GAPKO - Analyser la marche pour la pratique clinique courante
Ingénierie et Architecture
La capacité de marcher est essentielle au maintien d'une santé physique et morale équilibrée et donc d'une bonne qualité de vie. Force est de constater que de nombreuses atteintes, particulièrement musculosquelettiques et neurologiques, affectent la marche et nécessitent une prise en charge thérapeutique souvent lourde et onéreuse pour les patients, mais aussi pour les gouvernements. Or, bien qu'il soit nécessaire d’améliorer les traitements pour ces maladies, les connaissances sur la marche obtenues en laboratoire peinent à être appliquées en clinique. En effet, les systèmes utilisés pour analyser la marche en laboratoire sont onéreux, complexes à utiliser, et parfois invasifs.
Depuis plusieurs années, des travaux de recherche ont tenté d’utiliser des systèmes peu invasifs, abordables et surtout simples à mettre en œuvre pour l’analyse quantitative de la marche. Les caméras RGB-D font partie de cette classe de capteurs « orientés patients » qui pourraient même être utilisés au domicile des patients. Cependant, il n’existe pas encore de système multi-caméras RGB-D pour mesurer les paramètres spatio-temporels et cinématiques de la marche qui soit suffisamment précis pour être utilisable en clinique. Pourtant, les spécifications des caméras sont aujourd’hui suffisantes. Ce qui manque, c'est le développement d’algorithmes spécifiques inspirés de ce qui se fait déjà en traitement d’images RGB-D. En particulier, il est possible de pouvoir reconstruire le mouvement des pieds au cours du temps en se basant sur les informations 2D et 3D présentes dans les images RGB-D.
Ce projet répond à l'ensemble de ces problèmes avec une solution technique de capture et d'analyse du mouvement qui soit déployable à grande échelle. Pour ce faire, il est abordable, simple à utiliser, et sans contact. Pour démontrer la validité de notre système, une première validation dans le cas de l’arthrose du genou a été conduite avec notre partenaire le Swiss BioMotion Lab du CHUV, un des leaders mondiaux dans le domaine de l’analyse et du réentrainement de la marche. Cette application test répond à un besoin concret et dans le cadre d'un contexte scientifique solide permettant ainsi d'envisager un transfert direct vers les patients et donc vers le marché. Le projet ne se focalise cependant pas uniquement sur les problèmes du genou ou même de la marche en général. En effet, les fondements techniques de ce projet ouvrent des perspectives sur de nombreuses autres applications aussi bien au sein des instituts de santé que dans le monde industriel. À titre d'exemple, les axes les plus prometteurs sont les troubles musculo-squelettiques, l'entrainement sportif, les jeux vidéo et les expériences de VR/AR pour la conception et la maintenance industrielle.