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Dépisté en un geste

Le mouvement de nos pupilles, nos postures et notre démarche en disent beaucoup sur notre état de santé. Des caméras secondent désormais les médecins pour capter ces signes et établir un diagnostic.

Pour le meilleur ou pour le pire, les caméras de surveillance font désormais partie de notre quotidien. La médecine fait également un usage croissant de techniques d’observation et de profilage. Couplées à des capteurs et à des systèmes d’analyse, elles permettent d’étudier certaines affections par le biais de la dynamique corporelle dans des domaines aussi vastes que la médecine sportive ou la psychiatrie.

Regards sur les neurones

Basée sur le mouvement des yeux, l’oculométrie ou eye-tracking fait partie des techniques d’investigation des troubles du spectre de l’autisme (TSA). Lors d’interactions sociales, les personnes avec un TSA ont de la difficulté à soutenir le regard de l’autre. Ce trait peut être décelé en détectant l’orientation des yeux lorsque des séquences de films montrant des visages sont présentées sur un écran. «Les recherches dans le domaine de l’oculométrie montrent qu’une personne avec un TSA va focaliser son regard sur la bouche plutôt que sur les yeux. Comme certains patients avec un TSA ne parlent pas, l’eye-tracking nous permet de voir avec leurs yeux et de mieux les comprendre pour faire avancer la recherche et la clinique», indique Nada Kojovic, doctorante au laboratoire de Marie Schaer à l’Université de Genève. La technique est désormais utilisée en clinique pour soutenir le diagnostic.

La démarche est un autre indicateur de trouble autistique pris en compte par les médecins. Le système locomoteur, de par les circuits neuronaux qui le pilotent, est étroitement lié à la régulation du comportement et des émotions. Marine Jequier Gygax, neuropédiatre et cheffe de clinique scientifique au Laboratoire de recherche du Centre cantonal autisme (CCA) du CHUV, explique que les descriptions initiales de l’autisme, réalisées par Leo Kanner en 1943, rapportaient déjà une signature de la marche dans l’autisme.

«Vers un an, le petit humain se met debout et marche, mais on ne sait pas vraiment ce qui se passe au niveau des circuits neuronaux pour réaliser une telle étape. La recherche sur le développement cérébral précoce a peu investi ce champ alors qu’il pourrait nous apprendre beaucoup sur ces troubles neurodéveloppementaux et les liens entre le système moteur et le fonctionnement social.» Le déficit du fonctionnement social qui accompagne le TSA est la conséquence d’une atteinte de la connectivité de ces circuits. Pour mieux comprendre ces relations, Marine Jequier Gygax analyse la marche au cours du développement précoce, soit entre 10 et 48 mois, et couple les données à celles des circuits cérébraux par imagerie et électroencéphalographie. Ainsi, elle compte identifier des marqueurs précoces du TSA pour développer des traitements.

Les oreilles et les yeux du médecin

L’observation des mouvements du patient s’avère aussi logiquement cruciale en médecine physique et de réhabilitation, où l’objectif consiste à restaurer des fonctions perdues, par exemple en apprenant à utiliser un membre dysfonctionnel avec des mouvements sollicitant d’autres muscles. «Il est important de demander aux patients ce qui les gêne, de les écouter, et surtout de les regarder marcher et d’observer la façon dont ils enlèvent leurs vêtements pour établir un diagnostic, explique Vincent Gremeaux-Bader, responsable du centre de médecine du sport à l’unité de médecine physique et réhabilitation du CHUV. Même si des techniques d’imagerie hypersophistiquées peuvent aider au diagnostic, nous ne traitons pas des images, mais des patients». L’analyse de la posture de l’anatomie renseigne également sur la capacité de réponse aux traitements de physiothérapie, ou sur l’apparition d’affections futures. Par exemple, des jambes arquées sont l’indicateur d’une possible surcharge au niveau de la partie interne des genoux et d’une prédisposition à des complications.

Décortiquer la marche par vidéo

Aux yeux du médecin s’ajoutent des caméras et des logiciels d’analyse qui mesurent avec précision les paramètres spatio-temporels ou les rotations articulaires pendant la marche ou d’autres activités. Le CHUV dispose, avec le Swiss BioMotion Lab, codirigé par Brigitte Jolles-Haeberli et Julien Favre, d’un laboratoire à la pointe de la recherche en analyse du mouvement. Cet institut travaille avec un système similaire à celui utilisé pour l’animation 3D. «Un réseau de 14 caméras infrarouges collecte des informations issues de marqueurs placés sur le corps. En connaissant les caractéristiques du réseau, les logiciels de traitement déterminent la position de chaque marqueur dans l’espace et en déduisent des données cinématiques», indique Julien Favre, ingénieur en biomécanique.

L’appareillage est principalement utilisé à des fins de recherche, entre autres pour mieux comprendre et traiter l’arthrose du genou ou la lombalgie. Pour ces deux projets phares du Swiss BioMotion Lab, une équipe interdisciplinaire tente de découvrir pourquoi certaines personnes ont plus de risques de développer ces affections afin de mieux les prévenir et les soigner. Un nouvel apprentissage de la marche ou des activités de tous les jours sollicitant la colonne vertébrale s’affirment comme des axes thérapeutiques.

L’œil des caméras

Cet usage de plus en plus extensif de caméras en médecine annonce-t-il l’avènement d’une télésurveillance de notre état de santé? Des décennies de recherche sur le mouvement de l’être humain ont permis de comprendre certains mécanismes pathologiques. Le croisement d’images vidéo avec des facteurs issus de la génétique, de l’imagerie et du comportement pourrait fournir des diagnostics précis. Les technologies actuelles du Swiss BioMotion Lab, de même que l’eye-tracking, ne s’apparentent pourtant pas à de la vidéosurveillance: il s’agit de systèmes sophistiqués pour la recherche. Mais Julien Favre relève que d’autres technologies sont en plein essor: «On voit de plus en plus d’applications médicales basées sur des caméras 3D, telles que celles utilisées par le système Kinect développé par Microsoft pour des jeux vidéo, qui détectent des silhouettes et permettent de mesurer le mouvement du squelette sans marqueur.»

Nos mouvements semblent bien trahir nos affections, et si la recherche avance pour le meilleur de la médecine, certains développements laissent à penser que notre société pourrait plonger dans une dystopie digne de la série américaine Person of Interest – New York sous l’œil d’un logiciel utilisant les données numériques issues du réseau de vidéosurveillance pour prédire les crimes et identifier toutes les personnes impliquées –, mais cette fois dans un but de profilage de santé.

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Observés à domicile

Le maintien des patients âgés à domicile est confronté à deux pénuries: «Le manque de professionnels des soins et la baisse inexorable des proches aidants», indique Christophe Büla, chef du Service de gériatrie du CHUV. Pour y faire face, la médecine peut s’appuyer entre autres sur la technologie. Des projets de recherche existent, notamment pour offrir des solutions de monitoring et d’analyse du mouvement. «Au-delà des questions éthiques que cela soulève, nous avons aujourd’hui la capacité technologique de suivre le poids indiqué par une balance, la fréquence d’ouverture du frigo, de savoir si une personne est en position assise ou debout, ou encore de connaître sa cadence de marche», précise le gériatre. Le but est d’obtenir des facteurs prédictifs d’une chute ou de l’apparition d’une situation de fragilité, et ainsi de pouvoir intervenir de manière proactive en amont.

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Une version de cet article réalisé par LargeNetwork est parue dans In Vivo magazine (no 18).

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