Évaluation de la vidéo immersive dans la transmission des techniques chirurgicales pour la définition d’un nouveau standard. Vers un continuum pédagogique en associant l’intelligence artificielle

Abstract

La chirurgie de la main est complexe et techniquement exigeante à appréhender notamment du fait de son anatomie intriquée et de la précision requise. Il est recommandé au niveau global de former plus de chirurgiens pour répondre aux besoins de santés internationaux. La simulation a toute sa place dans le cursus d’apprentissage, mais malheureusement les outils sont parfois très onéreux. La vidéo s’est considérablement développée grâce à son accessibilité, toutefois, la qualité des images et la technique filmée pose régulièrement des problèmes. Il est ici envisagé le développement d’un nouveau standard de film pédagogique permettant dans un deuxième temps la création de simulateurs.

La méthode REVINAX a été utilisée pour évaluer son application dans des procédures chirurgicales du membre supérieur. L’opérateur porte un harnais surmonté d’un bras, équipé de deux caméras fixées sur un stabilisateur afin de capter en stéréoscopie son point de vue (première personne). Les vidéos ont ensuite été éditées, synchronisées, chapitrées et intégrées dans un environnement de Réalité Étendue pour réaliser des tutoriels immersifs. Les vidéos ont par ailleurs été traitées avec des algorithmes d’Intelligence artificielle (photogrammétrie pour la reconstruction statique, Gaussian Splatting pour la reconstruction dynamique) afin de réaliser les premières reconstructions volumétriques.

Quatre chirurgies ont été tournées (canal carpien, maladie de Dupuytren, doigt à ressaut, nerf ulnaire au coude). L’ergonomie de la captation tout comme l’expérience utilisateur en immersion sont excellentes. Une reconstruction volumétrique dynamique a été testée sur la vidéo du nerf ulnaire avec des algorithmes de Gaussian Splatting.

Nous savons que le point de vue première personne permet de diminuer les erreurs. Ceci est potentialisé lorsqu’il est projeté en réalité virtuelle. Les reconstructions volumétriques demandent un processus spécifique à mettre en place dès la captation afin d’augmenter la résolution nécessaire à l’apprentissage. Les tutoriels immersifs représentent un pas en avant vers la définition d’un nouveau standard dans le cadre de l’apprentissage associant blended learning et micro-learning. Leur disponibilité sur smartphone permet de transmettre nos connaissances à très grande échelle. Le compagnonnage chirurgical sera diffusé à grande échelle, avec une amélioration qualitative et interactive.

Il est envisageable de réaliser un précis de technique chirurgicale interactif. L’évolution rapide de l’Intelligence Artificielle laisse entrevoir à court terme la possibilité d’utiliser ces ressources vidéos immersives pour réaliser des reconstructions volumétriques avec lesquelles interagir pour créer des simulateurs accessible au plus grand nombre créant ainsi un continuum pédagogique depuis l’apprentissage mimétique au constructivisme.