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Trois Prime Lab

Comment penser la VR médicale ?

Identifier et appliquer les « bonnes pratiques » nécessaires afin d’obtenir un module de réalité virtuelle médicale sécurisé et proposant une amélioration du service attendu. Tel est l’enjeu de l’application de la VR au monde médical et pharmaceutique.

Innover c’est comme évoluer dans la neige. Il y a deux façons de faire. La première, c’est créer son propre chemin, créer sa propre trace en laissant les anciennes de côté. C’est ce que l’on appelle l’innovation de rupture : changer radicalement de technologie ou de business modèle par exemple. La seconde, c’est suivre les anciennes traces, mais les marquer davantage, les lisser, afin d’améliorer leur qualité.  C’est ce qu’on appelle l’innovation incrémentale : améliorer l’existant.

Nous retrouvons ce paradigme dans le domaine de la santé. Lorsqu’une nouvelle technologie devient accessible aux développeurs (web, leap motion, VR, AR …) l’écosystème de l’innovation se met en marche et la question du domaine d’application s’impose rapidement.

À peine les premières idées d’application émises, la valeur médiatique du « be first » précipite la première vague de production, pas forcément aboutie. L’innovation de rupture est en marche. Celle de qualité viendra seulement plus tard avec l’innovation incrémentale.
L’exemple du pilulier électronique est parlant (je parle des applications mobiles et non des objets connectés). Les premiers disponibles sur les stores à la sortie du smartphones, permettaient de faire des rappels de prise à heures fixes en rentrant une à une les lignes de médicament et la dose à prendre. Cela ne changeait pas beaucoup de ce que l’on pouvait faire sur nos bon vieux 3310 en programmant différentes alarmes. Mais être la première start up à sortir un tel outil sur smartphone permettait d’obtenir une couverture médiatique large et gratuite. L’effet “Be first”.

Après quelques temps, une fois qu’une multitude d’applications similaires ont fait leur apparition, la question de la qualité est arrivée. Ainsi, nous trouvons aujourd’hui sur les stores des piluliers électroniques, permettant de scanner directement l’ordonnance, de rappeler quand et surtout comment prendre le médicament, d’appréhender les effets indésirables et de nous rappeler qu’il va bientôt falloir retourner à la pharmacie pour faire le plein.

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Nous observons le même processus avec la réalité virtuelle (VR).
Les domaines d’applications médicales de la VR ont plus ou moins été définis et les premiers acteurs ont déjà brandit leurs modules VR stars, illustrant l’innovation de rupture. Ces modules vitrines, même s’ils ne sont que peu exploités du fait d’une diffusion de la technologie encore limitée, ont le mérite d’ouvrir la voie aux générations de modules suivants.

Réellement utiles et utilisés,ils feront office de porte-drapeau auprès du grand public et de la communauté scientifique. Ceci est particulièrement important puisqu’il s’agit de crédibiliser une technologie apparentée au domaine ludique du jeu vidéo.
Pour permettre une innovation incrémentale de ces modules VR médicaux, il reste maintenant à identifier et appliquer les « bonnes pratiques » nécessaires afin d’obtenir un module de réalité virtuelle médicale sécurisé, utile, utilisé et proposant une amélioration du service attendu (ASA) (l’équivalent de l’ASMR pour les dispositifs médicaux). Le travail proposé dans cet article est de donner des axes de réflexion pour atteindre cet objectif.

L'AMÉLIORATION DU SERVICE ATTENDU DE LA VR MÉDICALE ?

Pour appréhender la VR médicale, il faut déjà se demander : quelles sont les qualités qui en font un outil puissant et efficace pour la santé et quelle est sa plus-value par rapport à l’existant ?

Il y a un certain consensus sur le fait que la VR est avant tout un remarquable outil de simulation et d’immersion, bien plus que les consoles, l’ordinateur ou les smartphones/tablettes par exemple.
La simulation est un excellent moyen d’apprentissage et de compréhension. Etre acteur ou vivre une expérience impressionnante et différente aide à la mémorisation et à l’analyse, surtout que la VR propose une interactivité forte, proche du réel et qui le sera de plus en plus. La possibilité de pratiquer dans un milieu écologique et contextuel rend également l’exercice encore plus pertinent. Le contexte est un vrai levier, car sa qualité est considérée comme le garant de la validité écologique de la simulation.

L’immersion permet quant à elle d’embarquer le joueur, ce qui augmente la motivation, la concentration et l’efficacité. Ceci s’avère donc également utile pour la formation médicale et la rééducation, mais aussi en algologie, pour les thérapie cognitivo comportementales (TCC), en éducation thérapeutique, etc…
Mais allons plus loin. Si la simulation et l’immersion sont si puissantes, pourquoi ne pas utiliser l’outil de simulation le plus crédible et le plus immersif existant ? La vraie vie !

