Interface praticien - nouvelles technologies en orthopédie dento faciale : apport des sciences cognitives

Practitioner-new technology interface in dentofacial orthopedics : contribution of cognitive sciences

• Auteur / Autrice : Masrour Makaremi
• Direction : Bernard N'Kaoua
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences cognitives et Ergonomie - Option Sciences Cognitives
• Date : Soutenance le 23/06/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sociétés, politique, santé publique (Talence, Gironde ; 2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Bordeaux population Health
• Jury : Président / Présidente : Thomas Boraud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernard N'Kaoua, Thomas Boraud, Philippe Allain, Olivier Sorel, Wendy Mackay
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Allain, Olivier Sorel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Orthodontie

Réseaux neuronaux (physiologie)

Réalité virtuelle

Environnement numérique de travail

Mots clés libres

Environnement numérique

Réalité virtuelle

Expertise perceptive

Réseau de neurone convolutive

Interprétabilité

Orthopédie dento-Faciale orthodontie

Orthodontie

Digital environment

Virtual reality

Perceptual expertise

Convolutional neural network

Interpretability

Dentofacial orthopedics

Orthodontics

Résumé

Cette thèse aborde, sous l’angle des sciences cognitives, la question de l’optimisation de l’interface entre les nouvelles technologies et le praticien en orthopédie dento-faciale. Elle interroge notamment l’impact de la transition numérique et digitale sur la perception des données paracliniques par l’orthodontiste et, par conséquent, sur le processus de prise de décision. Notre travail s’articule autour de deux axes :Le premier étudie l’impact de la transition numérique sur la perception et l’utilisation par l’orthodontiste de modèles virtuels en 3D des arcades dentaires.L’analyse de l’estimation des distances par les orthodontistes sur des modèles numériques en 3D des arcades dentaires a mené à au moins trois constats :- que les distances mesurées sur les modèles virtuels ont été surestimées ;-que la performance de l’estimation des distances est moins bonne sur les modèles virtuels que sur les modèles réels ;-que la charge mentale de l’estimation des distances sur des modèles orthodontiques est significativement plus élevée lorsque l’opération est réalisée sur des modèles virtuels que sur des modèles réels.Le second axe explore la manière dont l’interprétabilité des réseaux de neurones convolutives peut contribuer à une meilleure compréhension des interactions entre les différentes régions anatomiques crânio-faciales en fonction de la sévérité de la rétrognathie mandibulaire. Notre étude confirme que le morphotype pathologique de la rétrognathie mandibulaire est étendu au-delà de la mandibule mais également que, au travers de l’amplitude de la rétrognathie mandibulaire, une cinétique croissante du score de classification et de la surface discriminante apparaît sur la surface du crâne.

This thesis addresses from the perspective of cognitive science, the issue of optimizing the interface between new technologies and the dentofacial orthopedic practitioner.In particular, it questions the impact of the digital transition on the perception of paraclinical data by the orthodontist and, consequently, on the decision-making process. Our work is articulated around two axes :The first one studies the impact of the digital transition on the orthodontist's perception and use of 3D virtual models of dental arches.Analysis of orthodontists' estimation of distances on 3D digital models of dental arches led to at least three findings:- distances measured on the virtual models were overestimated.- performance of distance estimation is worse on virtual models than on real models.- mental load of distance estimation on orthodontic models is significantly higher when the operation is performed on virtual models than on real models.The second axis explores how the interpretability of convolutional neural networks can contribute to a better understanding of interactions between different craniofacial anatomical regions depending on the severity of mandibular retrognathia. Our study confirms that the pathological morphotype of mandibular retrognathia is extended beyond the mandible but also that, through the amplitude of mandibular retrognathia, increasing kinetics of the classification score and discriminative surface appear on the skull surface.