Place de la simulation en sciences de sante

Anatomie et chirurgie spécialisés

Dans l’histoire de la médecine, notent dans un traité paru en 1963 « histoire de la médecine » que les maitres de la médecine de l’école d’Alexandrie, n’ont pu développer l’anatomie descriptive, et la physiologie expérimentale, que quand la dissection des cadavres a été autorisée par l’autorité de l’église chrétienne ; dans un premier temps la dissection concerne les cadavres de criminels, puis s’est généralisée dans les laboratoires d’anatomie à petite échelle(101). Ce mode d’apprentissage de l’anatomie a été un standard de formation et un passage obligatoire pour les étudiants de médecine, il est décrit dans toutes les anciennes facultés(102), on le retrouve déjà à la faculté de Laval depuis 1854. En Algérie, S. Hamoudi relate dans l’histoire du musée d’anatomie de la faculté de médecine d’Alger ce mode d’apprentissage : « le Docteur Baudens a dispensé le premier cours d’anatomie en 1833 à de jeunes médecins militaires, naissance de l’école de médecine en 1854 et création du laboratoire d’anatomie »(103).

On saisit cette opportunité pour rendre hommage au Pr S. Hamoudi qui nous a quitté novembre 2016, un des pionniers dans les facultés de médecine algériennes. Le cadavre a également été un support d’apprentissage des techniques de chirurgie ; l’inauguration de l’académie royale de chirurgie en France a eu lieu dès 1731 sous le règne de louis XV(104), celui-ci a encouragé et soutenu le développement de nombreuses écoles de chirurgie en France, permettant de s’exercer à la dissection et à l’apprentissage de nouvelles techniques chirurgicales. L’utilisation d’animaux a été également répandue dans l’apprentissage des chirurgiens dans les écoles de chirurgie, et dans le développement de nouvelles techniques de chirurgies, on citera l’expérience de la microchirurgie vasculaire, développé dès 1902 par Alexis Carrel sur des chiens, selon le principe de triangulation, et qui est encore la base de la chirurgie vasculaire aujourd’hui(105).

Auscultation cardio pulmonaire :

L’auscultation est née depuis que Laennec en 1816 a pensé à la transmission facile des sons dans la longueur des corps solides, ceci lui valut avec publications de plusieurs ouvrages à ce propos, la qualité de fondateur incontesté du concept auscultation. Depuis, l’apprentissage de l’auscultation a été évidemment une pierre angulaire dans la pratique médicale, comme en témoigne déjà en 1879 le traité d’apprentissage de l’auscultation et de la percussion par E.-J. WOILLEZ « L’importance donnée depuis plus de trente années, à l’étude scientifique de la percussion et de l’auscultation, oblige à ne pas limiter leur étude à la sémiologie pratique. Son côté clinique et pratique en restera toujours la base la plus sûre »(106).Trente-sept ans plus tard, le docteur Collongues présente le pneumoscope, mannequin d’auscultation pour l’apprentissage des étudiants en médecine, la première séance de présentation a eu lieu le 26 avril 1864 à l’Académie impériale de médecine, le mannequin pouvant générer quatorze bruits en regard de 14 points d’auscultation différents ; l’apprentissage de l’auscultation par simulation en pneumologie est mis en orbite(66). Le simulateur de l’auscultation cardiaque a connu un parcours plus long, et l’on ne pourra évoquer le simulateur d’auscultation cardiaque « Harvey » sans évoquer le parcours de l’homme dont il porte le nom : Pr W. Harvey Proctor MD, université de Georgetown.

