Kurio 3D personnalise les collants de contention pour les stars de la Premier League grâce au scan 3D d’Artec

Le Dr Jack Ashby, de l’Université de Nottingham Trent, scanne un cobaye avec Artec Leo

Si vous avez déjà souffert de gonflements des membres, rencontré des problèmes de circulation sanguine dans la partie inférieure du corps, ou même simplement flâné dans une pharmacie, vous avez probablement déjà entendu parler des collants de contention.

Conçus pour exercer une légère pression sur les jambes et les chevilles, ces vêtements ajustés et extensibles permettent de prévenir les gonflements, la fatigue et l’évolution des troubles veineux. Mais puisqu’on les trouve déjà en vente partout dans le monde, le problème est réglé, non ?

Pas nécessairement, affirme Kurio 3D, entreprise spécialisée dans le développement de vêtements de sport et qui a personnalisé des collants de contention pour plus de 4 000 athlètes, notamment des footballeurs de la Premier League et du Championnat d’Angleterre, ainsi que des joueuses de plusieurs équipes nationales féminines.

Le Dr Ashby traite les données de scan 3D dans Artec Studio

Selon Kurio 3D, les produits disponibles actuellement sur le marché ne peuvent être adaptés qu’en fonction de la taille et du poids. Étant donné que « les morphologies varient beaucoup », l’entreprise explique que « ces valeurs ne permettent pas de connaître la taille des jambes d’une personne » et que, jusqu'à ce qu’elle adopte le scan 3D, il existait un vide sur le marché des collants de sport réellement adaptés.

« Certains footballeurs sont grands et très trapus. Mais un autre joueur de la même taille peut avoir une morphologie de coureur. Les mesures des jambes de ces joueurs seront complètement différentes, déclare l’équipe de Kurio 3D. On trouve aussi des footballeurs très musclés. Une personne ordinaire n’aura pas une paire de mollets comme les leurs ! Parce qu'ils ont des mollets massifs, ils auront aussi des quadriceps et des ischio-jambiers volumineux.

Actuellement, on ne peut pas acheter de collants de contention sur mesure pour les athlètes, c’est impossible, ils n'existent pas. »

Le sur-mesure à un niveau supérieur

Né avec un mollet droit plus petit que le gauche, le directeur de Kurio 3D a une expérience personnelle des collants de contention mal adaptés.  Dans son cas, une jambe offrait une certaine compression, mais l'autre n’en apportait aucune. Son père tailleur lui ayant appris à prendre des mesures à l'aide d'un mètre ruban, il a décidé de mettre au point sa propre méthode de personnalisation des collants.

Cependant, ses premiers efforts se sont révélés laborieux, car il fallait prendre manuellement 34 mesures au niveau de la jambe. À la recherche d'un moyen d'automatiser ce processus, il s’est tourné vers Alex Chung, responsable marketing chez l’Ambassadeur d’Artec Central Scanning. Ce dernier l’a aidé à identifier un scanner dont la facilité d’utilisation et le niveau de précision répondaient aux besoins de Kurio 3D en matière de confection : l’Artec Eva.

Dans un premier temps, Eva a permis de rationaliser et de numériser le processus de mesure de l’entreprise. Léger, compact et facile à utiliser, ce scanner 3D largement éprouvé peut mesurer des objets de taille moyenne, comme le corps humain, à une cadence rapide, et il connaît de nombreuses applications médicales.

Cependant, il est rapidement devenu évident qu’une plus grande flexibilité serait nécessaire afin d’optimiser la coupe des vêtements.  Dans cette optique, l’équipe de Kurio 3D a essayé de prolonger le câble de leur Eva et d’ajouter un écran externe de 3,5 pouces, afin de disposer de capacités rudimentaires de suivi en temps réel.

Peu après, Artec 3D a modifié le paysage de la numérisation en lançant un scanner complètement sans fil : Artec Leo. Depuis qu’elle a adopté cet appareil rapide et piloté par l’IA, l’équipe de Kurio 3D n’a jamais regretté son choix, car elle est désormais en mesure de déployer le scan 3D à la demande sur des sites éloignés et de capturer les membres des athlètes sous tous les angles.

Jack Ashby utilise l’écran intégré d’Artec Leo pour s’assurer de la capture complète du corps en temps réel

« En allongeant le câble et en installant un écran, j’avais essayé de me fabriquer un Leo, pour ne pas avoir à me déplacer avec un ordinateur portable, déclare le directeur de Kurio 3D. Artec 3D a ensuite sorti Leo, qui a considérablement simplifié mon travail parce qu’il est sans fil et qu’il a un écran. Il me fallait auparavant 15 à 20 minutes pour mesurer à la main les deux jambes d’une personne, je devais constamment me mettre à genoux et me pencher, alors qu’aujourd'hui, cela ne prend plus qu’une minute et demie et c'est tout.

Nous avons pris contact avec Alex, et c’est ainsi que tout a commencé. Il fallait simplement trouver le scanner qui nous donnait la précision dont nous avions besoin ; c’était le plus important pour nous. »

La « sauce spéciale » de Kurio 3D

Voilà comment Kurio 3D a modernisé son processus de mesure. Mais le succès de l’entreprise ne repose pas uniquement sur un matériel de pointe.  Ayant découvert que Leo permettait de capturer les membres des athlètes avec une précision allant jusqu'à 0,1 mm, l’entreprise devait encore trouver un moyen de transformer les données obtenues en mesures directement exploitables.

