Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Bien que les examens optométriques soient essentiels pour éviter et traiter les pertes de vision, l’accès aux soins oculovisuels de première ligne au Canada est inéquitable. La technologie permet maintenant aux optommétristes d’effectuer des examens de la vue via la télé-optométrie, mais la littérature scientifique actuelle est insuffisante pour affirmer que les examens télé-optométriques sont équivalents aux examens traditionnels présentiels. Ce mémoire portant sur la télé-optométrie s’inscrit dans une démarche de pratique fondée sur les données probantes et vise à informer les optométristes et les organismes décisionnels sur la qualité des examens généraux télé- optométriques. Une étude comparant les examens de la vue à distance avec ceux effectués en présentiel a d’abord confirmé que la télé-réfraction est statistiquement équivalente à la réfraction subjective présentielle et que l’évaluation de la santé oculaire à distance permet d’identifier la plupart des anomalies oculaires retrouvées dans l’échantillon de l’étude, permettant ainsi d’obtenir des diagnostics similaires entre les deux modalités d’examen. Les résultats de cette première étude ainsi que l’expérience acquise lors de sa réalisation ont permis la publication d’une procédure d’examen de la vue à distance visant à standardiser la télé-pratique afin d’assurer que la qualité des examens à distance au Canada se rapproche le plus possible de celle des examens présentiels. Bien que davantage d’études soient nécessaires pour valider que les examens télé-optométriques sont cliniquement équivalents aux examens présentiels, les résultats de ce mémoire suggèrent que des examens télé-optométriques pourraient être une alternative intéressante lorsque l’accès aux soins oculovisuels en personne n’est pas possible. / Although eye exams are essential to prevent and treat vision loss, access to primary eye care in Canada is inequitable. Technology now makes it easier to access eye exams via tele-optometry. However, the current scientific literature is insufficient to affirm that comprehensive tele- optometric exams are equivalent to traditional in-person eye exams. This master’s thesis on tele- optometry is part of an evidence-based practice approach and aims to inform optometrists and decision-making bodies about the quality of comprehensive tele-optometric exams. A study comparing remote eye exams with those performed in-person first confirmed that tele- refraction is statistically equivalent to in-person subjective refraction and that remote ocular health assessment can identify most of the ocular abnormalities found in the study sample, thus making it possible to obtain similar diagnoses between the two exam modalities. The results of this first study as well as the experience acquired during its realization allowed for the publication of a clinical framework for comprehensive tele-optometric exams aiming at standardizing tele-practice to ensure that the quality of remote eye exams in Canada is as close as possible to that of in-person eye exams. Although more studies are needed to confirm that tele-optometric exams are clinically equivalent to in-person examinations, the results of this master’s thesis suggest that tele-optometric examinations could be an interesting alternative when access to in-person eye care is not possible.

Le but de la télé-échographie est de fournir une solution précise à l'examen expert dans des zones géographiques éloignées. Partant du constat que les experts sont peu nombreux et situés dans des grands centres hospitaliers, l'objectif de ce projet est de fournir des examens de qualité pour la plus grande population. La valeur et la précision du geste médical sont les raisons principales amenant à l'usage d'une interface haptique. Dans ce but, une station de commande haptique est développée pour donner un environnement virtuel haptique pour l'expert médical éloigné de son patient. Au cours de l'examen classique, l'expert médical reconstruit mentalement la 3D à partir des images échographiques et de sa proprioception. Nous devons tenir compte des contraintes physiologiques liées au geste humain de sorte que le télé-geste soit possible. Le système peut être brièvement décrit comme suit: une sonde virtuelle est montée sur le dispositif principal d'interface. La vraie sonde est placée sur le robot du site esclave. Les informations de position et de force sont transmises de manière bi-directionnelle (ainsi que le visuel et l'auditif) par le réseau de télé-communication. L'opérateur expert peut déplacer la sonde virtuelle pour contrôler la vraie sonde distante, action principalement basée sur les images échographiques et l'information de force qu'il reçoit en retour. Le robot esclave exécute les commandes envoyées du site maître. Un opérateur non-expert est situé près du patient et surveille le procédé qu'il peut interrompre. Le patient peut à tout moment communiquer avec lui ou avec l'expert. Du côté du praticien, la station de commande haptique est développée pour donner un environnement plus réaliste et une commande plus fine de ce qui se produit à distance. Du côté patient, le robot esclave est contrôlé à distance par l'expert médical, qui manipule sa sonde virtuelle par l'intermédiaire du robot à retour d'efforts. Le robot esclave est un robot parallèle découplé, composé de deux structures parallèles indépendantes faites des muscles artificiels McKibben comme actionneurs. Ce robot est équipé d'un capteur de force et il est possible de contrôler la force exercée sur l'axe de la sonde. Ce système de télérobotique est non seulement un système de télé-médecine, mais il agit aussi comme un robot avec une interface haptique permettant à l'expert médical de contrôler et sentir la force exercée par le robot. Ainsi, on réalise une immersion plus réaliste et une commande plus fine qui rendent possible le télé-palper du patient. Comparé aux systèmes de télé-médecine, ce système utilise la robotique pour télé-contrôler le robot porte sonde et l'haptique pour le rendu de la force exercée par le robot. Un environnement virtuel haptique pour la télé-échographie permet à l'expert médical de s'adapter plus rapidement et cela permet une immersion facilitée dans ce que nous pourrions appeler un cabinet virtuel d'examens échographiques. L'innovation de cette commande haptique est de préserver la proprioception des experts médicaux ainsi que leurs gestes synchronisés avec les images échographiques. Mots-clefs: haptique, geste médical, échographie, télé-médecine, réseau de télé-communication, maillage, prédicteur, modélisation mécanique et géométrique.

