Theradia

DOSSIER DE PRESSE

CONFÉRENCE DE PRESSE 12 MARS 2020

www.theradia.fr

Lancement du consortium Theradia

Une expérimentation inédite des premières thérapies digitales de remédiation cognitive à domicile assistées par l’IA.

D’ici 5 ans, un assistant therapeutique virtuel pourra accompagner au quotidien les patients en coordination avec les thérapeutes et les aidants . Une IA capable d’intégrer en temps réel les émotions détectées chez les patients

Paris, le 12 mars 2020 - Le consortium Theradia annonce aujourd’hui un projet R&D visant à expérimenter les premières thérapies digitales de remédiation cognitive à domicile assistées pour les personnes atteintes de troubles cognitifs. Porté par SBT Human(s) Matter, Atos, Pertimm Développement, le Laboratoire d’Etude des Mécanismes Cognitifs (EMC), le Laboratoire d’Informatique de Grenoble (LIG), et le Laboratoire Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab), le consortium Theradia ambitionne d’ici 5 ans de développer le premier assistant thérapeutique virtuel pour soutenir à domicile les personnes atteintes de troubles cognitifs mais aussi les thérapeutes et les aidants dans la prise en charge au quotidien de la remédiation du patient.

Cet assistant virtuel doté d’une intelligence émotionnelle, aura pour rôle de réaliser des séances de remédiation cognitive à domicile et de récolter des informations sur le patient en temps réel. Véritable accompagnateur et coordinateur médical, il pourra grâce à ses interactions quotidiennes avec le patient permettre une meilleure observance des traitements en vie réelle.

Theradia, lauréat du programme d’Investissements d’Avenir (PIA), a reçu le soutien de Bpifrance et s’est donné 5 ans pour démarrer

son exploitation, au service des patients, des aidants, et des professionnels de santé.

« Avec Theradia, nous ouvrons une nouvelle voie dans le champ de la recherche en remédiation cognitive, explorant une approche thérapeutique inédite validée cliniquement pour les personnes atteintes de troubles cognitifs. Conjuguant autogestion à domicile et suivi du traitement au quotidien, celle-ci permettra d’améliorer la qualité et l’efficacité des soins tout en réduisant les coûts pour les systèmes de santé »

Grâce aux innovations apportées par le digital dans le domaine de la santé, de nouveaux traitements non médicamenteux sont aujourd’hui possibles pour prendre en charge les troubles cognitifs. C’est notamment e cas de la remédiation cognitive, qui s’appuie sur des exercices de stimulation interactifs et paramétrables en fonction des besoins du patient. Ces nouveaux traitements, s’ils sont encore principalement proposés en face à face par les thérapeutes, peuvent être largement améliorés si les patients peuvent les poursuivre à domicile, l’observance du traitement étant un enjeu-clé dans le traitement des troubles cognitifs.

Les thérapies digitales de remédiation cognitive : des solutions de santé nouvelle génération

En France, plus de deux millions de personnes sont traitées pour des troubles cognitifs divers : troubles du développement,

maladies neurodégénératives, AVC, trauma, schizophrénie. La prévalence de ces maladies ne cesse d’augmenter et constitue une préoccupation majeure de santé publique.

Un assistant virtuel thérapeutique pour accompagner les patients au quotidien et améliorer leur prise en charge à domicile

Dans ce contexte, le projet Theradia a pour objectif d’optimiser la remédiation cognitive pour les personnes atteintes de troubles cognitifs par la réalisation de séances en autonomie. En complément des soins courants, ce dispositif de remédiation cognitive à domicile permettra d’améliorer les traitements et d’apporter une meilleure prise en charge du patient par un suivi médical au quotidien. Theradia repose en premier lieu sur le développement d’un assistant empathique virtuel qui pourra intégrer en temps réel des indices affectifs détectés chez le patient. Celui-ci sera chargé d’adapter le traitement aux besoins du patient sous le contrôle du thérapeute, et de s’assurer de sa bonne observance en interagissant, selon un mode conversationnel, avec les patients, les thérapeutes et les aidants. Il constituera ainsi le relais et l’interface entre le patient, le thérapeute et les aidants pour soutenir des programmes digitaux personnalisés de remédiation cognitive.

Validé cliniquement pour améliorer l’efficacité des traitements, Theradia concernera dans un premier temps 3 familles de patients : enfants avec troubles dyslexiques, adultes AVC et personnes âgées atteintes de la maladie d’Alzheimer débutante. Sur 1,7 millions de patients traités en 2010 par les orthophonistes, près de 900 000 patients pourraient bénéficier d’une remédiation cognitive mixte. (Source : étude conduite par la DREES sur des données CNAMTS).

