Streetlab, mieux évaluer la vision fonctionnelle pour plus d’autonomie

Là où les tests visuels renseignent sur l’acuité visuelle, les différentes anomalies et la taille ou forme du champ visuel, ils ne rendent que peu compte de l’impact de ces modifications sur la qualité de vie des patients. Autrement dit : comment les patients utilisent leur vision résiduelle, et différents dispositifs d’accompagnement, pour compenser les symptômes de leur perte de vision. 

Emmanuel Gutman, directeur de Streetlab et directeur de la Fondation Voir et Entendre de l'Institut de la Vision

« Notre objectif avec José-Alain Sahel était de développer une structure pour améliorer l'autonomie des personnes déficientes visuelles »

Un peu d'historique

Quand le Pr José Alain Sahel arrive de Strasbourg sur Paris, pour y construire son Institut de la Vision (voir l'article "L’Institut de la Vision, histoire d’une pugnacité collective"), Emmanuel Gutman travaille pour l’association Paris & Développement, qui a vocation à accompagner les projets innovants sur le territoire parisien. Gutman y est « chef de projet santé et [a] comme mandat, avec Christian Sauter, le président de la structure, d’aider la ville de Paris à développer la recherche médicale dans la ville ». Rapidement, le projet porté par le Pr José Alain Sahel embarque Emmanuel Gutman, et ils créent ensemble une première structure, associative, qui leur permet de commencer à travailler sur la suppléance sensorielle : les systèmes qui permettent de suppléer à la perte d’un sens par l’utilisation de stimulus dans une autre modalité sensorielle. Typiquement : les cannes blanches et autres cannes vibrantes permettant aux déficients visuels de s’orienter dans l’espace. Ensemble, à partir de 2008, ils vont mener un gros projet avec un verrier, sur les premières lunettes intégrant une composante de réalité augmentée. Capables de faire du traitement d’image en temps réel, celles-ci devaient permettre d’aider à compenser des déficiences visuelles soit centrale, soit périphérique. Ce projet durera quatre ans. S’il n’aboutit finalement pas à une commercialisation, il permet la capitalisation d’une grande somme de connaissances et savoir-faire. Ainsi que la création de premiers outils : le Home Lab, un appartement de recherche qui a permis aux chercheurs d’observer la façon dont des personnes porteuses d’une déficience visuelle se déplacent et interagissent avec un environnement quotidien, et un simulateur de basse vision. Ce dernier, à même de simuler toutes les pathologies de la rétine, consistait en un vidéoprojecteur couplé à un système de suivi du regard et de la position de la tête. Il permettait de documenter l’impact que ces modifications de la vision ont sur la reconnaissance d’objets, y compris dans le cas du remplacement de la rétine par une rétine artificielle avec une résolution de 60 pixels.

Pr José-Alain Sahel, fondateur de l'Institut de la Vision et co-fondateur de Streetlab avec Emmanuel Gutman.
« La création de Streetlab a résulté d’un constat de carence : celle des méthodes d’évaluation de la fonction visuelle telles qu’elles sont pratiquées couramment en clinique et lors de l’évaluation de thérapies ou de protocoles de réhabilitation. Ces tests, certes rigoureux et indispensables, ne permettent pas de comprendre et mesurer précisément l’amplitude de l’impact du handicap visuel dans la vie quotidienne des patients. Notre but a été tout d’abord d’écouter de très nombreux patients porteurs de différentes pathologies et de handicaps, puis de définir des protocoles d’étude reflétant les limites décrites. En objectivant de manière quantitative et reproductible les altérations de la « vision fonctionnelle » ainsi analysée, il devient possible, non seulement de mieux comprendre nos patients mais de développer et valider des approches innovantes susceptibles d’améliorer leur quotidien ». 
 

En photo : cette salle de réalité virtuelle permet d’immerger les participants dans des tâches complexes, inspirées de la vie quotidienne. Il pourra s’agir de traverser un espace pour aller chercher un objet, se déplacer dans un labyrinthe, ou effectuer des tâches de recherche visuelle. Elle a permis la mise au point du MOST-VR (MObility STandardized Task in Virtual Reality), un nouvel outil de mesure de la performance en mobilité, conçu pour mesurer la progression de la maladie et le bénéfice thérapeutique dans les maladies rétiniennes héréditaires. Grâce au traqueur visuel intégré aux casques de réalité virtuelle, il est également possible par exemple de déterminer la capacité des participants à discriminer les contrastes, ou à trouver des objets présents dans leur vision périphérique, le tout dans des environnements quotidiens.

En photo : salle basse vision équipée de nombreux appareils de mesure très performants, elle permet de caractériser très précisément la vue des participants aux différents tests. Accompagnés par des orthoptistes et optométristes, ceux-ci verront leur déficit visuel caractérisé en termes de degré, type, et il sera ainsi déterminé ce qu’ils voient ou non selon les parties du champ visuel et les degrés de luminosité.

