Stage master 2 - RoboGest : évaluation sans contact du geste clinique et rééducatif

Offre mise à jour le 12/11/2024

RoboGest : évaluation sans contact du geste clinique et rééducatif

Sujet Master 2, année 2024 − 2025

Ce stage a pour objectif d’explorer les solutions existantes dans le cadre de la mesure des mouvements des membres supérieurs et inférieurs chez des patients en obstétrique.
Puis dans un deuxième temps, une solution adaptée au besoin sera développée.
L’outil de mesure sera validé sur des volontaires de l’environnement proche des pratiques cliniques.
Suivant les résultats, nous pourrons envisager quelques tests avec les patients.
Le stagiaire sera amené(e) à interagir avec les différents intervenants du projet (doctorante, cliniciens et enseignants-chercheurs).
Le sta- giaire pourra également être amené à interagir avec les personnels techniques et enseignants-chercheurs des plateformes de mesures de l’Institut Pascal et de PRISME Bourges.
Contexte scientifique Le projet ROBOGEST se focalise sur la mesure du mouvement pour deux applications : l’examen échographique en obstétrique et la prise en charge du handicap pédiatrique par des systèmes robotisés.
L’objectif global est d’apporter une solution pratique pour l’évaluation du geste par des mesures biomécaniques sans contact de type caméra de profondeur avec ou sans marqueurs.
Les livrables de ce projet pourront être valorisés au travers de la Chaire « Cobotique et Sourire d’Enfants » (CSE) et du projet Rob-échO.
Dans le cadre du handicap pédiatrique, les protocoles d’évaluation des dispositifs robo- tisés de compensation du membre supérieur ou de rééducation à la marche sont générale- ment basés sur des critères qualitatifs, la réalisation d’objectifs (méthode GAS ) ou des mesures biologiques (activités cérébrales, contractions musculaires, etc.).

Cependant, il est très rare de coupler ces évaluations à des mesures purement biomécaniques comme celles utilisées pour l’analyse du geste chez les sportifs ou dans le milieu professionnel .
Le projet ROBOGEST propose de répondre, en partie, à ce besoin.
Objectifs et méthodologies Le projet ROBOGEST devra s’adapter à plusieurs contraintes propres au domaine d’application visé.
En effet, il est important de ne pas perturber les jeunes patients présentant des hand- icaps souvent très lourds.
Il est par exemple très difficile d’utiliser un système de mar- queurs sur leur bras ou sur leurs jambes.

Une solution sans marqueurs est donc nécessaire.
1 L’entraînement des modèles sera fait hors examens puis sur patients volontaires après avis du comité d’éthique du CHU.

Afin d’étalonner notre solution, nous pourrons utiliser le système VICON présent dans la halle robotique de l’Institut Pascal.
Enfin, dans le cadre des échanges entre l’IP et PRISME Bourges, il est également possible d’utiliser la salle de mesure du mouvement berruyère pour benchmarker notre solution.
Cette salle est dédiée aux applications de télé-échographie et donc adaptée à notre besoin.
En particulier, les solutions qui seront élaborées au cœur de ce projet seront essentielles à la réalisation d’outils pour mesurer le mouvement des membres inférieurs et supérieurs lors de l’utilisation d’un robot par les patients en se basant sur une détection efficace des zones d’intérêt et la prédiction d’un mouvement fluide.
Afin de mener à bien ces tâches, nous nous baserons sur le recalage et la déformation des formes, les courbes de Bézier dans l’espace des rotations, l’apprentissage supervisé, et des modèles prédictifs comme les processus gaussiens . Les modèles retenus seront appris et testés avec des simulations réalistes et les données disponibles en routine clinique.

Encadrement et contact
• Flavien Paccot, Institut Pascal, flavien.paccot@uca.fr
• Chafik Samir, LIMOS, chafik.samir@uca.fr