Voici quelques paroles émanant de Pr Harvey Proctor résumant sa vision de la pratique médicale, particulièrement l’enseignement de la cardiologie : « Your ears are better than any test and don’t cost the patient a cent »1 ; il met l’accent sur la valeur qu’il accorde à l’apprentissage et la maitrise de l’auscultation cardiaque, de l’examen physique qu’il préfère aux explorations, en évoquant le rapport bénéfice coût ; il pense à apprendre à ses étudiants l’auscultation cardiaque, il cherche les méthodes les plus appropriées, il utilise même des séances d’écoute de musique classique, où l’exercice consiste en l’identification des instruments.« A good teacher has the ability to take the topic that he is discussing and put it in terms so simple that everyone can understand it.»2 il évoque les qualités pédagogiques de l’enseignant compétent. « I would say the greatest pleasure of my own life is to see people that I have had a part in developing become superb physicians and human beings. When one invests in people, the rewards keep coming back because of their accomplishments ».3 cette phrase résume la vision avec laquelle il a vécu, et explique la suite que va prendre le nom Harvey, sous l’aspect du simulateur d’auscultation cardiaque, développé par un de ses nombreux étudiants :Michael Douglas Gordon(108).

Le simulateur est conçu par M.D. Gordon, influencé par les travaux de son mentor, auquel il attribua le nom : « Harvey » ; le simulateur présente 27 sons d’auscultation cardiaque normaux et pathologiques, il est développé en collaboration avec « the Center for Research in Medical Education » university of Miami medical school, il est présenté pour la première fois en 1968 lors de « the American Heart Association Scientific Sessions » ; le simulateur permet l’auscultation aux quatre foyers, des bruits cardiaques normaux et pathologiques, la perception des pouls jugulaires et fémoraux, la prise de pression artérielle ; les bruits d’auscultation sont synchronisés avec le pouls et la respiration, le simulateur permet de combiner les bruits pathologiques pour apprendre à diagnostiquer nombreuses affections cardiaques. Pr Gordon a été parmi les pionniers et les mentors qui ont contribué au développement et à l’émergence de la simulation, comme technique pédagogique dans l’éducation médicale(109). On a appris avec beaucoup de tristesse son décès en juillet 2017 lors de la rédaction de ce chapitre, on saisit cette opportunité pour lui rendre un vibrant hommage à la hauteur de son mérite.

Réanimation cardio pulmonaire :

Les principes de la resuscitation cardio pulmonaire, en combinant des compressions cardiaques, avec ventilation d’air expiré par bouche à bouche sont établis par Peter Safar ; il présente ses travaux lors d’un congrès organisé en Norvège, par « the Scandinavian Society of Anaesthetists » en 1958, sous l’intitulé “ABC’s of Cardiopulmonary Resuscitation” (Airways, Breathing, and Partie Circulation) ; Bjorn Lind qui a assisté à la présentation, eut l’idée de solliciter la collaboration d’Asmund Laerdal fabriquant de jouets ; on lui demande de conceptionner un mannequin, taille réelle pour l’apprentissage de la technique de ressuscitation, en combinant compressions cardiaques et ventilation. De la coopération des trois hommes nait donc, le premier mannequin permettant l’apprentissage de la réanimation cardio pulmonaire, sous le nom de « Resusci Anne »(112,113). Pour l’histoire, Laerdal utilise le masque de « l’inconnue de la Seine », jeune fille décédée noyée en 1880 dans la Seine, à qui on a réalisé un masque mortuaire pour identification ultérieure, celle-ci n’a jamais été identifiée, et son masque est entré dans la postérité en rapport avec son sourire énigmatique, Bachelard en fait cette description : « Les yeux clos et les lèvres qui ont l’air de sourire et de souffrir»(114). En finalité, l’histoire de cette jeune fille aurait pu finir dans l’anonymat sans identité, le masque mortuaire était connu sous le nom de « l’inconnue de la Seine », 80 ans après, elle est entrée dans la postérité et a enfin porté un nom « Resusci Anne », elle a été décrite comme étant désormais, la femme la plus embrassée au monde(115).

