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Réalité virtuelle

Hélène Xypas - 24/06/2011

Retrouver une vie normale après une attaque cérébrale

Projet REACTIVE © Fondation Hopale © Fondation Hopale

Les accidents vasculaires cérébraux privent chaque année de nombreuses personnes de leur autonomie. Pour permettre à ces personnes de retrouver les gestes de la vie courante en s'exerçant dans un milieu sécurisé, le projet REACTIVE a mis au point une série d'environnements virtuels interactifs, images fidèles d'un quotidien à réapprivoiser (la balade au parc, les courses au supermarché, la taille des arbres du verger...). Un projet qui associe recherche médicale et sciences du numérique et implique l'équipe-projet commune Mint (CNRS, Inria, Université Lille1). 

 L'accident vasculaire cérébral (AVC) est la première cause de perte d'autonomie en France : il touche 100 000 à 145 000 personnes chaque année. La population âgée demeure la plus touchée, et les survivants souffrent de troubles moteurs souvent aggravés par des troubles cognitifs. Le projet REACTIVE a conduit à l'élaboration d'un outil basé sur l'utilisation des technologies de la réalité virtuelle appliquée à la rééducation . L'idée est de coupler le travail moteur et le travail cognitif dans une mise en situation... la plus écologique possible. 

Quatre scénarios possibles

Dans la terminologie de la réalité virtuelle, on appelle "scénario" l'environnement virtuel dans lequel évolue le sujet, enrichi des possibilités d'actions sur cet environnement. Dans le cas de ce projet dédié à la création d'un outil de rééducation, les scénarios ont été pensés principalement avec des objectifs cliniques. Les environnements développés ont concerné des situations "en extérieur" .

En effet, il est démontré - par les enquêtes internes de la fondation Hopale - que les patients s'adaptent relativement bien à leur domicile en quittant l'hôpital, mais qu'ils appréhendent de sortir seuls  à l'extérieur. Une conduite à risque qui renforce l'isolement des personnes et tend à aggraver la situation de dépendance. Les exercices visant à reproduire des actions et mouvements typiques du domicile (cuisine, salle de bain, chambre…) se font à l'hôpital avec les thérapeutes. Mais les sorties à l'extérieur sont plus difficiles à mettre en œuvre (disponibilité des équipes soignantes, logistique, météo, sécurité du patient…). La réalité virtuelle offre alors la possibilité de travailler sur des scenarii en extérieur, tout en restant dans un environnement écologique et sécurisé, avec des possibilités d'interactions indispensables à la rééducation et un dispositif de mesure précieux pour les personnels soignants. 

© Projet réactive

Une interface adaptable à chaque patient

Les effets du handicap diffèrent en fonction du patient. Il est donc important pour le thérapeute de pouvoir paramétrer les situations en fonction des capacités motrices et cognitives du patient, avant de démarrer l'exercice. Pour une bonne rééducation, il doit également être possible d'augmenter la difficulté ou la longueur de l'exercice, de faire apparaître des distracteurs qui perturbent l'attention du sujet ou de personnaliser une partie du scénario.

En cours de séance, le thérapeute peut en effet s'apercevoir que l'exercice n'est pas adapté au patient et le réajuster. Le dispositif conçu par l'équipe REACTIVE est donc composé de deux ordinateurs. Le premier, dédié au patient, exécute l'exercice et gère les différents périphériques. Le second, connecté en réseau avec le premier, permet au thérapeute de modifier l'exercice en cours de séance. 

Au-delà de l'environnement graphique réaliste, le dispositif intègre toute la logique nécessaire au déroulement des scénarios et à leurs différents ajustements possibles, mis au point par un ingénieur spécialisé dans la gestion des univers virtuels.

Les différents paramétrages permettent:

  • d'identifier la chaîne des actions demandées au patient.
  • d'ajouter les messages d'information nécessaires (textuels, vocaux, graphiques, sonores ou tactiles) à destination du patient.
  • d'implémenter les différents comportements des objets de l'univers virtuel, afin qu'ils réagissent de façon réaliste aux actions du patient.
  • d'intégrer les options de personnalisation du scénario, afin de le rendre administrable et personnalisable par le thérapeute.

La plateforme idées-3com

Ce projet s'appuie sur l'expérience de la société Idées-3Com, partenaire du projet qui imagine et réalise habituellement des applications en 3D dont la finalité est de faciliter la vente ou de susciter l'intérêt d'un site e-commerce. L'architecture matérielle du projet repose sur un PC "patient" et un PC "thérapeute" en réseau, un vidéoprojecteur et un grand écran. Le patient, placé face au grand écran, interagit avec les environnements virtuels en utilisant des périphériques standards issus de jeux vidéo ou des périphériques dédiés.

Soutenu par l'ANR suite à un l'appel à projet TecSan 2007, le projet REACTIVE est porté par la Fondation HOPALE (utilisateur final) et résulte d'un partenariat entre l'Université Lille 1, le CEA, Inria et la société Idées-3com, partenaire industriel.

Interview de Stéphane Bouilland, responsable de projets de recherche et de développement à la Fondation Hopale

Stephane Bouilland © Stephane Bouilland

Quels sont les atouts de cette méthode sur la rééducation "classique" ?

S. Bouilland : Par rapport à la pratique actuelle, la réalité virtuelle confère un caractère plus attrayant aux exercices, plus motivants pour les patients. Ces technologies permettent également une mesure objective du comportement, une gradation du niveau de difficulté et une meilleure maîtrise des stimuli. Elles rendent possible, dans le même temps, une individualisation des traitements et une standardisation des protocoles. L'imagerie mentale motrice des patients est ainsi facilitée et l'apprentissage actif peut se dérouler dans un environnement non dangereux... Néanmoins la rééducation en réalité virtuelle ne se substitue pas à la rééducation "classique", mais constitue un "complément".

Avez-vous pu en mesurer la valeur ajoutée ?

S. Bouilland : Deux études sont en cours. La première permettra d'évaluer la manière dont les patients hémiplégiques appréhendent l'espace droit et l'espace gauche. Il s'agit d'une étude clinique dont l'objectif est de mesurer l'importance du handicap. La seconde vise à faire un "bilan" des progrès réalisés par les utilisateurs du dispositif.

Mots-clés : Fondation Hopale Equipe-projet Mint Rééducation Réalité virtuelle Centre de recherche Inria Lille Nord - Europe Projet REACTIVE AVC

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