Casques de réalité virtuelle ou augmentée (RV/RA) avec électroencéphalographie (EEG) et signes vitaux intégrés

Énoncé du problème

Les systèmes actuels utilisés dans la recherche pour évaluer et corriger les déficits cognitifs tels que l'attention, la mémoire et les fonctions exécutives nécessitent le port de plusieurs types de capteurs  différents, non intégrés les uns aux autres, qui sont souvent inconfortables et résistent mal aux mouvements.  Ces déficits cognitifs peuvent être provoqués par des commotions cérébrales, AVC, prédispositions génétiques, et peuvent affecter les enfants ainsi que les adultes, y compris les personnes âgées. Le CNRC met au point une plate-forme logicielle pour évaluer et corriger les déficits cognitifs résultant de ces troubles neurologiques qui interface les casques existants de réalité virtuelle ou augmentée (RV/RA). Le CNRC aimerait que soit disponible sur le marché un capteur intégré pour capturer tous ces signaux, EEG et signes vitaux (pouls, température, activité électro dermique, électrocardiographie), intégrés aux casques RV/RA existants, afin de catalyser le développement par l'industrie de diverses solutions en santé , en bien-être , en formation et autres.  Un tel outil offrirait des données de bonne qualité, serait sans inconvénients pour l'usager, abordable et interagirait avec des plateformes mobiles telles que iOS et Android.

Résultats souhaités et points à considérer

Abordable: le prix de vente final d'une unité intégrée doit être suffisamment bas pour permettre un déploiement de masse, la démocratisation de la technologie à l'échelle nationale et internationale. Pour être attractif commercialement, le prix de détail devra donc être compris entre 1000 et 3000 dollars.
Disponibilité d'une connectivité sans fil via Wi-Fi et/ou Bluetooth avec Android, iOS et Windows pour les plates-formes informatiques tablettes et ordinateurs portables.

Caractéristiques souhaitées:

1. Au moins quatre canaux de surveillance EEG au niveau de la tête, permettant de suivre le stress, la concentration et les fonctions exécutives
2. Connexion EEG non-intrusive et facile à opérer, utilisant des électrodes sèches, facile à connecter et à installer, efficace sur la majorité des formes de tête, 8 ans et plus, avec ou sans cheveux.
3. Intégration avec les casques RV/RA disponibles commercialement (Vive, Oculus et Hololens), donc un seul casque à installer.
4. Supporte le suivi des signes vitaux comme l'électrocardiogramme (ECG), la conductance cutanée/l'activité électrodermique (gsr/eda), la température.
5. Signal robuste aux mouvements de la tête et à l'activité physique dans un environnement clinique (tel qu'un tapis roulant ou un tapis d'exercice), c'est-à-dire que la connexion n'est pas perdue à cause des mouvements.
6. Capacité de surveiller la qualité de la connexion, c'est-à-dire le contact total ou partiel.
7. Les signaux provenant des différents capteurs sont synchronisés
8. Comfortable et ajustable en taille pour s'adapter à plusieurs types de personnes (enfants, adultes, personnes âgées).
9. L'acquisition et l'enregistrement du signal sont robustes, c'est-à-dire qu'une fois la connexion établie, le signal est diffusé sur un ordinateur et enregistré en quelques secondes pendant une longue durée (devrait traiter des sessions d'une heure sans interruption).
10. Options d'enregistrement: possibilité de sélectionner / désélectionner les signaux que l'on veut enregistrer et la fréquence des enregistrements.
11. Données brutes filtrées (artefacts retirés).
12. Facile à mettre en opération, à installer et à porter en 5 minutes ou moins(par exemple, les personnes âgées peuvent le faire elles-mêmes sans briser quoi que ce soit).
13. 13.Surveillance sans fil
14. Fabriqué avec des casques RV/RA intégrés, une plate-forme informatique, un kit de développement logiciel libre (SDK) ou une API (Application Programming Interface) compatible avec des plateformes telles que Windows, iOS, Android et des microprogrammes.

• Capacité de se conformer à la réglementation en instrumentation médicale.
• Certification électrique requise.
• Fonctionnalités des casques RV/RA restent inchangées.
• Poids global du système doit rester bas (maximum de 550 grammes)pour pouvoir être porté par une majorité d'individus (8 ans et +).
• Le poids du casque doit être équilibré dans l'ensemble.
• Besoin de données de bonne qualité tout en minimisant les inconvénients pour l'usager.
• L'ajout de la capacité de suivi oculaire est un atout supplémentaire pour le système.

