En lien avec l'article

En lien avec l'article

Un écosystème de chercheurs multidisciplinaires, d’industriels et d’utilisateurs pour booster les applications de l’e-santé

Ingénieur diplômé de l’université de Craiova (Roumanie) et docteur de l’Institut national polytechnique de Grenoble, Dan Istrate est un spécialiste des technologies de l’information et de la communication appliquées à la santé. Auparavant directeur de la recherche d’une école d’ingénieurs, l’Esigetel, il y a fondé un laboratoire dédié à l’e-santé et sa thèse, soutenue en 2003, portait déjà sur la télésurveillance médicale de personnes âgées vivant à domicile. « L’objectif était d’utiliser des capteurs sonores pour identifier des sons de la vie courante (un objet qui tombe, un bris de verre, un cri…) indiquant une situation de détresse, c’est-à-dire la chute de la personne ou un malaise. L’avantage étant qu’il s’agit d’une technologie beaucoup moins intrusive que la surveillance vidéo. Après ma thèse, je suis allé plus loin. Dès lors qu’on sait reconnaître les sons de la vie courante, il est également possible de caractériser l’empreinte sonore des activités habituelles d’une personne âgée (les heures auxquelles elle se lève, cuisine, regarde la télévision…) et donc de détecter automatiquement toute baisse d’activité susceptible d’indiquer une dégradation de son état de santé : autrement dit, de prévenir les situations de détresse. »

Depuis longtemps aussi, ce chercheur travaillait en interaction avec des spécialistes de différentes disciplines, de la médecine à la sociologie pour les aspects d’éthique et d’acceptabilité des outils d’e-santé. Outre « l’opportunité de se rapprocher du génie biomédical en intégrant un laboratoire de référence du secteur, BMBI », c’est d’ailleurs l’interdisciplinarité du projet e-Biomed qui l’a séduit : « Les collaborations directes entre médecins, biologistes, spécialistes des sciences de l’ingénieur et des sciences humaines et sociales restent très rares. Or elles sont essentielles si l’on veut que l’e-santé décolle enfin. »

Télésurveillance des grossesses à risques

Pour tenir les objectifs d’e-Biomed dans les délais impartis, Dan Istrate a commencé par dresser un état des lieux des développements de Sorbonne Universités susceptibles d’aboutir rapidement à de premiers outils biomédicaux connectés. En plus de son expérience dans l’analyse des sons, il a également apporté à la chaire plusieurs projets auxquels il collaborait déjà auparavant. C’est ainsi qu’ont émergé les grandes thématiques de recherche du programme, toutes destinées à améliorer la prise en charge médicale des patients, mais aussi à leur permettre de vivre le plus normalement possible, notamment en évitant les hospitalisations.

Première d’entre elles : la prévention des naissances prématurées. « BMBI a conçu des outils d’analyse du signal électromyographique au niveau de l’utérus pour identifier les contractions indiquant un risque d’accouchement avant terme, explique le titulaire de la chaire. Ces outils ont été testés en environnement hospitalier, avec un appareillage de laboratoire qu’il s’agit maintenant de miniaturiser et de connecter pour le transformer en un dispositif de télésurveillance médicale à domicile. » 

Suivi et rééducation post-AVC

Deuxième axe de travail : la prise en charge médicale des maladies chroniques et des polypathologies qui y sont liées. e-Biomed est ainsi partie prenante d’e-SwallHome, un programme soutenu par l’Agence nationale de la recherche (ANR), qui porte sur la télésurveillance et la rééducation à domicile des troubles de la déglutition consécutifs à un AVC. Dans le cadre de la chaire, l’objectif est d’étudier l’utilisation de capteurs sonores pour détecter ces problèmes et, surtout, les situations d’urgence qu’ils peuvent entraîner en cas de fausse route.

Un second projet, mené avec le laboratoire L2E de l’UPMC, vise à développer un jeu sérieux de rééducation de la marche après un AVC, en s’appuyant sur un modèle de fonctionnement du système musculosquelettique élaboré par BMBI. L’idée : proposer au patient des exercices à effectuer chez lui et enregistrer ses mouvements via une caméra et des accéléromètres placés sur son corps. Grâce à ces capteurs et au modèle musculosquelettique, l’application comparera automatiquement les mouvements qu’il effectue à ceux qu’il devrait faire et le guidera en temps réel pour se corriger. « L’objectif est de pallier le manque de kinésithérapeutes, et non de les remplacer, souligne Dan Istrate. Avec ce jeu, les personnes pourront se rééduquer elles-mêmes entre deux séances de kinésithérapie. Quant aux praticiens, ils seront informés des progrès de leurs patients et pourront choisir à distance les exercices à réaliser. Pour anticiper l’acceptabilité de cette innovation, nous allons d’ailleurs lancer une étude sur la perception qu’en ont les kinésithérapeutes. »

