Réalité virtuelle collaborative pour la formation chirurgicale basée sur des cas

L’éducation chirurgicale traditionnelle repose sur des modèles anatomiques, des manuels, des images 2D et la formation sur cadavres. Un projet pilote à l’Université de Bonn a exploré si la réalité virtuelle immersive pouvait améliorer l’apprentissage basé sur les cas en chirurgie thoracique en utilisant des données CT réelles de patients.

Feodorovici P, Sommer N, Bergedieck P, Lingohr P, Kalff JC, Schmidt J, Arensmeyer JC. (2024) Développement et test pilote d’un système de réalité virtuelle collaborative pour l’éducation en chirurgie thoracique. Surgery Open Science 10 : 100088. doi:10.1016/j.sopen.2024.10.008

Conception et mise en œuvre du système

Un système VR mobile a été construit à l’aide de matériel grand public. Cinq postes de travail équipés de cartes graphiques modernes et de casques Oculus ont été montés dans une armoire roulante, permettant une installation partout sur le campus. Chaque poste de travail lançait Medical Imaging XR, affichant des reconstructions CT volumétriques en temps réel sous forme d’hologrammes 3D interactifs. Étudiants et instructeurs se rencontraient dans des salles virtuelles partagées, chaque participant se déplaçant librement autour du jeu de données pour examiner des cas de traumatisme, d’infection ou d’oncologie sous tous les angles.

Aperçu schématique de la session d’enseignement en VR.

Procédure d’enseignement

Pendant un cours de deux heures, de petits groupes d’étudiants ont exploré des cas cliniques, notamment des fractures de côtes avec pneumothorax et des nodules pulmonaires. Les enseignants ont guidé la session au début, avant de laisser le contrôle aux étudiants pour une exploration autonome. L’expérience ressemblait à l’apprentissage traditionnel par cas, mais avec l’anatomie du patient entièrement représentée en 3D immersive plutôt que sur des écrans 2D ou des modèles plastiques statiques.

Expérience et retours des étudiants

Soixante-dix étudiants de quatrième année ont complété la première phase pilote. La plupart n’avaient aucune expérience préalable avec la réalité virtuelle, mais 77,14% ont trouvé le système intuitif à utiliser. Le mal des transports en VR était rare, survenant chez moins de 6% des participants.

L’effet éducatif était fort : 98,57% ont déclaré que la RV avait amélioré leur compréhension de l’anatomie par rapport aux méthodes conventionnelles, et 88,57% ont estimé avoir appris de manière plus efficace. Le format a également suscité un fort engagement, 97,14% décrivant l’expérience comme agréable.

Résultats de l’évaluation de l’enseignement en VR.

Intégration et applications futures

Les étudiants ont fortement soutenu l’intégration de la VR dans le cursus médical plus large. Plus de 81% pensaient que la VR a sa place dans les cours d’anatomie préclinique, tandis que 94,29% approuvaient son utilisation dans la formation clinique. Beaucoup pensaient également que la VR pourrait en partie remplacer les approches traditionnelles et permettre une participation à domicile. Plus de 90% ont encouragé l’expansion de l’infrastructure VR à l’université.

Combler le fossé entre théorie et pratique

Cette étude pilote démontre que l’enseignement collaboratif en RV en temps réel est techniquement réalisable avec un équipement accessible et est bien accepté par les apprenants. Il offre un moyen de visualiser spatialement les données chirurgicales, d’améliorer la compréhension anatomique et d’élargir la capacité d’enseignement sans augmenter les besoins en ressources physiques.

L’expérience immersive comble le fossé entre la théorie et la pratique, permettant aux étudiants d’interagir avec l’anatomie du patient de manière auparavant possible uniquement en milieu clinique réel.

Présentation d’une fracture costale en série avec dislocation de fragments (à gauche) et hémato-pneumothorax consécutif (à droite).

Une solution évolutive pour l’éducation chirurgicale

La RV immersive offre une solution évolutive et peu coûteuse pour l’éducation chirurgicale des diplômés, améliorant la compréhension, l’engagement et le raisonnement spatial. Les études futures mesureront les résultats d’apprentissage objectifs et exploreront une intégration plus large dans les programmes médicaux, y compris l’apprentissage asynchrone et à domicile.

Le projet établit un précédent pour l’utilisation de la RV collaborative comme composante standard de l’éducation chirurgicale, combinant accessibilité, interactivité et technologie immersive pour améliorer la formation des diplômés.