Ingénieur au laboratoire d’électronique du CMRRF de Kerpape, Willy Allègre a accordé un entretien à HTI dans lequel il explique comment l’ingénierie sert de support au développement de nouvelles technologies d’assistance pour les patients en situation de handicap.
• Le pouvoir décisionnel du patient dans les projets R&D,
• la cybersécurité des logiciels, algorithmes, systèmes intégrés en domotique,
• l’évaluation de l’expérimentation sur le terrain : living-lab santé et autonomie,
• living-lab : l’auto-évaluation du patient dans des appartements tremplins,
• rehab-lab : fab-lab et impression 3D par le patient de ses aides techniques,
• le modèle de financement des fab-lab,
• l’adhésion des patients aux technologies d’assistance,
• la veille technologique, démarche open source,
• la réglementation des technologies d’assistance.
tels sont les points essentiels abordés par Willy Allègre.
Du point de vue de l’ingénieur, comment sont acceptées les technologies d’assistance par les patients ? Avez-vous des contacts directs avec eux ?
Oui, principalement dans le cadre de prises en charge en équipe pluridisciplinaire (avec nos collègues médecins et thérapeutes). Mais avant cette étape, nous effectuons en amont beaucoup de veille technologique afin de savoir ce qui existe. Cela nous permet, à un moment donné pour un patient donné, ayant des besoins spécifiques, de proposer une solution. Cette solution technologique peut être en lien avec l’accès à l’informatique, l’aide à la communication, l’aide au déplacement, la domotique etc. Cette solution-là, nous la proposons en essayant de connaître les besoins et les ressources financières, les capacités de la personne à interagir, son appétence par rapport aux technologies. Cette première étape d’expression des besoins nous donne des idées de solutions que l’on teste puis valide.
Comment réalisez-vous cette veille technologique ?
Nous réalisons une veille « large » sur les produits en lien avec le handicap et la silver économie, auprès de revendeurs, newsletters et forums. Cette veille ne se limite pas à une veille produits spécifiquement dans le domaine du handicap, nous allons chercher plus loin et en dehors : par exemple nous recherchons dans le domaine du jeu vidéo des interfaces pour l’accès à l’informatique : il existe des « eye trackers » dans le domaine du médical qui coûtent des milliers d’euros mais ayant l’avantage d’être robustes pour l’aide à la communication notamment, pour pouvoir désigner des lettres à l’écran avec les yeux.
Mais il existe également des interfaces d’eye-tracking low-cost développées dans le domaine du jeu vidéo : ce sont des solutions qui exploitent le mouvement des yeux. L’échelle de prix est différente, avec un coût d’environ 100$. La qualité et la fiabilité sont moindres mais ces solutions peuvent néanmoins répondre à certains besoins. Notre veille s’applique également aux méthodes, algorithmes et technologies développés dans les laboratoires de recherche.
Nous devons en fait réaliser le grand écart entre des solutions concrètes, applicables aujourd’hui et les solutions de demain qui sont en cours de développement dans des laboratoires de recherche. On se doit donc de réaliser des partenariats avec les différents laboratoires de recherche qui travaillent par exemple sur la réalité virtuelle, l’interface homme-machine, la domotique… Cela peut être ciblé sur les interfaces BCI (Brain Computer Interface) pour exploiter les signaux électriques du cerveau pour utiliser l’informatique, comme sur la production de synthèses vocales ou sur le TAL (Traitement Automatique des Langues) pour permettre d’accélérer la vitesse d’écriture avec la prédiction de mots pour les personnes qui n’ont pas l’usage de la parole et qui doivent communiquer avec un clavier de lettres par exemple. Nous servons d’interface entre le monde médical et le monde technique. Nous pratiquons le bilinguisme entre ces deux mondes.
Comment envisagez-vous la réglementation de toutes ces technologies d’assistance ?
Dans les assistances technologiques au sens large, il y a des équipements qui répondent aux exigences réglementaires des dispositifs médicaux. Cela comprend la majorité des fauteuils roulants électriques par exemple. Dédiées au domaine de la santé, ces aides doivent être classées « dispositif médical ». C’est d’ailleurs le cas pour tous les systèmes robotiques dans lesquels il existe une boucle de rétro-action, c’est-à-dire qu’il y a un système mécanique, électronique qui peut influencer le comportement de la personne.