En fonction des simulateurs

L’animal offre un modèle d’apprentissage idéal dans les spécialités chirurgicales, l’utilisation du porc en chirurgie ouverte et surtout laparoscopique, de par les similitudes anatomiques est un concept très développé dans les écoles de chirurgie ; il fait l’objet de publications dans toutes les spécialités. La similarité de l’anatomie de cet animal avec l’homme a certes des limites, mais la réaction des tissus lors de la dissection, ou de la suture est un atout d’un intérêt pédagogique. Les exemples sont multiples, la littérature en est abondante: utilisation de l’animal pour apprentissage de techniques en chirurgie digestive par voie laparoscopique allant de la cholécystectomie, aux sutures digestives et anastomoses, splénectomie ou fundoplicature oeso-gastrique (128), en chirurgie hépato biliaire(129), en uro- néphrologie tel néphrectomie ou greffe rénale(130), ou encore en chirurgie vasculaire et apprentissage des anastomoses vasculaires(131) ; nombreuses publications évoquent un raccourcissement de la courbe d’apprentissage après entrainement sur modèle porcin, son utilisation a également permis de développer des grilles d’évaluation en chirurgie type OSATS (Objective Structural Assessment Technical Skills), permettant de suivre la progression des étudiants(132), on peut citer à titre d’exemple la publication du réseau des hôpitaux universitaires du grand ouest France HUGO parue en 2016(133). L’intérêt d’utiliser le modèle in vivo réside dans le réalisme des tissus, le modèle permet l’entrainement à des incidents graves ou urgents, nécessitant une dextérité et une précision, l’on se retrouve alors dans la situation de l’apprentissage sans risque pour le patient. L’utilisation d’organes d’animaux pour analogies tissulaires et similitudes d’haptique dans l’apprentissage des sutures ou gestuelles chirurgicales est également très développé, l’apprentissage des sutures cutanées et gestuelle de base, pourrait se faire sur cuisse de poulet, pieds de porc et les anastomoses digestives sur des intestins.

Cependant l’utilisation de la dissection sur animal vivant, encore connue sous le terme de « Vivissection » tend à être de plus en plus limitée pour plusieurs contraintes : coût d’approvisionnement, gestion des animaux après utilisation, nécessité de personnel formé à l’anesthésie, et prise en charge des animaux ; mais surtout à l’action des associations de défense des droits des animaux. Aux Etats Unis d’Amérique, les facultés de médecine tendent à abandonner l’apprentissage aux laboratoires utilisant des animaux vivants ; en 2008 on répertorie uniquement huit facultés qui persistent dans l’utilisation de ce type d’apprentissage, alors qu’en 1994 soixante-dix-sept facultés sur cent vingt-cinq disposaient d’un laboratoire animalier pour l’apprentissage des étudiants de médecine ; l’argument avancé était en premier lieu inhérent aux coûts de gestion de ces laboratoires ; des facultés tel « Western and New York Medical College » argumentent ceci par le développement de méthodes innovatrices de remplacement, Bruce Jarrell vice doyen de la recherche à l’ « Université Maryland School of Medicine Baltimore », a conçu un centre de simulation chirurgical, préférant investir dans des simulateurs virtuels avec retour de force, et qui selon lui, assurent le même type d’apprentissage ; d’autres à l’instar de Julie Freischlag, responsable du laboratoire de chirurgie au « Johns Hopkins School of Medicine Baltimore Maryland » estime que le programme d’apprentissage sur animaux est capital pour les étudiants de médecine, elle avance que son laboratoire fonctionne avec 50 cochons /année, pour un montant annuel de fonctionnement de 75000 dollars, et que ceci est parfaitement gérable ; elle argumente que nulle autre méthode d’apprentissage: simulation numérique, virtuelle ou e-books ne pourrait remplacer un tissu vivant, le contrôle de l’hémorragie ne pouvant s’apprendre que dans les conditions du ‘’in vivo’’.

