Dispositif THALIE

Introduction

A l’ère d’un déploiement de moyens pour une prise en charge précoce des maladies neuro-dégénératives et devant le nombre sans cesse croissant de patients à prendre en charge, le dispositif THALIE propose un format innovant, interactif et oralisé, d’évaluation des troubles cognitifs visant à soulager patients et cliniciens dans la réalisation des tests neuro-psychologiques.

Le dispositif médical THALIE est un assistant vocal intelligent, qui permet l’automatisation et la standardisation de certaines tâches de suivi des troubles cognitifs, tout en augmentant la fiabilité du recueil des données d’évaluation.

Ce dispositif médical consiste à utiliser un ensemble de technologies émergentes pour évaluer de manière interactive et contrôlée les fonctions cognitives des patients diagnostiqués Alzheimer ou autres pathologies apparentées. Cette approche résolument innovante permet pour la première fois de standardiser l’évaluation cognitive en limitant sa dépendance à l’examinateur par une semi-automatisation de la réalisation et de l’interprétation des tests. Cette semi-automatisation permet en outre de libérer du temps au clinicien pour l’observation de son patient, en le soulageant de la partie « mécanique et systématique » des tests neuro-psychologiques à faire passer.

Les technologies mises en œuvre sont de types visuelles (affichage d’information textuelle ou graphique), auditives et vocales (synthèse et reconnaissance de la voix), tactiles (production grapho-motrices). Dans un premier temps, seuls des tests existants et validés sont implémentés dans le prototype fonctionnel : MoCA, Trail making A & B, Set test d’Isaacs, Test des cinq mots, Test de l’horloge, Test de barrage de Zazzo. En fonction des résultats d’une étude clinique pilote, des développements futurs seront engagés.

Les technologies mises en œuvre sont robustes et déjà utilisées dans un contexte industriel (aéronautique, énergie, automobile) pour la capitalisation et la transmission des savoir-faire et des retours d’expérience des opérateurs de la production industrielle. Pour remplir cet objectif, des stratégies d’interview, de dialogue homme-machine en langage naturel, et d’interfaces multimodales sont utilisées afin de maximiser le recueil et la transmission d’information pour l’opérateur, au plus proche du poste de travail.

SPIX healthcare a pour ambition de réaliser la preuve de faisabilité du transfert de ces technologies industrielles vers les domaines de la santé, pour apporter une aide opérationnelle aux cliniciens dans l’exercice de leur métier.

Solution

L’assistant vocal intelligent THALIE propose un format interactif et oralisé de réalisation de tests neuro-psychologiques pour une évaluation simplifiée et semi-automatisée des troubles cognitifs. Le dispositif se présente sous la forme d’un assistant virtuel, guidé par la voix permettant la prise en charge les tâches répétitives et mécaniques telles que :

  • les répétitions de consignes,
  • l’énoncé de problèmes et de mots,
  • la mesure des temps de réponses,
  • la consignation de bonnes ou mauvaises réponses
  • le calcul de la fréquence de répétitions des productions orales.

La réalisation des tests se fait par l’intermédiaire d’un logiciel accessible sur tablette tactile. L’outil se décompose selon deux interfaces distinctes :

  • L’interface patient, accessible de manière tactile, est apte à énoncer les consignes, à écouter l’élocution des expressions orales, et permet les productions grapho-motrices. La partie graphique de l’interface patient contient autant d’informations (ou aussi peu d’informations) que les équivalents des tests papiers. En plus de la partie graphique, l’interface patient comporte la verbalisation standardisée des consignes et des répétitions de consignes, ainsi que la reconnaissance vocale des mots énoncés par le patient.

  • L’interface clinicien, sur un écran annexe, permet d’administrer les tests, de gérer les scores des patients et de configurer la répétition automatique des consignes. Des scores sont attribués par défaut aux exercices du patient, le clinicien peut amender le score attribué. Tous les exercices oraux du patient sont enregistrés : le clinicien peut les écouter à nouveau pour affiner sa notation. En fin d’exercice, le clinicien dispose d’une vue globale des résultats du patient.

Les techniques mises en œuvre sont de type visuel (affichage d’information textuelle ou graphique), auditif et vocal (synthèse et reconnaissance de la voix), et tactile pour les productions grapho-motrices.

Le logiciel THALIE permet ainsi d’automatiser les actions qui peuvent l’être, par exemple :

  • La formulation standardisée des consignes et leur répétition, suivant la consigne ;
  • La reconnaissance vocale qui permet de mesurer de manière autonome les bonnes et mauvaises réponses prononcées par le patient lors d’une tâche de production langagière ;
  • La mesure automatique des temps de réponse ;
  • La possibilité de revoir la réalisation des actions des patients, comme par exemple une production grapho-motrice ;
  • La mise à disposition d’un bilan des exercices effectués et des mesures associées à la fin du test pour aider le clinicien dans l’interprétation des résultats ;
  • Une aide à la cotation des tests ;
  • La possibilité pour le praticien d’écrire des commentaires ou d’écouter à posteriori des productions langagières, …

Dans la mise en œuvre actuelle, le dispositif THALIE est destiné à être utilisé dans un cadre d’études et de recherche uniquement, par les neuro-psychologues dans le cadre de consultations neuro-psychologiques de suivi des troubles cognitifs de patients atteints de maladie d’Alzheimer.

