Utiliser Artec Eva Lite pour améliorer la vie des personnes handicapées

28/12/2020

Par Loretta Marie Perera

REMAP, une association de bénévoles basée au Royaume-Uni, fournit des solutions sur mesure à des personnes handicapées dont les besoins ne sont pas comblés par les appareils vendus dans les grandes surfaces, ou par les sources primaires d’aide disponibles, tel que le National Health Service (NHS). Bill Fraser, bénévole chevronné de REMAP et ingénieur retraité de 75 ans, vit dans les Highlands, près d’Inverness, en Écosse.

Bill cherchait à aider une jeune femme prénommée Karis, qui avait des difficultés à respirer. Son besoin de porter continuellement un masque pendant la majorité de sa vie avait modifié le profil naturel de son visage, de sorte qu’un masque standard a fini par perdre son étanchéité, ce qui était inacceptable.

Par ailleurs, dans les Hébrides extérieures, une femme luttait depuis plusieurs années pour accomplir ses tâches quotidiennes, en raison de la sensibilité extrême de sa peau. Née avec plusieurs doigts manquants, Helen n’était pas en mesure d’utiliser des gants de protection courants.

La nature de ces problèmes a évolué avec le temps, et le dévouement de Bill dans ces deux cas s’est étendu sur plusieurs années. Bill a compris qu’il serait difficile de fournir une solution optimale dans chacun de ces deux cas à moins de déterminer précisément la forme exacte du profil modifié du visage ou des mains dépourvues de doigts. En mars 2019, son examen des options de scan 3D l’a conduit à contacter Patrick Thorn de Patrick Thorn & Co., partenaire certifié Or d’Artec 3D. Ensemble, ils ont rapidement conclu qu’Artec Eva Lite serait le plus adapté pour cette tâche.

« Tout ce que REMAP fait dépend entièrement des dons d’argent qu’elle reçoit et des dons de temps et de matériaux provenant de ses membres, explique Patrick. REMAP ayant peu de moyens, le coût du scanner a constitué un obstacle de taille pour l’acquisition d’un scanner 3D. » Ensemble, Patrick et Bill ont mis au point une solution sur mesure impliquant des prix réduits et des fonds de pension pour permettre à REMAP de se procurer un scanner Eva Lite.

Artec Eva Lite offre la même précision que le scanner populaire Artec Eva, dont elle est la version économique, avec des fonctionnalités réduites, ce qui lui permet de créer des scans sans texture de haute qualité lorsqu’il travaille avec des objets riches en géométrie, tels que des membres du corps humain. Option relativement bon marché, Eva Lite est idéal pour tous ceux qui cherchent un scanner 3D professionnel et ne disposent pas d’un gros budget.

Patrick s’est rendu avec Eva Lite à Édimbourg, en Écosse, où l’attendaient Bill et un de ses collègues de REMAP. Ils ont passé une journée de formation avec Patrick, qui leur a montré comment effectuer un scan 3D, leur a expliqué le fonctionnement d’Eva Lite, et a partagé plusieurs idées sur la façon d’atteindre leur objectif en utilisant les scans dans d’autres packs 3D. Quelques jours après l’arrivée de Patrick, Bill avait scanné avec succès le visage de Karis et était revenu d’un voyage dans les Hébrides extérieures avec les scans tant attendus des mains de Helen. Avant ce projet, Bill n’avait pas la moindre expérience en scan.

Créer un masque respiratoire personnalisé

Ce cas se concentre sur Karis, une jeune femme souffrant de dystrophie musculaire congénitale, qui l’oblige à rester dans un fauteuil roulant et la rend complètement dépendante de ses soignants. Pendant de nombreuses années, elle a eu besoin d’un ventilateur et d’un masque complet pour respirer. Karis est une personne brillante et intelligente et, malgré toutes les difficultés qu’elle rencontre, elle continue à porter un regard incroyablement positif et communicatif sur la vie. Parmi ses nombreux intérêts : l’art, le cinéma, le théâtre et le foot, pour n’en citer que quelques-uns ! Elle s’adonne le plus possible à chacune de ses passions. Récemment, elle a obtenu son diplôme en Écriture créative & Études classiques à l’Open University, et a eu l’honneur d’être invitée à Londres pour participer aux célébrations données à l’occasion du 50e anniversaire de l’Open University.

Malheureusement, la nécessité de porter constamment un masque pendant de nombreuses années a entraîné un changement graduel du profil naturel de son visage, jusqu’au point où un masque standard n’épouse plus la forme de son visage. Par conséquent, il lui était de plus en plus difficile de respirer, ce qui a eu un impact sur sa santé et sa qualité de vie. Pour résoudre ce problème, il était nécessaire d’améliorer le joint entre son masque et son visage.

