La recherche au service de la qualité de vie et de l`autonomie

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La recherche au service de la qualité de vie et de l`autonomie
Evaluation et optimisation d’une aide à la communication chez des patients en situation de handicap
(handicap et aide à la communication)
Marie-Laure Bocca; Marie-Laure Machado; Anne-Sophie
Letousey; Laure-Marine Houel;Stéphane Besnard
UMR-S 1075 COMETE
INSERM & Université de Caen Normandie
Pôle Recherche Formation Santé
2 rue des Rochambelles, 14 032 Caen, France
[email protected]
[email protected]
Georges Lamy au Rousseau
STARNAV
14 370 Chicheboville, France
[email protected]
Fausto Viader ; Elisabeth Groussard
Service de Neurologie, CHU de Caen,
14032 Caen Cedex
Florence Lemenager, Regine Richard
Centre de l’Arche,
72650 St SATURNIN, France
Résumé — Les technologies d’assistance facilitent la
communication et favorisent la mobilité. Le système développé
Head-Pilot permet le pilotage d’un ordinateur par mouvement
de tête grâce à une webcam. Il présente comme avantages (i)
de pouvoir être utilisé avec des outils informatiques déjà
utilisés par les personnes en situation de handicap et (ii) il
s’affranchit d’une source infra-rouge contrairement à de
nombreux systèmes existants. L’objectif de ce travail était de
vérifier par une étude clinique multi-site que les performances
du système Head-Pilot ne différaient pas selon différents types
de handicaps testés en comparaison avec groupe contrôle.
Grâce aux différents tests créés pour cette étude de validation
clinique, nous avons confirmé notre hypothèse de départ à
savoir que les réglages personnalisés du système Head Pilot
permettent, aux personnes testées en situation de handicaps,
d’obtenir une performance égale à celle d’un sujet contrôle
notamment grâce à l’adaptation adéquate de la vitesse de
balayage et donc de la sensibilité du système de tracking
Head-Pilot. Ainsi le système Head-Pilot est performant pour
les types de handicap testés et suggère qu’il puisse être
proposé à tout type de handicap. Ce travail offre de
nombreuses perspectives, puisqu’il existe actuellement peu de
solutions d’aide portant à la fois sur la communication, le
suivi médical et le contrôle de la domotique que propose le
système Head Pilot/Pictocom, qui, en outre s’adapte au fur et
à mesure que s’aggrave le handicap notamment pour les
pathologies neurodégénératives.
Mots clés – handicaps moteurs; validation des performances;
Head-Pilot; webcam; technologies d’assistance
I.
INTRODUCTION
Carine Bourre ; Axelle Baillet
CRRF Jacques CALVE,
62600 Berck sur Mer, France
techniques permettent d’augmenter le niveau d'autonomie des
personnes. Parmi les aides techniques, il existe celles
s'interfaçant à un ordinateur.
Head-Pilot est un logiciel de Head tracking qui
permet d’interagir avec un système d’information (tablette,
ordinateur), sans contact, grâce à l’analyse en temps réel des
mouvements de la tête de l’utilisateur par une simple webcam.
Contrairement aux systèmes existants d’Eye Tracker, le
dispositif n’utilise pas de source infrarouge. Le pointeur se
déplace sur l’écran piloté par les mouvements de la tête grâce
à l’analyse de points fixes du visage par reconnaissance
faciale. Cette technologie algorithmique est issue du savoirfaire de la société STARNAV et dérive d’un système de
mesure très précis de la trajectoire de satellites à partir de
points « fixes « (étoiles).
Après avoir montré que les limitations fonctionnelles
des muscles du cou de patient tétraplégiques n’influençaient
pas le pilotage par le Head Pilot et que seule une diminution
des capacités cognitives ralentissait l’apprentissage [2], nous
avons cherché à tester la robustesse et la rapidité de contrôle
du système Head Pilot sur un panel plus large de handicaps
dans différents centres de rééducation. A notre connaissance
Trente-cinq pourcents des personnes de plus de 60
ce travail est le premier à tester une aide technique dans un
ans en situation de handicap ou non ont recourt à des aides
protocole de recherche clinique, dans le but final d’améliorer
techniques [1]. Dans les situations de handicap lourd, ces aides
la qualité de vie des personnes avec un handicap.