Historique et contexte

Beaucoup de gens souffrent de troubles cognitifs, du début de l'enfance à la fin de la vie adulte. Les méthodes classiques pour évaluer et soigner ces troubles ont une efficacité restreinte et des difficultés persistent en milieu clinique. Un nouveau domaine de recherche combine les technologies du jeu vidéo à l'EEG et à la surveillance physiologique, et pourrait s'avérer une solution efficace aux méthodes traditionnelles précitées. On poursuit des recherches dignes de mention dans ce domaine à divers endroits, un peu partout en Amérique du Nord. Ces travaux visent à développer et à valider l'efficacité des exercices d'interaction avec des stimuli visuels dans le traitement de divers troubles, tels ceux du stress post-traumatique, les phobies, la démence et le déficit d'attention avec ou sans hyperactivité. Le CNRC développe une plateforme de simulation interactive susceptible d'être utilisée en milieu clinique et intégrant l'EEG, ainsi que de la surveillance physiologique. La plateforme pourrait être utilisée pour un éventail de déficits cognitifs attribuables à des troubles psychiatriques, à des troubles neurodéveloppementaux ou à des troubles découlant de la toxicomanie.

De nombreuses entreprises proposent des composantes de la technologie requise (EEG, mesures physiologiques classiques, casques RV/RA). Cependant, on ne les a pas encore combinés en un système convivial destiné à une multitude d'utilisateurs. En outre, beaucoup de ces systèmes de composantes sont restreints à une utilisation par des chercheurs cliniques. Notre objectif est d'augmenter l'efficacité, la commodité et l'accessibilité afin qu'on puisse les utiliser pour dispenser des soins à domicile sous surveillance à distance par un clinicien.

Valeur maximale de la subvention

Ce défi pourrait donner lieu à de multiples subventions.

Un financement pouvant aller jusqu'à 150000 $ CAN pour une durée maximale de six mois pourrait être offert pour toute subvention de la phase 1 découlant de ce défi.

Un financement pouvant aller jusqu'à 1 000000 $ CAN pour une durée maximale de deux ans pourrait être offert pour toute subvention de la phase 2 découlant de ce défi.

Cette divulgation est faite de bonne foi et n'engage pas le Canada à accorder une subvention correspondant à la valeur totale maximale du financement.

Déplacements

Déplacements : Pour la phase 1, il est prévu que jusqu'à trois réunions pourraient exiger que le(s) candidat(s) retenu(s) se déplace(nt) aux endroits ci-dessous :

• Rencontre de démarrage
  Montréal, Québec
• Rapport Final
  Montreal, Québec

Les propositions de solutions peuvent uniquement être présentées par une petite entreprise qui satisfait aux critères suivants :

• être à but lucratif
• être constituée au Canada (au fédéral ou au provincial)
• compter au plus 499 employés équivalent temps plein (ETP)^{Note de bas de page *}
• mener des activités de recherche-développement au Canada
• verser présentement au moins 50 % de ses salaires, rémunérations et honoraires annuels à des employés et à des entrepreneurs qui passent la majeure partie de leurs heures de travail au Canada^{Note de bas de page *}
• compter au moins 50 % de ses employés ETP dont le lieu de travail habituel est au Canada^{Note de bas de page *}
• compter au moins 50 % de ses cadres supérieurs (vice-président ou niveaux supérieurs) dont la résidence principale est au Canada^{Note de bas de page *}

Tous les ministères et organismes qui publient des défis dans le cadre du programme SIC, qu'ils offrent ou non une subvention ou un contrat comme instrument financier de soutien à la recherche et au développement (R et D) dans la première et la deuxième phases, évalueront les demandes et les soumissions de toutes les petites entreprises en se basant sur des questions types. Les formulaires de demande en ligne et le système de soumission comprendront ces questions types et des indications sur la longueur des réponses.

Processus d'évaluation

Les demandes ou soumissions complètes présentées seront transmises au ministère ou à l'organisme qui a publié le défi, ainsi qu'au Programme d'aide à la recherche industrielle (PARI) à des fins d'évaluation. Le ministère ou l'organisme qui parraine le défi a la prérogative de décider à quelles entreprises il octroie du financement dans le cadre de la première la phase. Toutes les entreprises qui présentent une demande ou une soumission recevront des commentaires.

Ce qui suit vise à donner des indications sur les questions qui pourraient être posées dans le cadre du processus de présentation de demandes ou de soumissions avant l'acceptation de ces dernières reçues d'entreprises admissibles. Les informations ci-dessous peuvent être utilisées pour évaluer les demandes et peuvent être modifiées en tout temps.

