Réalité virtuelle en médecine » Applications et perspectives
Publié le : 12.01.2024 | Durée de lecture : 8 minutes
Environ 80 organes, 200 os et plusieurs milliers de kilomètres de vaisseaux sanguins – le corps humain est incroyablement complexe. Les médecins doivent bien connaître ce système, en reconnaître les différentes composantes et les distinguer avec précision. La santé et souvent la vie de leurs patients en dépendent.
C'est là qu'intervient la réalité virtuelle (VR) en médecine. Grâce à des simulations VR réalistes, les médecins et le personnel médical peuvent améliorer leurs compétences et vivre et s'entraîner virtuellement à des scénarios médicaux complexes afin d'agir de manière plus efficace et plus sûre pour les soins cliniques quotidiens.
Dans le contexte médical, cette technologie a déjà de nombreuses applications : Elle améliore la formation du personnel médical, permet des diagnostics plus précis grâce à l'imagerie 3D, sert de traitement efficace contre la douleur et aide la rééducation. Dans le domaine de la psychothérapie, la VR aide à traiter les troubles anxieux et le SSPT. Le traitement à distance via la VR permet d'accéder à des soins médicaux dans des régions isolées. En outre, la VR favorise l'information des patients, soutient la recherche par le biais de simulations et permet de découvrir le monde moléculaire de la recherche pharmaceutique.
Certains de ces domaines sont abordés plus en détail ci-après. D'une manière générale, on peut dire que la réalité virtuelle contribue de manière impressionnante à l'amélioration des soins aux patients, de la formation et de la recherche en médecine, pour autant que l'on dispose des moyens et de la volonté de l'utiliser.
Qu'est-ce que la réalité virtuelle ?
La VR est une réalité générée par ordinateur qui permet de vivre une expérience plus immersive à l'aide de casques VR et de technologies spéciales. La réalité virtuelle crée un environnement artificiel qui génère une expérience semblant réelle grâce à des stimuli visuels, sonores et parfois haptiques.
L'un des domaines où il est quasiment vital que les formations initiales et continues soient à la pointe du progrès est la médecine. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), plus de 40 millions de nouveaux professionnels de la santé (médecins, infirmiers, etc.) seront nécessaires dans le monde d'ici 2030. Le modèle de formation traditionnel, où les cours sont dispensés par des enseignants dans des amphithéâtres pleins, ne permet plus de répondre à cette demande.
Dans ce contexte, la réalité virtuelle (VR) offre un moyen efficace et efficient d'améliorer la formation initiale et continue. Une étude d'Accenture Consulting a ainsi montré que les étudiants en médecine mémorisent 70 % en plus après une formation VR et font en général preuve de plus d'engagement.
Pourquoi la VR n'est pas déjà appliquée depuis longtemps ?
Jusqu'à présent, les coûts de développement et d'adaptation du logiciel aux besoins du secteur médical ont empêché son introduction à grande échelle - mais cela est en train de changer. Par exemple, plusieurs fournisseurs de logiciels VR développent déjà des contenus VR spécifiques, comme des simulations d'entraînement, en collaboration avec différents établissements de santé et entreprises, tandis que des spécialistes VR comme HTC VIVE fournissent le matériel correspondant.
Pendant les études : apprentissage interactif sur un modèle en 3D
Les possibilités d'utilisation commencent dès les études de médecine qui, aujourd'hui encore, sont souvent marquées par des cours théoriques et des illustrations en deux dimensions dans les manuels. L'utilisation de la VR permet désormais de réaliser des visualisations 3D fascinantes qui présentent l'anatomie humaine de manière plus claire et contribue ainsi à former à l'apprentissage anatomique. Les étudiants peuvent découvrir les principes physiologiques et les processus internes de l'organisme humain de manière visuellement tangible. Au lieu d'un enseignement frontal ennuyeux, cette forme d'apprentissage innovante permet de faire un voyage captivant à travers le corps humain et d'aborder les contenus de manière interactive, les organes pouvant être observés sous différents angles. Cette expérience immersive permet d'avoir un aperçu pratique sans compromettre la sécurité des patients.