Handicap 2016 : La recherche au service de la qualité de vie et de l'autonomie, pp. 59-66, 2016.
60
M.L. Bocca, M.L. Machado, A.S. Letousey, L.M. Houel, C. Bourre, A. Baillet, F. Lemenager, R. Richard, G. Lamy., S. Besnard
Notre hypothèse de travail était que les performances
collées sur le visage du patient ou les lunettes (Tracker 2000)
du système Head-Pilot chez des personnes à autonomie
mais ces pastilles requièrent l’aide d’un tiers sur le long-terme.
limitée, étaient similaires entre différents types de handicap et
Enfin un logiciel gratuit de suivi du visage propose de façon
en comparaison à celles des sujets contrôles sans déficit
sommaire de piloter un ordinateur mais ce système reste peu
fonctionnel.
robuste et sans interface dédiée à l’aide à la communication.
Dans cette étude notre objectif était de valider la
II.
ETAT DE L’ART
De nombreux travaux ont été réalisés afin de
développer des aides techniques, utilisant des technologies
variées. Kubler et al. (1999) [3] ont mis au point un capteur
électronique fonctionnant sur la base de potentiels électriques
du cerveau. Par conditionnement les sujets apprenaient à
piloter un automate qui permettait la sélection de lettres.
Miner, Mc Farland et Wolpaw (1998) [4] ont montré la
faisabilité de piloter le curseur sur un écran d’ordinateur grâce
au contrôle du rythme électroencéphalogramme et Gelderblom
(1999) [5] et De Witte (1999) [6] ont développé un bras
manipulateur fixé sur le fauteuil roulant pour permettre
d’appréhender des objets dans l’environnement. Enfin
Soukoref et Mackenzie (1995) [7] se sont intéressés à la
commande des dispositifs par la main alors que d’autres ont
évalué les dispositifs de pointage tête-contrôlée.
Le pilotage d’un ordinateur ou une tablette est
également possible grâce à des systèmes d’Eye trackers qui
sont basés sur l’analyse du mouvement des yeux par réflexion
fonctionnalité et mesurer les performances réelles de
personnes handicapées, ce qui diffère des objectifs des aides
techniques présentées précédemment dont les développements
étaient basés sur leur faisabilité.
Head Pilot est une aide technique reposant sur le
traitement d’image, il s’agit d’un logiciel qui peut être installé
sur tout type de machine dès lors qu’une webcam est
disponible. Les avantages de ce système sont l’absence de
source émissive, la robustesse aux variations d'environnement
lumineux, l’absence de contact physique entre l'utilisateur et la
machine, la faible consommation électrique. Le système
logiciel Head-Pilot a été récemment couplé à l’interface
informatique Pictocom ce qui lui permet, hormis le contrôle
d’un PC (utilisation d’internet, traitement de texte, etc…) de
piloter la domotique de la maison, de réaliser un suivi de la
douleur du patient (type de douleur par questionnaire initial et
suivi journalier), de communiquer avec un panel de phrases
prédéfinies et d’utiliser sa téléphonie (téléphone, SMS) de
façon rapide. Ce système logiciel complet est d’autant plus
cornéenne. Ces systèmes présentent les contraintes d’une
important que la possibilité de contrôler son environnement
installation précise (camera focalisée sur les yeux) et d’une
est déterminante pour la qualité de la réinsertion sociale,
lumière infra-rouge (repère de l’œil). Lorsque le sujet doit être
familiale et professionnelle des personnes handicapées [8].
mobilisé, change de support (lit, fauteuil), modifie sa position
au fur et à mesure de la journée, les caméras doivent êtres
repositionnées ou ne fonctionnent plus et les effets à longterme de la lumière infra-rouge sur la rétine restent posés. Le
concept même de dispositif le rend donc sensible à
l'environnement (de nombreux objets peuvent se transformer
en source infrarouge), impose une limitation des mouvements
de l'utilisateur forte et induit un coût élevé, que ce soit pour la
source infrarouge ou la caméra adaptée utilisée. Il existe
également un système de tracking de pastilles réfléchissantes
Afin d'adapter le système aux capacités de chaque patient, il
est possible de réaliser une personnalisation complète du profil
d’utilisation (régler les sensibilités verticales et horizontales,
le temps de clic) pour optimiser le confort de l’utilisateur,
ainsi que paramétrer les interfaces informatiques Pictocom
selon les besoins souhaités.
