Assistance à l'Apprentissage de la Dextérité en Laparoscopie

Assistance to the Learning of Laparoscopic Gesture Dexterit

• Auteur / Autrice : Ninon Candalh-Touta
• Direction : Jérôme Szewczyk, Philippe Poignet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Robotique
• Date : Soutenance le 01/10/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des systèmes intelligents et de robotique (Paris ; 2009-....) - Laboratoire d'informatique, de robotique et de micro-électronique (Montpellier ; 1992-....)
• Jury : Président / Présidente : Vanda Luengo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Brice Gayet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Jannin, Tanneguy Redarce

Mots clés

Mots clés contrôlés

Coelioscopie

Robotique en médecine

Chirurgie assistée par ordinateur

Mots clés libres

Apprentissage

Laparoscopie

Dextérité

Guidage multi-sensoriel

Capacités psychomotrices

Décomposer les difficultés

Learning

Laparoscopie

Dexterity

Active guidance

Psychomotor skills

Résumé

La chirurgie laparoscopique est une chirurgie mini-invasive qui est devenue un standard pour certaines procédures tant elle présente de nombreux avantages pour le patient d'un point de vue esthétique et rémission post-opératoire. Malheureusement, la chirurgie laparoscopique s'accompagne aussi de difficultés d'ordre mécanique, visuel et ergonomique. L'apprentissage de cette chirurgie est alors long et difficile pour les internes en école de médecine. Traditionnellement, l'apprentissage se déroule au bloc opératoire, les internes assistant le chirurgien en naviguant la caméra par exemple. L'apprentissage sur patient réel est cependant stressant et ne laisse pas la possibilité de répéter les gestes. Selon la procédure, la courbe d'apprentissage peut-être très lente avec des conséquences sanitaires et financières significatives. Dans ces conditions, l'apprentissage en dehors du bloc opératoire devient nécessaire et des simulateurs de laparoscopie ont été développés. Malheureusement, les restrictions budgétaires et réglementaires ne permettent pas d'avoir des séances d'entrainement efficaces en dehors de la salle d'opération. Ainsi, la thèse présentée porte sur l'amélioration de la formation à la chirurgie laparoscopique lors de ces séances sur simulateur en dehors du bloc opératoire. Tout d'abord, il est apparu dans nos recherches que, durant les séances d'entrainement, les élèves étaient peu guidés dans leurs gestes et qu'ils n'avaient pas de retour quantitatif sur leur performance. Nous avons donc implémenté dans un premier temps un guidage kinesthésique qui se comporte comme un guide virtuel pour l'élève. Puis nous avons implémenté deux retours sensoriels (visuel et tactile) pour avoir cette fois-ci des élèves actifs dans la correction du geste laparoscopique. Ensuite, nous avons remarqué que l'élève lui-même est très peu considéré lors des séances d'entrainement où les exercices pratiqués sont standardisés. Nous avons alors proposé deux pistes pouvant mener à un apprentissage personnalisé : - Considérer les capacités psychomotrices des internes dans le processus d'apprentissage afin d'homogénéiser les groupes d'internes et faciliter l'enseignement ; - Décomposer les difficultés de la laparoscopie afin de palier le problème d'absence de gradualité des séances d'entrainement classiques.

Laparoscopic surgery is a minimally invasive surgery that becomes a standard for some procedures as its many benefits for the patient (esthetic and postoperative remission). Unfortunately, laparoscopic surgery also comes with mechanical, visual and ergonomic difficulties. Consequently, the learning of this surgery is long and difficult for the students in medical school. Traditionally, learning takes place in the operating room (ex: students assist the surgeon by navigating the camera). Operating a real patient is, however, very stressful and does not allow the possibility of repeating gestures. Depending on the procedure, the learning curve may be very slow with significant health and financial consequences. Under these conditions, learning outside of the operating room becomes necessary and laparoscopic simulators have been developed. Unfortunately, budget and time restrictions do not allow for effective training sessions outside of the operating room. Thus, the thesis presented concerns the improvement of laparoscopic surgery training during these simulator sessions outside of the operating room. First of all, it appeared in our research that during the training sessions, the students were not very guided in their actions and that they had no quantitative feedback on their performance. We first implemented a kinesthetic guidance as a virtual teacher for the student. Then we implemented two sensory feedbacks (visual and tactile) to have more active students in the correction of the laparoscopic gesture. Then we noticed that the student himself is not considered during the training sessions where the exercises are complex. Thus, we proposed two ideas to personalized the learning : - Consider the psychomotor skills of the students in the learning process in order to homogenize the groups of students and facilitate the teaching ; - Decompose the difficulties of laparoscopy to overcome the problem of lack of gradual training sessions.