« Un masque traditionnel est constitué d’une coque rigide en plastique et d’un joint à lèvre en silicone sophistiqué et pliable, explique Bill. Il épouse efficacement les profils de visage normaux pour contenir la pression positive à l’intérieur du masque tandis qu’elle gonfle les poumons. La modification du profil du visage de Karis a contraint ses soignants à serrer de plus en plus les attaches du masque afin qu’il reste étanche. » Ce faisant, ils ont aggravé les dégâts que le masque causait au visage de Karis et amplifié le problème.

Bill avait déjà modifié le joint du masque, ce qui avait bien fonctionné pour Karis entre 2015 et 2019. Cependant, les changements continus de son visage ont de nouveau entraîné des fuites d’air. Seul un masque conçu spécialement pour Karis permettrait de résoudre le problème. Pour ce faire, son visage devrait être scanné afin d’obtenir la géométrie exacte de son profil facial. Le scan devrait être rapide étant donné que, sans masque, Karis ne peut pas respirer.

À l’aide d’Artec Eva Lite, en moins de 30 secondes, Bill a pu obtenir le scan détaillé du visage de Karis dont il avait besoin. La création du masque sur mesure pouvait commencer.

La coque du masque standard d’origine, l’extension sur mesure, et le joint à lèvre

Pour ne pas devoir enlever sans cesse le masque de Karis et interrompre sa respiration lors des vérifications, une impression 3D a été réalisée à partir des nouvelles données de scan pour le visage de Karis. Le joint à lèvre original en silicone a été délicatement détaché de la coque d’un masque standard. Un scan détaillé du bord exposé de la coque du masque rigide a ensuite été réalisé. À l’aide d’un logiciel de design 3D, la forme d’une extension a été calculée en faisant correspondre numériquement le bord de la coque originale à l’image scannée du visage de Karis. L’extension requise a ensuite été créée en imprimant la forme calculée en 3D à partir de PLA. Enfin, le bord intérieur de l’extension a été collé à la coque du masque d’origine, et le joint original en silicone a été recollé au bord extérieur de l’extension.

Comparaison du masque original (à gauche) et du masque sur mesure pour Karis (à droite)

Ces modifications ont permis au joint à lèvre de fonctionner correctement et au masque d’épouser le visage de Karis avec une tension sensiblement réduite dans les attaches du masque. Une fonction respiratoire satisfaisante a ainsi pu être rétablie, et le masque est dorénavant plus agréable à porter. Le travail se poursuit pour perfectionner la forme de l’extension et améliorer encore davantage les performances du masque sur mesure.

« Karis est une jeune femme vraiment remarquable, qui ne se laisse pas abattre par les grosses difficultés auxquelles elle est confrontée et continue à porter un regard pétillant et enthousiaste sur la vie, souligne Bill. Je suis sincèrement reconnaissant à Artec d’avoir facilité l’acquisition d’un scanner qui nous a permis de l’aider. »

Karis et David Attenborough lors de la soirée donnée à l’occasion du 50e anniversaire de l’Open University, à Londres (Photo gracieusement fournie par l’Open University)

Résoudre le problème de gants

Une seconde utilisation d’Eva Lite par REMAP a consisté à aider Helen, qui vit dans les Hébrides extérieures (parfois appelées Western Isles), au Royaume-Uni. Née avec plusieurs doigts manquants, Helen souffre d’une forme extrême de sensibilité dermatologique. En raison de celle-ci, la peau de ses mains a tendance à réagir et à s’irriter après la moindre exposition à une grande variété de substances, y compris à des produits de nettoyage, des articles de toilette, des jus alimentaires, et même au soleil. Après ce genre d’éruption, Helen, qui vit seule, a des difficultés à se laver, à nettoyer ou à cuisiner tant que la peau de ses mains n’est pas guérie. Il arrive qu’elle doive éviter pendant plusieurs semaines le moindre contact avec n’importe lequel des nombreux irritants potentiels pour que sa réaction cutanée s’atténue et que sa peau guérisse.

Les mains de Helen (Photo gracieusement fournie par Helen)

Ce genre de problème est en général résolu en utilisant des gants de protection jetables, ou une crème adaptée. Helen en a essayé une multitude, mais sa peau extrêmement sensible réagit à chaque produit testé. Pendant des années, Helen a également tenté de s’adapter en utilisant un large assortiment de gants ordinaires divers pour protéger ses mains. « Nous avons mené de nombreuses expériences, notamment en modifiant manuellement des gants en coton, en coupant les doigts de gants jetables standard et en cousant les trous, en rentrant les doigts et en les fixant à l’intérieur du gant, énumère Bill. Aucune de ces solutions n’a fonctionné. Nous avons même étudié la question de savoir si des prothèses de doigts pourraient permettre à Helen de porter des gants ordinaires sans qu’ils ne tombent. »

REMAP a également étudié la disponibilité des gants sur mesure dans le monde, sans trouver de solution abordable. Pendant des années, Helen a elle-même cherché des solutions possibles. Finalement, elle a fait une découverte en octobre 2018 lorsqu’elle s’est rendu compte que sa peau semblait supporter un produit en caoutchouc de silicone appelé Dragon Skin et utilisé dans les films et au théâtre pour créer des effets spéciaux. Le défi pour Bill était maintenant relativement simple : trouver un moyen de fabriquer des gants en Dragon Skin qui seraient adaptés aux mains de Helen et ne tomberaient pas !

