Parkinson : des caméras 3D mesurent le mouvement sans capteurs

Un neurologue qui examine un patient atteint de la maladie de Parkinson lui demande quelques gestes simples : serrer le poing, tourner les avant-bras vers l'intérieur puis vers l'extérieur, marcher à travers la pièce. Chaque mouvement reçoit une note allant de 0, normal, à 4, déficience sévère. Cette échelle, appelée MDS-UPDRS (Movement Disorder Society-Unified Parkinson's Disease Rating Scale), permet aux cliniciens de tous les continents d'utiliser la même grille. Sa faiblesse tient justement à cette grille : un large éventail de mouvements est ramené à cinq catégories, et le « déficit léger » d'un médecin n'est pas toujours celui d'un autre.

À l'université Duke, une équipe du laboratoire Dunn a entrepris de remplacer ce jugement par une mesure. Kyungdo Kim, doctorant en génie biomédical, a travaillé avec le neurologue Kyle Mitchell et le professeur assistant Timothy Dunn sur TULIP, acronyme de « Three-dimensional Understanding and Learning of Impairments in Parkinson's disease », soit compréhension et apprentissage tridimensionnels des déficiences liées à la maladie de Parkinson. Des caméras synchronisées filment la personne sous plusieurs angles, sans marqueurs ni capteurs à porter, ce qui préserve la naturalité du mouvement. L'apprentissage automatique reconstruit chaque geste sous forme de posture tridimensionnelle, qui fournit des données chiffrées comme des degrés de rotation ou des centimètres de déplacement. Kim donne un exemple concret : au lieu de dire « votre score de marche est de 1 », le clinicien pourrait indiquer qu'une variation de l'angle de la jambe de 45 à 60 degrés montre une amélioration de la marche et que le traitement médicamenteux pourrait y contribuer.

L'équipe a appliqué TULIP à trois examens standard. Pour les mains, il a mesuré l'ouverture et la fermeture répétées ; pour les avant-bras, la rotation vers l'intérieur et vers l'extérieur ; pour la marche, le mouvement de l'ensemble du corps et la démarche. La combinaison des trois examens offre une image plus complète que n'importe quel test isolé. Les mesures ont automatiquement séparé les personnes atteintes de Parkinson des autres, et ont permis d'estimer la gravité et la durée de la maladie. L'amplitude et la vitesse des mouvements deviennent plus marquées à mesure que la maladie progresse. Les auteurs restent prudents sur la portée de ces résultats : Dunn souligne qu'il n'existe pas de biomarqueur de laboratoire ou d'imagerie largement reconnu pour la maladie de Parkinson, et que l'étude reste un résultat de recherche que l'équipe testera sur des groupes de patients plus nombreux et plus variés.

Pour les patients, le gain immédiat serait un suivi plus fin de l'évolution de leurs mouvements entre deux consultations, mesurée et non plus estimée. Pour les essais cliniques, où l'effet d'un médicament peut être faible et difficile à détecter, une mesure plus sensible pourrait faciliter la démonstration de l'efficacité d'un traitement. L'étude ne donne pas de date pour une utilisation clinique, et l'équipe présente TULIP comme un complément aux évaluations existantes. Dunn ajoute que cette approche pourrait aussi convenir à d'autres troubles qui affectent le mouvement, comme la maladie d'Alzheimer, les accidents vasculaires cérébraux et d'autres lésions neurologiques, mais l'article se concentre sur la maladie de Parkinson.