L’objectif des évolutions à venir pour le dispositif THALIE consiste à développer une plateforme autonome d’administration des tests de suivi des troubles cognitifs, supervisé par un assistant vocal intelligent, dans des environnements contrôlés de type Ehpad.

Bénéfices

D’un point de vue humain, en l’absence de traitement, un suivi régulier est essentiel pour adapter aussi précocement que possible la prise en charge des patients, ralentir l’évolution de la pathologie et ainsi favoriser son maintien dans des structures légères.

Comment le dispositif médical innovant THALIE permettrait d’améliorer le suivi du patient ?

  • L’interaction guidée par la voix permet une réalisation des tests moins contraignante pour le clinicien, voire sans la présence du clinicien. Un gain de temps, et une limitation de l’effort engagé par le patient et le clinicien permettent d’augmenter la fréquence des tests, et de fiabiliser les données collectées pour affiner l’évaluation cognitive du patient.
  • La finesse et la standardisation de l’analyse des fonctions cognitives, permise par les technologies mises en oeuvre, permettent de repérer plus facilement, les évolutions du profil cognitif d’un patient. L’idée est d’identifier des changements plus précocement et d’intervenir plus rapidement, pour adapter la prise en charge au besoin du patient.

D’un point de vue scientifique, l’effort actuel de digitalisation des tests s’est porté sur l’informatisation des feuilles de calculs de scores pour le clinicien. Cette informatisation permet de simplifier le mode de calcul des scores en fin de tests, mais ne traite pas des sujets complexes de reproductibilité des tests, ni de la systématisation des mesures de grandeurs physiques comme le temps. Cette « mécanique » reste de la responsabilité du clinicien.

Quelles sont les limitations des approches « traditionnelles » de digitalisation des tests de suivi des troubles cognitifs?

  • Le test n’est pas vraiment administré. Ceci implique d’une part, que patient et clinicien partagent le même écran et d’autre part, que le clinicien doit « récupérer » la tablette entre chaque test, pour lancer le test suivant. Les principaux risques liés à ce partage d’écran sont :
    • une perturbation du patient lors d’un passage d’un test à un autre,la possibilité pour le patient de visualiser ses résultats durant l’évaluation,
    • une grande proximité physique entre le patient et le clinicien peut déranger le patient.
  • Les consignes sont toujours présentées oralement par le clinicien, qui doit expliquer le fonctionnement du test sur tablette partagée avec le patient. La répétition de consigne n’est pas toujours notée, la reproductibilité de la répétition des consignes n’est pas assurée.
  • Un mode de fonctionnement différent est utilisé pour les exercices de type « graphiques » (semi automatisés) et ceux de type « vocaux » (uniquement par le clinicien). Cette différence de traitement entre les deux types de tests peut entrainer des disparités.

L’approche proposée par le dispositif THALIE permet de lever ces ambigüités en proposant une console d’administration qui sépare clairement les vues patient et clinicien, une démarche homogène pour l’ensemble des tests graphiques, visuels ou vocaux, une automatisation des mesures de grandeurs physiques (temps de réponse), et enfin une standardisation des répétitions de consignes.

Cette approche semble être la seule qui permette au patient de disposer d’un environnement fiable et adaptatif pour la réalisation de son test, et qui permette au clinicien de vraiment se concentrer sur l’observation clinique de son patient en étant détaché de beaucoup de contraintes.

Rapport d’étude clinique

L’objectif principal de cette étude clinique pilote était d’évaluer l’acceptabilité du format numérique THALIE d’évaluation cognitive dans le cadre d’une consultation neuro-psychologique.

En objectifs secondaires, l’étude visait également à évaluer :
– L’efficacité de l’outil à mesurer des fonctions cognitives.
– L’efficience de l’outil en termes de limitation de l’effort et gain de temps pour le patient et l’examinateur.

Rapport d’étude clinique: PDF

Vidéos de présentation

  • Vidéo InnOvation
    La mêlée Numérique de Toulouse propose une immersion originale dans l’univers du développement de l’application THALIE.
  • Vidéo présentation THALIE
    Le projet THALIE est présenté dans son ensemble, les partenaires, les objectifs, et la réalisation avec la présentation de chaque test.
  • Vidéo projet THALIE courte
    Les tests mis en oeuvre dans le projet THALIE sont présentés. Les tests oralisés sont mise en avant afin d’illustrer les bénéfices de l’assistance vocale pour tests de suivi de troubles cognitifs en mode supervisés.

Références du projet