Modélisation 3D médicale

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Visualisateur 3D medical sur Focus

Simulation Medicale

Le développement des outils pédagogiques innovants (applications Unity, vidéos 3D, MOOCS, Jeux sérieux, immersion 3D interactive, impressions 3D,…) et leur mise en place dans des parcours pédagogiques sont un sujet de recherche donnant lieu à des publications de plus en plus nombreuses dans des revues internationales.

L’utilisation d’un moteur 3D permet de créer des images en temps réel. Unity 3D est un outil standard de création d’applications interactives qui offre des solutions simples pour l’intégration de capteurs.

Ce projet est réalisé avec le Pr. Cosson, Directeur médical de l’UNF3S du CHRU de Lille. Partant du constat que l’enseignement de l’anatomie 3D se développe de manière exponentielle dans le sens médical et paramédical, il a souhaité intégrer une pédagogie 3D dans le parcours d’apprentissage du futur corps soignant. Le concept a été poussé plus loin encore grâce à une dimension interactive : créer un simulateur de gestes médicaux pour préparer les étudiants à leurs futures manipulations.

  • Facilite la visualisation : L'utilisation de la 3D et la manipulation dans l'espace encourage une meilleur apréhension du volume d'objets complexes
  • Interactif : La transformation de l'observateur en acteur décuple son implication dans l'apprentissage
  • Pédagogique : L'adaptation de contenu académique au sérious game permet de nouveaux formats d'apprentissages modernes
Visualisateur 3D medical sur Holusion Focus Simulateur médical pour la chirurgie obstétrique
 
Logo unf3s
 

Dans ce contexte, l’hologramme permet un apprentissage plus rapide des connaissances anatomiques et la compréhension d'un espace réservé jusqu’ici aux experts. La modélisation d'un bassin pour une formation en chirurgie obstétrique a été réalisé avec l'entreprise Brûle de l'Université de Lyon. Le modèle, complet précis, offre au manipulateur le contrôle nécessaire pour présenter en détails les différentes parties du bassin. Ce dernier peut zoomer, contrôler la rotation et créer des plans de coupe en temps réel pour montrer les parties cachées en temps normal.

Le Leap Motion, a été utilisé comme système de captation des mouvements de la main pour contrôler l’hologramme. Chaque geste de l'utilisateur sont alors retranscris sur l’hologramme.

Pour une manipulation toute en précision,  

L’application interactive est très évolutive. Elle permet d’intégrer rapidement les visuels scientifiques pour créer de nouvelles animations. Le développeur de l'application en dispose librement et permet à de futurs hôpitaux de faire l’acquisition de nos produits pour y intégrer en autonomie leurs modélisations.

Apport pédagogique de la simulation 3D médicale

L'UNF3S a mis en place le programme pour répondre aux enjeux actuels de l'université. Les formations dans le domaine de la santé sont très majoritairement présentielle. Elles prennent forme d’enseignements en amphithéâtre ou en petits groupes. La formation en petits groupes se heurte à des questions d’organisation et de moyens et au nombre important de candidats. La formation en ligne est très peu répandue (à l’exception de Grenoble pour les étudiants de médecine) et fait appel avant tout à des enregistrements vidéos de cours d’enseignants. De plus, ces parcours en ligne se heurtent à des questions d’enseignement des attitudes et des gestes.

Les recommandations de l’HAS portant sur la nécessité de formation en centre de simulation avant la formation sur patient ont amené au développement rapide de centres de simulation sur mannequins ou par des ateliers de jeux de rôle. Néanmoins, ces centres ne forment pas à l’anatomie humaine, et génèrent des coûts importants en matériel et surtout en temps d’enseignants. L’anatomie reste pourtant la clé de la compréhension du corps humain, de sa physiologie, des pathologies ainsi que des thérapeutiques pouvant être appliquées. La formation à l’anatomie reste donc le parent pauvre de la formation dans les domaines de la santé, du fait du peu d’enseignants de ces disciplines, de l’importance des besoins et de la difficulté d’accès à des contenus pédagogiques innovants ou à des pièces anatomiques utilisables.

L’enseignement de cette anatomie en 2D ne permet souvent pas d’accéder à la représentation mentale en 3D des éléments décrits. Concernant l’enseignement des gestes et des attitudes, l’accès à des pièces anatomiques ou à des formations au lit du malade ou au bloc opératoire est pourtant limité à des nombres très réduits d’étudiants. De plus, cette confrontation au réel peut poser des problèmes de charge émotionnelle très forte. Cette confrontation doit être préparée en amont, dans l’intérêt de l’étudiant et du patient, mais aussi pour les étudiants issus d’autres filières (ingénierie, commerce …). Il y a donc un besoin de formation de qualité, d’accès simple et non chargé émotionnellement auquel la formation à l’anatomie 3D répond parfaitement.

Pour montrer tout l’intérêt et toute la place tenue par la simulation en santé, il suffit de consulter le recensement quasi exhaustif des centres de simulation dans le monde réalisé par l'équipe du Centre de simulation de Bristol (Royaume-Uni).

Cette liste est consultable sur le site http://www.bmsc.co.uk/.

Elle rapporte le nombre de centres « déclarés » par continent (1 160 aux États-Unis, 129 au Canada, 28 en Amérique du Sud, 274 en Europe, 8 en Afrique, 204 en Asie et 28 en Australie), leurs coordonnées et sites internet, le matériel utilisé et la date de création. Il s'agit d'une base de données très fiable et complète, même si de nombreux centres de création récente (en particulier français) n'y figurent pas. Nous examinerons donc après une revue de la littérature plusieurs expériences internationales (Amérique du Nord et Europe) puis l’avancement de ces démarches en France.

Représentation cœur dans Holusion Prisme
 
Formation médicale en hologramme
 
Opération hologramme

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