Un simulateur de réalité virtuelle entraîne les injections

L'administration d'injections intramusculaires nécessite une connaissance de l'anatomie humaine, la maîtrise de la technique et des précautions de biosécurité. Pour faciliter cette formation, des chercheurs de l'École de soins infirmiers (EE) et de l'École polytechnique (Poli) de l'USP ont développé un simulateur de réalité virtuelle capable d'enseigner l'identification de l'emplacement et l'application correcte des médicaments.

« Nous avons pensé à développer ce simulateur dans le but d'entraîner la capacité à effectuer des médicaments intramusculaires dans la région ventroglutéale, un muscle considéré comme 'gold standard' car plus sûr, exempt de nerfs et de vaisseaux importants, ainsi que moins douloureux », rapporte Regina Célia Diogo, boursière postdoctorale à l'EE et première auteure de l'étude. Publié dans la revue Teaching and Learning in Nursing, l’ouvrage présente le développement et une première évaluation de la technologie.

La région ventroglutéale est formée par les muscles fessiers moyen et petit et, bien qu'elle soit considérée comme l'une des zones les plus sûres pour une application intramusculaire, elle est encore peu utilisée en pratique clinique. « Les professionnels ont du mal à trouver des points anatomiques et à délimiter cette région », précise Regina Diogo. Selon le chercheur, le manque de connaissance des points anatomiques fait que les professionnels continuent à utiliser le muscle dorsoglutéal, ce qui peut endommager le nerf sciatique. La population ignore également que cette région constitue une alternative pour l'application des médicaments.

La formation virtuelle complète les cours en personne

Le simulateur fonctionne grâce à une application de réalité virtuelle qui reproduit un centre de santé et présente un patient virtuel. L'image du patient est alignée sur un mannequin physique, sur lequel l'utilisateur pose ses mains. Le système reconnaît les mouvements et permet de délimiter la zone d'application de manière similaire à la procédure effectuée en personne.

Selon Ricardo Nakamura, professeur d'ingénierie et d'informatique à Poli et l'un des auteurs de l'article, jusqu'à présent, il est possible de parcourir le scénario virtuel, de toucher le patient, de délimiter la zone d'application, de tenir et de positionner la seringue. « Encore faut-il qu'un triangle apparaisse comme retour d'information au professionnel, indiquant qu'il l'a correctement délimité et qu'il peut appliquer le médicament au centre du triangle, qui est le bon endroit selon la technique », ajoute Regina.

La réalité virtuelle offre un environnement dans lequel l'étudiant peut s'entraîner autant de fois que nécessaire. La simulation élimine également le besoin de matériel jetable tel que des seringues, des aiguilles et des gants. « L'étudiant peut le répéter plusieurs fois, sans utiliser de matériel jetable, sans polluer l'environnement, ce qui contribue à la durabilité » souligne l'auteur.

« La réalité virtuelle aide par exemple les élèves qui ont plus de difficultés à s'exposer. Ils peuvent s'entraîner seuls, répéter autant de fois qu'ils le souhaitent et ils n'ont pas besoin d'être dans un laboratoire. Ils peuvent être dans une salle de classe, n'importe où, à condition d'avoir des lunettes », explique Regina Célia Diogo.

Le simulateur a été conçu pour compléter les cours pratiques en présentiel. L'objectif du projet est d'offrir aux étudiants une opportunité de formation et de permettre de répéter certaines étapes en dehors du laboratoire. « L'étude conclut que la technologie doit compléter les cours pratiques et les activités cliniques, et non les remplacer », explique le chercheur.

Le projet est une étude méthodologique de développement d'un outil pédagogique numérique en cinq étapes : analyse, planification, conceptualisation, modélisation, mise en œuvre et évaluation. Poli est entré dans la phase de modélisation et de développement technologique.

Selon Nakamura, la proposition à long terme est d'incorporer dans le simulateur toute la liste de contrôle adoptée par EE pour la formation : depuis l'interaction initiale, la préparation, l'application et l'élimination de la seringue. « Actuellement, nous nous concentrons sur l'étape de délimitation de la zone d'application, qui est l'un des aspects de la technique qui suscite le plus de doutes », explique le professeur.

Défis technologiques

L'une des limites de la version actuelle est l'absence de sensation de toucher sur le corps du patient virtuel. « Cela est nécessaire pour pratiquer la délimitation, mais les appareils permettant de produire cette sensation sont coûteux et permettent souvent de simuler uniquement le toucher d'un point, pas d'une surface », explique Nakamura.

Les chercheurs ont donc choisi d’utiliser le mannequin physique, aligné avec le patient virtuel, une stratégie utilisée dans certains simulateurs de formation en santé. La solution comporte cependant des défis technologiques, notamment l’alignement entre le mannequin et le patient virtuel. « Dans le simulateur, nous utilisons l'interaction directement avec les mains, ce qui provoque certaines difficultés lorsqu'une main est très proche de l'autre ou qu'elles se chevauchent », commente le professeur.

Selon Ricardo Nakamura, il faut également améliorer la triangulation entre le mannequin, le patient virtuel et l'interaction avec les mains de la personne qui fait l'injection. « Grâce à ces améliorations, nous disposerons d'une version permettant un entraînement à la délimitation et au moins une première interaction d'application du médicament. »

Le projet est en phase d'évaluation du prototype, qui consiste à démontrer et à utiliser le simulateur pour recueillir des suggestions et des critiques. «Nous l'avons déjà testé auprès des étudiants et ce que nous constatons, c'est que les gens aiment beaucoup la technologie», raconte Régina Célia Diogo.

Tous les prototypes seront évalués par des professeurs spécialisés dans les laboratoires d’éducation, de santé des adultes, de technologie et d’enseignement des compétences. L’outil sera ensuite testé auprès du public cible, composé de professionnels et d’étudiants de premier cycle du domaine de la santé. «Le résultat que nous espérons est que le simulateur puisse compléter l'enseignement des compétences en matière de santé», déclare l'auteur.

La recherche est financée par la Fondation de soutien à la recherche de l'État de São Paulo (Fapesp) et fait partie du projet postdoctoral de Regina Célia Diogo. L'équipe comprend également Maria Fernanda Ruschel, Lucas de Souza Santos, Rosely da Silva Martins Liberatori, Ricardo Nakamura et Paula Cristina Nogueira. (Avec des informations du Jornal da USP)