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Association des Centraliens de Lyon

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09 janvier 2019

La réalité virtuelle au service de la santé

Un logiciel pour l’apprentissage en ophtalmologie.


Les étudiants en médecine et en ophtalmologie sont amenés à étudier les structures et les fonctions complexes de l’œil humain, à travers des outils pédagogiques bidimensionnels et des méthodes d’enseignement traditionnelles. Ces méthodes de formation théorique sont complétées par des sessions de “pratique”.

Actuellement, cette pratique se fait par le biais de “simulateurs physiques” conçus pour des procédures spécifiques et limités. Pour dépasser ces limitations, maîtriser les concepts complexes de l’ophtalmologie, ainsi que garantir l’acquisition des savoirs et des savoirs-faire, l’apprentissage et la formation doivent s’appuyer sur l’ingénierie et l'innovation.

Dans le contexte médical, certains organes, tissus et systèmes complexes, comme les voies visuelles (“visual pathways”), sont assez mal représentés dans les matériels pédagogiques traditionnels, avec notamment une représentation à plat (2D) des concepts et de concepts tridimensionnels (3D).


Module EyeSim pour l'exploration de l'anatomie de l'oeil

Actuellement, les étudiants pratiquent sur des (vrais) patients, ou dissèquent des (vrais) cadavres. Nous avons remarqué que ces deux pratiques été sous-optimales, car un cadavre ne fonctionne pas comme un sujet vivant, et la pratique sur des patients réels peut compromettre la sécurité du patient. Ainsi, cela limite l’exposition pratique que les étudiants reçoivent pendant leur cursus.

Les formateurs sont également limités dans la façon dont les dysfonctionnements et les maladies peuvent être présentés dans les salles de classe: les outils de formation traditionnels peuvent parfois être inefficaces et inadaptés quant à la formation aux maladies rares, ou bien aux combinaisons de pathologies (par exemple, la combinaison d’une maladie de la pupille avec une maladie du nerf crânien et une maladie d’un muscle de l’oeil).

La réalité virtuelle (RV) apporte une réponse efficace et pertinente aux problématiques de formation et d’enseignement actuelles. Des simulateurs de formation en réalité virtuelle ont été développés pour être utilisés par les formateurs et les étudiants et dans le cadre de l’ophtalmologie, notamment sur les thèmes suivants : l’anatomie oculaire, la pupille, la mobilité oculaire ou encore les voies visuelles.

Les systèmes et concepts complexes peuvent être modélisés avec précision pour faciliter l’apprentissage et amener une meilleure compréhension. Les sujets complexes, comme les voies visuelles, peuvent être représentés de façon beaucoup plus réaliste et précise grâce à la réalité virtuelle (et la réalité augmentée). Ainsi, cela permet aux élèves de comprendre plus rapidement plutôt que de devoir reconstruire un modèle comparable dans leur tête à partir de représentations 2D.

La réalité virtuelle permet aux étudiants d’acquérir de l’expérience et une pratique précieuse, sans forcément toucher un patient ou un cadavre. Les structures et les fonctions sont reproduites de façon réaliste, dans un environnement virtuel, ce qui permet de reproduire, de pratiquer et de comprendre les fonctions anatomiques à l’infini.

Grâce à la réalité virtuelle, les formateurs peuvent choisir parmi un nombre illimité de dysfonctionnements et de pathologies, et demander à leurs étudiants d’établir un diagnostic sur un patient virtuel. Un instructeur peut également combiner plusieurs maladies et créer des cas rares de patients pour lesquels les étudiants peuvent s’exercer et ainsi être sensibilisés au diagnostic particulièrement difficile.

EyeSim - patient virtuel dans lequel sont injectées diverses pathologies

Un autre avantage de la réalité virtuelle pour la formation est la possibilité d’utiliser les simulateurs aussi bien avec des plateformes mobiles (tablettes) qu’avec des casques de réalité virtuelle (type HTC Vive ou Oculus Rift) ou bien des systèmes plus avancés (projection 3D, salles immersives …).

Des applications plus avancées permettent de simuler comment les médicaments et l’éclairage affectent les dysfonctionnements de la pupille. Certaines applications sont pilotées par l’étudiant avec un “instrument interactif” (une réplique de la lampe ophtalmologique utilisée dans les examens ophtalmologiques), donnant ainsi un sentiment de réalisme très poussé.

Le développement et la démocratisation de la réalité virtuelle (et de la réalité augmentée) dans le milieu médical est un atout qui permet d’améliorer qualitativement et quantitativement la formation et la pratique. Pouvoir répéter à l’infini une manipulation, sans limite, et dans un environnement semblable à la réalité, est un avantage décisif pour l’apprentissage.

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