Ce mémoire concerne la télé-échographie robotisée, vue comme un ensemble de plusieurs modules (poste maître, poste esclave, communication, image, visio-conférence, retour haptique, etc.). Le travail s'inscrit dans le cadre de la conception, du développement et de l'évaluation d.un tel système et concerne plus spécialement le poste esclave. Une présentation générale de la télé-échographie robotisée est fournie afin d.ensuite se focaliser sur l'architecture du robot esclave dont deux prototypes TER1 et TER2 sont présentés. Le robot porte-sonde possède 6ddl (degrés de liberté). Le premier prototype peut être considéré comme un robot parallèle ayant une structure pour la translation du robot et une autre pour son orientation. Le deuxième prototype est considéré comme un robot hybride dont la structure pour la translation est un sous-système parallèle et celle de l.orientation peut être considérée comme une structure série. Les deux prototypes sont des robots non rigides avec transmission par câbles. Le coeur de ce travail concerne cette nouvelle architecture qui est proposée tout en respectant les consignes de légèreté, compliance et portabilité. En effet, un des objectifs de ce système est de pouvoir être utilisé là où d'habitude il n'existe pas d'experts médicaux qui puissent réaliser l'examen échographique. Un modèle géométrique inverse est développé pour chaque prototype afin de déduire les longueurs des câbles dont on peut déduire les déplacements (translation et orientation) du robot sur le corps du patient. Pour le premier prototype, une loi de commande du type PIDA (Proportionnelle, Intégrale et Dérivative avec un terme d'Anticipation) est utilisée. Le robot TER2 utilise une commande articulaire en boucle fermée. Des tests et des expériences in-vitro et in-vivo ont été réalisés et sont présentés dans ce mémoire, incluant des expériences locales et à distance (Grenoble-Toulouse, Grenoble-Brest, Grenoble-Toulon). Des résultats encourageants et l'avis favorable des médecins pour l'utilisation de ce type de système lors des expériences ont été obtenus

Présentation de travaux sur la création d'environnements collaboratifs synchrones réutilisables pour télé-TPs.

Les robots légers utilisés pour la télé-échographie robotisée permettent, à l'expert médical, d'orienter à distance une sonde ultrasonore 2D. L'analyse en temps réel de l'image ultrasonore du patient, reçue via un lien de communication, permet à l'expert de définir un diagnostic. Les validations cliniques du concept de télé-échographie robotisée montrent qu'il est ainsi possible de pallier le manque d'experts en ultrasonographie sur des sites médicalement isolés. Le robot porte-sonde est positionné et maintenu sur le corps du patient par un assistant à partir des informations communiquées par le spécialiste via visioconférence. Cependant, la faible masse du robot, le fait qu'il soit maintenu par un assistant sur le corps du patient et les mouvements physiologiques du patient provoquent des perturbations dans la position de la sonde et engendrent ainsi des pertes des sections d'intérêt des organes étudiés. Les travaux de cette thèse ont consisté à développer une approche par asservissement visuel basé sur les moments d'image ultrasonore 2D. Le calcul des moments 2D étant basé sur les points du contour de la section d'intérêt, un algorithme de traitement d'images efficace est nécessaire pour détecter et suivre le contour d'intérêt en mouvement. Pour cela, une méthode de contour actif paramétrique basée sur les descripteurs de Fourier est présentée. Les lois de commandes correspondant à trois tâches autonomes autorisant la recherche et le maintien de visibilité d'un organe lors de l'acte médical télé-opéré sont implémentées et validées sur la plateforme robotique du projet ANR Prosit.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.