Développement d'outils de réalité virtuelle pour l'évaluation de l'atteinte motrice chez les patients ataxiques

Chénier, Kevin (2024). Développement d'outils de réalité virtuelle pour l'évaluation de l'atteinte motrice chez les patients ataxiques. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L'ataxie de Friedreich (AF) est une maladie neurodégénérative héréditaire rare qui se manifeste sur le plan neurologique par un trouble de la coordination affectant l’équilibre et la dextérité, un trouble de l’élocution, une diminution de réflexes ostéotendineux, la réduction/la perte de la pallesthésie (sensation vibratoire) et de la proprioception et des anomalies des mouvements oculaires. Pour le moment, il n’existe aucun biomarqueur pour quantifier la sévérité de la maladie, les échelles cliniques sont donc les seules méthodes utilisées pour mesurer la sévérité de l’AF. Les échelles cliniques existantes pour évaluer la sévérité de l’AF atteignent rapidement un plateau lorsque les patients perdent la capacité de marcher, et ils dépendent de l'examinateur pour quantifier l'ataxie. Par conséquent, des outils plus objectifs sont nécessaires pour compléter l'examen neurologique et distinguer les changements subtils dans l'ataxie au fil du temps. En utilisant la réalité virtuelle (RV), nous avons pour objectif de développer des outils précis pour mesurer la sévérité de l'AF, sans le besoin pour les patients AF d’être ambulants. Le but de cette étude était de développer une série de 5 tâches motrices et 3 tâches oculomotrices en RV et les évaluer avec des patients atteints d'AF pour déterminer si elles étaient tolérées, si elles permettaient de distinguer les patients atteints d'AF d'un groupe témoin et si elles étaient en corrélation avec des mesures cliniques. Douze patients atteints d'AF et neuf participants en bonne santé ont subi une évaluation traditionnelle de la fonction des membres supérieurs et de la sévérité de l'AF (pour les patients uniquement), ont réalisé la série de 5 tâches motrices et 3 tâches oculomotrices en RV, et ont rempli une évaluation subjective. Bien que tous les patients aient été en mesure de compléter les tâches oculomotrices, seuls 6 des 12 patients atteints d'AF ont réussi à accomplir avec succès toutes les tâches des membres supérieurs, principalement en raison des défis liés à la manipulation des contrôleurs pour les patients aux stades avancés de l'AF. Différentes mesures de performance des tâches étaient significativement différentes entre les groupes et présentaient des corrélations fortes avec une échelle d'évaluation clinique. Tous les participants ont signalé une très faible sensation de mal des transports dans le simulateur et un fort sentiment de présence virtuelle. Les résultats de cette étude démontrent l'utilisation de la RV avec les patients atteints d'AF, bien que des adaptations de la technologie puissent s'avérer nécessaires pour les patients présentant des atteintes plus graves.

Titre traduit

Development of virtual reality tools for the assessment of motor impairment in ataxic patients

Résumé traduit

Friedreich's ataxia (FA) is a rare hereditary neurodegenerative disease which manifests neurologically by a coordination disorder affecting balance and dexterity, a speech disorder, a reduction in deep tendon reflexes, reduction /loss of pallesthesia (vibratory sensation) and proprioception and eye movement abnormalities. At the moment, there are no biomarkers to quantify the severity of the disease, so clinical scales are the only methods used to measure the severity of FA. Existing clinical scales for assessing FA severity quickly reach a plateau when patients lose the ability to walk, and they rely on the examiner to quantify ataxia. Therefore, more objective tools are needed to complement the neurological examination and distinguish subtle changes in ataxia over time. Using virtual reality (VR), we aim to develop accurate tools to measure the severity of FA, without the need for FA patients to be ambulant. The aim of this study was to develop a series of 5 motor tasks and 3 oculomotor tasks in VR and evaluate them with patients with FA to determine if they were tolerated, if they could distinguish patients with FA from a control group and whether they correlated with clinical measures. Twelve FA patients and nine healthy participants underwent traditional assessment of upper limb function and FA severity (for patients only), performed the series of 5 motor tasks and 3 oculomotor tasks in VR, and completed a subjective evaluation. Although all patients were able to complete the oculomotor tasks, only 6 of the 12 FA patients were able to successfully complete all upper limb tasks, primarily due to the challenges of manipulating the controllers for the patients in advanced stages of FA. Different measures of task performance were significantly different between groups and had strong correlations with a clinical rating scale. All participants reported a very low sensation of motion sickness in the simulator and a strong sense of virtual presence. The results of this study demonstrate the feasibility of the use of VR with patients with FA, although adaptations of the technology may be necessary for patients with more severe impairment.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en génie des technologies de la santé". Comprend des références bibliographiques (pages 155-161).
Mots-clés libres:	réalité virtuelle, Ataxie de Friedreich, évaluation clinique, jeux sérieux, oculométrie, apprentissage automatique
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Labbé, David
Codirecteur:	Codirecteur Duquette, Antoine
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	06 janv. 2025 14:14
Dernière modification:	06 janv. 2025 14:14
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3518

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