Dans un premier temps, ils ont tous les deux envisagé l’idée d’obtenir la forme de chaque main de Helen en versant du gel de moulage autour. Après le temps de prise, sa main serait extraite du moule, et le moule servirait à créer une réplique de sa main. Helen était d’accord pour tenter l’expérience, mais REMAP ne voulait pas prendre le risque que le gel de moulage provoque une éruption sur ses mains. Il est rapidement devenu évident qu’obtenir un scan 3D de Helen serait la seule façon sûre de poursuivre le projet. Compte tenu du lieu isolé où vit Helen – même une brève visite depuis le continent dure trois journées complètes et coûte plusieurs centaines d’euros –, REMAP a tenté de faire réaliser le scan par une agence plus proche de Helen. Aucune n’a pu être trouvée. Pour continuer le projet, REMAP devait réaliser elle-même les scans 3D des mains de Helen.

Une fois que REMAP a reçu Eva Lite de Patrick, elle n’a pas perdu temps. En juin 2019, Bill s’est rendu dans les Hébrides extérieures – où il a rencontré Helen pour la première fois – et a scanné ses mains en 3D. Il a modifié numériquement ces scans, ajouté des manchettes, et ajusté les dimensions afin de s’assurer que Helen pourrait facilement enfiler et enlever les gants fabriqués à partir de ceux-ci. L’étape suivante a consisté à obtenir des impressions 3D de ces modèles de gants.

« REMAP doit fréquemment dépendre de la bonne volonté et de la générosité des autres pour atteindre ses objectifs, explique Bill. Obtenir des impressions 3D pour fabriquer les gants a été un exemple de cela, car l’impression 3D peut coûter assez cher. En raison de la petite taille des imprimantes 3D disponibles, chaque moulage de gant devrait être imprimé en deux parties, qui seraient ensuite réunies. »

Impressions 3D des mains de Helen

« Le Dragon Skin est un caoutchouc de silicone en deux parties. Avant de sécher, le mélange est assez fluide et a tendance à s’affaisser progressivement, explique Bill. Nous devions donc concevoir et fabriquer un dispositif rotatif pour faire en sorte que les films successifs de Dragon Skin appliqués sur ces moulages restent uniformément répartis et produisent ainsi des gants à l’épaisseur raisonnablement uniforme. »

De nombreuses sortes de Dragon Skin sont disponibles, chacune offrant une combinaison différente de résistance et de souplesse une fois sèche. Helen avait reçu plusieurs échantillons pour vérifier leur compatibilité avec sa peau. Elle a également utilisé ces échantillons pour évaluer s’ils conviendraient comme matériau de gant de protection. Elle a ensuite montré à Bill les trois sortes qui, d’après elle, pourraient fonctionner. Celui-ci a fabriqué plusieurs paires de gants, en variant le type de Dragon Skin et le nombre de couches pour que Helen puisse les essayer et voir quelle était la meilleure solution.

Premier lot de gants sur mesure, et les moulages posés sur le dispositif rotatif

Helen a maintenant reçu ce premier lot, et est en train de le tester. Bien que l’équipe continue à travailler sur des améliorations avant la fabrication du produit final, Helen remarque déjà une différence. « C’est tellement agréable de ne pas voir des morceaux du gant dépasser ou de ne pas sentir le poids étrange des doigts du gant rentrés et de ne pas perdre le gant », commente Helen.

En conclusion

La mise au point d’autres améliorations pour le masque et les gants se poursuit. Un fait est toutefois déjà évident : ni la forme du visage de Karis, ni la forme des mains de Helen, n’aurait pu être déterminée précisément sans le recours à la technologie de scan 3D. « Le scanner Artec Eva Lite nous a fourni cette technologie, souligne Bill. Sans lui et sans le soutien continu de Patrick, aucun des deux projets n’aurait pu avancer avec la précision et la créativité requises pour produire une solution efficace. »

REMAP poursuit son travail pour offrir des solutions sur mesure aux personnes que le handicap confronte à des difficultés quotidiennes et qui doivent surmonter des défis uniques. Malheureusement, en cette période de forte limitation des ressources, les personnes qui souffrent se sentent souvent délaissées par les organisations que le reste d’entre nous s’attend à voir fournir l’assistance nécessaire.

« C’est un privilège de travailler pour une organisation telle que REMAP, souligne Bill, et d’avoir l’occasion d’aider là où aucune aide n’est disponible. »