En parallèle de cette recherche, le duo et leurs équipes ont monté un gros projet avec la Ville de Paris et la Fédération des Aveugles de France : PANAM. « Il s’agissait de tester des aides techniques pour améliorer la mobilité des malvoyants au sein de la ville de Paris. La Ville faisait des appels à candidatures pour des industriels qui voulaient tester des solutions techniques, puis elle aménageait la voirie pour une période temporaire avec ces modifications, et nous, nous testions les solutions », détaille Emmanuel Gutman. Bandes d'éveil de vigilance, évolution des potelets, GPS urbains, bornes de géolocalisation sur les entrées d'immeubles, GPS indoor, cannes blanches électroniques ou courantes, systèmes pour se guider dans le métro… en tout, une vingtaine de solutions seront ainsi testées de 2009 à 2014.
 

Analyser les stratégies de déplacement pour estimer l'autonomie

Streetlab sera monté à l’occasion d’un appel à projet de la Caisse des dépôts et du Ministère de l’Industrie pour créer des plateformes d’innovation mutualisée. Son orientation, fixée par le Pr Sahel, qui en est toujours le président, sera tout d’abord de « développer des outils qui permettent d'évaluer de façon objective la perte d'autonomie des personnes atteintes de déficiences visuelles, ainsi que les mécanismes d’adaptation qu’ils ont mis au point ». Il s’agit donc, dès le départ, de tester non pas la vue et ses anomalies, mais la vision fonctionnelle, la façon dont les patients naviguent dans leur vie quotidienne avec leur vision utilisable. Pour ce faire, Emmanuel Gutman s’entoure très rapidement de trois types de profils : des orthoptistes et optométristes, capables de faire l’interface avec les médecins, de parler le même langage qu’eux ; des ergonomes et chercheurs spécialistes du comportement, qui assureront la passation des tests et l’évaluation des fonctions ; et un groupe d'ingénieurs, qui développeront les tests. « On a été très vite une quinzaine, et depuis, on oscille entre 15 et 25 selon les périodes » souligne Emmanuel Gutman, directeur général de Streetlab depuis sa création. 
Pour analyser de façon objective le comportement des patients, les scientifiques veulent pouvoir les mettre dans des situations les plus écologiques possibles, les plus proches du réel. Ils imaginent donc différentes plateformes d’évaluation, dont un simulateur de conduite. La première de ces plateformes, la rue artificielle, donnera d’ailleurs son nom à la structure. « Il n’y avait pas vraiment d’équivalent dans le monde à cette époque. Nous avons rapidement fait le choix d’une technologie la plus simple possible, avec des décors de théâtre, mais de mettre beaucoup d'investissements sur l'éclairage, pour pouvoir travailler sur toutes les modalités de luminosité qu'on retrouve dans des situations urbaines. Nous avons également un environnement sonore 3D, et surtout beaucoup de matériel sur la capture de mouvements », décrit Emmanuel Gutman, qui détaille : « on va traquer la stratégie du regard, les mouvements de tête, et la stratégie de déplacements. Nous nous sommes équipés de capteurs de mouvements qui permettent d'équiper les sujets, un peu comme les studios de cinéma d'images de synthèse » . Ces outils permettent donc de mesurer objectivement la progression de la perte d’autonomie provoquée par certaines pathologies. Mais aussi d’accompagner à son amélioration, en testant l’efficacité de différentes solutions techniques présentes sur le marché. « Ces études sont essentiellement des tests d’usage, qui ont plutôt un enjeu de « marketing ». Cela permet aux industriels d’objectiver l’efficacité de leurs dispositifs. Ils se tournent vers nous pour cela car, du fait de notre imbrication dans l’Institut de la Vision, et donc de notre proximité avec l’Hôpital des Quinze-Vingts, nous avons la capacité de recruter très rapidement de grandes cohortes de patients », explicite Emmanuel Gutman.

« L’objectif est de montrer qu’on obtient avec nos tests de vision fonctionnelle des résultats objectifs plus pertinents et plus fins que des tests visuels classiques, car correspondant à l’impact réel sur la vie quotidienne des patients »

Venir épauler la recherche clinique

Dans un second temps, à partir des années 2014-2015, il devient évident pour l’écosystème de Streetlab que leurs outils peuvent également servir à évaluer l’éventuel bénéfice de solutions thérapeutiques pour l’ophtalmologie, et ce dès la phase clinique. Problème, ce secteur d’innovation, très réglementé, s’appuie sur des tests extrêmement standardisés pour évaluer le bénéfice thérapeutique de candidats médicaments, sans quoi les autorités ne délivrent pas d’autorisation de mise sur le marché. Depuis 2015, Emmanuel Gutman et ses équipes travaillent donc avec des industriels qui ont des molécules en développement pour que ceux-ci intègrent les tests de Streetlab dans leurs essais. « Les tests usuels utilisés dans les essais cliniques d’ophtalmologie mesurent l'acuité visuelle, le champ visuel, le contraste… L’objectif est de montrer qu’on obtient avec nos tests de visions fonctionnelle des résultats objectifs plus pertinents, car correspondant à l’impact réel sur la vie quotidienne des patients », détaille Emmanuel Gutman. Ces tests fonctionnels sont intégrés à ce qu’on appelle des études ancillaires, des études annexes dont le résultat ne vient pas contrarier les démarches réglementaires s’il est négatif. « Par contre, si les résultats sont positifs, ils ont le droit de l'agréger au dossier principal. Et les autorités acceptent de plus en plus que nos tests viennent soutenir l’argumentaire scientifique. C’est aussi parce qu'on sait que, par exemple, sur les maladies rares ou la très basse vision, parfois faire un test d'acuité visuelle ou de changement visuel, ça n'a pas tellement de sens, contrairement à un test de vision fonctionnelle », reprend Emmanuel Gutman.
Aujourd’hui, cette branche d’activité représente 80% du volume de travail de Streetlab, en partenariat avec des industriels du médicament ou du dispositif médical, des entreprises de biotechnologie, et même des verriers. Un panel qui s’explique par des évolutions réglementaires précise Emmanuel Gutman : « de plus en plus, ces entreprises ont l’obligation d’avoir un tiers de confiance, neutre, qui les aide à démontrer le bénéfice pour les patients ».
 