C’est là que Martin Lewis, ami proche et maître de conférences à l’université de Nottingham Trent, est intervenu. Mathématicien, programmeur et biomécanicien à la fois, il aurait joué un rôle déterminant dans le développement d’un algorithme sur la plateforme de programmation MATLAB, qui exporte des zones de scanners sous forme de fichiers .csv (feuilles de calcul) contenant des mesures.

Cet algorithme, que Chung décrit comme la « sauce spéciale » de Kurio 3D, fonctionne en convertissant les sections transversales des scans ce qui peut être interprété comme un « code de découpage et de cartographie. » La première étape de ce processus peut être facilement réalisée dans Artec Studio, à l’aide de ses outils de remplissage de trous dans les sections transversales et de suppression des valeurs aberrantes, ainsi que de sa compatibilité avec un grand nombre de formats d’exportation.

Une fois que ces maillages sont passés par l’enregistrement global, l’exportation et le traitement via l’algorithme de l’entreprise, ils sont transformés en un produit personnalisé, prêt pour la fabrication.

Kurio 3D affirme que le processus offre « une précision et une qualité de modèle bien meilleures » qu’auparavant, et qu’il ne faut que 30 minutes pour passer du scan au produit fini.

« C’est beaucoup plus rapide que de dessiner le modèle. En fait, notre logiciel propriétaire identifie chaque millimètre de circonférence. Nous prenons ensuite chaque dixième de millimètre. Le tout est ensuite déposé sur un modèle plat, ajoute le directeur de Kurio 3D. En d’autres termes, nous créons un motif qui remonte le long de la jambe. C’est énorme de notre point de vue.

Nous pouvons scanner une équipe de 25 personnes en moins d’une heure. Je ne peux pas prendre les mesures d’autant de personnes à la main ! »

Un scan complet des jambes capturé avec Artec Leo et traité sur Artec Studio.

Au-delà de la conception d’équipements pour les footballeurs de haut niveau, l’entreprise a travaillé avec de nombreux autres sportifs, des joueurs de cricket aux basketteurs. Mais maintenant qu’elle a prouvé qu’elle pouvait créer des collants de contention plus performants que les produits standard des marques connues, elle ne compte pas en rester là.

Au contraire, l’équipe déclare poursuivre son « engagement dans la numérisation 3D », car « c’est la voie à suivre », tout en cherchant à optimiser le scan du corps entier et à découvrir des opportunités dans ce domaine.

Vers le scan 3D médical

Afin de vérifier que ses produits sont aussi bénéfiques qu’annoncés, Kurio 3D a travaillé avec des universitaires tels que le Dr Jack Ashby, maître de conférences en physiologie de l’exercice à Nottingham Trent. Après avoir effectué les premiers tests de validation des performances de ses collants, le Dr Ashby a continué à travailler avec Kurio 3D, tout en explorant plus avant le potentiel clinique et sportif des scanners Artec 3D.

Plus précisément, en utilisant le Leo de l’Université de Nottingham Trent, il a commencé des recherches sur les moyens de traiter des maladies telles que le lymphœdème. L’un des principaux symptômes de cette maladie étant le gonflement du corps, on pense que le suivi de la vitesse à laquelle ce gonflement se produit grâce au scan 3D pourrait aider à gérer la maladie, tout en apportant aux hôpitaux des avantages en termes de coût, de sécurité et de rapidité.

« Les technologies d’imagerie disponibles aujourd’hui sont très coûteuses. Si l’on veut faire des IRM toutes les deux semaines, le coût devient un problème, explique M. Ashby. Le déplacement d’eau est aussi couramment utilisé pour mesurer le volume des jambes. C'est assez facile à faire et rentable, mais cela prend environ 20 minutes. »

« Il est difficile de maintenir la jambe d’une personne immobile sans soutien et cela peut augmenter l’erreur de mesure. Le scan 3D offre une solution non invasive et efficace. »

Les recherches d’Ashby ont révélé que le scan 3D est également plus fiable que le déplacement d’eau. Après avoir comparé les mesures prises par scan 3D du haut et du bas de la jambe à celles obtenues par déplacement d’eau, il a constaté que la numérisation offrait une meilleure fiabilité de test-retest.

En effet, le risque que les mesures s’écartent (par biais ou par erreur) du volume réel d’une jambe est de 3 à 5 %, ce qui est nettement inférieur aux 4 à 7 % constatés avec le déplacement d’eau. Si « cette différence ne semble pas énorme, elle signifie que si le volume d’une jambe change de 5 %, nous pouvons compter sur la capacité du scanner 3D à le détecter systématiquement », explique le Dr. Ashby.

Il estime donc qu’il faut « poursuivre les recherches dans ce domaine » et c’est ce qu’il continuera à faire, et que les organismes de santé doivent envisager des technologies fiables telles que le scan 3D pour évaluer le volume d’un membre.

« Nous sommes très heureux d’avoir participé aux débuts de Kurio 3D en tant que projet de recherche avec la NTU en 2017, jusqu’à la commercialisation complète et aux succès qu’ils connaissent aujourd’hui avec Artec Leo et certains clients de premier plan, ajoute Alex Chung. Nous espérons rester des partenaires de l’innovation avec Jack Ashby à la NTU, car il souhaite utiliser la technologie dans d’autres domaines de recherche avant-gardistes. »