Covid-19 : comment le scan 3D fait avancer la formation médicale

 

mannequin

Les mannequins réalistes sont utilisés pour la formation aux tests diagnostiques du Covid-19, aux complications respiratoires, et bien plus. (Photo de Lifecast Body Simulation)


Par Andrei Vakulenko, Directeur du Développement Commercial chez Artec 3D

Aujourd'hui, tous les regards sont rivés sur les professionnels de santé. Alors que la pandémie de coronavirus fait rage, les médecins, infirmières et autres personnels soignants sont en première ligne pour soigner les malades, créer en urgence des protocoles de sécurité, et mettre au point des traitements contribuant à éradiquer le virus. Pendant ce temps, la future génération de professionnels médicaux apprend les spécificités du métier avant de participer à leur tour à la lutte contre les maladies.

La formation médicale se voit accélérée et enrichie par l'utilisation combinée des technologies de scan 3D, de l'impression 3D et de la réalité virtuelle. Ces outils ne cessent de gagner en popularité au sein de la communauté médicale - une tendance que la pandémie ne fait que renforcer.

De la dissection de cadavres virtuels numérisés en 3D...

Si la Covid-19 a développé l'enseignement en ligne et à distance, des étudiants de la faculté de médecine de Montpellier ont déjà l'habitude de cette forme d'apprentissage, en particulier quand ils doivent disséquer des cadavres, via des technologies de réalité virtuelle.

De vrais cadavres sont traditionnellement utilisés pour enseigner l'anatomie humaine et la dissection aux étudiants en médecine, mais des problèmes de disponibilité et de coût se posent souvent. Disséquer un cadavre est onéreux, d'autant plus que les étudiants inexpérimentés ne réussissent pas toujours du premier coup et peuvent abîmer voire détruire ce cadavre.

Guillaume Captier et Mohamed Akkari, deux chirurgiens du Laboratoire d'anatomie de la faculté de Montpellier, ont eu l'idée d'utiliser le scan 3D pour créer une application de formation à la dissection de cadavres. Afin de garantir le réalisme et la précision de l'exercice, toutes les étapes de la dissection ont été réalisées sur un vrai cadavre et ensuite numérisées à l'aide de scanners 3D, pour créer des modèles photoréalistes

Désormais, les étudiants s'entrainent à la dissection dans un environnement de réalité virtuelle montrant des cadavres ultraréalistes constitués de plusieurs couches de peau, de fascia et de muscle.

Grâce aux dispositifs haptiques, les élèves peuvent ressentir une résistance dans les instruments qu'ils utilisent pour pratiquer des dissections numériques. Ce projet pilote représente une forme d'apprentissage virtuel qui pourrait rapidement devenir populaire grâce aux économies qu'il permet et à son accessibilité aux étudiants à distance.

...à la simulation médicale sur des mannequins imprimés en 3D

Pendant ce temps, au Royaume-Uni, les hôpitaux NHS Nightingale n'ont eu d'autre choix que d'innover face à la propagation de la Covid-19. Dès le début de l'épidémie, les respirateurs sont devenus indispensables au traitement des cas de Covid-19 les plus graves. Toutefois, dans les situations d'urgence, la précision est cruciale et peut constituer un défi pour les infirmières et les médecins débutants.

Deux semaines à peine avant que le Royaume-Uni ne se confine, les hôpitaux NHS Nightingale ont reçu des mannequins hyperréalistes à des fins médicales.

Pour créer ces mannequins, des volontaires vivants de tous âges, formes et origines sont scannées en 3D, afin d'obtenir un éventail de modèles de différentes taille, poids...

Ces scans sont ensuite imprimés en 3D puis utilisés pour créer des moules. Les touches finales, y compris l'ajout de poils (d'homme et de yak) sur les mannequins, ne fait qu'ajouter à leur réalisme.

Le scan et l'impression 3D servent également à reproduire des composants qui seraient extrêmement difficiles à mouler, telle la cage thoracique. Les mannequins ne se limitent pas à leur apparence incroyablement réaliste : ils ont atteint un niveau où ils peuvent avoir des capacités respiratoires et des fonctions internes, y compris le battement d'un pouls et une simulation de respiration. Chaque mannequin est également équipé d'une caméra enfoncée dans sa gorge et utilisée pour la formation à l'intubation.

Grâce aux mannequins scannés en 3D, les hôpitaux ont d'ores et déjà pu former des milliers de professionnels de santé aux soins liés à la Covid-19, et cela sans la pression de travailler sur un vrai patient et sans aucun risque d'une contamination.

Cette technologie 3D sert non seulement à améliorer la réactivité face à l'épidémie mais également à former un grand nombre de personnels soignants à utiliser des respirateurs, des ventilateurs et des incubateurs.

Ces deux cas offrent un aperçu du futur de la formation médicale. Chacun crée un environnement sûr et contrôlé pour la formation médicale, en éliminant la pression subie par les étudiants pour « réussir du premier coup ». La pandémie de Covid-19 accélère indubitablement ce genre d'avancées, et la présence du scan 3D dans la formation médicale se renforce au fur et à mesure que notre monde se numérise.