Prenons comme exemple un module de “réadaptation basse vision” que nous avons développé au Lab de TroisPrime. Le principe de ce module est d’immerger le patient ayant un déficit visuel acquis (DMLA, HLH, glaucome…) dans un environnement de son quotidien et de l’entrainer à effectuer certaines activités en palliant à son handicap via de nouvelles stratégies de déplacement enseignées en direct par des ergothérapeutes et des orthoptistes. Ceci afin de maintenir une certaine autonomie et assurer la meilleure qualité de vie possible.

Des environnements ont donc été recréés. Notamment une rue pour réapprendre à traverser en évitant les piétons, les voitures ou les cyclistes, un supermarché pour réapprendre à faire ses courses sans aide et une cuisine pour réapprendre à effectuer des tâches quotidiennes comme mettre la table ou suivre une recette de façon efficace sans se faire mal, ni rien casser, tout en évitant le chien qui passe, les couteaux qui dépasse ou l’aspirateur qui traine.

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La question est donc la suivante: pourquoi proposer ces exercices en réalité virtuelle ? Pourquoi ne pas proposer au patient d’aller dans la rue, au supermarché ou dans une cuisine avec les praticiens pour s’exercer au lieu de tout simuler à l’intérieur d’un casque de VR ?
Cela revient également à se demander pourquoi utiliser la VR ? A quel besoin je réponds et en quoi la VR est-elle sa valeur ajoutée? Quel est son ASA ?

Pourquoi la réalité virtuelle et non la vraie vie ?

Il faut cultiver la différence de la réalité virtuelle ! La réalité virtuelle n’a aucun complexe a avoir. Moins immersive et moins réaliste que sa grande soeur « la vraie vie », elle apporte néanmoins par son côté “virtuel” de vrais atouts sur lesquels il faut absolument capitaliser. Ce sont justement ses différences avec la vraie vie qui font que la VR peut devenir un outil médical irremplaçable dans les prochaines années.

Il ne faut donc pas estomper ces différences, mais au contraire travailler dessus.

Mais quelles sont ces différences ? Voici cinq leviers sur lesquels il est important de s’appuyer lors du développement d’un module de réalité virtuelle médicale.

#1 La sécurité

L’adage “Primum no nocere” (en premier ne pas nuire) est le socle de la médecine moderne. Or, la “vraie vie” peut s’avérer hostile. Comment permettre au patient de “faire” sans danger, surtout quand il s’agit de soins, ou de situation de handicap? Comment permettre un apprentissage par l’expérience et donc par l’erreur des professionnels de santé (PdS)?

Les sessions de VR sont précieuses, car elles offrent des environnements écologiques et contextuels permettant de refaire à l’infini des gestes du quotidien (ou des gestes d’apprentissage pour les PdS) en éliminant les risques.

Prenons l’exemple du module sur l’adaptation basse vision. Celui-ci permet d’entrainer un patient à traverser la rue sans risque de se faire renverser, même s’il heurte une voiture virtuelle.Ceci est aussi vrai en formation médicale puisque les étudiants peuvent alors pratiquer sur un patient virtuel ce qui permet de respecter la volonté de la HAS « jamais la première fois sur un patient ». L’avènement des cas cliniques virtuels permet de s’entrainer autant de fois qu’on le désire, sans risques, et d’apprendre à gérer des erreurs rares ou graves. Au-delà de ce phénomène, la standardisation de la formation est un enjeu d’ampleur international qui permettra, à terme, de réduire les erreurs médicales.
La sécurité peut aussi s’avérer être un catalyseur d’efficacité. En effet, la peur peut empêcher l’action. Se savoir dans un environnement sécurisé permet au patient d’oser ce qui peut faire considérablement avancer la thérapie. La thérapie cognitivo comportementale (TCC) utilisée notamment dans le traitement des phobies illustre bien cela. La simulation permet d’effectuer des opérations dangereuses ou difficiles dans le confort et la sécurité.

#2 L’adaptabilité

Les récentes stratégies de santé publique prônent de plus en plus la médecine personnalisée, un des piliers de la fameuse médecine des 4P (prédictive, préventive, participative et personnalisée). Les patients sont tous différents avec des problématiques différentes, il faut donc leur proposer des outils différents.
La réalité virtuelle permet cela. Grâce à des niveaux de difficulté ajustables (level design), des environnements modulables (sandbox) et des exercices adaptables.
La variation du niveau de difficulté est fondamentale. D’une part pour maintenir le patient en sécurité en lui proposant des exercices à sa portée et ne le mettant pas en danger, d’autre part pour garder le patient motivé, car s’il y a une certaine redondance ou une trop grande facilité, celui-ci peut se lasser. Le challenge est source de motivation. Le choix d’environnements ou d’exercices différents et modifiables est également important.