Evaluation et optimisation d’une aide à la communication chez des patients en situation de handicap
61
d’estimations des erreurs et de correction de ces dernières
constituent les filtres de navigation.
Pour résumer, les systèmes de navigation utilisent des
filtres qui permettent d’extraire les valeurs optimales d’un
système composé de capteurs inertiels caractérisés par un
Fig 1 : Installation du Head Pilot sur un PC fixe et champ d’action de l
webcam pour l’analyse des mouvements de la tête (à gauche), à droite couplage avec le
signal peu bruité mais dérivant dans le temps et de dispositifs
de recalages qui fournissent une mesure absolue (ne dérivant
logiciel Pictocom pour commander la domotique.
donc pas), mais dont le bruit de mesure est non négligeable et
III.
CONCEPTION ET DEVELOPPEMENT
la bande passante peu importante.
Une première méthode très basique consiste à comparer
A. Matériel
Le matériel utilisé lors des tests est composé d’ordinateurs
régulièrement le signal dérivant au signal bruité et à appliquer
standards fonctionnant sous windows 7. ou windows 8 et
une correction constante par intervalles de temps. Cette
équipés d’une webcam soit interne soit externe. Il est à noter
méthode permet de se rapprocher du signal de référence et de
que le logiciel Head Pilot est aujourd’hui adapté aux systèmes
limiter les effets de la dérive. Des algorithmes plus évolués
d’exploitation
logiciels
permettent d’identifier les paramètres caractéristiques des
nécessaires à l’étude ont été développés et installés sur les
erreurs et de les corriger. Disposer d’un capteur entaché d’une
machines (Head Pilot et T launcheur).
erreur n’est pas important s’il est possible de connaitre cette
windows
10
et
android.
Les
erreur et d’en corriger le système. Le choix de la méthode de
B. Conception du système HEAD PILOT
La webcam de la tablette ou de l’ordinateur acquiert des
recalage est réalisé en fonction de la dynamique du système.
images de l’utilisateur en train d’utiliser le PC ou la tablette.
La Fig.2 présente le résultat obtenu par un simple filtre
La tête de l’utilisateur est détectée par un algorithme basé sur
d’estimation linéaire par partie. Le plus connu des filtres est
la reconnaissance de motifs par réseaux de neurones. La
bien sûr le filtre de Kalman qui permet de connaitre la
nature de l’image acquise par une webcam implique un bruit
meilleure estimée du vecteur d’état caractéristique de
de position de quelques pixels (bruits électroniques, variation
nombreux systèmes.
de luminosité, mouvements). Il est alors nécessaire de mettre
Reference "true" signal
3.16
en œuvre un système secondaire de poursuite utilisant une
méthode sophistiquée de filtrage. Le comportement du
3.155
système est identique pour les deux dispositifs : dans le
haute fréquence mais sont sujets à des dérives temporelles
(Fig.2). Lors d’une acquisition longue, l’erreur de la mesure
augmente proportionnellement à la racine carrée du temps. Il
3.15
Signal
domaine de la navigation, les capteurs inertiels fonctionnent à
3.145
3.14
est dès lors nécessaire de recaler les mesures par un autre
dispositif ne dérivant pas dans le temps. Ces recalages
permettent d’estimer les erreurs précédentes et de les corriger.
On utilise des dispositifs comme le GPS ou la visée stellaire
pour réaliser ces tâches. Ces dispositifs sont par contre
caractérisés par un bruit de mesure. Les algorithmes
3.135
0
20
40
60
80
100
Time
120
140
Fig 2 : Signal de Référence
Application au déplacement d’un curseur :
160
180
200
62
M.L. Bocca, M.L. Machado, A.S. Letousey, L.M. Houel, C. Bourre, A. Baillet, F. Lemenager, R. Richard, G. Lamy., S. Besnard
En ce qui concerne le mouvement d’un curseur sur un
écran, le parallèle avec le signal présenté dans le paragraphe
précédent est direct : si le signal dérive dans le temps, le
mouvements de la tête et bénéficie d’une stabilité qui le rend
fiable, efficace et agréable d’utilisation.