Innovation

• Soyez prêt à indiquer le niveau de maturité technologique (NMT) de départ de la solution et le NMT prévu au terme de la première phase. Rappel : la première phase est réservée aux solutions de niveaux 1 à 4 de l'échelle du NMT.
• Soyez prêt à décrire le caractère novateur de votre solution et la façon dont elle fait progresser l'état des connaissances par rapport aux technologies existantes, notamment les solutions concurrentes. Veuillez inclure dans votre description les bases scientifiques et technologiques sur lesquelles repose la solution que vous proposez.
• Soyez prêt à déterminer les principaux risques scientifiques et techniques liés à votre solution et la manière dont ces risques seront gérés dans la première phase.

Avantages pour le Canada

• Soyez prêt à fournir une brève description de la solution que vous proposez et de la façon dont elle résout le problème cerné par le ministère ou l'organisme qui a publié l'énoncé de défi.
• Soyez prêt à décrire les avantages pour le Canada qui pourraient découler d'un développement réussi de votre solution en mettant l'accent sur trois types d'avantages : les avantages économiques, les avantages sur le plan de l'innovation et les avantages pour le public.

Avantages économiques : considérez l'incidence de la solution proposée sur la croissance de votre entreprise et d'autres entreprises au Canada. Il peut s'agir du développement de nouvelles grappes industrielles et chaînes d'approvisionnement. Il faut prendre en compte le nombre d'emplois créés, le nombre d'emplois bien rémunérés, la hausse des recettes liée au projet, etc.

Avantages sur le plan de l'innovation : l'apport escompté de la solution proposée à la création ou à l'amélioration d'innovations industrielles ou technologiques récentes au sein de votre entreprise. Par exemple, les retombées potentielles, la création de propriétés intellectuelles, l'incidence de la nouvelle technologie sur la productivité, etc.

Avantages pour le public : la contribution prévue de la solution proposée pour la population canadienne en général, notamment des pratiques commerciales et d'embauche inclusives (par ex. l'équilibre entre les sexes) et un investissement dans les compétences et la formation, ainsi que dans l'environnement.

Capacité de gestion et technologique

• Soyez prêt à préciser le plan de travail de la première phase, notamment les principales étapes et activités prévues, le délai total prévu pour compléter la première phase (pas plus de six mois), les ressources requises pour achever le projet et les principaux critères de réussite.
• Soyez prêt à préciser les risques potentiels du projet (par ex. risques financiers, gestion du projet, ressources humaines, etc.) qui peuvent menacer la réussite du développement de la solution et leur gestion dans la première phase.
• Soyez prêt à donner une brève description de l'équipe de mise en œuvre du projet, notamment les membres, les partenaires, leurs rôles et responsabilités, ainsi que la pertinence de leur expertise dans le cadre du projet. Les membres de l'équipe doivent comprendre un chef de projet.
• Soyez prêt à expliquer les mesures prises par votre entreprise pour favoriser une plus grande intégration dans ses activités d'innovation. Un des objectifs du programme consiste à favoriser une plus grande participation des groupes sous-représentés (par ex. les femmes, les Autochtones, les jeunes, les personnes handicapées et les membres des minorités visibles) à l'économie de l'innovation.

Capacité financière

• Soyez prêt à fournir une proposition financière pour la recherche et le développement de la première phase. Assurez-vous de vérifier les détails de chaque défi publié relatifs aux coûts admissibles ou non et au maximum de financement disponible pour la première phase.
• Soyez également prêt à fournir de l'information sur le financement reçu d'autres ordres de gouvernement (fédéral, provincial et municipal) pour le travail que vous proposez dans votre demande ou soumission.
• Soyez prêt à préciser la surveillance et les contrôles financiers que votre entreprise a mis en place pour gérer les fonds publics advenant qu'elle soit choisie pour entamer la première phase.

Commercialisation

• Soyez prêt à préciser comment vous envisagez la commercialisation de votre solution et comment vous comptez atténuer les risques ou les obstacles potentiels relatifs à sa commercialisation ultérieure.

Guide d'application

Note minimale de passage

40

Total maximal possible

80

Toutes les questions concernant un défi en particulier seront affichées ici avec la réponse correspondante.

Si vous avez une question à propos d'un défi, veuillez l'envoyer à ISED-ISDE@canada.ca.

Vous pouvez également consulter la Foire aux questions sur le programme Solutions innovatrices Canada.

Un lexique est aussi disponible.