Une innovation technologique grâce à l’apport de l’IA

Theradia s’appuiera sur les technologies de l’IA conduites par les données pour la mise au point de cet agent virtuel thérapeutique. Par rapport à un agent conversationnel classique, l’objectif du projet Theradia est de doter l’assistant d’une intelligence émotionnelle reposant sur l’analyse automatique des échanges verbaux - qu’est- ce qui est dit - et non-verbaux - comment cela a été dit, qui sont quant à eux portés principalement par la dimension prosodique de la parole et les expressions du visage. Ce projet, qui s’appuiera sur la plateforme Viky.ai, rendra possible le développement de plusieurs technologies visant à : • Détecter en temps-réel chez les patients leurs émotions, leur attention, leur intérêt, ou encore leur fatigue lors de la réalisation des exercices de remédiation cognitive ; • Synthétiser différents styles de conversations naturelles avec plusieurs niveaux de complexité selon le profil de l’interlocuteur (patient, aidant, thérapeute) ; • Générer un résumé intelligent à partir d’une mémoire autobiographique du patient basée sur son historique et son observance durant les interactions avec l’assistant.

Theradia permettra d’optimiser les exercices de remédiation cognitive par la personnalisation des thérapies (choix des exercices et adaptation de la difficulté), d’assurer un partage optimal des tâches entre le thérapeute et l’IA mais aussi d’optimiser le coaching du patient et le suivi de son implication.

Les 3 innovations majeures de Theradia

L’intégration en temps-réel des états affectifs du patient s’appuiera sur des modèles d’apprentissage profond et entraînés sur les données recueillies auprès des sujets interagissant avec l’agent conversationnel de Theradia. Le développement et le déploiement d’un système de collecte de données à distance auprès du réseau d’orthophonistes volontaires permettra la création d’une très large base de données - unique en son genre - de comportements humains produits en milieu écologique par une population de sujets souffrant de troubles cognitifs, et annotés - pour la toute première fois - par une population aussi diversifiée en âge, genre, et facteurs socio-culturels.

Une autre innovation majeure apportée par le projet Theradia réside dans le développement d’un système de synthèse de parole et de gestes coverbaux pour l’avatar. Le défi majeur est la détermination automatique de “style comportementaux” dans lequel l’agent piochera pour s’adapter à son interlocuteur (praticien, aidant ou patient) selon ses capacités physiques et cognitives, mais aussi selon son état affectif dans le cas du patient.

La restitution des informations, collectées par l’agent auprès du patient, au thérapeute ou aux aidants - dans une forme synthétique et adaptée - est une autre innovation majeure attendue de Theradia. Le défi principal est d’identifier les éléments pertinents à partir d’une masse d’informations hétérogènes (états mentaux détectés, historique et évolution du patient, contexte pathologique), dans un but communicationnel (suivi de la thérapie, résumé factuel jour/mois/année, alerte) et adapté au profil du destinataire (clinicien ou aidant).

Par son aspect technologique extrêmement innovant, ce projet constitue une étape importante vers la définition des modes de collaboration humain-IA. Validé d’un point de vue médico-économique dans le contexte de Theradia, ces technologies pourront trouver de nombreux autres débouchés. Enfin, certaines technologies prises individuellement pourront être appliquées à d’autres environnements liés notamment à un besoin de détection des états mentaux des humains. Une étape importante vers la définition des modes de collaboration humain-IA « S’il s’agit en premier lieu de déployer de nouveaux dispositifs médicaux de thérapies digitales de remédiation cognitive, le projet Theradia porte aussi l’ambition d’être appliqué à d’autres secteurs d’activités comme les services clients, l’assistance technique, la distribution, l’éducation où les agents conversationnels sont amenés à jouer un rôle clé. »

« SBT Human(s) Matter veut s’imposer comme le leader européen des thérapies digitales de remédiation cognitive. À ce titre, nous devons investir dans des thérapies de nouvelles générations donnant un nouveau rôle au thérapeute mais aussi au patient et aux aidants. L’intelligence artificielle et les agents conversationnels seront au cœur de cette nouvelle révolution. C’est tout le sens de THERADIA pour SBT Human(s) Matter. »

