Se servir d’un casque de réalité virtuelle pour évaluer la station debout statique 


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Vous pourrez dorénavant revendre votre plateforme et acheter un casque.

Contexte : 

La mesure précise du balancement postural est un élément important de l’évaluation et de la rééducation de l’équilibre. Bien que les plateformes de force donnent des mesures précises, leur coût et leur encombrement rendent leur utilisation peu pratique dans de nombreuses situations.

Objectif : 

Le travail présenté dans cet article [Sylcott 2021] visait à résoudre ce problème en validant un casque de réalité virtuelle (RV) comme une alternative relativement peu coûteuse aux plaques de force pour la mesure du balancement postural. Le casque VR HTC Vive (HTC Corporation) possède des capteurs intégrés qui permettent de suivre la position et l’orientation, ce qui en fait un outil potentiellement effectif pour évaluer l’équilibre.

Méthodes : 

Les participants à cette étude ont été invités à se tenir debout sur une plaque de force (NeuroCom, Natus Medical Incorporated) tout en portant le HTC Vive. 

Les données de position ont été collectées simultanément à partir du casque et de la plaque de force pendant que les participants faisaient l’expérience d’un environnement VR personnalisé qui couvrait l’ensemble de leur champ de vision. 

Le coefficient de corrélation intraclasse (ICC) a été utilisé pour examiner la fiabilité test-retest des variables de contrôle postural, qui comprenaient la longueur de trajectoire normalisée, la moyenne quadratique (RMS) et la valeur pic à pic (P2P). 

Ces variables ont été calculées à partir des données de sortie de la position du RV et des données du centre de pression (COP) de la plaque de force. Une régression linéaire a été utilisée pour étudier les corrélations entre les mesures du RV et de la plaque de force.

Résultats : 

Voir le graphique dans l’article : les valeurs obtenues par le casque se calquent sur celle de la plateforme.

Les résultats ont montré que la fiabilité test-retest de la valeur RMS et P2P des sorties du casque VR (ICC : gamme 0.285-0.636) était similaire à celle de la valeur RMS et P2P des sorties COP (ICC : gamme 0.228-0.759). 

La régression linéaire entre les mesures VR et COP a montré des corrélations significatives dans les valeurs RMS et P2P.

Conclusions : 

Sur la base des résultats, le casque de RV a le potentiel d’être utilisé pour les mesures du contrôle postural. 

Cependant, il est nécessaire de poursuivre le développement de logiciels et de protocoles de test pour les évaluations de l’équilibre.

Mais, plus précisément :

Les données du casque et de la plateforme semblent se calquer les unes sur les autres, ce qui semble indiquer que, dans les conditions statiques, se placer au dessus ou en dessous du centre de gravité ne change rien. 

A noter que la concordance est meilleure les yeux fermés, ce qui peut être aussi lié à l’absence de repères orthogonaux yeux ouverts au casque (voir dans l’article ci-dessous : il s’agit d’une autre condition que le simple fait de rester les yeux ouverts). Les auteurs font voir au sujet une image qui ne peut pas l’aider de façon aussi fiable que des repères verticaux et horizontaux.

Cependant, bien que les données soient prometteuses, dans plusieurs essais, les valeurs de corrélation étaient inférieures à 0,2. Cela indique de faibles corrélations entre les ensembles de données quel que soit l’outil. Les auteurs se perdent dans les conjectures lors de la discussion, mais il n’a jamais été dit qu’un seul essai pouvait suffire : c’est bien la la limite de l’exercice : si l’on peut être fiable après 4 répétitions yeux ouverts et autant yeux fermés, ce n’est plus tout à fait compatible avec le temps imparti à la pratique clinique…

Mesure de la stabilité posturale à l’Oculus Rift ®

Autrefois, il fallait un matériel sophistiqué, donc inabordable pour le praticien, pour mesurer l’équilibre statique dans les 6 conditions de l’équi-test :

  1. Yeux ouverts sur sol stable
  2. YO sur sol instable
  3. Yeux fermés sur sol stable
  4. YF sur sol instable
  5. YO dans un environnement sans repère horizontal ni vertical sur sol stable
  6. YO dans un environnement sans repère horizontal ni vertical sur sol instable.
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Equi-test

Les plateformes de posturographie étaient accessibles, mais un environnement mouvant..

L’Oculus Rift ® permet de jouer sur une entrée sensorielle supplémentaire utile à la station de bout statique : un environnement visuel ne correspondant pas à la réalité de la station debout du patient, ni aux yeux fermés.

La Wii ® est désormais considérée comme un outil fiable et valide pour mesurer les excursion du centre de pression (CoP) d’un individu debout. 

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Tous les cabinets de kinésithérapie sont dotés d’un Balance-Pad permettant de varier la qualité des entrées podales.

  • Est-ce que le couplage des trois outils pourraient cliniquement mesurer avec validité la stabilité posturale des patients ?
  • Est-ce que l’Oculus seul avec un Balance Pad suffirait pour faire la mesure ?

Méthode 

Les participants (n = 10) ont rempli six conditions alors qu’ils portaient un masque de réalité virtuelle (HMD) et effectuaient une évaluation de l’équilibre en réalité virtuelle. 
Le CoP a été enregistré avec une Wii Balance Board. 

Le masque de réalité virtuelle a enregistré les déplacements linéaires et angulaires de la tête. Des entrées visuelles présentées dans le HMD (scène stable, scène sombre ou scène dynamique) et des informations somatosensorielles (sujet sur Balance Pad ou non) variaient selon chaque condition. 

Les données de l’Oculus ont été comparées avec les mesures de la Wii. 

Résultats 

Des corrélations significatives ont été trouvées entre les mesures du CoP (écart type, plage, zone d’inflexion, vitesse) et les déplacements angulaires et linéaires centrés sur la tête (roulis, tangage, directions médio-latérale et antéro-postérieure).

Conclusion 

L’Oculus Rift permettrait une mesure de la stabilité posturale sans équipement posturographique supplémentaire. 

Voir la faisabilité de son emploi en rééducation de l’équilibre


Références bibliographiques 

Marchetto J, Wright WG. The Validity of an Oculus Rift to Assess Postural Changes During Balance Tasks. Hum Factors. 2019 Mar 27:18720819835088. doi: 10.1177/0018720819835088. Article en pré-publication.

Brian Sylcott, Chia-Cheng Lin, Keith Williams, Mark Hinderaker. Investigating the Use of Virtual Reality Headsets for Postural Control Assessment: Instrument Validation Study. JMIR Rehabil Assist Technol. 2021 Nov 15,8(4):e24950. doi: 10.2196/24950.

Article en accès libre en cliquant sur le lien du titre

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