Décryptage #3 | Rupture[s]

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Envie d'aller plus loin dans la réalité virtuelle au service de la chirurgie dentaire ? Écoutez le podcast !

Les étudiants en chirurgie dentaire peuvent s’exercer sur virteasy, un simulateur qui facilite leur entrainement a ux gestes et aux diagnostics.

Enseignant-chercheur en informatique, Ludovic Hamon peut ajouter à son CV une expérience inhabituelle : il a minutieusement réduit une dent, millimètre cube après millimètre cube, en vue de la pose d’une couronne.

« C’était une catastrophe » reconnaît-il en souriant « mais l’exercice m’a permis de mesurer à quel point le geste est précis ».

Heureusement, le patient n’était qu’un mannequin nommé « fantôme » et la dent était en résine. Si le chercheur s’est mis dans la peau d’un étudiant en chirurgie dentaire, c’est pour perfectionner le simulateur Virteasy, sur lequel Ludovic Hamon et son équipe collaborent étroitement avec la société HRV. Voici comment il en est arrivé là.

« Au départ, j’ai constaté que les équipements permettant de capturer les mouvements pour créer des images de synthèse étaient assez peu utilisés dans le domaine de l’apprentissage, contrairement aux domaines du sport ou de la chirurgie », explique-t-il. « Et surtout, les données liées à ces mouvements sont encore aujourd’hui trop peu exploitées : votre coude est-il bien positionné ? Votre geste est-il trop lent ? Trop erratique ? » Ludovic Hamon et ses anciens doctorants Quentin Couland et Jean Delest Djadja, ayant respectivement soutenu leur thèse en 2020 et 2023, ont mis au point des techniques, protocoles et systèmes capables d’évaluer des gestes techniques de façon automatique, afin qu’un enseignant puisse avoir un retour rapidesur les travaux pratiques qu’ils enseignent.

Cette plateforme aurait pu être utilisée pour évaluer des compétences aussi diverses que celles liées à un TP de biologie ou un lancer de fléchettes.

Le chercheur a préféré observer le tissu d’entreprises de la région. C’est ainsi qu’il a commencé à collaborer avec HRV, une société localisée à Laval (53), spécialisée dans la simulation médicale et industrielle.

Un patient qui fournit des retours

Le simulateur Virteasy offre aux étudiants en chirurgie dentaire l’opportunité de travailler sur une représentation 3D de la bouche. Les dispositifs dits haptiques, notamment le bras à retour d’effort qui remplace la fraise et la turbine, leur permettent d’avoir la sensation de toucher physiquement les dents en 3D. La collaboration entre le Laboratoire d’Informatique de l’Université du Mans (LIUM), la faculté de chirurgie de Nantes, le Centre de Recherche en Éducation de Nantes et HRV a donné lieu à la création du projet EVAGO, qui a débuté en janvier 2022, et dont l’objectif est double : l’amélioration dans Virteasy de l’évaluation des gestes techniques et l’intégration pérenne du simulateur virtuel et haptique au sein du cursus de formation dentaire.

« Par exemple, lorsqu’un dentiste s’occupe d’une dent, sa main doit trouver un point d’appui. Ce peut être une autre dent ou la gencive. Les jeunes étudiants ont tendance à s’appuyer sur le nez ou sur l’oeil, ce qu’il ne faut évidemment pas faire en réalité. Les techniques d’évaluation développées via EVAGO corrigeront immédiatement leurs gestes. Autre exemple : les étudiants se penchent souvent trop en avant, alors que seule la tête doit légèrement bouger pour adopter le bon angle de vue sur la dent à soigner. Virteasy indiquera que la posture est mauvaise. »

Au-delà du développement de l’outil lui-même, le projet met l’accent sur l’intégration du simulateur dans les enseignements. « Certains projets de recherche commettent une erreur fondamentale en mettant au point la solution, avant de la mettre en contexte et de l’évaluer. Nous essayons de faire en sorte que l’interaction entre l’institution, les enseignants, les étudiants et nous mêmes soit permanente, afin de maximiser les chances d’intégrer le simulateur au sein des cursus universitaires ».
Enfin, l’un des objectifs est aussi de reproduire les gestes techniques, en utilisant un avatar en 3D.

Le concept connait un beau succès : les créneaux disponibles sur l’année pour que les étudiants s’exercent sur Virteasy sont complets. Les premiers résultats laissent penser qu’ils ont acquis des compétences supplémentaires au moment où ils doivent intervenir sur des fantômes.

Ludovic Hamon, enseignant-chercheur en informatique et porteur du projet EVAGO (Environnement Virtuel pour l’Assistance à l’Apprentissage du Geste en Odontologie)
Laboratoire d’Informatique de l’Université du Mans [LIUM].