Un simulateur pour trouver le bon traitement

L’imagerie médicale est généralement statique. Avec nos recherches, nous allons la rendre plus dynamique. Stéphane Armand, spécialiste en biomécanique aux HUG à Genève, étudie plus particulièrement les troubles de la marche. La plupart des gens ne se demandent pas comment mettre un pied devant l’autre. Pourtant, pour un enfant atteint de paralysie cérébrale, cela ne va pas de soi. Cette maladie affecte environ 200 enfants chaque année en Suisse. « Les symptômes moteurs sont polymorphes », souligne Stéphane Armand. « Certains enfants marchent sur la pointe des pieds, genoux fléchis et hanches tournées vers l’in- Un simulateur pour trouver le bon traitement Contre la paralysie cérébrale qui empêche les enfants de marcher, il est difficile de choisir le traitement adapté. Stéphane Armand développe un simulateur pour permettre aux médecins de tester l’effet des différentes interventions possibles. térieur. Il est très difficile d’en isoler les causes précises. Nos recherches visent à faciliter le bon diagnostique et à aider à identifier la bonne thérapie. »

Pour cela, Stéphane Armand développe un simulateur de marche en ligne, en collaboration avec une équipe de biorobotique de l’EPF Lausanne et une équipe d’intelligence artificielle de la Haute école de gestion à Genève. Son travail est financé par le programme Sinergia du FNS, qui encourage les projets interdisciplinaires. À l’avenir, les médecins pourront saisir les informations relatives aux problèmes locomoteurs de leurs patient-e-s dans le simulateur, puis évaluer l’effet de différentes opérations chirurgicales avant de choisir un traitement. Pour développer son simulateur, le chercheur a besoin des données d’enfants atteints par la maladie, qu’il relève dans un couloir du service d’orthopédie des HUG à Genève. Avec des caméras optoélectroniques, il filme la démarche des patient-e-s et numérise tous leurs mouvements. De petites sphères fixées sur la peau réfléchissent des ondes infrarouges et permettent de trianguler leur position exacte à chaque instant. C’est aussi cette technique qui est utilisée au cinéma pour les effets spéciaux. Des capteurs sur les muscles mesurent les courants électriques qui signalent l’activité musculaire. Dans le même temps, une plateforme enregistre la façon dont les pieds se posent au sol.

Toutes ces données sont réunies pour dresser le profil des troubles qui affectent le patient. « Nous voulons mieux comprendre le retentissement des problèmes musculosquelettiques sur la marche, et aussi rendre possible l’inverse : diagnostiquer un déficit moteur à partir de nos mesures », explique Stéphane Armand.

Le chercheur coopère avec des hôpitaux étrangers pour collecter encore plus de données car l’apprentissage par la machine, une méthode d’intelligence artificielle, en nécessite une grande quantité pour établir des relations fiables entre les mesures en laboratoire et les handicaps moteurs. Par ce travail, le groupe de recherche genevois définit des normes qui seront utiles, de manière générale, à l’analyse des troubles moteurs.