pointeur ne permet plus, au bout d’un certain délai, de cliquer
C. Etude préliminaire
La première phase de développement de ce projet a
sur les éléments choisis par l’utilisateur. Il est alors nécessaire
porté, dans un premier temps, sur l’étude des performances de
d’appliquer un offset important, ce qui se traduit par des
7 patients (Infirmité Motrice Cérébrale et tétraplégie) qui ont
mouvements amples et très peu confortables.
réalisé des séries de mesures physiologiques et des tests
Si le signal est bruité sans dérive, l’utilisateur est toujours dans
informatiques au centre d’essais clinique de Caen. Les
la zone qui l’intéresse, mais il ne dispose pas de la précision
capacités de mouvement de tête, d’acuité visuelle, de capacité
de pointage suffisante pour pouvoir exploiter son périphérique
psychomotrice ont été mesurées. Les tests étaient réalisés à
logiciel. Le problème est particulièrement sensible pour la
partir de module logiciels (Tlauncher) développés pour cette
fonction d’autoclic, qui permet de déclencher un clic par une
recherche clinique. L’analyse de cette première série
immobilisation temporaire du curseur.
d’expérience a démontré que les incapacités physiques
STARNAV a ainsi mis en œuvre un filtre permettant
n’étaient pas limitatives pour l’utilisation de l’outil. Les
de fusionner de façon optimale les données provenant de deux
réglages du logiciel ajustés aux possibilités de mouvement de
sources distinctes : le flux optique est un signal à faible bruit,
chaque individu étaient essentiels pour optimiser leurs
mais qui dérive dans le temps. Le flux optique est initialisé sur
performances. Dès lors, les premières conclusions de ce
des points caractéristiques du visage. Les algorithmes de
premier groupe de testeurs ont été que seules les limitations
traitement d’image permettent alors de poursuivre ces points
cognitives (patients IMC) avaient un impact sur les
d’une image à l’autre, de façon robuste, avec une grande
performances d’utilisation du Head-Pilot [2].
précision. Au cours du temps, le visage tourne, et certains
points peuvent atteindre le « bord » du visage. Les algorithmes
IV.
MÉTHODES
sont alors contraints de dériver pour maintenir le point sur une
Vingt-quatre personnes ont alors été recrutées pour
partie du visage. Ces phénomènes peuvent aussi voir le jour
réaliser les tests à l’aide du module logiciel Tlauncher
lors de variations de luminosité au cours desquelles les
amélioré spécifiquement pour élargir l’échantillon de testeurs
contrastes évoluent.
à d’autres centres pour tester le système dans d’autres types de
Pour parer ces dérives, nous mettons en œuvre un
handicap. Ce logiciel Tlauncher était composé de 5 tests
puissant algorithme de détection de visage utilisant un
permettant d’évaluer les performances (temps de choix et
identificateur de Haar. Requérant un temps de calcul
vitesse d’exécution de commandes fictives à valider) des
supérieur, cet algorithme permet un recalage régulier de la
participants utilisant le système Head-Pilot selon différentes
position du visage et il constitue une étape permettant de
conditions.
réinitialiser les points suivis par flux optique. Les images
d’apprentissage (environ 3 minutes) avant de débuter le test
acquises à 30 Hz sont sensibles aux fréquences d’éclairement
pour ajuster la sensibilité de contrôle et s’adapter en fonction
et sujettes aux bruits spatio-temporels des caméras à bas coût
des capacités motrices de chacun. L’évaluation complète se
que nous utilisons. Ces phénomènes induisent un bruit de
composait de 5 tests. La durée approximative pour passer les 5
détection du centre du visage de plusieurs pixels. En
tests était de 20 minutes
Les
participants
avaient
quelques
minutes
moyennant plusieurs points de suivi et en ajoutant un point de
Ce travail a été réalisé auprès d’une population
recalage régulier, le déplacement du curseur devient fidèle aux
d’adultes testés au sein des centres de la Fondation Opale-
Evaluation et optimisation d’une aide à la communication chez des patients en situation de handicap
63
Centre Jacques Cavet de Berck sur Mer et au centre de l’Arche
Le troisième test, permettait d’évaluer la capacité de
au Mans. Les sujets contrôles ont été testés au CHU de Caen.