Franck Tarpin-Bernard, cofondateur et Directeur Général de SBT Human(s) Matter

« Nous pensons que les technologies des agents conversationnels personnalisés, travaillant sur de longues périodes et intégrant une composante émotionnelle ouvrent un marché nouveau et important dans le domaine de la santé, ainsi que dans tous les domaines transposables intégrant une assistance sur le long terme. »

Patrick Constant, Président de Pertimm Développement

« Atos développe et intègre déjà des chatbots dans de nombreuses technologies. Pour aller plus loin et être en capacité de proposer des solutions avancées à ses clients, Atos souhaite accentuer son savoir-faire sur les agents virtuels évolués (i.e. intelligents, se rapprochant de l’interaction avec les êtres humains). Au-delà de son savoir-faire sur l’intégration des S.I., l’identification des émotions, à travers le projet THERADIA, est au cœur de cette stratégie. »

Jean-Philippe Vigne, Directeur Innovation Région AURA

« La réussite d’une remédiation cognitive repose essentiellement sur la nature adaptative et la fréquence des exercices, ainsi que la motivation et l’adhésion du patient. La remédiation doit être adaptée et pertinente pour le patient. ll est donc nécessaire, tout au long de la remédiation, de surveiller l’évolution des performances du patient et d’agir en conséquence. Les avancées les plus récentes dans l’étude des mécanismes émotionnels, notamment dans le cadre des théories de l’appraisal, permettront d’enrichir le fonctionnement de l’assistant thérapeutique virtuel dans ses capacités à prendre en compte les composantes émotionnelles et motivationnelles du patient et de les inclure dans les interactions entre thérapeute, aidant et patient afin d’adapter au mieux la remédiation aux besoins actuels du patient. Ceci augmentera l’efficacité de la remédiation et, par conséquent, le niveau global du fonctionnement du patient. »

Hanna Chainay, Professeur des Universités au Laboratoire d’Etude des Mécanismes Cognitifs (EMC)

« Le projet THERADIA apportera des ressources uniques en leur genre qui permettront de construire des modèles d’analyses automatiques fines du comportement humain (affect, engagement, satisfaction), sur des sujets de tous âge et souffrant de troubles cognitifs variés. Au-delà de l’intérêt majeur porté par l’analyse du comportement humain en lien avec les troubles cognitifs, le projet THERADIA permettra de mettre les technologies de l’informatique affective au service de la santé, en fournissant notamment des méthodes qui pourront s’adapter aux particularités de chaque patient. »

Fabien Ringeval, Maître de Conférences UGA au Laboratoire d’informatique de Grenoble (LIG)

« Le projet THERADIA permettra de recueillir des corpus multimodaux interactifs avec une grande variété d’interlocuteurs, ceci dans des tâches ciblées et des situations d’interaction face-à-face “intime” entre des usagers et un agent conversationnel. Nous étudierons l’impact du rôle, de l’âge, du style de chaque interlocuteur, sur les comportements attendus de l’agent, en essayant d’apprendre des modèles d’alignement à court-moyen et long-terme. »

Gérard Bailly, Directeur de recherche CNRS au Laboratoire Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab)

Les grandes étapes du projet

Octobre 2018 Début du montage projet et constitution du consortium. Décembre 2019 Theradia est Lauréat du Programme « Projets Structurants pour la Compétitivité » (PSPC) du Programme d’Investissements d’Avenir (PIA) opéré par Bpifrance. Mars 2020 Lancement officiel du projet. 2020-2021 Phase d’élaboration des technologies et des thérapies digitales qui seront évaluées sur 3 familles de patients : enfants avec troubles dys, adultes AVC et personnes âgées atteintes de la maladie d’Alzheimer débutante. Collecte des corpus de données nécessaires à l’apprentissage des algorithmes. 2021/2022 Phase de travail sur les premiers prototypes, premiers tests permettant d’examiner la performance de l’assistant virtuel thérapeutique et l’accessibilité de l’interaction humain/IA, à des fins d’amélioration itérative. 2023 Version stabilisée pour validation clinique. 2023-2025

Validation clinique / évaluation de l’efficacité du dispositif sur les traitements, marquage CE. À partir de 2025

Intégration progressive dans les parcours de soins des patients atteints de troubles cognitifs, démarches d’enregistrement sur la liste des produits et prestations remboursables (LPPR).

Un partenariat sur-mesure

Le projet Theradia réunit 6 partenaires spécialistes des mécanismes cognitifs, des thérapies digitales de remédiation cognitive, des technologies du digital et de l’IA.