Concernant les interfaces ou logiciels qui peuvent être proposés en tant qu’assistance technologique, cela dépend de leur origine : il existe des logiciels dédiés à la communication, des claviers virtuels développés dans le domaine de l’open source, libre ou gratuit : dans ce cas, ce n’est pas forcément un dispositif médical. Pour autant nous nous permettons de le proposer au patient si cela répond à ses besoins afin qu’il puisse l’utiliser tous les jours.
Comment procédez-vous lorsque vous proposez une solution à un patient ? Au cas par cas, avec son consentement ?
Toute solution technologique proposée est préalablement testée par le patient qui doit la valider. Dans la pratique quotidienne, notre objectif en tant que laboratoire dans un centre de rééducation est de prendre en compte les besoins, de proposer différentes solutions, en étant le plus neutre possible par rapport aux technologies, aux produits proposés aux patients. Par exemple si le critère numéro un à prendre en compte est le prix, ce qui arrive souvent, nous faisons en sorte que toutes les solutions répondent a minima mais sinon complètement aux besoins des patients. Des solutions peuvent être gratuites dans certains cas.
Le patient a donc un pouvoir décisionnel sur les solutions qu’on lui propose ?
Nous n’imposons rien. On se doit de proposer différentes possibilités. Concrètement, prenons l’exemple de deux personnes tétraplégiques, différentes, une jeune, un peu « geek » et une moins jeune n’ayant jamais utilisé l’informatique. Si l’on prend simplement en compte le profil tétraplégique on peut proposer une solution adaptée qui fonctionne pour un financement possible, identique pour ces deux personnes.
La réalité est plus compliquée : pour le patient « geek » on va pouvoir mettre en place une solution d’head tracking qui repère les mouvements de la tête avec la webcam de la tablette ou de l’ordinateur : la personne est autonome quant à la sélection avec le curseur de la souris : le jeune patient tétraplégique pourra adhérer à cette solution-là. Mais la personne n’ayant jamais utilisé d’ordinateur va être mal à l’aise face au fait de ne pas avoir d’interface physique sur laquelle agir pour déplacer le curseur. Nous avons vécu cette situation et proposé un joystick au menton grâce auquel la personne tétraplégique comprenait que lorsqu’elle bougeait le menton cela faisait bouger le curseur à l’écran.
Comment sont sélectionnés les patients qui participent à l’expérimentation de ces nouveaux outils technologiques ?
Dans le cadre de projets collaboratifs, l’idée est de former une équipe à Kerpape pour participer au développement d’un robot, d’un système de déplacement, d’un logiciel etc. L’intérêt est d’inclure les patients dès le début du projet afin qu’ils puissent exprimer au mieux leurs besoins. Ils interviennent également principalement à la fin du projet (l’idéal étant qu’ils soient impliqués tout au long du projet), lorsque nous réalisons une expérimentation en conditions réelles, notamment dans notre living-lab où ils évaluent le dispositif développé.
Pour les impliquer, nous appliquons une procédure classique dans laquelle il convient de définir dans le projet des critères d’inclusion, d’exclusion, une lettre d’information type pour la personne qui recrute les patients et leur explique le projet.
Comment vous positionnez-vous en tant qu’ingénieur de terrain, avez-vous identifié des obstacles à la R&D en France ?
A mon avis, et par rapport à ce que j’ai pu entendre des collègues chercheurs / partenaires, une des difficultés rencontrées par les laboratoires de recherche est le faible taux de sélection des appels à projets de type ANR-FUI : la concurrence est de plus en plus rude, c’est une tendance qui est également retrouvée au niveau des appels à projets européens.
Avant même d’avoir débuté le projet, il faut réaliser un travail considérable de rédaction, de communication, pour la plupart du temps avoir des retours négatifs qui pourraient être contestables. Ce qui est à pointer plus généralement, c’est le financement contractuel de la recherche en France qui n’est pas évident pour pérenniser les savoir-faire, et avancer sereinement sur des projets de R&D.