maintien d’une cible, soit la stabilité du contrôle. Dans un
Les personnes handicapées étaient atteintes de Traumatisme
premier temps le sujet devait rester sur la cible 2 secondes puis
Crânien ou de Tétraplégie, de Sclérose en Plaques, ou de
dans un deuxième temps ils devaient rester sur la cible 3
maladies neuro-musculaires (type dystrophie de Steinert).
secondes. Au fur et à mesure la taille des cibles diminuait
Le premier test permettait d’évaluer la dextérité
jusqu’à atteindre la taille d’un icone de fermeture d’une
globale et la capacité de balayage de tout l’écran. Le sujet
fenêtre informatique. Le temps pour valider chaque cible était
devait venir cliquer sur les 8 cibles en un minimum de temps
mesuré et chaque sous-test comportait 10 cibles à valider.
dans l’ordre voulu. Le temps pour aller cliquer sur chaque
cible et le temps moyen pour réaliser le test étaient mesurés.
Fig. 5 Test n°3 : stabilité de pointage
Fig 3. Test n°1 : validation des réglages
Le second test mesurait la capacité de balayage en
fonction de l’endroit de l’écran. L’écran était divisé en quatre
parties ; le sujet devait cliquer sur des cibles apparaissant au
fur et à mesure dans la moitié gauche, puis dans la moitié
droite, puis dans la moitié haute et enfin dans la moitié basse.
Le temps de validation de chaque cible était mesuré. Les
Le quatrième test mesurait la précision avec laquelle
la cible était visée. Le sujet devait cliquer le plus au centre de
la cible, au fur et à mesure la taille de la cible diminuait et des
bombes apparaissaient. Le but étant d’être le plus précis
possible sans cliquer sur les bombes. Le test était limité par le
nombre de cibles présentées (8 au total).
analyses étaient effectuées en comparant les temps de clic
gauche
et
droit,
puis
les
temps
de
clic
haut
et
bas.
Fig. 6 Test n°4 : précision et vitesse
Le cinquième test (Fig. 5) était un test d’écriture avec
un clavier virtuel. Le sujet devait recopier une phrase et le
temps de réalisation était mesuré.
Fig. 4 Test n°2 : Précision de pointage
Fig. 7 Test n°5 : Ecriture
64
M.L. Bocca, M.L. Machado, A.S. Letousey, L.M. Houel, C. Bourre, A. Baillet, F. Lemenager, R. Richard, G. Lamy., S. Besnard
V.
RÉSULTATS
Pour le test 1 (voir figure 8 et 9), les deux groupes
0.57). L’analyse de la moyenne des temps de validation entre
les zones haut et bas, ne révèlait pas d’effet groupe (p = 0.07),
(centres et contrôles) ne présentaient pas de différence dans le
ni d’effet zone
haut/bas (p> 0.05), ni d’interaction
temps mis pour réaliser le test (p = 0.25, test t). Pour le temps
groupe*zone haut/bas (p > 0.05).
mis à réaliser le test, l’ANOVA à mesures répétées ne
Pour le test 3 (Fig. 10), l’ensemble des sujets avaient
montrait pas d’effet groupe, pas d’effet cibles, pas
réussi à valider la totalité 20 cibles avec des délais de clic de 2
d’interaction (p > 0.05, respectivement). Pour le temps de
sec et 3 sec. L’ANOVA à 3 facteurs pour le temps de
validation des différentes cibles, l’ANOVA à mesures répétées
validation des cibles n’a pas révélé d’effet groupe (p= 0.15) et
ne montrait pas d’effet groupe, pas d’effet cibles, pas
d’effet temps de clic (p = 0.79). En revanche, l’analyse mettait
d’interaction (p = 0.05, respectivement).
en évidence un effet significatif de la taille des cibles
(p<0.001), qui montrait que plus la taille de cible diminuait,
plus le temps de validation de la cible augmentait, et ceci pour
les deux groupes. Il n’y avait pas d’interaction significative
entre le groupe et la taille des cibles, entre le groupe et le
temps de clic et entre la taille des cibles et le temps de clic.
Une tendance à la significativité était observée pour la triple
interaction groupe*taille des cibles*temps de clic (p= 0.08).