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Table des matières

REMERCIEMENTS
DEDICACES
1.PROBLEMATIQUE
2.PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE
2.1. Définitions de la simulation en sciences de sante
2.2. Place de la simulation en sciences de sante
2.3. Historique de la simulation en sciences de sante
2.3.1. En obstétrique
2.3.2. Anatomie et chirurgie
2.3.3. Auscultation cardio pulmonaire
2.3.4. Réanimation cardio pulmonaire
2.3.5. Anesthésie et Simulateurs corps entier
2.3.6. Simulation et jeu de rôles
2.4. Classification de la simulation en sciences de sante
2.4.1. En fonction des simulateurs
2.4.1.1. Simulation organique
2.4.1.1.1. Animal
2.4.1.1.2. Cadavre
2.4.1.1.3. Jeu de rôles, Patient simulé, standardisé ou instructeur
2.4.1.2. Simulation non organique
2.4.1.2.1. Simulation synthétique
2.4.1.2.1.1. Simulateurs procéduraux ou Task Trainers
2.4.1.2.1.2. Simulateurs patients avec interface de pilotage
2.4.1.2.2. Simulation électronique
2.4.1.2.2.1. Patient virtuel, réalité virtuelle et réalité augmentée
2.4.1.2.2.1.1. Patient virtuel
2.4.1.2.2.1.2. Réalité virtuelle
2.4.1.2.2.1.3. Réalité augmentée
2.4.1.2.2.2. Jeux sérieux ou Serious Games
2.4.1.3. Simulation hybride
2.4.2. En fonction de la fidélité
2.4.2.1. Basse fidélité
2.4.2.2. Haute-fidélité
2.5. Conception et organisation d’une structure de simulation en sciences de santé
2.5.1. Centre de simulation
2.5.1.1. Architecture des locaux
2.5.1.2. Acquisition des simulateurs
2.5.1.3. Ressources humaines
2.5.2. Simulation in situ
2.5.3. Ateliers de simulation délocalisés
2.5.4. Simulation mobile
2.6. Simulation en sciences de sante : état des lieux exhaustif de l’intégration de la technique pédagogique dans le monde
2.6.1. Amérique du nord
2.6.2. France
2.6.3. Maghreb
2.6.4. Algérie : Centre de simulation médicale Mostaganem
3.ETUDE PRATIQUE
3.1. POPULATION ET METHODES
3.1.1. Population, Sélection & protocole
3.1.1.2. Calcul de sujets nécessaires
3.1.1.3. Critères inclusion/exclusion
3.1.1.4. Randomisation
3.1.1.5. Protocole et Schéma de l’étude
3.1.1.6. Hypothèses de l’étude
3.1.2. Apprentissage pratique
3.1.2.1. Stage hospitalier : programme des stages annexe
3.1.2.2. Apprentissage Centre de simulation médicale Mostaganem
3.1.2.2.1. Déroulement du programme
3.1.2.2.1.1. Première période
3.1.2.2.1.2. Deuxième période
3.1.2.2.2. Description du Programme de l’apprentissage au centre de simulatio
3.1.2.2.2.1. Programme compétences « examens physiques »
3.1.2.2.2.2. Programme compétences « gestuelles procédurales
3.1.2.2.3. Logistique du programme au centre de simulation
3.1.2.2.3.1. Simulateurs
3.1.2.2.3.2. Matériel médical
3.1.2.2.3.3. Consommables
3.1.2.2.3.4. Formateurs
3.1.3. Evaluation des apprentissages
3.1.3.1. Première période
3.1.3.1.1. Evaluation des acquisitions théoriques (Annexe
3.1.3.1.2. Evaluation des acquisitions pratiques : ECOS 13 décembre 2016
3.1.3.2. Seconde période
3.1.3.2.1. Evaluation des acquisitions théoriques
3.1.3.2.2. Evaluation des acquisitions pratiques : ECOS 30 avril 2017
3.1.4. Etudes statistiques
3.1.4.1. Première période