Concernant les logiciels et algorithmes utilisés traitant de nombreuses données : comment la cybersécurité est-elle intégrée dans vos solutions technologiques ? Comment éviter que quelqu’un d’autre que le patient puisse contrôler son robot ?
Dans le domaine de la domotique, avec l’arrivée massive des objets connectés et de l’IoT, il y a des solutions pour le handicap qui sont intéressantes, mais cela implique de résoudre les problèmes de failles au niveau de la sécurité informatique. Sur le terrain, on se rend compte que tous les fabricants ne se sont pas assez posés la question de la sécurité du serveur domotique face aux menaces actuelles en termes de connexion à distance.
Dans le domaine particulier du handicap, il faut être le plus vigilant possible puisque les situations peuvent être bien plus compliquées lorsqu’il est question de la domotique d’une personne tétraplégique ou alitée alors que les aidants ne sont pas là. Pour ces personnes-là, la sécurité du logement est essentielle. Par exemple, pour la télé-alarme : un patient se sent mal chez lui et est seul dans un appartement équipé aménagé, il doit pouvoir appuyer sur un bouton afin d’être en communication avec un opérateur qui puisse rediriger l’appel vers un proche ou les secours. Nous devons réfléchir également aux pires situations : en cas de panne de courant comment se comporte la domotique ? Une de nos préconisations est que la télé-alarme reste sur une ligne fixe pour qu’elle reste branchée en permanence. De même, pour la porte d’entrée nous proposons des ouvre-portes avec batteries intégrées en cas de coupure de courant…
Concernant le living-lab, comment évaluez-vous l’expérimentation sur le terrain ? Avez-vous des indicateurs pour évaluer le bénéfice pour le patient ?
Nous n’avons pas d’indicateurs-types, cela dépend des projets menés. Les appartements tremplins font partie du forum des living labs en santé autonomie. Nous avons 4 objectifs dans ce living-lab :
- 1- Mises en situation de vie autonome : 115 séjours depuis 2012
- 2- Démonstrations/Essais/Adaptations : 60 mises en situation ponctuelles par an
- 3- Formation auprès d’artisans du bâtiment : 145 artisans formés depuis 2012
- 4- Recherche appliquée / Innovation
Le living-lab est d’abord un lieu de vie dans lequel on permet aux patients de séjourner pendant une semaine : l’objectif est que pendant leur période de rééducation au centre, ils puissent évaluer leur autonomie avant le retour à domicile, pour se rassurer.
Ce sont les patients qui s’auto-évaluent dans ce milieu ?
C’est l’objectif principal : les patients s’auto-évaluent de leur côté. Les appartements tremplins ont été conçus/prévus pour réaliser la transition entre la vie en rééducation et la vie à l’extérieur, ce qui représente un grand écart. C’est une étape intermédiaire durant laquelle le premier objectif est que le patient évalue sa propre autonomie. En parallèle il y a une évaluation clinique, des objectifs thérapeutiques définis par les ergothérapeutes: la confiance de la personne, les activités à réaliser (cuisine, recevoir d’autres personnes) il y a beaucoup d’items retenus. L’idée est de se servir de l’appartement comme une plateforme pour montrer les choses de la vraie vie, mais il faut faire le distingo entre :
- le living-lab en tant que plateforme, lieu de simulation de la vraie vie pour développer des projets,
- la méthode de co-création souvent associée au living-lab regroupant plusieurs acteurs pour avoir différents points de vue et aboutir à une solution.
C’est l’ADN de Kerpape : avant même d’avoir un living-lab, lors de la prise en charge : le patient est intégré dans la boucle, entouré de professionnels ayant des regards différents qui proposent des solutions concrètes pour le patient.
Le 4e objectif du living-lab pour les appartements tremplins est de servir de plateforme de recherche notamment pour des projets en lien avec la domotique, dont voici 2 exemples :
- Un projet académique porté par Télécom bretagne et le laboratoire d’électronique breton lab-STIC : l’objectif était d’expérimenter un protocole XAAL ayant pour but faire communiquer différents produits en domotique entre eux. Les équipes sont venues expérimenter leur solution dans l’appartement en situation réelle à la fin du projet.
