Work Package 2

Application smartphone

Conception d'une application smartphone pour évaluer les variations d'un ulcère de la plante du pied au cours du temps (A2).

Contexte et travaux antérieurs de notre groupe: Le suivi thérapeutique de l'ulcère et de la plaie nécessite un examen visuel périodique pour suivre l'évolution de sa forme (surface et profondeur) et de son aspect (couleur des tissus) afin d'adapter le traitement. Les soins des plaies sont dévoués aux infirmières, comme c'est le cas lors du retrait d'un pansement et du nettoyage des plaies. Cela à été durant de nombreuses années un travail manuel. Pour les mesures de forme, nous pouvons mentionner: une règle simple pour la longueur ou le rayon (1D), le contour de la plaie sur la feuille transparente pour calculer la surface (2D) ou le volume de l'alginate ou du sérum (3D). Concernant la nature des tissus, le ratio a été rapporté sur une petite échelle codée en couleur (granulation, fibrine, nécrose et épithélium respectivement pour le rouge, le jaune, le noir et le rose) [GOT-03].

L'imagerie des ulcères est devenue une pratique courante avec la diffusion de systèmes numériques à faible coût. Logiquement, de nombreux travaux pionniers se focalisent sur l'analyse 2D car la zone de la plaie peut facilement être obtenue après le suivi du contour et un processus de segmentation complet peut fournir des régions étiquetées par différents tissus après une classification [ODU-04] [KOL-04] [ZHE-04] . Malheureusement, plusieurs inconvénients limitent l'intérêt d'une approche 2D simple: les plaies ne sont pas planaires et les effets de perspective dégradent l'estimation de la surface; la constance de la couleur n'est pas assurée en raison des changements d'éclairage et de la réponse spectrale du capteur. Dans d'autres travaux, le problème de la reconstruction 3D pour obtenir la profondeur et le volume de la plaie a été abordé par deux techniques, la vision passive et la vision active: dans le premier cas, plusieurs images sont combinées par prototypage stéréoscopique. les images [PLA-98] [MAL-02]; dans le second cas, des motifs de lumière laser ou blanche comme des points ou des lignes sont projetés sur la plaie et des données 3D sont obtenues sur ces projections par triangulation [KRO-02] [CAL-03] [MAL-04]. Des limitations sont encore apparues: ces appareils ont besoin d'un calibrage fastidieux et sont complexes, encombrants et bien sûr coûteux. Comme les plaies ont une prévalence élevée dans la plupart des services hospitaliers, cela implique de disposer de nombreux systèmes compacts et peu coûteux.

Comme on peut l'observer, aucun travail n'a tenté une approche unifiée traitant à la fois de la forme de la plaie et des mesures de l'apparence, les deux composantes inséparables d'une évaluation complète de la plaie. Nous avons donc proposé à l'Université d'Orléans d'utiliser un appareil photo numérique simple pour fournir à moindre coût un modèle 3D de la plaie étiquetée avec les différents tissus (Illustration 6), tel qu'une carte de relief géographique. [TRE-09] [WAN-11] Les inconvénients mentionnés ci-dessus ont été supprimés: le calibrage AutocalibrationAuto évitait une étape d'étalonnage fastidieuse [ALB-05] et un motif de référence placé près de la plaie fournissait à la fois la correction des couleurs et le facteur d'échelle [WAN-10] [WAN-12].

3d image of wound
Illustration 6: Couleur et analyse 3D d'une plaie.

Avec les progrès technologiques récents, les appareils photo numériques ont tendance à être remplacés par des smartphones pour la capture d'images. Comme ces dispositifs prennent désormais en charge de puissantes capacités de traitement intégré et de transmission de données inhérentes, ils sont devenus des outils parfaits pour les outils d'imagerie des plaies [SPR-11] [FOL-13b] [HET-13]. Mais le fait le plus étonnant est que la création de compléments matériels pour smartphones est actuellement l'un des domaines les plus fertiles pour la technologie. Ainsi, les nouvelles modalités d'image vont rapidement améliorer l'expansion et la puissance des téléphones mobiles existants:


Activités du projet STANDUP: Notre opinion est qu'il est une fois de plus nécessaire de poursuivre une approche unifiée, impliquant un système multimodal, car elle fournira, sans ajouter, mais en multipliant les avantages, pour une évaluation précise et robuste de l'ulcère de DF. Allant plus loin que les tentatives multimodales précédentes [CHE-05] [MIR-11] [BAR-13], nous avons l'intention de combiner et d'intégrer nos modalités précédemment testées (imagerie couleur et reconstruction 3D), avec des modalités émergentes maintenant disponibles sur les smartphones . Avec le besoin croissant de dispositifs d'évaluation des plaies à faible coût et répandus, il est clair que la plupart de ces technologie devrait être intégrée dans les smartphones pour la surveillance des ulcères dans les centres médicaux ou directement à la maison.

Une autre exigence sera la surveillance des ulcères au fil du temps. Dans tous les travaux présentés ici, l'évaluation de l'ulcère était toujours limitée à une évaluation statique: la connaissance de l'histoire de l'ulcère, y compris son évolution géométrique et les changements temporels des tissus, n'a jamais été prise en compte pour le diagnostic.

L'objectif principal du WP2 concerne le développement d'une deuxième application smartphone A2 au cours du projet STANDUP. Sa mise en œuvre permettra des nouveautés fortes du point de vue technique par rapport aux recherches en cours dans le domaine sur:

La première partie du travail (analyse thermique et thermique) sera réalisée par un doctorant de l'Université d'Agadir qui débutera en octobre 2017. Sa thèse sera une co-direction entre l'Université d'Agadir et l'Université d'Orléans. Il passera 70% de son temps à Agadir et le reste de son temps à Orléans. Il sera dirigé par des chercheurs expérimentés d'Agadir et d'Orléans. Il sera financé par le gouvernement marocain et bénéficiera du soutien du projet STANDUP lors de sa mobilité à Orléans. La deuxième partie du travail (analyse 3D et applications smartphone) sera réalisée par un deuxième doctorant dans les mêmes conditions que le précédent doctorant. Nous avons identifié un bon doctorant pour la deuxième tâche, et nous interviewons de nouveaux étudiants pour la première partie du travail.

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