Pointeur laser sur lentille de contact pour l'aide aux malvoyants – RE-SEE

La mise en œuvre s’est effectuée en plusieurs étapes. Dans un premier temps nous avons calibré et comparé le dispositif de suivi de direction du regard à base de CLP avec des oculomètres commerciaux en termes de performance de fiabilité de détection et de suivi du regard. Ce travail a été effectué sur des yeux artificiels ou prothèses d’œil. Nous avons ensuite engagé une série de tests sur les matériaux et composants utilisé ainsi que sur la sécurité oculaire (RF et optique) de manière à pouvoir tester le confort et l’acceptabilité de notre dispositif sur une ensemble de bêtatesteurs. Passé cette étape avec succès, nous avons en collaboration avec l’Institut de la Vision, déposer une demande de CPP auprès de l’hôpital des XV-XX pour pouvoir l’utiliser dans un environnement de santé. Compte tenu de la nouveauté du dispositif l’exécution de cette tâche a nécessité de nombreuses interactions avec, en particulier, l’ANSM suivant un calendrier dont nous ne maîtrisions pas le rythme. Ceci nous a conduit à démarrer les premiers tests pratiquement à la fin du projet. Le protocole de ces tests par contre a pu être élaboré, en collaboration avec la plateforme d’expérimentation Streetlab de l’Institut de la Vision. Il s’agit d’un nouveau protocole de rééducation pour les sujets malvoyants, basé sur l'oculométrie permise par le CLP. Il utilise une mesure précise et objective des performances du patient pour permettre aux orthoptistes de mieux guider les exercices de rééducation, de mieux comprendre leurs stratégies visuelles et de mieux faire prendre conscience au patient de l'endroit où il regarde pour l'aider à progresser et à développer des stratégies visuelles. La numérisation de certains protocoles d'entraînement a été effectuée également offrant par là même de nouvelles possibilités telles que l'entraînement à domicile. Notre CLP et son dispositif d’accompagnement contribueront donc à la transformation numérique des thérapies de soins de santé.

Nous avons élaboré et démontré un dispositif complet d’analyse et de suivi du regard basé sur l’utilisation d’une lentille de contact instrumentée. Il s’agit là clairement d’une première mondiale. Nous avons démontré les bonnes performances, en termes de précision de la direction du regard, mais surtout la plus grande fiabilité de ce dispositif et son immunité par rapport à une variabilité des conditions environnementales d’éclairement, par rapport aux autres systèmes existants. Nous avons élaboré un dispositif portable complet, autonome, permettant la mobilité de porteur (Figure ci-dessous). Toutefois, pour pouvoir considérer ce dispositif comme un dispositif médical et l’utiliser dans un environnement clinique, nous avons dû franchir un certain nombre d’étapes supplémentaires afin de garantir la sécurité des personnes (e.g. cytologie, sécurité oculaire etc.) ainsi que le rendre confortable afin d’en permettre un usage compatible avec la durée des tâches de rééducation envisagées. Ces étapes ont été passées avec succès. Enfin, afin de pouvoir l’utiliser dans un environnement de santé, nous avons dû valider un CPP spécifique pour son emploi en milieu médical, ce que nous avons fait. Ceci a permis également de commencer à familiariser la population de ses futurs utilisateurs (les orthoptistes et ophtalmologues) à l’utilisation de cette lentille de contact instrumentée comme dispositif médical.

Comme indiqué dans le rapport final, les procédures de validation du Comité de Protection des Personnes (CPP) ayant pris plus temps que prévu, nous avons à peine commencé les tests sur patients atteints de la maladie de Stargardt. L’étude sera menée sur deux groupes de personnes à Streetlab au sein de l’Institut de la Vision : 16 sujets sains contrôles bien voyants (acuité visuelle d’au moins 10/10e en vision binoculaire) ; 16 sujets atteints de la maladie de Stargardt (acuité visuelle > ou égale à 20/400e en vision binoculaire). Les sujets accompliront des tâches oculométriques simples (fixation, saccades et poursuites) sur écran projeté et nous mesurerions leurs performances visuelles avec la lentille SCL et avec un oculomètre classique (PupilLab). Ces tests devraient faire l’objet de publications scientifiques dans une revue scientifique et dans les actes de conférences (e.g. ARVO), courant de l’été 2025. En parallèle en collaboration avec la société LCS Laboratoires nous avons commencé l’amincissement de nos lentilles de contact afin de les rendre optiquement neutres. Enfin nous avons également entrepris l’intégration d’un dispositif de collimation du faisceau laser permettant la matérialisation du pointeur laser sur une surface à une distance comprise entre 40 et 80 cm, qui devrait faire l’objet d’une publication. Cette option permettra en outre de considérablement améliorer les performances et temps de calcul du dispositif actuel.