Ils apporteront chacun leur expertise sur l’ensemble du développement du projet : • SBT Human(s) Matter Thérapies digitales, remédiation cognitive. • Pertimm Developpement Agents conversationnels. • Atos Détection émotions, SI santé. • Laboratoire d’étude des mécanismes cognitifs (EMC) Cognition, émotions, validation clinique. • Laboratoire Informatique de Grenoble (LIG) Inférence d’états mentaux, méthodologie expérimentale pour la collecte et l’annotation de données multimodales, génération de résumé. • Laboratoire Grenoble Images Parole Signal Automatique (Gipsa-Lab) Génération de comportements multimodaux interactifs, synthèse de parole expressive, styles.

Ce consortium sera enrichi de la contribution de professionnels de terrain grâce au réseau des 5000 orthophonistes utilisateurs de la plateforme Happyneuron Pro de SBT Human(s) Matter.

Les membres du consortium

SBT HUMAN(S) MATTER

HAPPYNEURON

Entreprise internationale de design cognitif conçevant, à l’intersection des sciences cognitives et du digital, des expériences développant les potentialités cognitives et provoquant l’émergence d’usages durables. Référence unique en France et en Europe en tant qu’acteur de la « BrainTech » intervenant dans de multiples contextes : des individus aux collectifs, de la prévention-santé à la transformation organisationnelle. SBT Human(s) Matter est présent dans 3 pays (France, États-Unis, Chine).

Leader français des solutions d’évaluation et de stimulation cognitive. Pionnier du secteur, Happyneuron sert plus de 8 500 professionnels de la santé principalement dans les pays francophones et anglophones. En 2019, plus de 300 000 patients souffrant de divers troubles cognitifs ont utilisé ses solutions. Happyneuron est la filiale santé de SBT Human(s) Matter.

ATOS

Créé en 1997, Atos est un leader international de la transformation digitale avec un chiffre d’affaires proche de 12 milliards d’euros et plus de 100 000 collaborateurs dans 73 pays. Atos est aujourd’hui spécialisé dans les services de paiement électronique, de conseil, d’intégration de systèmes, d’infogérance et BPO, de Cloud, ainsi que dans l’intelligence artificielle et les technologies de Big Data & Cybersécurité. Les marchés cible sont pléthoriques avec, en particulier, le secteur public et Santé, les Services Financiers, les Télécoms, Médias, Energie & Tertiaire ainsi que l’Industrie, Distribution & Transport.

L’intelligence artificielle est au cœur de la stratégie de développement d’Atos : en effet, l’introduction des technologies d’intelligence artificielle basées sur la cognition humaine génère une nouvelle génération d’applications capable de comprendre aussi bien qu’un être humain (sur certains types de tâches), de développer toujours plus d’expertise grâce à des fonctions d’auto-apprentissage en continu. Pour atteindre ses objectifs sur l’intelligence Artificielle, Atos travaille en partenariat avec plusieurs laboratoires dans le monde et collabore déjà de nombreux projets collaboratifs (nationaux ou européens) en partenariats avec des startups, des ETI et des laboratoires.

LABORATOIRE D’ÉTUDE DES MÉCANISMES COGNITIFS (EMC)

Fait partie du Labex CORTEX qui regroupe les meilleurs laboratoires lyonnais impliqués dans la recherche en Neurosciences et Neuroscience Cognitive. Il conduit des études ayant pour objectif une meilleure compréhension des mécanismes cognitifs normaux et pathologiques en prenant en compte les contraintes biologiques de notre cerveau. Aujourd’hui, le positionnement scientifique du Laboratoire EMC, à mi-distance entre les Sciences Humaines et Sociales et les Sciences de la Vie, offre d’excellentes possibilités de collaborations et d’interactions avec d’autres laboratoires, tant sur le plan local que national, y compris avec des laboratoires d’Informatique et des Sciences de l’Ingénieur. La recherche sur les mécanismes émotionnels, attentionnels et mnésiques représente l’une des spécificités phares du Laboratoire EMC. Les travaux entrepris portent tant sur le sujet normal que sur des patients cérébrolésés et les techniques utilisées vont de la chronométrie mentale, aux mesures de l’activité cérébrale

(EEG, IRMf, NIRS), en passant par le recueil de paramètres physiologiques (RED, EMG, ECG…) et la modélisation computationnelle des processus cognitifs. Par ailleurs, depuis plusieurs années, le Laboratoire EMC développe des travaux portant sur la prise en charge, via l’entraînement cognitif et physique, du déclin des fonctions cognitives dans le vieillissement normal et pathologique (maladies neurodégénératives). L’équipe MEA du laboratoire EMC apporte au projet THERADIA ses compétences dans l’études des mécanismes émotionnels et dans leurs interactions avec les processus attentionnels, mnésiques et d’apprentissages, et décisionnels. L’équipe MEA apporte également ses compétences dans l’évaluation des performances de patients souffrant de différents types de pathologies, dans la remédiation cognitive, en particulier via des entraînements cognitifs, ainsi que dans la mesure de l’efficacité de la remédiation.