Fig. 8 Résultats au test 1 : temps total pour valider les 8 cibles (moyenne +
écart-type)
Fig. 10 : Résultats au test 3 : temps de validation en fonction du numéro de
cibles (moyenne + écart-type)
Pour le test 4 (Fig. 11), le coefficient d’imprécision
de l’ANOVA a montré un effet groupe (p = 0.002), un effet
Fig. 9 Résultats au test 1 : moyenne des temps de clics pour chaque cible
taille de cibles (p < 0.001) mais ne montrait pas d’interaction
(moyenne + écart-type)
entre les facteurs groupe et cible (p = 0.10). Les résultats
indiquaient que les sujets centres avaient un coefficient
Pour le test 2, l’étude de la moyenne des temps de
d’imprécision plus petit que les sujets contrôles (0.09 + 0.04
validation des cibles sur les parties gauche et droite, ne
pour les patients centres et 0.12 + 0.03 pour les contrôles).
montrait pas d’influence du facteur groupe (centre vs contrôle,
(Fig.9)
p = 0.19), et du facteur (gauche/droite, p = 0.79) et ne mettait
pas en évidence d’interaction groupe*zone gauche/droite (p =
Evaluation et optimisation d’une aide à la communication chez des patients en situation de handicap
65
une évaluation de la précision avec des cibles de taille
décroissante qui surgissaient aléatoirement.
Les résultats des tests 1 et 2 révélaient que les
participants du groupe centre ne mettaient pas plus de temps
que les participants du groupe contrôle pour cliquer sur les
cibles, lorsque celles-ci étaient de taille fixes et ce même si
elles apparaissaient de manière aléatoire. Nous n’avons pas
détectés de fatigabilité au cours de ce test, puisque les
moyennes de temps de validation n’augmentaient pas entre la
Fig. 11 : résultats au test 4 : coefficient d’imprécision en fonction des cibles
cible 1 et la cible 8.
De plus, l’absence d’interaction significative entre les
Pour le test 5, plusieurs données n’ont pu être analysées du fait
de difficultés techniques, aussi, l’analyse statistique n’a pu
groupes
et
la
position
des
cibles
(zones
haut/bas,
droite/gauche) indiquait que la performance était la même quel
être réalisée.
que soit la localisation des cibles, traduisant une absence de
VI.
DISCUSSION/CONCLUSION
difficultés motrices localisées. Enfin, le test 3 montrait que
les
cette précision de performance des participants du groupe
performances de contrôle par mouvements de tête d’une
centre n’était pas liée à un temps de réalisation de la tâche plus
interface
élevé puisque le test 3 était temporellement contraint (chaque
Ce
travail
avait
pour
objectif
d’évaluer
informatique standardisée et calibrée auprès de
personnes présentant une mobilité réduite au moins des
cible devait être validée par clic soit en 2 s soit en 3 s).
membres supérieurs et en cours de rééducation dans certains
Pour le test 3, lorsque les cibles apparaissaient
centres spécialisés, comparativement à un groupe sans
aléatoirement et que leurs tailles variaient, les temps de
pathologie notamment motrice. Les résultats complets
validations
présentés ci-dessus ont permis de mettre en évidence
diminuaient, tant pour le groupe centre que le groupe contrôle.
statistiquement qu’au cours des tests réalisés, les sujets
Ce résultat indique une difficulté croissante pour réaliser la
handicapés présentaient des performances similaires à celles
tâche, toutefois cette difficulté est identique dans les deux
obtenues par le groupe contrôle. Les 5 tests étaient réalisés
groupes. Concernant le dernier test qui regroupait toutes les
successivement car leur difficulté augmentait. L’absence de
tâches, c’est-à-dire des cibles qui apparaissaient aléatoirement,
différence significative de performance entre les deux groupes
des cibles de plus en plus petites et des bombes à éviter, nous
à tous les tests indique que les participants du groupe centre
avons mis en évidence que le groupe centre était même plus
étaient capables de s’adapter aux difficultés croissantes,
performant que le groupe contrôle dans la précision de
comme les participants contrôles. En effet, toutes les cibles
pointage alors que seule une personne en situation de handicap
étaient fixes et de mêmes dimensions pour le premier test.