Le projet a donné lieu à quatre publications scientifiques, dans de revues de rang A, et à une conférence (cf. liste jointe), à l’obtention d’un CPP, pour l’usage de notre dispositif dans un environnement de santé. Par ailleurs, RE-SEE a permis directement ou indirectement l’exécution de deux thèses de doctorat (M. Otheguy, F-M. Robert) ainsi que du recrutement d’un postdoctorant (A. Rakotoarivelo), en collaboration avec le partenaire industriel E3S.

• M. Otheguy, V. Nourrit, and Jean-Louis de Bougrenet de la Tocnaye (2024). Instrumented contact lens to detect gaze movements independently of eye blinks. Translational Vision Science & Technology November 13(12).
• FM Robert, M. Otheguy, V. Nourrit, JL de Bougrenet de la Tocnaye (2024). Potential of a laser pointer contact lens to improve the reliability of video-based eye-trackers in indoor and outdoor conditions. Journal of Eye Movement Research, 17(1):5.
• FM. Robert, B. Abiven, M. Sinou, K. Heggarty, L. Adam, V. Nourrit, JL de Bougrenet de la Tocnaye (2023). Contact lens embedded holographic pointer. Sci Rep 13, 6919.
• FM Robert, V. Nourrit, L. Adam, J-L de Bougrenet de la Tocnaye (2022). VCSEL pair used as optical pointers in a contact lens for gaze tracking and visual target designation. PLOS One17(7): e0267393.
• FM Robert, G. Coppin, V. Nourrit, J-L de Bougrenet Bougrenet, « Smart contact lenses for visual human machine interactions ». Proceedings of the 10th Visual and Physiological Optics Meeting (VPO 2022), Cambridge, UK, 29–31 August 2022.

La restauration de la vision et la rééducation visuelle pourraient grandement bénéficier de l'analyse des mouvements oculaires, mais les solutions actuelles de suivi oculaire ne sont pas assez précises et assez bien adaptées à ces patients. Le projet RE-SEE vise à exploiter le potentiel, pour de telles utilisations, d’un pointeur laser encapsulé sur une lentille de contact (CLP) récemment démontré par IMT Atlantique. Pour atteindre cet objectif, une collaboration a été mise en place entre le partenaire académique (IMT Atlantique) qui a créé le concept du premier prototype et le fabricant de lunettes électroniques (E3S) qui a déjà réalisé le dispositif de commande à distance de cette lentille de contact. Des tests seront effectués sur un échantillon représentatif de patients malvoyants. Nous ferons appel pour cela au Streetlab de l’Institut de la Vision qui dispose de l’environnement nécessaire pour que ces tests soient menés avec succès dans le respect des règles d’éthique et sanitaires. Un protocole de marquage CE de la lentille de contact sera initialisé afin de permettre les tests sur patients au cours de la deuxième moitié du projet. Afin de maitriser le coût et le calendrier de cette certification, les partenaires feront appel à la société LCS fabriquant de lentilles qui a déjà réalisé le marquage de lentilles de contact instrumentés par le passé. Dans ce contexte Re-SEE se déclinera autour de trois lots principaux visant à garantir la fabrication d'une CLP (WP1) sûre et confortable; développer le middleware associé nécessaire pour les utilisations envisagées (WP2); et valider, dans un contexte clinique (Streetlab), le bénéfice du CLP par rapport à d'autres solutions de suivi oculaire (WP3) dans le cadre de la rééducation visuelle et pour quelques cas de restauration de la vision (en lien avec le traitement de neuropathies optiques héréditaires proposé par Gensight-Biologics). Au-delà des bénéfices évidents pour la restauration de la vision et la rééducation visuelle, RE-SEE contribuera au développement de nouveaux dispositifs portables pour améliorer la qualité et le suivi des soins.