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VR – Analyse de mouvements – Volfon

Mesure des trajectoires de la main
Trajectoires des poignet droite (vert, jaune) et gauche (bleu, noir) lors de l’exploration du volume atteignable humain.

Introduction

Dans le cadre d’un projet de recherche de pointe dans le domaine de l’analyse et la mesure des mouvements du corps humain, les outils pour l’évaluation instrumentée de l’espace atteignable humain ont été conçus et assemblés. Ils ont ensuite été testé sur un groupe de patients dans une clinique partenaire (CHUV). Ces outils combinent plusieurs techniques avant-gardistes dont la technologie de mesure du mouvement laser “Lighthouse”, adaptée en un outil pour une mesure rapide et complètement automatisée des mouvements du membre supérieur; ainsi que des techniques d’analyse géométrique 3D pour convertir ces mesures en une évaluation volumétrique de l’espace. Dans le cadre de ce projet, outre à l’analyse de mouvements complexes en 3D, l’emploi d’un “jeux” en réalité virtuelle a permis d’aider les patients à se détendre, tout en les guidant de manière précise et répétable dans leurs exercices. Ce guidage a été possible grâce au casque de réalité virtuelles HTC Vive et à un logiciel Unity crée sur mesure pour ce projet.

En conformités avec les bonnes pratiques utilisées en recherche, les enregistrements ont ensuite été soumis à une analyse statistique et comparés à un groupe de sujets sains.

Système de mesure du mouvement et de guidage du patient
Système de mesure du mouvement et de guidage du patient

10 sujets sains en laboratoire et 16 patients présentant différentes pathologies limitant la mobilité de l’épaule, ont donc été testé directement dans le box de consultation de leur médecin traitant.

Les données enregistrée ont permis de montrer que ce nouvel outil de test est adapté pour une utilisation sur patient dans le contexte hospitalier. La répétabilité du test a aussi été vérifiée, indiquant d’excellents résultats pour les patients (ICC = 0.91). De plus, la validité du test a été évaluée par comparaison avec des simulations numériques en conditions contrôlées, ainsi qu’avec des projets similaires conduits par d’autres laboratoires de recherche, montrant que les mesures actuelles correspondent bien aux valeurs attendues. Finalement, plusieurs autres métriques ont été calculée sur base de ces enregistrements pour une analyse plus approfondie de la pathologie des patients.

E volumes atteignables
Le volume en vert représente l’espace atteignable par la main droite, alors que le volume rouge représente le volume atteignable par la main gauche. Les points noirs représentes les positions enregistrées ou interpolées lors des mesures. Les colonnes de gauche et de droites comparent les résultats d’un même patient mesuré deux fois, vu sous plusieurs angles…

Projet réalisé pour l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et le Centre Hospitalier Universitaire Vaudoise (CHUV).