Une semelle intelligente pour prévenir les chutes

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Le chercheur Martin Otis, spécialisé en mécatronique (une spécialité qui allie mécanique, électronique et informatique), pose ici avec le prototype de semelle intelligente qui permet de prévenir les chutes, développé par son équipe de recherche de l'UQAC.

Le Quotidien, Michel Tremblay

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Prévenir les chutes chez les personnes âgées grâce à une semelle intelligente capable d'évaluer le type de sol foulé, l'activité faite, la posture et le risque de chute. C'est l'outil de prévention développé par des chercheurs de l'Université du Québec à Chicoutimi (UQAC) qui pourrait sauver bien des fractures, des opérations... et même des vies.

Mais attention, la semelle conçue par le Laboratoire d'automatisme et d'interactions 3D multimodales intelligentes (LAIMI) de l'UQAC ne permet pas de prévenir les chutes en temps réel.

Elle se veut plutôt un outil de prévention et d'intervention dont les spécialistes de la santé, tels que les physiothérapeutes, pourraient tirer des données pour travailler avec leurs patients et corriger, par exemple, des problèmes de postures en effectuant certains exercices.

Les conséquences d'une chute chez les aînés peuvent être graves, particulièrement lorsqu'il s'agit d'une fracture de la hanche, souvent associée à l'ostéoporose. Les fractures de la hanche sont une cause de décès prématuré et affligent dans plusieurs cas les patients d'une importante incapacité, selon l'Agence de la santé publique du Canada. Des coûts « considérables » pour le système de santé en résultent.

Le responsable du LAIMI, Martin Otis, a eu l'idée de travailler sur une semelle intelligente après avoir fait des recherches, pendant son postdoctorat, sur une chaussure qui simulait des types de sols à l'intérieur même de la chaussure.

« On a voulu faire l'inverse, et avoir une semelle qui peut évaluer les types de sols et voir l'impact sur la marche. Si quelqu'un marche sur du béton comme s'il marchait sur du sable, par exemple, on voit qu'il y a un problème. Le risque de chute est alors aussi élevé que sur du sable », explique le chercheur, rencontré dans le laboratoire de l'université, où plusieurs étudiants à la maîtrise et au doctorat étaient à pied d'oeuvre devant leur ordinateur. La semelle a été développée pour une utilisation dans les résidences pour personnes âgées.

Le LAIMI, grâce à des subventions, a développé le projet en partenariat avec l'entreprise montréalaise Solutions Greybox. Le LAIMI s'est chargé de développer la technologie de calcul du risque de chute (un algorithme), l'électronique et les capteurs qui se retrouvent dans la semelle, tandis que le support, la semelle elle-même, est un produit de Solutions Greybox.

Évaluer le risque

La semelle permet d'évaluer la marche sur sept types de sols, soit sur le sable, le gravier, le béton, le tapis, le parquet, la neige et le gazon. Le risque de chute est évalué par la semelle et peut ensuite être transmis automatiquement au dossier électronique du patient. Se lever d'une chaise ou du siège de toilette est l'activité qui présente généralement le plus grand risque de chutes pour les personnes âgées.

« Pendant le suivi, on peut avoir un portrait de l'évolution de la capacité de la personne à maintenir son équilibre », souligne M. Otis, qui a commencé à travailler sur le projet avec son équipe il y a environ cinq ans, notamment avec la collaboration de la professeure Suzy Ngomo, du département des sciences de la santé.

Des tests cliniques concluants ont aussi été effectués avec des personnes souffrant de la maladie de Parkinson, qui sont affectées par des problèmes de fonctions motrices.

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Le LAIMI a développé le prototype de semelle intelligente en partenariat avec l'entreprise montréalaise Solutions Greybox.

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Le LAIMI s'est chargé de développer la technologie de calcul du risque de chute (un algorithme), l'électronique et les capteurs qui se retrouvent dans la semelle, tandis que le support, la semelle elle-même, est un produit de Solutions Greybox.

Le Quotidien, Michel Tremblay

Après le médical, l'industriel

Après avoir développé la technologie pour le domaine médical, le laboratoire se concentre sur son déploiement pour le domaine industriel et la santé et sécurité au travail.

« Il n'y a aucune technologie semblable qui existe dans le milieu industriel », note le responsable du Laboratoire d'automatisme et d'interactions 3D multimodales intelligentes (LAIMI) de l'UQAC, Martin Otis.

À l'instar de la semelle intelligente permettant de prévenir les chutes, un casque intelligent pourrait être développé pour le milieu industriel. Ce casque pourrait, par exemple, mesurer le niveau de fatigue, de stress et de douleur d'un travailleur.

« Il pourrait évaluer son état de santé avant d'entrer dans une salle où se trouve de l'équipement plus dangereux et empêcher l'accès au travailleur à cette salle s'il ne répond pas aux critères », donne en exemple le chercheur spécialisé en mécatronique, une spécialité qui allie mécanique, électronique et informatique.

Le LAIMI oeuvre aussi au développement d'un robot qui pourrait soutenir des travailleurs dans leurs tâches, en les aidant à corriger leur posture, en agissant comme une main supplémentaire (une « troisième main ») ou en effectuant des tâches en parallèle, entre autres.

M. Otis souligne par contre que le déploiement de telles technologies dans le milieu industriel sera encore plus long que dans le domaine médical, en raison de la collecte de nombre de données personnelles et médicales sur les travailleurs.

L'importance de la recherche

Un tel travail en recherche est certes coûteux, mais demeure payant à long terme, assure le chercheur. « Le développement à court terme est extrêmement payant, mais on devient vulnérable après un certain temps. La recherche est payante à long terme, car elle permet de demeurer plus compétitif, même si c'est extrêmement cher à court terme », exprime M. Otis.

À l'international

Le travail de recherche visant à développer la semelle intelligente étant maintenant complété, la balle est dans le camp de Solutions Greybox, qui est responsable de la commercialisation du produit.

Impossible cependant d'en savoir le coût de détail, puisqu'il s'agit d'une information confidentielle.

Si le premier marché visé est celui de la province et du Canada, Martin Otis, responsable du Laboratoire d'automatisme et d'interactions 3D multimodales intelligentes de l'UQAC, croit au potentiel de commercialisation du produit aux États-Unis et en Europe.

Peu importe où la semelle trouvera preneur, ses premiers clients seront certainement saguenéens. « Je vais être le premier à acheter la semelle, c'est certain ! Et plusieurs autres personnes vont le faire ici aussi certainement », lance en riant le chercheur, en jetant un regard à ses étudiants.

Le défi de l'acceptabilité sociale

Le principal frein à la commercialisation de la semelle intelligente n'est pas son coût, mais plutôt son acceptabilité sociale.

Martin Otis, responsable du Laboratoire d'automatisme et d'interactions 3D multimodales intelligentes de l'UQAC, souligne que le développement d'une semelle intelligente n'est pas une première.

L'idée a germé il y a plusieurs années et d'autres universités québécoises mènent leurs propres recherches sur le sujet. Si les avancées technologiques permettent de déployer un tel outil de prévention de santé publique, la population, elle, a plutôt tendance à s'en méfier.

« Il y a une réticence, puisqu'on peut localiser la personne et savoir tout ce que la personne fait. Les données récoltées par notre semelle sont anonymes et seul un professionnel de la santé pourra y avoir accès via le dossier médical. »

La fierté personnelle de certaines personnes peut aussi être un sujet sensible. « Associer une performance à une personne peut aussi toucher l'orgueil de certains... », pointe M. Otis.




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