Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
La simulation médicale est une méthode pédagogique indispensable pour amener les étudiants des filières médicales et paramédicales à s’exercer en toute sécurité, pour eux-mêmes et le patient. Sa diffusion, de la formation initiale à celle tout au long de la carrière, nécessite des outils d’entraînement adaptés au niveau de qualification de chacun et, dans des disciplines très différentes. Cet article propose d’analyser les enjeux actuels du développement et de l’amélioration continue de simulateurs en santé. Un retour d’expérience sur l’intégration de la fabrication additive, au sein d’un centre de simulation universitaire, est illustré pour répondre à ces enjeux.
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Vincent LEMARTELEUR : Ingénieur virtualisation & modélisation 3D MédiTICE - Centre de simulation en santé iLumens Paris Nord, Université de Paris, 20 quater, rue du Département, 75018 Paris, France
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Laurent TAPIE : Maître de conférences – Habilité à diriger des recherches – Directeur-Adjoint de l’URB2i - Unité de Recherche en Biomatériaux Innovants et Interfaces – URB2i-UR4462, Université de Paris – Université Sorbonne Paris Nord, 1, rue Maurice-Arnoux, 92120 Montrouge, France
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Patrick PLAISANCE : Professeur des universités – Praticien hospitalier – Directeur d’iLumens - Centre de simulation en santé iLumens Paris Nord, Université de Paris, 20 quater, rue du Département, 75018 Paris, France
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Pierre-François CECCALDI : Professeur des universités – Praticien hospitalier – Directeur-Adjoint d’iLumens - Centre de simulation en santé iLumens Paris Nord, Université de Paris, 20 quater, rue du Département, 75018 Paris, France
INTRODUCTION
La simulation en santé est une méthode d’apprentissage récréant des situations de soins s’approchant de la réalité dans un environnement sécurisé. Les professionnels de santé peuvent ainsi se former ou réactualiser leurs connaissances sur des techniques et procédures de leurs spécialités médicales. À l’instar de la simulation de vol pour les pilotes d’aéronefs, la simulation médicale vise pour partie un apprentissage centré sur la répétition de gestes techniques et de procédures dans un environnement médical immersif. Cet environnement virtuel ou physique, voire augmenté, s’appuie sur des équipements mimant le comportement du patient et de sa physiologie et évitant tout risque de blessure. Ainsi, ces dernières années, des centres de simulation en santé se sont développés et implantés en milieu académique afin d’offrir des outils pédagogiques pour la formation initiale et continue des professionnels de santé.
La généralisation de cette méthode pédagogique a entraîné une expansion rapide du marché des simulateurs synthétiques avec une diversification de la demande, allant du modèle procédural pour apprendre les rudiments du diagnostic médical jusqu’à des simulateurs destinés à la gestuelle pour la chirurgie cardiaque. Cependant, le besoin pédagogique découlant des situations cliniques à mettre en œuvre est rarement satisfait par les produits actuels. Dans ce contexte, le besoin de simulateur haptique de haute fidélité est tout particulièrement nécessaire en chirurgie. La simulation chirurgicale sur modèle synthétique est amenée à prendre le relais du modèle humain ou animal, où les aspects éthique et économique se révèlent être des contraintes prégnantes. Néanmoins, les sensations haptiques que transmettent les simulateurs biologiques demeurent à ce jour le standard.
Les enjeux futurs de la simulation en santé portent alors sur le développement de simulateurs synthétiques permettant à la fois de fournir un rendu anatomique et haptique réaliste pour répondre à une gestuelle chirurgicale. En parallèle, le coût des simulateurs, leur maintenance et leur réactualisation représentent un poste de dépense en forte augmentation pour les gestionnaires de centre de simulation, ayant pour effet de limiter la diffusion et la généralisation de la simulation médicale dans les cursus initiaux de formations.