possédait un entrainement antérieur sur un système similaire
Concernant le second test, les cibles étaient mobiles et de
(mouvement de tête par reflet infra-rouge d’une pastille). Ce
même dimension. Le troisième test se composait de cibles de
résultat peut être lié à la motivation particulièrement
plus en plus petites qui apparaissaient aléatoirement sur
importante que nous avons pu relever des participants du
l’écran, et dans une première série de mesures les cibles
groupe « centre de rééducation » pour réaliser ces tests,
devaient être cliquées en moins de 3 s et dans une seconde
traduisant un intérêt particulièrement marqué pour le système
série de mesures, en moins de 2 s. Enfin le dernier test était
testé et pour faire progresser les dispositifs pour les personnes
augmentaient
lorsque
la
taille
des
cibles
66
M.L. Bocca, M.L. Machado, A.S. Letousey, L.M. Houel, C. Bourre, A. Baillet, F. Lemenager, R. Richard, G. Lamy., S. Besnard
en situation de handicap, effet que nous avions qualitativement
System tested in permanently disabled patients” IRBM, 34
observé lors des premiers tests [2]. L’autre hypothèse
(2013) 124–130
explicative serait que le contrôle des mouvements du cou,
[3] A. Kubler, B. Kotchoubey, T. Hinterberger, N. Ghanayim,
seuls muscles encore fonctionnels chez les personnes en
J. Perelmouter, M. Schauer, C. Fritsch, E. Taub, N. Birbaumer
situation de handicap moteur sévère, seraient optimisés par les
(1999). The thought translation device: a neurophysiological
patients (meilleur contrôle cortical) et donc mieux utilisés que
approach to communication in total motor paralysis.
les personnes contrôles.
Experimental Brain research, 124, 223-232.
Grâce aux différents tests nous avons confirmé notre
[4] L.A. Miner, D.J. McFarland, J.R. Wolpaw. (1998).
hypothèse de départ à savoir que les réglages personnalisés du
Answering questions with an electroencephalogram-based
système Head Pilot permettent d’obtenir une performance
brain computer interface. Archives of physical medicine and
égale à celle d’un sujet contrôle notamment grâce à
rehabilitation, 79, 1029-1033.
l’adaptation adéquat de la vitesse de balayage et donc de la
[5] G.J. Gelderblom. (1999). The manus user profile. Paper
sensibilité du système de tracking Head-Pilot. Ainsi le système
presented at the Proceedings of Workshop rehabilitation
Head-Pilot est performant pour différents types de handicap
robotics. Hoensbroek, The Netherlands, October.
testés et suggère qu’il puisse être proposé à tout type de
[6] L. De Witte. (1999). An approach for assessing cost-
handicap. Ces résultats confirment les tendances observées
effectiveness of the Manus. In Proceedings of Workshop
dans l'étude préliminaire [2] à partir d'un faible échantillon et
rehabilitation
doivent être étendus auprès d’autres populations de personnes
October.
présentant des handicaps moteurs avec ou sans déficit cognitif.
[7] W. Soukoref, I.S. MacKenzie. (1995). Theoretical upper
Suite à ce travail, les développements en cours visent
and lower bounds on typing speeds using a stylus and
robotics.
Hoensbroek,
The
Netherlands,
à évaluer l’apport de cette aide technique et les améliorations
keyboard, Behaviour & Information Technology, 14, 379-379
ergonomiques, directement au domicile ou en milieu
[8] Laffont (2008). Conception rapide d’aides techniques pour
institutionnel sur la qualité de vie des patients, les relations
personnes tétraplégiques. Médiation et Information, Handicap
patient-famille et patient-équipe médicale.
et Communication. Volume 36 (pp103-116).
REMERCIEMENTS
Ce travail a été financièrement soutenu par l’Agence
Nationale pour la Recherche et la Direction Générale de
l’Armement dans le cadre d’un programme TECSAN (ANR
09-TECS-007) et est soutenu actuellement par un dispositif
FEDER-Région Normandie dans le cadre du projet DOME6.
REFERENCES
[1] Poletti B. (2008). Apports de la science et de la
technologie à la compensation du handicap. N° 1010 - N° 462.
[2] M.L. Machado, J.Y. Guincestre, M. Aimé, M.H. Drouet,
C. Giry, F. LeDoze, G. Lamy au Rousseau, P. Denise, S.
Besnard. “Head-Pilot: A new webcam-based Head Tracking

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