PERTIMM DEVELOPPEMENT

Fondée en 1997, Pertimm Developpement est une entreprise proposant une solution de moteur de recherche B2B sémantique sur les données structurées qui est au cœur des entreprises telles que PagesJaune, Leclerc, Cora, Showroomprivé. Depuis 2017, Pertimm propose une plateformes SaaS dans le domaine de l’IA permettant le traitement du langage naturel et les interfaces vocales. Cette plateforme Viky.ai permet de développer des agents conversationnels dans tous les domaines, y compris le secteur de la santé.

Ayant participé au premier projet FUI de tous les pôles de compétitivité (Infom@gic) ainsi qu’à de nombreux autres projets collaboratifs par la suite, Pertimm a une grande expérience de la conduite de projets collaboratifs et en particulier des projets FUI.

Unité mixte de recherche dont les partenaires académiques sont le CNRS, Grenoble INP, Inria Grenoble Rhône-Alpes, et l’Université Grenoble Alpes (UGA). Le LIG rassemble près de 500 chercheurs, enseignants-chercheurs, doctorants et personnels en support à la recherche. Son ambition est de s’appuyer sur la complémentarité et la qualité reconnue de ses 24 équipes de recherche pour contribuer au développement des aspects fondamentaux de l’informatique (modèles, langages, méthodes, algorithmes) et pour développer une synergie entre les défis conceptuels, technologiques et sociétaux associés à cette discipline. Le Groupe d’Étude en Traitement Automatique des Langues et de la Parole (GETALP), qui participe à ce projet, est une équipe pluridisciplinaire du LIG dont l’objectif est d’aborder les aspects théoriques LABORATOIRE INFORMATIQUE DE GRENOBLE (LIG)

et méthodologiques de la communication et du traitement de l’information multilingue. Les thématiques de recherche de l’équipe GETALP, comme la détection automatique d’états mentaux, la collecte de données multimodales de comportements humains produits en contexte écologique, et la génération automatique de résumé, s’inscrivent dans les enjeux scientifiques qui sont au cœur du projet THERADIA. l’international, avec notamment l’organisation d’une compétition annuelle - Audio/Visual Emotion Challenge (AVEC) - à la conférence ACM Multimédia et impliquant une soixantaine d’équipes de recherche réputées : MIT Media Lab, Stanford, Cambridge, Alan Turing Institute, Centrale Supélec, etc. Les travaux réalisés par les membres de l’équipe GETALP sont reconnus à

LABORATOIRE GRENOBLE IMAGES PAROLE SIGNAL AUTOMATIQUE (GIPSA-LAB)

GIPSA-lab est une unité de recherche mixte du CNRS, de Grenoble-INP et de l’Université de Grenoble Alpes. Fort de 350 personnes dont environ 150 doctorants, le coeur de métier du GIPSA-lab est l’étude des signaux et systèmes complexes. Son département Parole et Cognition s’intéresse particulièrement à la parole, au langage et aux langues. L’équipe CRISSP (Cognitive Robotics, Interactive systems, and Speech processing), qui participe à ce projet, s’intéresse plus particulièrement au développement de technologies vocales et leur utilisation dans des systèmes interactifs. CRISSP travaille notamment sur des agents conversationnels incarnés par des avatars virtuels ou des robots humanoïdes.

L’un des défis actuels de l’équipe est de doter les agents conversationnels de modèles de génération de comportements verbaux et co-verbaux (expressions faciales, mouvements de tête, regard, gestes, etc) expressifs et adaptés à la tâche, à la situation et à l’interlocuteur. Au travers de trois chaires, CRISSP participe activement à l’institut IA de Grenoble (MIAI). Gérard BAILLY est notamment co-porteur de la chaire “Collaborative Intelligent Systems”, qui va explorer les avancées de l’IA dans le domaine de collaboration homme-machine. Les enjeux de THERADIA rentrent pleinement dans cette ambition.

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