuelle et Situation de Handicap ». Il a donné lieu à la création d’une startup, Cottos Medical, qui commercialise aujourd’hui Cycléo, un simulateur de vélo pour les séniors en maison de retraite.
Rééducation cognitive : Projet AGATHE
L’altération des fonctions cognitives est un facteur majeur de perte d’autonomie et de dépendance. La rééducation est un processus global dans lequel se succèdent évaluations et interventions. Les méthodes de rééducation traditionnelles s’appuient sur une analyse des déficits et/ou une confrontation prolongée à des situations de vie quotidienne. Cette prise en charge est lourde et souvent insuffisamment efficace. Les méthodes individualisées qui sont les plus appropriées sont coûteuses en temps et en moyens cliniques. Trop de patients sont exclus de l’accès aux soins. Il est donc nécessaire de trouver des outils adaptés et personnalisables, utilisables par tous et plus souvent, du centre spécialisé au domicile des patients.
Les atouts de la réalité virtuelle pour aborder cet important problème de santé publique sont aujourd’hui scientifiquement reconnus, mais l’offre de solutions commerciales est quasi inexistante. Le projet AGATHE a permis la conception et le développement d’un outil original de rééducation cognitive visant les activités de vie quotidienne et l’autonomie (courses en supermarché, poster un courrier, orientation en extérieur). Fondé sur les technologies du virtuel, il s’adresse aux deux composantes de la rééducation : évaluation et thérapie.
Ce projet de recherche a été financé par le programme ANR-TecSan et a été labélisé par le Pôle Images & Réseaux. Il a également reçu le prix ACM SIGGRAPH Emerging Technologies et a été invité pour une présentation au salon SIGGRAPH en Californie-USA.
La santé est un axe majeur de développement pour notre école. À Laval nous sommes convaincus que les technologies du virtuel ont un rôle important à jouer dans ce domaine. Les projets présentés ci-dessus, ne sont qu’un aperçu de ce que les technologies du virtuel peuvent apportés au domaine de la santé et à ses nombreuses composantes (sensibilisation, rééducation, chirurgie, formation, diagnostique, …). De manière plus générale, la virtualisation des tâches en santé permet d’améliorer la ludification, le contrôle, la répétabilité, les économies, l’adaptation, la sécurité, l’évaluation, etc.
Notre objectif premier est d’accompagner les professionnels de santé dans la conception de systèmes de réalité virtuelle centrés sur les utilisateurs finaux (professionnels et patients), afin de s’adapter au mieux à leurs besoins.