Accompagnement thérapeutique des diabétiques

Deux autres projets, conduits avec l’Université de Reims Champagne-Ardenne et la chef du service de diabétologie de l’hôpital La Pitié-Salpêtrière, portent sur l’accompagnement thérapeutique des personnes diabétiques. Le premier consiste à mesurer l’activité physique d’un patient au moyen d’un tracker du commerce (bracelet, montre ou autre objet connecté) et, grâce à une application capable d’identifier son profil habituel d’activité, à lui envoyer automatiquement une notification sur son smartphone en cas de risque : conseils pour l’aider à adapter son traitement et éviter une hypoglycémie s’il s’est plus dépensé qu’à l’ordinaire ou pour augmenter son activité et prévenir une hyperglycémie. Le second projet vise à concevoir une assiette connectée, qui, de la même manière, alertera l’utilisateur lorsqu’il mange trop ou trop vite, ce qui influe également sur la glycémie. 

Maintien des personnes âgées dépendantes sur leur lieu de vie

Troisième thématique d’e-Biomed : la prise en charge du grand âge, avec, là encore, plusieurs projets. Les outils d’identification des sons de la vie courante conçus par Dan Istrate pour prévenir et détecter les situations de détresse vont par exemple être testés dans des maisons de retraite, dans le cadre d’un projet financé par le Fonds unique interministériel (FUI) : e-Monitor’âge, qui implique de nombreux partenaires et dont le leader est l’industriel Legrand. L’enjeu : optimiser et personnaliser le suivi médical des résidents en fonction de leurs besoins. De plus, la chaire a noué un partenariat avec une start-up commercialisant un service de téléassistance auprès de personnes âgées vivant à domicile, SeniorAdom. « Son système fait pour l’instant appel à des capteurs de mouvements à infrarouge, explique Dan Istrate. Il s’agit d’y ajouter des capteurs sonores pour détecter plus rapidement les situations de détresse. Pour cela, nous avons recruté un doctorant en contrat Cifre avec SeniorAdom. »

Par ailleurs, une thèse de doctorat portant sur l’utilisation d’un robot compagnon pour le maintien à domicile des personnes âgées dépendantes va être lancée avec l’Institut des systèmes intelligents et de robotique de l’UPMC et le Labex Smart de Sorbonne Universités. Objectif : faire interagir le robot et les différents capteurs biomédicaux nécessaires à la prise en charge d’une personne pour optimiser son suivi médical à distance. Enfin, le laboratoire Costech de l’UTC mène une étude sur les raisons conduisant les personnes âgées à s’approprier ou rejeter les nouvelles technologies.

Les utilisateurs au centre des projets

Certains des projets e-Biomed impliquent déjà des partenaires industriels, mais l’objectif est d’aller plus loin. « Pour donner à nos travaux le maximum de chances d’aboutir, il s’agit de créer un véritable écosystème d’entreprises et d’utilisateurs codéveloppant les outils biomédicaux connectés avec les chercheurs », explique Dan Istrate. Deux instruments vont y contribuer. D’une part, la chaire va disposer au Centre d’innovation de l’UTC d’une plateforme simulant la maison biomédicale connectée de l’avenir. Cet espace, qui intégrera des démonstrateurs des outils en projet, lui servira de vitrine auprès des industriels. Mais il lui permettra aussi de tester ses innovations avec des usagers, dans des situations proches de la vie courante, et donc de les adapter au mieux à leurs besoins et de favoriser leur acceptabilité. Cette plateforme sera l’une des antennes du futur Living Lab e-santé de la Picardie : un laboratoire mis en place par l’organisme pilotant le déploiement de la télésanté dans la région (le GCS e-Santé Picardie), qui aura justement pour vocation de réunir toutes les parties prenantes des projets, et particulièrement les utilisateurs, considérés comme des acteurs clés de l’innovation.

D’autre part, la chaire vient de nouer un partenariat avec l’hôpital gériatrique Charles-Foix d’Ivry-sur-Seine pour créer un autre Living Lab, qui élargira son champ d’investigation. Il s’agit en effet de s’appuyer sur les gériatres et les patients de l’établissement pour développer des outils biomédicaux connectés et mobiles qui permettront aux personnes âgées de bénéficier de la même sécurité dehors qu’à leur domicile : géolocalisation pour les aider à s’orienter en cas de problèmes cognitifs, système d’alarme en cas d’urgence… Un moyen, là encore, d’améliorer leur qualité de vie.

En prenant la tête de la chaire, en septembre 2014, Dan Istrate s’était fixé pour objectif de la porter le plus loin possible et de pérenniser la thématique e-santé au sein de Sorbonne Universités. Un an plus tard et à mi-parcours du programme, e-Biomed est visiblement sur une trajectoire prometteuse.