Simulations proches de la pratique pour le personnel médical
Mais limiter l'utilisation de la VR aux études ne rend pas justice à ses possibilités, loin de là. Pour les médecins et les autres professionnels de la santé, il est par exemple essentiel de répéter sans cesse certaines procédures afin de s'entraîner aux processus et aux compétences pertinents et de pouvoir les rappeler en appuyant sur un bouton. La VR permet de simuler des scénarios quotidiens proches de la réalité ainsi que des situations extrêmes plutôt improbables, mais possibles. Le personnel médical a ainsi la possibilité de s'entraîner dans un environnement virtuel sécurisé en vue d'une situation d'urgence réelle et de rejouer les scénarios les plus divers jusqu'à ce que les gestes soient maîtrisés. Les compétences et les connaissances peuvent ainsi être exercées sans que des patients ou des équipements coûteux ne soient impliqués.
Futur de la formation chirurgicale
Concernant la formation chirurgicale en particulier, les futurs chirurgiens s'entraînent encore sur les corps humains de donneurs. Mais la réalité virtuelle offre des possibilités supplémentaires pour des simulations d'opérations réalistes afin de s'entraîner aux étapes et aux techniques chirurgicales. Les médecins peuvent répéter différentes techniques et procédures dans des environnements virtuels autant de fois qu'ils le souhaitent, tout en expérimentant les effets de leurs décisions en temps réel, ce qui leur permet d'améliorer leur compréhension et leurs compétences de manière ciblée et continue. Cette approche innovante promet une évolution dans la formation chirurgicale.
La réalité virtuelle (VR) a de multiples applications dans la pratique. De la préparation détaillée d'interventions chirurgicales à l'information interactive des patients en passant par des approches innovantes dans le traitement des maladies mentales, la VR ouvre de nouveaux horizons au monde médical. Les points suivants explorent ces applications plus en détail.
L'utilisation de la réalité virtuelle (VR) dans la chirurgie et la planification des opérations a le potentiel de révolutionner la précision des interventions. Grâce aux technologies VR, les chirurgiens peuvent créer des modélisations 3D proches de la réalité d'un corps humain et obtenir des informations détaillées sur ses structures anatomiques.
Présentation réaliste des images et des données
Avant une intervention, les médecins reçoivent une multitude de données qui peuvent être représentées de manière intelligente à l'aide de la VR. La technologie permet de combiner les données nécessaires avec des images et de les représenter de manière fidèle à la réalité. La recherche a même mis au point des procédés permettant de transformer en temps réel en espaces virtuels tridimensionnels des images issues de la tomographie assistée par ordinateur, initialement représentées en deux dimensions.
Cela permet aux chirurgiens d'observer la partie du corps à opérer sous différents angles et de la faire pivoter autant de fois qu'ils le souhaitent. Ils peuvent ainsi simuler et s'entraîner virtuellement aux procédures les plus complexes, ce qui renforce à la fois leurs compétences et leur confiance en eux. De plus, cette approche permet d'identifier et d'analyser à l'avance les défis potentiels.
En outre, la VR permet également aux chirurgiens de collaborer au-delà des frontières géographiques. Les experts peuvent se réunir dans des salles d'opération virtuelles pour discuter ensemble de cas complexes et partager leur expertise. Cela favorise le partage des connaissances et permet une formation continue dans un contexte médical global.
Collaboration sans frontière et opérations à distance
De même, grâce à la réalité augmentée et à la technologie 5G, il est déjà possible de réaliser des opérations dites à distance, où les chirurgiens ou chirurgiennes participent virtuellement et en temps réel à une opération depuis un autre endroit. Ils peuvent par exemple assister avec des connaissances spécialisées ou même dessiner des lignes virtuelles pour une interface via des lunettes VR. Un premier pas vers une nouvelle ère de la médecine !
Globalement, l'intégration de la réalité virtuelle dans la chirurgie et la planification des opérations ouvre de nouvelles perspectives pour des interventions médicales plus précises, plus sûres et plus efficaces. L'utilisation de cette technologie promet non seulement des progrès dans la formation, mais aussi une amélioration continue des soins aux patients grâce à une planification et une exécution innovantes des opérations.
La réalité virtuelle (VR) s'est imposée comme un outil prometteur dans le diagnostic et le traitement des maladies mentales. Dans ce domaine, la nature immersive de la VR ouvre de nouvelles voies aux thérapeutes pour concevoir des interventions efficaces.
Approches thérapeutiques innovantes : thérapie par exposition virtuelle
Dans le traitement des phobies, du syndrome de stress post-traumatique (SSPT) et de l'anxiété, la VR permet une simulation contrôlée de situations déclenchantes. Les thérapeutes peuvent créer des environnements virtuels personnalisés dans lesquels les patients peuvent confronter et gérer leurs peurs. Cette approche thérapeutique, connue sous le nom de thérapie d'exposition virtuelle, offre un environnement sûr et maîtrisé pour que le patient puisse faire face progressivement à des situations stressantes.
En outre, la VR permet de mieux surveiller et adapter la thérapie. Grâce à l'intégration de capteurs dans les systèmes VR, les thérapeutes peuvent surveiller les réactions physiologiques des patients en temps réel. Cela permet d'adapter la thérapie de manière plus précise afin de répondre aux besoins individuels et aux progrès de chaque patient.
Coach virtuel en thérapie par engagement social
Un autre domaine d'application remarquable de la VR est la thérapie par engagement social, qui aide les personnes souffrant de troubles d'anxiété sociale. Dans ce cas, les patients mettent des casques VR et interagissent avec un coach virtuel qui leur demande d'accomplir différentes tâches sociales.
Cette thérapie s'est avérée efficace pour surmonter l'anxiété sociale et offre une possibilité automatisée de soutenir les participants sans nécessiter la présence physique d'un médecin formé.
En Grande-Bretagne, la thérapie dite d'engagement social est déjà utilisée par le service national de santé (NHS) et est également proposée par des prestataires de soins privés. D'autres études cliniques basées sur la VR portent sur le traitement du vertige, du stress post-traumatique (SSPT), de la dépression et du trouble obsessionnel-compulsif (TOC). Le caractère automatisé de cette thérapie représente un progrès important, puisque des collaborateurs formés, capables d'installer le casque VR, peuvent effectuer les séances.
Pont entre réalité et intervention thérapeutique
L'utilisation de la réalité virtuelle en psychiatrie s'étend également à la formation des thérapeutes. Les futurs psychologues peuvent expérimenter des situations proches de la réalité grâce à l'utilisation de la VR et développer leurs capacités à gérer différents états de santé mentale.
Dans l'ensemble, l'intégration de la VR dans le diagnostic et le traitement des maladies mentales ouvre des voies innovantes pour soutenir efficacement les patients et améliorer les résultats thérapeutiques. La réalité virtuelle crée un pont entre le monde réel et l'intervention thérapeutique, ce qui a le potentiel d'augmenter l'efficacité et l'accessibilité des soins de santé mentale.
Un autre domaine d'application important de la réalité virtuelle (VR) dans la pratique médicale est l'information et le suivi des patients. La VR permet aux patients de découvrir des informations médicales complexes de manière claire et compréhensible.
L'utilisation de casques VR permet aux patients de visualiser des modèles 3D interactifs de leur propre corps afin de développer une compréhension plus approfondie de leur maladie. Cela est particulièrement utile dans les cas de contextes anatomiques complexes ou d'interventions chirurgicales, car les patients sont mieux informés et peuvent prendre des décisions éclairées concernant leurs soins de santé.
La nature immersive de la VR permet en outre de visualiser à l'avance les procédures et les thérapies médicales. Les patients peuvent être guidés virtuellement à travers différentes phases d'une intervention, ce qui réduit l'anxiété et favorise la confiance dans le processus médical. Cela contribue à améliorer l'expérience des patients et à accroître la coopération dans l'observance des plans thérapeutiques ainsi que la participation active des patients à la gestion de leur propre santé.
En outre, la VR offre la possibilité de plonger les patients dans des environnements virtuels qui peuvent avoir des effets positifs sur leur santé mentale. Des scénarios relaxants ou des promenades virtuelles peuvent être utilisés comme éléments de soutien dans le cadre de la thérapie, notamment lors de traitements de longue durée ou de la rééducation.
L'utilisation de la réalité virtuelle (VR) et de la réalité augmentée (AR) ouvre des perspectives fascinantes dans le traitement de la douleur. Les progrès révolutionnaires de ces technologies ouvrent des voies innovantes pour le contrôle et la gestion de la douleur. Une application fondamentale réside dans la distraction des sensations douloureuses.
En plongeant les patients dans des mondes virtuels ou en intégrant des éléments générés par ordinateur dans leur environnement réel (AR), ils déplacent le point focal de leur attention, ce qui peut contribuer à réduire la perception de la douleur.
Plonger dans des mondes virtuels pour se distraire de la douleur
Des études menées au Chelsea and Westminster Hospital NHS Foundation Trust ont par exemple montré que les applications VR sont particulièrement efficaces pour soulager l'anxiété et la douleur des enfants dans les services de traumatologie ou aux Urgences. Les jeunes patients entrent dans une salle virtuelle à l'aide d'un casque VR et y voient par exemple des images d'un lieu relaxant ou suivent une méditation guidée pendant qu'ils subissent un traitement potentiellement douloureux.
Une autre approche prometteuse consiste à utiliser la VR et l'AR pour se détendre et réduire le stress. Les environnements virtuels peuvent être conçus pour avoir un effet relaxant et apaisant. Les sons apaisants et les expériences immersives favorisent non seulement la relaxation, mais réduisent également le niveau de stress, ce qui peut avoir un effet positif sur le traitement de la douleur.
Ces résultats positifs s'étendent également aux unités de soins intensifs, où une amélioration de la qualité du sommeil a été constatée.
Visualisations personnalisées pour plus d'émotions positives
De plus, ces technologies offrent la possibilité d'intégrer la physiothérapie et l'entraînement physique. Les exercices et les jeux interactifs en réalité virtuelle permettent aux patients de se concentrer sur les mouvements thérapeutiques tout en prenant plaisir à l'environnement virtuel. En proposant des tâches ou des jeux stimulants, on attire l'attention du patient sur des activités cognitives, ce qui peut réduire la perception de la douleur.
En outre, la VR permet des visualisations thérapeutiques dans lesquelles les patients peuvent vivre des scénarios positifs. Pendant la visualisation, l'accent est mis sur les émotions positives, la relaxation et la promotion des ressources mentales. Cette forme d'exercice d'imagination mentale peut favoriser la gestion de la douleur et influencer positivement l'attitude face à la douleur. La nature personnalisée de la visualisation thérapeutique permet aux thérapeutes d'adapter l'environnement virtuel et les éléments d'accompagnement en fonction des besoins et des objectifs individuels du patient.
Les progrès constants de la technologie VR ont un impact significatif dans le paysage médical. Les lunettes et les simulations VR sophistiquées permettent des interventions chirurgicales plus précises et des scénarios de formation plus réalistes. Grâce à l'intégration de l'haptique et de la visualisation 3D, les chirurgiens disposent d'un environnement immersif pour une planification chirurgicale précise.
Parallèlement, l'AR (réalité augmentée) et la MR (réalité mixte) gagnent en importance. Ces technologies augmentent la réalité grâce à des informations numériques et ouvrent de nouvelles possibilités en matière de diagnostic, en affichant par exemple des images médicales complexes directement dans le champ de vision des médecins.
Protection des données et éthique : un exercice d'équilibriste
L'introduction de la VR en médecine soulève toutefois des questions importantes en matière de protection des données et d'éthique. Ainsi, il ne fait nul doute que les données des patients doivent absolument être protégées avec soin dans des environnements virtuels. En même temps, il faut des directives claires pour le traitement de ces informations sensibles.
Dans la simulation de scénarios médicaux, l'éthique joue en outre un rôle, en particulier lorsqu'il s'agit de représentations réalistes de patients et d'interventions. En effet, dans quelle mesure les simulations peuvent-elles être authentiques et détaillées ? Dans quelle mesure les patients virtuels peuvent-ils être représentés de manière authentique pour ne pas ressembler à des patients réels ?
C'est un exercice d'équilibriste. D'une part, les simulations les plus réalistes possibles améliorent la formation, mais d'autre part, les limites éthiques doivent être respectées afin de préserver une certaine sensibilité vis-à-vis des patients et de leurs proches. C'est pourquoi une évaluation minutieuse des avantages et des risques, ainsi qu'une discussion approfondie et des directives claires sont indispensables lorsqu'il s'agit d'utiliser le potentiel positif de la réalité virtuelle en médecine de manière éthiquement responsable.
Le coût et l'accessibilité restent des défis
Concernant un large déploiement de la VR en médecine, malgré les progrès de la technologie, le coût et l'accessibilité de la VR en médecine sont des défis qu'il faut surmonter. D'autant plus que l'acquisition d'un équipement VR moderne et de haute qualité ainsi que la formation complète du personnel peuvent représenter des investissements non négligeables, selon l'application souhaitée.
Le défi consiste donc à trouver des solutions rentables pour que les petites cliniques, les centres de santé ruraux et les établissements aux ressources limitées puissent également profiter des possibilités techniques de pointe.
Il existe déjà aujourd’hui plusieurs exemples concrets de l’utilisation de la réalité virtuelle dans la pratique médicale. Cette technologie est notamment expérimentée dans de nombreux endroits dans la formation/l'entraînement aux pratiques médicales et de la prise en charge des troubles psychiques.
> CHU d'Ulm : entraînement opératoire sur un cœur virtuel
Le CHU d’Ulm a ainsi créé un cœur humain virtuel tridimensionnel sur lequel les futurs médecins peuvent s’entraîner à poser une valve mitrale artificielle. Des lunettes 3D permettent de visualiser l’intérieur du cœur en trois dimensions lors d’opérations cardiaques mini-invasives, ce qui permet d’opérer des valves défectueuses par une minuscule ouverture – l’intervention étant pilotée via un écran.
> Université de Chemnitz : simulation opératoire en réalité mixte
À l’Université de Chemnitz, les futurs chirurgiens peuvent s’exercer à poser une prothèse de hanche grâce à la réalité mixte. Bien qu’ils opèrent dans un environnement virtuel, ils utilisent de vrais instruments et reçoivent également un retour haptique. En effet, lors d’une telle intervention, le forage de l’orifice destiné à accueillir la prothèse est l’un des moments les plus critiques de l’opération. Grâce à une fraise spécialement modifiée, ils creusent dans le monde réel le canal nécessaire dans l’os, tout en voyant à travers le casque VR comment la fraise virtuelle perce l’os, pendant qu’ils manipulent le bras robotisé. La fraise elle-même simule les mouvements du corps du patient, en tremblant et en vibrant – un peu comme une perceuse qui s’enfonce dans un mur.
> Aux États-Unis : traitement des phobies par la technologie VR
Aux États-Unis, le Virtual Reality Medical Center est spécialisé dans le traitement des phobies à l’aide de la technologie VR. On y traite des phobies telles que la peur de l’avion, du vide, la claustrophobie, l'arachnophobie, les troubles paniques ou encore le stress post-traumatique. Les patients apprennent à contrôler leur peur dans des mondes virtuels, et le traitement se fait par étapes. Comme au Massachusetts General Hospital, les patients sont progressivement exposés à leurs peurs dans l’univers virtuel. La VR permet une adaptation individuelle du traitement aux besoins et aux progrès de chaque patient.
