Sujet : « Développement et évaluation d’un simulateur immersif pour la formation d’opérateurs en anesthésie locorégionale échoguidée »
Mots clés : Interaction-Homme-Machine, Réalité Virtuelle, Fidélité des interactions, Simulation médicale.
Contexte
Ce stage s’inscrit dans l’axe de recherche du laboratoire IBISC autour de la simulation médicale. Il sera réalisé dans le cadre d’un projet de recherche en partenariat avec le Centre Hospitalier Sud Francilien (CHSF) et financé par Genopole.
Problématique et objectifs
Les simulateurs basés sur les technologies de la réalité virtuelle permettent d’améliorer de façon significative la formation des professionnels de santé [4, 6]. Ces outils permettent la formation des compétences techniques et psychomotrices nécessaires pour leurs tâches (ex. maniement des instruments, confection des nœuds, dissection de tissus). Cependant, il y a actuellement un manque de lignes directrices pour définir les niveaux appropriés de fidélité d’interaction pour ces systèmes. Dans ce contexte et dans le cadre d’un projet de recherche en collaboration avec le CHSF, nous envisageons d’étudier la fidélité des interactions dans un simulateur du geste d’insertion d’aiguille guidé par échographie pour former des opérateurs en anesthésie locorégionale. La problématique à traiter dans ce stage concernera la conception des interfaces utilisateur nécessaires pour la réalisation de ce geste et d’étudier leur impact sur l’expérience utilisateur. Les interactions de deux outils différents seront simulées : les interactions de l’aiguille avec les tissues traversés pendant son insertion et les interactions de la sonde de l’échographe avec la surface de la peau. Les objectifs pédagogiques du simulateur consistent à former l’apprenant à maitriser la coordination main/œil pendant la réalisation du geste. Pour réaliser ce travail, nous nous appuierons sur nos études préliminaires sur le sujet [1, 2, 3, 4, 5] et sur le simulateur virtuel d’insertion d’aiguille [5, 7] et le premier prototype de simulateur d’anesthésie locorégionale échoguidée que nous avons déjà développé (figure 1) au sein de notre équipe. Ce travail permettra d’apporter davantage de réponses concernant la conception d’outils immersifs pour l’apprentissage des gestes techniques en médecine.
Travail à réaliser
- Réaliser une étude de l’état de l’art du domaine,
- Améliorer le premier prototype du système. Le stagiaire pourra se baser sur les développements déjà réalisés au sein de l’équipe,
- Réaliser une évaluation du système. Celle-ci consistera par exemple à évaluer les choix des techniques d’interaction conçues et/ou les différentes technologies adoptées,
- Publier les résultats dans une conférence nationale ou internationale.
Compétences et qualités requises
Bonne maîtrise de la conception/programmation (si possible Unity/C#, C++), connaissance des interactions 3D, des dispositifs haptiques et de la méthodologie de conception centrée utilisateur, goût pour la recherche, le travail d’équipe et les échanges pluridisciplinaires.
Conditions du stage
Le stage se déroulera au laboratoire IBISC (équipe IRA²). Une plateforme expérimentale (plateforme EVR@) et des EV pour la simulation chirurgicale sont mis à disposition. Le stagiaire sera en interaction avec des doctorants et d’autres stagiaires de l’équipe. Il sera également convié à participer à certaines réunions avec les partenaires du projet et à faire des observations sur le terrain au CHSF.
Durée : 6 mois (entre Février – Septembre, selon disponibilités)
Gratification minimale légale (environ 560€/mois)
Contact
Merci de faire parvenir une lettre de motivation, un CV, les relevés de notes du Master 1 et/ou Master 2, et deux lettres de recommandations recherche à : Amine CHELLALI (MCF Univ. Évry, IBISC équipe IRA2) – amineDOTchellaliATunivDOTevryDOTfr – tél 01 69 47 75 33
Laboratoire IBISC EA 4526 – Équipe IRA2, entrée par le 36 Rue du Pelvoux 91080 EVRY-COURCOURONNES
Références
[1] Wang, J., Chellali, A., Cao, C.G.L. (2016) Haptic Communication in Collaborative Virtual Environments. Human Factors, Sage Journals HAL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01223967
[2] Mentis, H.M., Chellali, A., Cao, C.G.L., Schwaitzberg, S.D. (2016) A Systematic Review of the Effect of Distraction on Surgeon Performance: Directions for Operating Room Policy and Surgical Training Surgical Endoscopy, 30 (5), pp. 1713-1724, Springer HAL : https://hal.archives-ouvertes.fr/IBISC/hal-01186411
[3] Benyahia, S., Nguyen D.V., Chellali, A., Otmane, S. (2015) Designing the User Interface of a Virtual Needle Insertion Trainer. In the proceedings of the International Conference of the Association Francophone d’Interaction Homme-Machine, IHM 2015, Toulouse, France HAL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01218720
[4] Chellali, A. Mentis, H. Miller, A., Ahn, W., Arikatla, V.S. et al. (2016) Achieving Interface and Environment Fidelity in the Virtual Basic Laparoscopic Surgical Trainer. International Journal of Human-Computer Studies, 96, pp.2237, Elsevier HAL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01344244
[5] Ricca, A. Chellali, A. (2016) Interaction fidelity in virtual simulators: two navigation techniques for a virtual biopsy trainer. In the proceedings of the ACM International Conference of the Association Francophone d’Interaction Homme-Machine, IHM, Fribourg, Switzerland HAL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01384326
[6] Yiannakopoulou, N. Nikiteas, D. Perrea and C. Tsigris, (2015) Virtual reality simulators and training in laparoscopic surgery. International Journal of Surgery, 13: 60-64
[7] Ricca A, Chellali A, Otmane S (2020) Comparing touch-based and head-tracking navigation techniques in a virtual reality biopsy simulator. Virtual Reality, https://doi.org/10.1007/s10055-020-00445-7 HAL : https://hal-univ-evry.archives-ouvertes.fr/hal-02861408
Figure 1 : simulateur virtuel d’insertion d’aiguille utilisant une interface haptique et simulateur d’anesthésie locorégionale écho-guidée.
- Date de l’appel : 04/01/2021
- Statut de l’appel : Pourvu
- Contact coté IBISC : Amine CHELLALI (MCF Univ. Évry, IBISC équipe IRA2)
- Sujet de stage niveau Master 2 (format PDF)
- Web équipe IRA2