Pour preuve les techniques de rééducation / réadaptation / remédiation ont pour finalité bien plus que d’améliorer la fonctionnalité, mais bien d’améliorer la qualité de vie du patient et de lui permettre de maintenir ou de retrouver une certaine autonomie, un certain confort et une sécurité. Il est donc plus que pertinent de l’entrainer dans un contexte écologique, au plus proche de son quotidien.

Dans la formation médicale, pouvoir adapter facilement les cas cliniques, incorporer des complications et proposer des niveaux de difficulté croissante permet nettement d’améliorer la courbe d’apprentissage et élargir le champ d’enseignement.

#3 Les data

Les data resteront la clé de voûte de la médecine et de la e-santé. La réalité virtuelle est une technologie complète incluant une multitude de capteurs (gyroscope, accéléromètre, capteurs de pression…) générant des données biométriques qui viendront compléter les données observables lors des sessions (nombre d’actions / de répétition, erreurs, rapidité d’exécution, score, adresse, ressenti patient, etc…). Cette dualité fait de la réalité virtuelle une mine d’informations permettant d’évaluer un large panel de paramètres tels que l’état de santé du patient, l’activité d’une pathologie, l’efficacité d’un traitement médicamenteux et non médicamenteux, etc….

Il est de plus possible d’ajouter de nouveaux devices pour encore augmenter la qualité et la diversité des données collectées. Le casque Fove, par exemple, a intégré à son headset un eye tracker (détection des mouvements du regard et du comportement oculaire). D’autres Kit développeurs innovants sont également disponibles tels que les Manus VR, permettant de capter et reproduire les mouvements des mains et des doigts ou le virtuix omni, un tapis de marche connecté au casque HTC vive.

La réalité virtuelle peut être également un excellent terrain d’investigation clinique. Comme en témoigne la possibilité de créer en VR des environnements standardisés lors d’études cliniques, permettant ainsi d’avoir des conditions identiques, répétables et donc comparables pour l’investigation d’études inter ou intra individuelles.

#4 La motivation

Certains programmes de rééducation / réadaptation / remédiation peuvent durer plusieurs mois et chaque séance plusieurs dizaines de minutes. Ces séances imposantes peuvent être perçues comme une contrainte par le patient et ainsi affaiblir son engagement.

Or la VR est une technologie vidéoludique. Celle-ci permet aux modules thérapeutiques ou de formation de proposer des expériences attrayantes voire amusantes, basée sur les stratégies du jeu vidéo.
Cette technologie offre également la possibilité de créer des gameplays adaptés à la pathologie ou à l’exercice, de jouer sur la gamification, sur les achievements et sur le renforcement positif pour motiver et récompenser le patient. Cet avantage apportera une amélioration certaine de l’expérience patient et de sa compliance et donc à terme, de l’efficacité de la prise en charge.

Le terme “serious game” pour désigner des modules de VR médicaux n’a jamais été aussi justement employé.

#5 Coûts et logistiques

Bien entendu, il est formidable que les patients puissent bénéficier de sessions de rééducation et de traitements personnalisées dans la vraie vie. Prenons l’exemple des thérapies cognitivo comportementales (TCC). Accompagner un patient acrophobique en haut de la tour Eiffel ou accompagner un patient schizophrène se confronter à sa phobie sociale dans un café sont des solutions thérapeutiques efficaces.

Malheureusement, aujourd’hui, la désertification médicale et, par conséquent, le manque de temps des PdS, limitent les prises en charges individuelles. La réalité virtuelle est donc un moyen alternatif de proposer ces thérapies en soustrayant les délais et les coûts de déplacement. Idéalement, un module VR ne remplace pas, mais complète la prise en charge tout en préservant le lien entre le patient et son soignant.

En ce qui concerne la formation médicale, les avantages sont tout aussi certains. Un chirurgien, par exemple, se forme selon un programme très précis, passant notamment par de la simulation sur des dispositifs lourds (pouvant coûter plusieurs centaines de milliers d’euros). Ces étapes particulièrement coûteuses pourront, grâce à la simulation en VR, être mieux préparées, voire remplacées par des dispositifs plus légers dans un avenir relativement proche.

La réalité virtuelle a donc son avenir assuré dans le domaine médical et pourrait, à terme, répondre à bon nombre de problématiques thérapeutiques comme pédagogiques. La juste gestion de ces 5 leviers lors de l’élaboration d’un module jouera sans doute sur ce succès, mais l’innovation technologique devra suivre. En effet, il existe des axes d’amélioration afin d’obtenir une utilisation plus constante: l’immersion, le déplacement, le motion tracking (captation des mouvements), la toxicité des écrans, la sécurité de la room scale, le physical latency feedback (la latence entre le mouvement exécuté et la prise en compte par le logiciel), le motion sickness et les sensations haptiques en font parti.

Sebastien Jousset.

Comments: 2

  • Sonia MOUAS mars 6, 2018 2:46

    Excellent article, merci Sébastien!! Bonne continuation à la team Trois Prime Lab 😉
    Sonia Mouas

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