Effet du retour haptique en réalité virtuelle sur la courbe d’apprentissage de la pose de cathéter échoguidée

Résumé

La pose de cathéter intraveineux périphérique est l’une des procédures médicales invasives les plus souvent pratiquées dans les hôpitaux. Cependant, le taux de réussite demeure assez faible et l’incapacité de bien placer le cathéter peut épuiser les ressources des soins de santé, retarder le diagnostic et le traitement du patient, et entraîner de graves conséquences de santé chez le patient. L’échoguidage constitue une solution bien établie pour faciliter l’insertion de l’aiguille et du guidage du cathéter dans la veine cible. Bien que l’échoguidage augmente le taux de réussite considérablement, il faut que le praticien soit capable de bien manipuler la sonde et le cathéter ensemble en plus de bien coordonner ses mouvements avec l’interprétation de l’image échographique. Une formation efficace est donc un aspect important pour la réussite de la procédure. Des simulateurs de formation en réalité virtuelle permettent de pratiquer de telles procédures et des dispositifs haptiques médicaux permettent de simuler le retour de force qu’on ressentirait lors d’une vraie procédure. Plusieurs études se concentrent sur le réalisme ou la performance de ces simulateurs haptiques mais négligent l’impact des simulateurs sur la capacité de l’usager à acquérir les compétences requises. L’objectif de cette recherche est d’évaluer l’effet du retour haptique sur l’apprentissage lors d’une formation en réalité virtuelle à l’insertion de cathéter guidée par échographie. Nous proposons un simulateur haptique en réalité virtuelle développé pour enseigner la procédure et en faire l’évaluation périodique. L’étude s’appuie sur une comparaison entre les courbes d’apprentissage de deux groupes de participants, l’un se servant du simulateur avec le retour de force haptique activé et l’autre avec le retour de force haptique désactivé, pour déterminer si l’haptique permet un apprentissage plus efficace de la procédure. Une méthodologie basée sur une analyse de la courbe d’apprentissage permet de surveiller l’évolution des performances au fil du temps de manière objective. Une étude usager a été menée auprès de 31 participants novices dans la procédure d’insertion de cathéter veineux périphérique échoguidée. Chaque participant a été assigné aléatoirement à une formation dans le simulateur avec ou sans retour haptique au cours de trois séances espacées d’une semaine. Chaque participant a suivi un scénario de formation interactif avec le simulateur pour apprendre chaque étape de la procédure, et trois séances d’évaluation de leur performances. Les métriques de performance comprenaient le temps d’exécution de la procédure, le nombre de tentatives d’insertion de l’aiguille, l’angle d’insertion de l’aiguille, le taux d’erreur, le taux de suivi de l’aiguille, l’économie de mouvement de la sonde et l’économie de mouvement de l’aiguille. Les deux groupes ont démontré des améliorations significatives pour toutes les métriques de performance à l’exception du taux d’erreur et de l’angle d’insertion de l’aiguille. Les résultats ont démontré que le retour haptique a permis une amélioration de performance plus rapide au niveau des compétences en termes de maintien d’angles d’insertion d’aiguille constants. Cependant, le groupe haptique a effectué plus de tentatives d’insertion d’aiguille et a démontré une économie de mouvement plus faible pour l’aiguille. Une évaluation de l’expérience utilisateur a démontré que le retour haptique contribue à un meilleur sens d’implication et une meilleure perception des capacités d’examen. Les résultats suggèrent que le retour de force haptique est une approche prometteuse pour la formation aux tâches impliquant un degré élevé d’exploration et de coordination oeil-main. Un article soumis à la conférence ISMAR 2026 présente le développement du simulateur haptique et les résultats de l’étude usager. Celui-ci fait l’objet du CHAPITRE 4 de ce mémoire.

Date	19 août 2026
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Simon Drouin (Directeur(-trice))