Immersive Learning Environment
for Spatial Cognition in AnatomoPathology
« Learn-SCAP » : lames virtuelles et modélisation 3D en univers de réalité virtuelle pour l’enseignement et l’évaluation des pratiques de confrontation microscopie-macroscopie en Anatomie et Cytologie Pathologiques
A. UGUEN (1-3), P. COURTEL-SOURDEAU (4,5), S. LE YAOUANQ (5,6), P.-A. BEAL (5), M. COURGEON (5).
(1) Service d’Anatomie et Cytologie Pathologique, Centre Hospitalier Régional et Universitaire de
Brest, 5, Avenue Foch, 29609, Brest cedex, France
(2) Inserm UMR 1227, LBAI, Université de Bretagne Occidentale, Faculté de Médecine et Sciences de la
Santé de Brest, 22, Avenue Camille Desmoulins, 29238 Brest, France
(3) CESIM Santé de Brest, Université de Bretagne Occidentale, Faculté de Médecine et Sciences de la
Santé de Brest, 22, Avenue Camille Desmoulins, 29238 Brest, France
(4) ENIB- Ecole Nationale d’Ingénieur de Brest, 945 Avenue du Technopôle, 29280, Plouzané, France
(5) CERVVAL, 245 Rue René Descartes, 29280, Plouzané, France
(6) E-MEDYS, 245 Rue René Descartes, 29280 Plouzané, France
Carrefour Pathologie Digital 2020 (Société Française de Pathologie)
Introduction
Le raisonnement en Anatomie et Cytologie Pathologiques repose, outre sur l’interprétation des lésions microscopiques à l’échelle tissulaire et cellulaire, dans la contextualisation de ces lésions dans l’espace anatomique de l’organe pathologique et dans le corps du patient. La corrélation entre les données macroscopiques et microscopiques et la considération des lésions à l’échelle d’un ensemble de lames intéressant un organe ou un groupe d’organes plutôt que d’une lame unique sont souvent primordiales, notamment dans un but histopronostique de grading-staging en pathologie cancéreuse (limites d’exérèse, diamètre et volume tumoraux, proportions relatives de différents grades, localisations réciproques de différentes lésions). Cette corrélation entre les aspects lésionnels macroscopiques et microscopiques nécessite un exercice mental d’orientation et de représentation spatiale des lésions pour lequel il n’existe, à notre connaissance, aucun modèle de simulation. Le besoin d’un tel model est néanmoins réel tant dans une démarche qualité d’étude et d’amélioration de la reproductibilité de cet exercice de corrélation spatiale macro-microscopique que dans une démarche pédagogique dans l’enseignement du raisonnement en Anatomie et Cytologie Pathologiques selon différents niveaux de spécialisation dans la discipline (étudiant, clinicien, chirurgien, pathologiste junior ou confirmé).
Objectifs
Notre objectif était de construire le premier outil d’étude et d’enseignement par la simulation de corrélation macroscopique-microscopique en Anatomie et Cytologie Pathologiques nommé « Learn-SCAP » (Learning Spatial Cognition for Anatomical Pathology).
Méthodes
Nous avons exploité les possibilités de numérisation apportées par les scanners de lames d’histopathologie par les scanners d’objets tridimensionnels ainsi que les possibilités offertes par la réalité virtuelle pour générer et confronter les images microscopiques et macroscopiques de pièces opératoires analysées dans le service d’Anatomie et Cytologie Pathologiques du Centre Hospitalier Régional et Universitaire de Brest.
Résultats
Les documents microscopiques (lames virtuelles) et macroscopiques (modèles virtuels tridimensionnels) ont été importés dans le logiciel Learn-SCAP développé spécifiquement dans une optique de confrontation macroscopique et microscopique en Anatomie et Cytologie Pathologiques par la société Cervval (France). Learn-SCAP repose sur une interface Web et permet la construction en un mode tuteur ainsi que la mise en œuvre en un mode apprenant d’exercices paramétrables constituant des scénarios d’apprentissage contextualisé en Anatomie et Cytologie Pathologiques, faisant appel à l’interprétation microscopique des lames virtuelles et à leur manipulation-orientation dans l’espace par rapport à des objets macroscopiques, en interface 2D et 3D en univers de réalité virtuelle. Learn-SCAP autorise une mise en œuvre en enseignement présenciel en salle de classe ainsi qu’une utilisation à distance sur écran et/ou en casque de réalité virtuelle selon un système d’identifications par comptes tuteurs et apprenants permettant l’accès à des fonctionnalités différenciées et un monitoring des performances des apprenants dans une optique d’entrainement, de suivi et d’évaluation.
Discussion
La différence d’échelle entre le niveau tissulaire et cellulaire des lésions microscopiques et leurs conséquences anatomiques et cliniques d’un point de vue macroscopique rend la démonstration visuelle de leur exercice de confrontation difficile. Le recours à la simulation à partir de documents numériques microscopiques et macroscopiques générés en pratique diagnostique anatomopathologique et leur confrontation en un même univers de réalité virtuelle permet la visualisation, la répétition et l’évaluation des pratiques dans cet exercice de confrontation. L’outil Learn-SCAP est, à notre connaissance, le premier outil de simulation permettant cette confrontation microscopique et macroscopique. Outre un outil pédagogique pour la discipline Anatomie et Cytologie Pathologiques, Learn-SCAP offre l’opportunité d’une utilisation à visée d’évaluation qualité des pratiques professionnelles permettant pour la première fois la répétabilité et l’étude de la reproductibilité de cet exercice de confrontation microscopique et macroscopique. Des applications dans l’interaction entre pathologistes et cliniciens-chirurgiens dans la démarche de confrontation anatomo-clinique conditionnant les choix thérapeutiques chez les patients sont également envisageables à travers de cet outil innovant sous réserve d’études de validation adéquates futures.
Conclusion
A travers Learn-SCAP, nous avons développé, à notre connaissance, le premier outil de simulation, enseignement et évaluation des pratiques en termes de confrontation microscopique-macroscopique en Anatomie et Cytologie Pathologiques.
Partenaires du projet :