> King's College : thérapie de la paranoïa dans un bar virtuel
À Londres, on explore également l’utilisation de la réalité virtuelle dans le traitement des phobies. L’Institute of Psychiatry du King’s College se consacre, entre autres, à la thérapie de la paranoïa. Dans le cadre de cette thérapie, les patients entrent dans un bar virtuel, où ils doivent interagir avec des avatars artificiels. Les psychologues utilisent ces avatars comme intermédiaires pour communiquer avec les patients. Dans cet environnement simulé, les patients sont confrontés à leurs angoisses sociales, tandis qu’en arrière-plan, d’autres clients virtuels du bar parlent d’eux ou se moquent d’eux. Cette approche innovante vise à préparer les patients à des situations sociales réelles et à les aider à surmonter leurs peurs.
Lorsqu’il s’agit de l’utilisation de solutions de réalité virtuelle dans le domaine médical, le choix du matériel et des logiciels appropriés doit être effectué avec soin et discernement. Voici donc cinq conseils pour obtenir les meilleurs résultats possibles :
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Validation clinique et fondement scientifique : Lors de la sélection de systèmes VR pour des applications médicales, il est essentiel qu’ils soient cliniquement validés et fondés sur des données probantes. Les produits doivent être étayés par des résultats de recherche et des données cliniques positives afin de garantir leur efficacité et leur sécurité.
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Ergonomie et intégration : L’ergonomie de la solution VR est un facteur déterminant. Elle doit pouvoir être intégrée de manière fluide aux processus médicaux existants afin d’assurer une utilisation sans heurts dans l’environnement clinique. Une interface utilisateur intuitive et une manipulation simple constituent des atouts importants.
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Adaptabilité à diverses applications : La solution VR choisie doit être suffisamment flexible pour s’adapter à différentes applications médicales. Qu’il s’agisse de planification chirurgicale, de formation du personnel médical ou de traitement des patients, la technologie VR doit être modulable et polyvalente.
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Programmes de formation complets : Il est recommandé d’investir dans des programmes de formation complets pour le personnel médical. L’intégration réussie de la VR repose non seulement sur une technologie de qualité, mais aussi sur un personnel formé capable d’en faire un usage efficace.
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Respect de la protection des données et des normes de sécurité : Il est impératif que la solution VR retenue respecte des politiques strictes en matière de protection des données et qu’elle réponde aux normes de sécurité les plus élevées. Les données médicales étant extrêmement sensibles, la protection des informations des patients doit constituer une priorité absolue.
L’avenir de la réalité virtuelle (VR) en médecine ne promet pas seulement des avancées technologiques passionnantes et des innovations fascinantes, mais pourrait également transformer la manière dont nous concevons et mettons en œuvre les soins de santé.
> Amélioration de l'haptique et de la sensorialité
Les prochaines années pourraient marquer une révolution dans le domaine de l’haptique et de la sensorialité des systèmes VR. Les progrès réalisés dans cette technologie permettraient une interaction plus réaliste et plus précise avec les environnements virtuels, en particulier lors de simulations médicales complexes telles que les interventions chirurgicales et les procédures diagnostiques.
> Intégration de l'IA et analyses de données
L’association de l’intelligence artificielle (IA) à la VR pourrait permettre une prise en charge médicale plus personnalisée et plus efficace. L’analyse des données en temps réel pourrait contribuer à développer des approches thérapeutiques sur mesure et à optimiser le processus décisionnel clinique. Les évolutions potentielles de la technologie VR n’auront pas seulement un impact sur la pratique clinique, mais auront également des répercussions importantes sur la recherche médicale.
> Recherche et Développement
Il est annoncé que la VR jouera un rôle clé dans l’accélération des processus de recherche et développement en médecine. Du développement pharmaceutique à la recherche anatomique, en passant par la simulation de mécanismes pathologiques complexes, les technologies VR pourraient ouvrir de nouvelles voies à l’innovation.
> Télésurveillance et télémédecine
L’intégration de la VR dans la pratique médicale pourrait ouvrir la voie à des formes améliorées de télésurveillance et de télémédecine. Les consultations virtuelles, les interventions chirurgicales à distance et la possibilité de prendre en charge des patients dans des environnements virtuels pourraient étendre l’accessibilité des soins médicaux, notamment pour les patients situés dans des zones reculées.