Photos : La rue artificielle reproduisant un environnement urbain réaliste, cette pièce en longueur est équipée d’éclairages qui permettent de simuler différentes heures de la journée, ainsi que d’un système sonore 3D. Les décors qui peuvent être mis en œuvre permettent de tester l’accomplissement de tâches quotidiennes de localisation et locomotion dans l’espace, comme aller sonner à une porte, aller poster une lettre, taper son code sur un automate de banque… Les participants sont munis de capteurs de mouvements, et un traqueur suit leur regard, ce qui permet d’évaluer leur stratégie de déplacement et de regard tout au long de la tâche. Utilisée pour le test de dispositif médicaux, et d’aides au déplacement, cette rue est également mobilisée pour effectuer des tests de suivi de trajectoire sous différentes conditions de luminosité.

« Quand on travaille sur la mobilité, on va analyser la stratégie du regard, la stratégie de déplacements, les scores liés aux évitements d'objets, d’obstacles, changements de directions… de façon objective »

De la rue artificielle à la réalité virtuelle

Cette évolution de positionnement a également entrainé une modification de technologie au sein de Streetlab. En effet, les investissement mis en œuvre pour la rue artificielle ne peuvent être reproduits à l’identique dans d’autres établissement de recherche ou de soin. « Ça nous interdisait de fait toutes les grosses études multicentriques, qui sont justement celles qui sont faites dans les phases aval de tests cliniques, les phases de validation des traitements. On a donc décidé de basculer dans la recherche via des casques de réalité virtuelle », se remémore Emmanuel Gutman. Commence alors, en 2018, un gros travail de virtualisation des tests de vision fonctionnelle. Il ne s’agit cependant pas de vendre les tests virtualisés, précise Emmanuel Gutman. «On ne vend pas du dispositif médical. On installe les casques de réalité virtuelle et on forme les équipes sur place à les faire utiliser par les patients, mais les données arrivent chez nous et sont analysées par des mathématiciens, des statisticiens, des ergonomes… qui ne sont pas nécessairement présents dans les autres structures ». 

Ce mode de fonctionnement permet à Streetlab de générer des collaborations avec des équipes de recherche et des médecins, et d’étendre ainsi son réseau. « Nous travaillons de façon extrêmement intégrée avec les ophtalmologistes, dont de très grands leaders d’opinion dans le secteur : les Pr Sahel, Audo, Baudouin, Labbé, Bouerahoua, Gabison… Ce sont eux qui nous aident à comprendre les caractéristiques des maladies pour que nos ingénieurs développent les tests pertinents, puis qui entraînent l’adhésion des industriels qui veulent tester des solutions pour telle ou telle pathologie », reprend le directeur de la plateforme. 

Le Pr Baudouin en témoigne ainsi : « Je milite pour que soit compris cette réalité importante : on peut avoir une très bonne acuité visuelle et pourtant un handicap visuel, comme c’est le cas dans le glaucome ou la rétinite pigmentaire. Streetlab est une plateforme extraordinairement intéressante pour évaluer la fonction visuelle. Elle a notamment permis de montrer que le comportement moteur d’enfants atteints de rétinite pigmentaire s’améliorait considérablement après traitement, alors même que les tests classiques ne constataient pas d’amélioration de l’acuité visuelle ». Un apport d’autant plus important maintenant que les tests de Streetlab sont transposés dans des casques de réalité virtuelle et peuvent essaimer ailleurs dans le monde. Ainsi, lorsque le Pr Sahel est parti à Pittsburgh monter un institut de la vision (voir l'article "Pr José Sahel : Institut de la Vision Etats-Unis"), les tests VR n’ont pas tardé à suivre. Ils sont maintenant en installation à Portland, mais également en Italie, dans l’Iowa, probablement bientôt au Texas… 
« Depuis début 2024, on travaille également sur la duplication de notre simulateur de conduite, pour pouvoir en mettre à disposition dans d’autres hôpitaux », s’enthousiasme Emmanuel Gutman. Un développement à suivre donc...

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Propos recueillis par Aline Aurias
Photo en vignette : © Streetlab