Sur ces fondements à la fois clinique, pédagogique et économique, les technologies de l’industrie 4.0, comme l’impression 3D, basées sur la personnalisation des produits et la fabrication à la demande, apparaissent comme une alternative pertinente dans la recherche de solutions aux problématiques pédagogiques des formations médicales. Ainsi, ces technologies offrent un moyen de développer des équipements personnalisés simulant des tissus sains ou pathologiques plus fidèles et intégrables aux simulateurs ou à un environnement de simulation. Cet article a pour objectif de présenter le concept et les enjeux de la simulation en santé en s’appuyant sur l’expérience du centre de simulation universitaire iLumens.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
fabrication additive simulation médicale simulateur sur-mesure simulateur haute-fidélité développement internalisé
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2. Le modèle universitaire iLumens
iLumens Paris Diderot est un centre de simulation rattaché à l’UFR de médecine de l’Université de Paris. Il accueille près de 7 000 usagers par an pour la formation initiale des futurs soignants mais aussi plusieurs diplômes universitaires destinés à la formation continue des professionnels de santé.
L’implantation d’une chaîne de production basée sur la fabrication additive a été conceptualisée dès 2017 avec deux objectifs :
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offrir de nouvelles activités pédagogiques principalement dans les domaines chirurgicaux en créant des simulateurs pour l’entraînement sur des pathologies rares ou des techniques complexes à mettre en œuvre (par exemple : revascularisation myocardique) ;
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concevoir et fabriquer des consommables pour s’affranchir d’une dépendance aux marchés de la simulation médicale et diminuer les coûts de maintenance des simulateurs.
2.1 Chaîne de production en fabrication additive
La chaîne numérique iLumens se structure autour de trois maillons (figure 7). Le maillon de numérisation, s’appuie sur les données anonymisées issues de l’imagerie médicale du patient fournies par les services hospitaliers de radiologie ou des données numérisées à partir d’un scanner 3D implanté au sein du centre de simulation. Ces données sont ensuite traitées sur des suites logicielles de traitement d’images dans le but de modéliser en 3D des pathologies des organes.
Le maillon de conception comporte les étapes de modifications du modèle 3D par des logiciels de CAO. La conception géométrique à réaliser aura été définie en amont, dans le cahier des charges, pour faire concorder le versant clinique et la problématique pédagogique. La validation par un groupe d’enseignants est préférable avant de passer à la fabrication. Cette supervision devient impérative lorsque les logiciels CAO sont utilisés pour la création ex nihilo des éléments d’un simulateur. Il existe en effet des situations (cœur, uretère, etc.) où il est plus simple de les concevoir en lien avec l’enseignant pour les rendre plus accessibles à l’exercice pédagogique que de s’en tenir à l’acquisition brute à partir d’images médicales. Au-delà, des modifications pour des raisons fonctionnelles sont...
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Le modèle universitaire iLumens
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ZIV (A.), WOLPE (P.R), SMALL (S.D.), GLICK (S.) - Simulation-Based Medical Education: An Ethical Imperative. - Simul. Healthc., 1(4), 252-256 (2006).
-
(2) - GABA (D.M.) - The future vision of simulation in health care. - Qual. Saf. Heal. Care, 13(Suppl 1), 2-10 (2004).
-
(3) - HAUTE AUTORITÉ DE SANTÉ (HAS) - Guide de bonnes pratiques en matière de simulation. - Has, p. 97 (2012).
-
(4) - YOUNG (S.) - To err is human. - n° 3 (2010).
-
(5) - JAMES (J.T.) - A new, evidence-based estimate of patient harms associated with hospital care. - J. Patient Saf., 9(3), 122-128 (2013).
-
(6) - BOET (S.), JAFFRELOT (M.), NAIK (V.N.), BRIEN (S.), GRANRY (J.C.) - La simulation en santé en Amérique du Nord : état...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
- 1 Outils logiciels
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2 Sites Internet
- 3 Événements
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4 Normes et standards
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5 Réglementation
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6 Annuaire
- 6.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive) 6.1.1 Matériel de simulation
- 6.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
- 6.3 Documentation - Formation – Séminaires (liste non exhaustive)
- 6.4 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
6.1.2 Jeux sérieux
6.1.3 Simulateurs sur mesure-patient
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