- La Société Vity Technology : le projet ASIM consistait à tester un serveur en domotique avec des relevés biomédicaux : ce n’était pas une mise en situation mais une expérimentation technique. Ces expérimentations nous permettent d’évaluer le stade de développement sur le terrain des différents projets dont on peut ensuite commercialiser les solutions.
Quid de votre FAB-LAB ?
Nous avons lancé début 2016 un FAB LAB interne au centre de Kerpape, où autour de l’impression 3D nous proposons au patient d’être acteur de la création de son aide technique : aide à la manipulation, fauteuils, tablettes etc. pour les activités de la vie quotidienne. Par exemple, un patient tétraplégique a pu réaliser un support de verre pour permettre d’amener un verre à la bouche car il n’a pas la motricité suffisante au niveau de sa main. Il existe d’autres exemples comme la prise de stylet, embout de fauteuils, joystick au menton : tous ont été réalisés avec une imprimante 3D. En un an, nous avons impliqué 30 patients. Plus de 50 aides techniques ont été réalisées par les patients. Le stylet permet au patient dont la motricité des doigts a été altérée d’avoir accès à la technologie tactile: le stylet originel était trop fin, sa prise était impossible pour le patient. Il a pu adapter un stylet issu du commerce grâce à l’impression 3D. Nous sommes le seul centre de rééducation dans lequel c’est possible aujourd’hui. Nous avons trouvé un modèle de fonctionnement dans lequel le patient peut venir fabriquer son aide technique, accompagné d’une ergothérapeute experte dans ce domaine et d’un étudiant en stage au laboratoire.
Contrairement à ce qui se fait en ergothérapie classique où l’on doit manipuler des matériaux, ici on passe par de la fabrication numérique : à partir du moment où la personne a un accès à l’informatique, elle a accès au logiciel de modélisation 3D et accès à la création d’objets physiques. Ce qui est très important pour nous, c’est l’aspect « partage des fichiers » : la fabrication est numérique donc le fichier est partageable : la personne peut l’imprimer : elle part avec son aide technique physique dont elle se sert directement, une fois sortie du centre Kerpape mais si jamais elle la casse, on lui donne aussi la version numérique. Localement elle pourrait ré-imprimer toute seule son aide technique en frappant à la porte d’un fab-lab ou demain d’un centre commercial.
Quel est le modèle de financement des fab-lab ?
Je ne pense pas qu’il y ait de modèle type de financement des fab-lab, il y a un modèle financement par fab-lab. Dans notre modèle, nous avons trouvé un fonctionnement dans lequel l’étudiant stagiaire accompagne techniquement les patients : ces derniers viennent sur leur temps libre, en dehors des prises en charge, de façon bénévole au fab-lab. En tant qu’ingénieurs nous nous assurons de l’organisation générale. L’ergothérapeute elle, vient dans le cadre de prise en charge pour apporter son expertise médicale. Par ailleurs, de manière plus globale, nous sommes dans une démarche d’open source, d’innovation par le partage, car nous sommes également des utilisateurs de solutions. Cela nous permet de bénéficier de logiciels qui ont déjà été développés. Le fait que d’autres laboratoires de recherche développent des solutions d’head-tracking dans cette démarche nous permet par exemple de proposer des solutions gratuites au patient. La seconde raison est, qu’en interne, nous n’avons pas la structure pour protéger ce que l’on fait.
Quels sont vos projets à venir à court ou long terme ?
Le Projet Robo-K est un projet dont la première version est terminée. La deuxième version devrait être commercialisée. C’est un robot d’aide à la rééducation de la marche, avec la mise en place d’un bio-feedback qui permet de relever un certain nombre d’informations sur l’utilisateur : sa position par exemple. Quant à PREDICT4ALL, c’est un projet qui n’a pas encore débuté, consistant à la prédiction de mots avec une tolérance aux erreurs orthographiques. Il n’existe pas aujourd’hui de système de prédiction de mots pour des logiciels d’aide à la communication qui prendraient en compte les erreurs orthographiques. Ce qui existe aujourd’hui c’est la prédiction d’inversion de lettres. Or en cas de troubles dyslexiques ou dysorthographiques chez les enfants ou adolescents en apprentissage par exemple on retrouve d’autres types d’erreurs à corriger.
