Mise en oeuvre d'une tâche virtuelle, écologique et paramétrable dans le contexte des fonctions exécutives

par Xue Cao

Thèse de doctorat en Biomécanique et ingénierie pour la Santé

Sous la direction de Philippe Fuchs et de Évelyne Klinger.


  • Résumé

    Malgré la fréquence de l'altération des fonctions exécutives après lésion cérébrale, les approches évaluatives et rééducatives de ces troubles restent limitées. Cette altération est très invalidante car elle perturbe les Activités de Vie Quotidienne (AVQ) (ex. Préparation des repas) et empêche le retour des personnes à leur vie sociale et professionnelle. Or il s'avère que les technologies de la réalité virtuelle ont montré leurs potentiels dans la proposition de stratégies d'intervention thérapeutique innovantes. Elles nécessitent la modélisation de tâches virtuelles écologiques (proches des AVQ), le suivi et l'évaluation de l'activité du patient dans ces tâches et enfin l'évaluation des erreurs commises par le patient. La conception de ces tâches repose sur la pratique traditionnelle dans les centres de rééducation comme le centre de Kerpape. Les modalités d'interaction dans ces tâches doivent tenir compte de contraintes liées aux patients, comme leurs capacités résiduelles. Dans ces contextes, notre travail de thèse nous a permis de concevoir un outil permettant aux thérapeutes de configurer une tâche virtuelle, écologique et paramétrable pour l'évaluation et la rééducation des patients cérébrolésés. Dans la cuisine virtuelle (TVK = Therapeutic Virtual Kitchen) qui est une représentation fidèle de la cuisine thérapeutique de Kerpape, nous avons conçu des tâches écologiques primitives et complexes dont la graduation permet d'une part de s'adapter aux capacités du patient et d'autre part d'évaluer son dysfonctionnement exécutif. Dans l'objectif d'évaluer la performance du patient dans la tâche complexe choisie (Préparation d'un café), nous avons partiellement virtualisé la grille d'évaluation des erreurs d'actions et des erreurs comportementales, utilisée dans la tâche réelle à Kerpape. L'outil TVK permet la sauvegarde en temps réel des données relatives à l'activité du patient ainsi que l'interprétation et l'enregistrement des erreurs. Les expérimentations menées nous ont permis de valider l'usage de l'outil TVK auprès de sujets sains et de patients cérébrolésés et d'apporter de l'objectivité dans l'évaluation de la performance des patients dans une AVQ. Nos travaux mettent en évidence la difficulté d'évaluer simplement les erreurs comportementales. Nous avons proposé une approche fondée sur la réalité virtuelle pour l'évaluation de l'activité du patient cérébrolésé dans une tâche écologique. Cette approche met en évidence les apports de la réalité virtuelle dans la prise en charge de troubles cognitifs et les perspectives en rééducation cognitive.

  • Titre traduit

    Designing a virtual and adaptable ecological task in the context of executive functions


  • Résumé

    Despite the frequency of the impairment of executive functions after brain injury, assessment and rehabilitation approaches of the dysexecutive syndrome are still limited. This alteration is very disabling because it disrupts Activities of Daily Living (ADL) (e. G. Meal preparation), prevents return to social and professional life. The technology of virtual reality has shown its potential to propose innovative therapeutic intervention strategies. They require modeling of ecological virtual tasks (close to ADL), follow-up and assessment of the patient's activity in these tasks and finally assessment of the errors performed by the patient. The design of these tasks is based on the traditional practice at rehabilitation units such as Kerpape Rehabilitation Center. The interaction modalities in these tasks should take into account the constraints related to the patients, like their residual abilities. In these contexts, during our thesis work we designed a tool that allows therapists to configure an ecological virtual task for assessment and rehabilitation of patients with brain injury. In the therapeutic virtual kitchen (TVK), which is an accurate representation of the therapeutic kitchen of Kerpape, we designed primary and complex ecological tasks that can be graduated in order to be adapted to patient's abilities and to evaluate his/her executive dysfunctioning. With the purpose to assess the patient's performance in the chosen complex task (Preparation of a coffee), we partially computerized the assessment grid of actions errors and behavioral errors, used in the real task at Kerpape Center. The TVK tool can save in real-time data on patient's activity as well as interpret and record errors. The experiments allowed us to validate the usefulness of the TVK tool with healthy subjects and patients with brain injury, and to provide objectivity in the assessment of the patient's performance within an ADL. Our work brings out the difficulty of assessment of behavioral errors. In the context of brain injury, we proposed a VR-based approach for the assessment of patient's activity while performing an ADL. This approach helps us to highlight some assets of VR in the area of cognitive disorders and some prospects in cognitive rehabilitation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (152 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.149-152

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  • Bibliothèque : Arts et Métiers ParisTech. Centre d'enseignement et de recherche. Bibliothèque.
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