Un entraînement chirurgical

LE DOSSIER
Chirurgie
Le numérique à bloc
Le dispositif proposé par le laboratoire rennais est léger et bon marché. Ici, Javier Rojas Balderrama porte un casque de réalité virtuelle de type Oculus Rift et manipule un joystick.
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Des experts de l’image utilisent la réalité virtuelle pour former les chirurgiens et les infirmiers de bloc opératoire.

Un bon neurochirurgien connaît l’anatomie du cerveau (et beaucoup d’autres choses) sur le bout des doigts. Mais le succès de ses interventions ne dépend pas que de ces savoirs académiques. L’équipe Inserm Medicis du Laboratoire traitement du signal et de l’image (LTSI), à l’Université de Rennes 1, s’intéresse aux autres compétences, celles que l’on n’apprend pas dans les livres. « Elles sont responsables de la moitié des erreurs graves évitables en chirurgie(1), annonce Pierre Jannin, responsable de Medicis. Pour former les chirurgiens et infirmiers de bloc opératoire à ces compétences-là, nous développons des outils de réalité virtuelle(2). »

Acquérir les compétences procédurales

Un casque de réalité virtuelle sur les yeux, l’infirmier visualise en 3D un bloc opératoire réaliste. Scalpel, bistouri, écarteur... À l’aide d’un joystick qu’il déplace dans l’espace, il doit anticiper les besoins du neurochirurgien virtuel situé face à lui, et lui fournir le bon instrument au bon moment. « Ces procédures, étape par étape, ne sont décrites nulle part. Elles se transmettent in situ, par l’observation, l’imitation et l’expérience. Notre outil de formation comble ce manque. Il vise cet adage connu dans les couloirs de médecine ’’Jamais la première fois sur un patient’’. En vérité, cette première fois arrivera tôt ou tard, mais elle est repoussée dans le temps. »

Le bon vocabulaire

Le premier prototype du simulateur est actuellement en cours de développement. « Nous créons les contenus puis nous les intégrons à un environnement 3D déjà existant, précise Pierre Jannin. La première difficulté, c’est de définir un vocabulaire standardisé de description des instruments et des actions(3). C’est surprenant mais il n’existait pas. » Non seulement le simulateur doit reconnaître les mots, mais il doit aussi leur donner un sens, de sorte qu’il comprenne qu’on ne peut pas couper avec une compresse, par exemple. Prendre en compte la variabilité des pratiques représente le deuxième défi. Car chaque chirurgien ne fait pas exactement les mêmes gestes lors d’une même intervention. Le simulateur connaîtra tous les chemins possibles grâce à l’observation de cas pratiques réels et la mise au point d’un algorithme par Javier Rojas Balderrama, postdoctorant au sein de Medicis, avec les chercheurs d’Inria.

« Par la suite, nous voudrions que le simulateur évalue les compétences non techniques, car la réussite d’une intervention chirurgicale en dépend largement. L’anticipation du danger, la prise de décision, la gestion du stress... », poursuit Pierre Jannin. Le scénario sera donc ponctué d’incidents : un instrument qui tombe par terre, un incendie...

Tester la gestion du stress

« Nous allons, petit à petit, enrichir le système de différentes briques de compétences à évaluer. » Avec une équipe(4) de l’Université Rennes 2, les chercheurs de Medicis viennent justement d’obtenir un nouveau financement pour intégrer la capacité à travailler en équipe. « La communication, le leadership et les interactions entre les personnes font aussi partie des compétences non techniques primordiales », souligne le chercheur.

Dans un premier temps, le dispositif est destiné aux infirmiers de bloc opératoire en neurochirurgie, « parce qu’il faut bien commencer par quelque chose. Mais la méthode est adaptable à tous les domaines de chirurgie, pour tous les personnels du corps médical. » Les premiers tests sont prévus avant l’été, au CHU de Rennes. « À terme, les hôpitaux pourraient aussi le mettre à disposition de leurs internes, car c’est un dispositif bon marché et simple à mettre en place. L’avantage, c’est la flexibilité que la technologie permet. On peut créer des personnages et des lieux virtuels, il n’y a aucune limite ! »

La formation High Tech des chirurgiens se fait aussi à distance

En février 2014, au CHP de Saint-Grégoire, le chirurgien Philippe Collin a opéré l’épaule d’un patient en portant des Google Glass. Ces lunettes dotées d’une caméra HD et d’un micro ont permis de transmettre, en direct par Internet, les images de l’intervention à un professeur situé au Japon. Pour réussir cette première mondiale, l’entreprise rennaise AMA Studios, spécialisée dans les applications médicales, avait adapté la solution de visioconférence proposée par le géant américain. « À peine trois semaines plus tard, Google a supprimé cette fonctionnalité, dit Philippe Collin, mais ça ne nous a pas découragés ! » AMA Studios a donc réinventé toute la solution logicielle de visionnage à distance selon les contraintes du chirurgien. « Il fallait, par exemple, compenser la très forte lumière du bloc opératoire qui surexpose l’image. » Un retour caméra qui s’affiche sur le miniécran fixé aux lunettes connectées, en face de l’œil droit, permet désormais d’enrichir les interactions entre le chirurgien et son élève à distance. « Maintenant, mon interlocuteur peut me parler en me montrant avec sa souris d’ordinateur un endroit sur lequel il veut que je zoome. La méthode est super pour l’enseignement ! Et elle pourrait très bien fonctionner dans l’autre sens : un interne qui ferait une opération, guidé par un expert situé à distance. » La solution logicielle est déjà testée par des chirurgiens de Nantes, Londres et d’Amsterdam. On peut s’attendre à un déploiement officiel au printemps !

Renseignements : 
Philippe Collin collin.ph@wanadoo.fr Twitter : @phil66col Marie-Anne Denis tél. 06 99 86 19 64 marieanne.denis@ama.bzh

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