3.1.4.1.1. Connaissances théoriques
3.1.4.1.2. Acquisitions pratiques
3.1.4.2. Seconde période
3.1.4.2.1. Connaissances théoriques
3.1.4.2.2. Acquisitions pratiques
3.2. RESULTATS
3.2.1. Résultats première période
3.2.1.1. Étude descriptive
3.2.1.1.1. Description de l’échantillon selon le sexe
3.2.1.1.2. Étude descriptive des acquisitions théoriques des deux groupes
3.2.1.1.2.1. Étude descriptive des acquisitions théoriques en rapport avec les compétences « examens physiques »
3.2.1.1.2.2. Étude descriptive des acquisitions théoriques en rapport aveccompétences « gestuelles procédurales »
3.2.1.1.3. Étude descriptive des acquisitions pratiques des deux groupes
3.2.1.1.3.1. Auscultation cardiaque
3.2.1.1.3.2. Auscultation pulmonaire
3.2.1.1.3.3. Touchers pelviens
3.2.1.1.3.4. Sutures
3.2.1.1.3.5. Sondages urinaires
3.2.1.1.3.6. Réanimation cardiopulmonaire nourrisson
3.2.1.1.4. Analyse en composantes principales
3.2.1.2. Analyse statistique inférentielle
3.2.1.2.1. Analyse comparative des connaissances théoriques
3.2.1.2.2. Analyse comparative des deux groupes d’étudiants en regroupant les compétences en rapport avec les « examens physiques » ou « gestuelles procédurales
3.2.1.2.3. Analyse comparative des deux groupes par compétence
3.2.1.2.3.1. Auscultation cardiaque
3.2.1.2.3.2. Auscultation pulmonaire
3.2.1.2.3.3. Touchers pelviens
3.2.1.2.3.4. Sutures
3.2.1.2.3.5. R.C.P Nourrisson
3.2.1.2.3.6. Sondages urinaires
3.2.1.2.4. Étude de la corrélation entre évaluation théorique et scores pratiques
3.2.2. Résultats évaluation seconde période
3.2.2.1. Etude descriptive
3.2.2.1.1. Etude descriptive des acquisitions théoriques des deux groupes avant et après apprentissage simulation
3.2.2.1.1.1. Etude descriptive des acquisitions théoriques en rapport avec les compétences « examens physiques »
3.2.2.1.1.2. Etude descriptive des acquisitions théoriques en rapport avec compétences « gestuelles procédurales »
3.2.2.1.2. Etude descriptive des acquisitions pratiques des deux groupes
3.2.2.1.2.1. Auscultation cardiaque
3.2.2.1.2.2. Auscultation pulmonaire
3.2.2.1.2.3. Touchers pelviens
3.2.2.1.2.4. Sutures
3.2.2.1.2.5. Sondages urinaires
3.2.2.1.2.6. Réanimation cardiopulmonaire nourrisson
3.2.2.1.3. Analyse en composantes principales
3.2.2.2. Analyses statistiques inférentielles
3.2.2.2.1. Analyse comparative des connaissances théoriques des deux groupes avant et après apprentissage par simulation
3.2.2.2.2. Analyse comparative des deux groupes d’étudiants en regroupant les compétences en rapport avec les « examens physiques » ou « gestuelles procédurales ».
3.2.2.2.3. Analyse comparative des deux groupes par compétence
3.2.2.2.3.1. Auscultation cardiaque
3.2.2.2.3.2. Auscultation pulmonaire
3.2.2.2.3.3. Touchers pelviens
3.2.2.2.3.4. Sutures
3.2.2.2.3.5. RCP Nourrisson
3.2.2.2.2.6. Sondages urinaires
3.2.2.2.4. Étude de la corrélation entre notes théoriques et scores pratiques concernant les compétences « examens physiques » et « gestuelles procédurales
3.3. DISCUSSION
3.4. CONCLUSION
Résumés
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES