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Laboratoire des Sciences pour la Conception, l'Optimisation et la Production de Grenoble
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Utilisations ludiques de nouvelles technologies par les patients pour l'évaluation clinique de leurs activités motrices



Titre de la thèse : Utilisations ludiques de nouvelles technologies par les patients pour l'évaluation clinique de leurs activités motrices

Directeur(s) de thèse : Guillaume Thomann
Laboratoire du directeur de thèse : G-SCOP
Co-Directeur :
Ecole doctorale : IMEP2
Date de début (souhaitée) : septembre octobre 2014
Financements envisagés – Conexte – Partenaires éventuels :

Description du sujet :
Le travail que nous abordons ici se déroule dans le contexte d'activités médicales réalisées au quotidien au CHU Michallon de Grenoble. Notre objectif est de tester et de mesurer les bénéfices de la mise en œuvre de moyens technologiques à bas coût et simples d'utilisation permettant une évolution des pratiques médicales et une meilleure implication des patients. Nous avons l'ambition de soulager les praticiens (médecins, kinésithérapeutes) non seulement (1) du nombre important de manipulations des appareillages de mesures et d’évaluation mais aussi (2) du temps de traitements a posteriori des données. Nous centrons également notre étude sur les patients actuellement très sollicités physiquement et moralement lors des examens médicaux (myopathie et accident vasculaire cérébral (AVC)):
- pour les patients, le bilan de kinésithérapie ne représente pas forcément un moment agréable (comme toute autre consultation en rapport avec leur maladie), puisqu’il s’agit de faire le point sur les pertes fonctionnelles, et ceci malgré les précautions employées par les thérapeutes pour rendre le moment le moins désagréable possible.
- la demande des praticiens est de faire évoluer ces phases d'évaluation clinique en moments d'échanges complémentaires plus riches, plus motivants et plus agréables pour le patient. Les thérapeutes veulent faire évoluer leur pratique de manière radicale pour passer plus de temps à comprendre et travailler avec le patient et moins de temps à effectuer des tâches pouvant être davantage automatisées.
Ce travail d'investigation prouve son importance dans l'implication de plus en plus nombreuse de praticiens hospitaliers. L'intérêt est réel et permettrait à terme un gain de temps immédiat de deux à trois demi-journées de travail par semaine et par thérapeute. De plus, l'utilisation ludique de l'outil de mesure permettrait d'établir des relations plus sereines patient/thérapeute qui sont primordiales pour le suivi efficace et régulier des patients.
 
Le projet de thèse :
Suite aux deux années de travaux qui ont été nécessaires au doctorant actuel pour démontrer la faisabilité et la pertinence du prototype actuel (établissement des relations de confiance avec le CHU, développements informatiques, expérimentations en laboratoire et in situ avec patients sains et pathologiques, analyse de l'existant, etc.), nous sommes convaincu que le travail d'un étudiant en thèse est indispensable à la réussite de ce projet. Les relations de confiance établies avec les équipes hospitalières et les patients en sont une des clés. C'est notamment pour cela qu'un étudiant de doctorat travaillant à long terme sur le sujet est incontournable. Ce travail demande une présence régulière sur le terrain qui permettra de mettre en œuvre les différentes étapes méthodologiques et techniques pour la conception de ce produit très spécifique.

Le travail demandé :
Un premier travail sera de réaliser une analyse bibliographique relative à notre contexte de travail. Plusieurs champs d'investigation seront à explorer car notre projet comporte à la fois des phases de développements de l'outil pour des applications médicales, dans le but d'analyser la cinématique et les capacités motrices des patients, et une phase d'expérimentation, de mise en œuvre et d'évaluation dans ce contexte spécifique. Pour cette étape de recherche bibliographique, le doctorant sera guidé par les chercheurs des laboratoires G-SCOP et TIMC-IMAG qui maîtrisent chacun les domaines de compétences concernés. Une attention particulière sera portée aux développements déjà existants mobilisant l'outil Kinect de Microsoft, notamment dans le domaine médical (précision et exploitation des données, contraintes d'utilisation, développement de software adapté, etc.).
Cette étape bibliographique devra s'enrichir des discussions et expérimentations qui seront effectuées avec les thérapeutes au début de la thèse. Le doctorant devra prendre connaissance des travaux préliminaires déjà effectués par les étudiants de Grenoble INP et par l'étudiant actuel de Master 2 Recherche, spécialité Génie Industriel. Ces travaux fournissent déjà des propositions intéressantes d'adaptation de quelques exercices, parmi les protocoles utilisés au quotidien par les praticiens (échelle de Fugl-Meyer, Mesure de la Fonction Motrice (MFM), test de Tinetti ou Wolf Motor Function Test (WMFT)). Les types d'exercices pratiqués pourront permettre de cibler plus précisément les recherches bibliographiques entreprises.
Suite à cette première phase de travail, il s'agira de définir clairement les fonctions que notre outil devra remplir. L'outil devra répondre à des exigences provenant à la fois des thérapeutes, mais également des patients. Il est probable que d'autres contraintes apparaissent (organisationnelles, juridiques, économique, notamment vis-à-vis de l'auto évaluation à domicile) et le doctorant aura à cerner entièrement les caractéristiques de ce futur produit. Pour effectuer cela, l'activité du binôme patient-thérapeute avant, pendant et après l'examen devra être analysée. Divers moyens d'observations et outils d'analyse de l'activité déjà connus à G-SCOP pourront être utilisés pour cela. Le doctorant pourra ensuite structurer la proposition technologique et proposer des pistes de développement de ce nouveau produit, en mobilisant notamment les méthodologies de conception centrée utilisateur, conception participative ou basée sur les scénarios.
Les phases de prototypages du produit pourront commencer. Une Kinect, un vidéoprojecteur et un PC seront les matériels de base du doctorant pour cette étape. Une salle au CHU sera dédiée au montage de l'espace de travail et à la mise en place des expérimentations. Cet espace permettra de réaliser des expérimentations au plus près des utilisateurs du produit (thérapeute et patient).
Pour assurer au mieux la phase de développement du produit, le choix du doctorant se fera également en fonction de ses compétences en programmation informatique. Effectivement, il s'agira au doctorant de paramétrer correctement l'outil Kinect et de développer le software dédié pour son utilisation. Il caractérisera l'espace utilisateur ("espace de jeu" devant la kinect), et définira, avec les professionnels de santé, les paramètres permettant la gestion et les exploitations des données captées par la Kinect : exploitations immédiates (graphiques, tableaux, etc.) et capitalisation pour exploitations a posteriori (vidéos, fichiers Excel, etc.). Il aura aussi à définir l'interface informatique que devra manipuler le thérapeute pour réaliser l'évaluation avec le patient. Une partie importante de la définition de l'outil sera le choix et la création des activités ludiques à effectuer par le patient ; chaque activité ludique correspondra à un exercice d'un protocole. Les compétences du laboratoire TIMC-IMAG permettront d'assurer cette étape cruciale : couplage fonctionnel entre mécanismes de régulation de l’activité posturale et mécanismes de contrôle du mouvement en cours d’exécution.
Enfin, les critères d'évaluation de l'outil, qui se fera également progressivement tout au long de son développement, seront à définir pout assurer au mieux son acceptation par tous les utilisateurs.
Tout au long du travail, les encadrants veilleront à une valorisation scientifique régulière des travaux effectués. De plus, les questions de protection industrielle (dépôt de brevet), voire de valorisation économique seront posées

Les connaissances et compétences requises
L'étudiant en thèse devra notamment avoir une bonne connaissance en génie industriel (conception et développement de produit) et de bonnes aptitudes à intégrer les caractéristiques spécifiques des utilisateurs. Des connaissances et expériences en développement informatique (C++ ou C#) seront indéniablement avantageuses, ainsi que des connaissances de Matlab ou Scilab. Si l'étudiant a en plus une petite expérience en biomécanique, se serait parfait.

Contact(s) : Guillaume.thomann@grenoble-inp.fr

mise à jour le 15 avril 2014

  • Tutelle CNRS
  • Tutelle Grenoble INP
  • Université Joseph Fourier
  • Tutelle UMR
Univ. Grenoble Alpes