L'acquisition des données

Il s'agit de la collecte des données permettant l'utilisation du modèle. Ces données peuvent aussi être utilisées lors de la validation du modèle. Cette acquisition est caractérisée par quatre éléments centraux : la granularité des données recueillies, la source à partir de laquelle elles sont collectées, le moment où elles sont enregistrées, ainsi que les moyens pour les enregistrer. 1.2.2.1 Granularité d'acquisition

Il s'agit ici du niveau de complexité dans lequel les données sont enregis-trées. Pour l'acquisition, on retrouve les mêmes niveaux de granularité, que pour la modélisation : activité, étape, phase et procédure. Dans ce cas, les données sont labélisées. Cependant, une majorité de la littérature concerne des données avec un niveau beaucoup plus élémentaire comme les vidéos, des

images, des trajectoires ou encore la présence ou l'absence d'un instrument. C'est-à-dire des données basées signal. Le tableau 1.13 présente les diérents niveaux de granularité des données utilisées dans la littérature.

Granularité Exemples Labellisation Procédure [46] Phase [41, 45] Étape [41] Activité [27, 28, 41, 42, 50, 56, 57] Signal ^Vidéo/image [29, 30, 32, 35, 38, 44, 45, 47, 49, 51, 52, 58] Trajectoire [34, 37, 38, 40, 43, 48] Présence/absence d'instrument [31, 33, 36, 44, 45]

Table 1.13  Niveaux de granularité des données (du plus global au plus précis) dans la littérature.

1.2.2.2 Acteurs à l'origine des données

Chaque acteur intervenant au cours d'une intervention peut être à l'ori-gine de données. Pour une utilisation particulière, il n'est pas forcément né-cessaire d'acquérir les données de l'ensemble des acteurs dont le processus a été modélisé. Le tableau 1.14 présente les diérentes sources de données utilisées dans la littérature.

Source Exemples

Patient [31, 5153, 58]

Personnel médical [31, 32, 46, 58]

Chirurgien [27, 28, 30, 34, 35, 37, 38, 4143, 4850, 56]

Table 1.14  Acteurs à l'origine des données acquises dans la littérature.

1.2.2.3 Temps chirurgical concerné par l'acquisition des données Le temps chirurgical pendant lequel les données sont acquises est lui aussi important, car certaines informations ne peuvent être recueillies qu'à des instants précis d'une opération. Par exemple, il est impossible de connaître les résultats à long terme d'une chirurgie avant que celle-ci ne soit nie. L'acquisition peut concerner des données :

préopératoire : les informations consistent alors en l'état de santé du pa-tient avant l'opération, sur l'état de fatigue et de stress du personnel médical ;

intraopératoire : les informations recueillies se concentrent sur le déroule-ment de l'opération. C'est le plus courant dans la littérature ;

postopératoire : les informations portent sur les résultats à court ou long terme de la chirurgie ;

périopératoire : les informations recueillies concernent l'ensemble de la chirurgie, c'est-à-dire autant ce qui se déroule avant, que pendant et après l'opération.

Le tableau 1.15 présente les diérents cas dans la littérature. Temps chirurgical Exemples

Préopératoire [5153, 56]

Intraopératoire [2730, 32, 3440, 42, 44, 45, 47, 49, 50, 57, 58]

Postopératoire [41, 43]

Periopératoire [31, 46]

Table 1.15  Temps chirurgicaux concernés par l'acquisition des données dans la littérature.

1.2.2.4 Moyens d'acquisition

On trouve dans la littérature deux façons d'acquérir les données, manuel-lement grâce à l'intervention d'un observateur humain, ou automatiquement grâce à des capteurs.

Acquisition manuelle par observateur

L'acquisition manuelle par observateur peut soit se faire pendant l'opéra-tion directement dans la salle d'opéral'opéra-tion, soit a posteriori grâce à l'utilisal'opéra-tion de vidéos. Les deux solutions ont leurs avantages et leurs inconvénients.

L'acquisition a posteriori permet de prendre du recul vis-à-vis de ce qui s'est déroulé pendant la chirurgie, principalement grâce à la connaissance du volet postopératoire. La précision d'annotation est aussi meilleure, car le déroulement opératoire peut être interrompu ou visionné plusieurs fois. Elle permet aussi, principalement pour les études sur la laparoscopie, de prendre en compte exactement le champ opératoire vu par le chirurgien pendant l'intervention. Cependant, une vidéo ne permet pas forcément de prendre en

compte l'ensemble des paramètres. Par exemple, il est très compliqué avec une vidéo de déterminer l'état émotionnel de l'équipe chirurgicale, ou tout simplement de prendre en compte ce qui ne se déroule pas dans le champ de vision de la caméra.

L'acquisition par observateur directement en salle d'opération permet en partie de compenser les problèmes de l'enregistrement a posteriori, en don-nant la possibilité à l'observateur d'interpréter l'ensemble des éléments surve-nant dans le bloc opératoire, en autorisant un repositionnement de l'observa-teur en cas de champ de vision occlus par un membre de l'équipe chirurgicale. Cette solution ore aussi la possibilité à l'observateur d'interagir avec le per-sonnel médical, ce qui peut lui permettre de mieux appréhender les éventuels événements qu'il rencontre pour la première fois. Cependant, cette solution présente aussi des désavantages, la marge de manoeuvre de l'observateur étant contrainte par des préoccupations d'asepsie. L'observateur peut aussi être distrait par un événement autre que ceux qui l'intéressent, par exemple un appel téléphonique reçu au bloc. La précision temporelle est aussi moins bonne, puisqu'il est impossible d'interrompre le déroulement opératoire pour raner ou corriger l'annotation. De plus, la présence d'une tierce personne peut altérer la procédure normale.

Les inconvénients principaux de la méthode par observateur, que ce soit a posteriori ou en direct, sont que celui-ci doit posséder une bonne connaissance clinique et que l'acquisition des données est soumise à sa subjectivité. De plus lorsqu'il y a de nombreux acteurs dont on désire prendre en compte les informations, par exemple l'ensemble du personnel médical, l'enregistrement est impossible en direct et reste compliqué à partir de vidéos.

Neumuth et al. [42] ont comparé ces deux types d'enregistrements par observateurs. Bien que les diérences ne soient pas signicatives, ils recom-mandent l'utilisation de l'enregistrement a posteriori en cas de besoin d'une bonne précision de la capture des diérents événements. S'il est nécessaire d'avoir de meilleures exibilité et ecacité, ils recommandent l'enregistre-ment en direct.

Acquisition automatique par capteurs

Les capteurs permettent d'extraire l'information directement de la salle opératoire, sans faire appel à la subjectivité personnelle. Dans la littérature, de nombreux capteurs sont utilisés : des accéléromètres, des systèmes de monitoring du patient pour obtenir des informations sur les signes vitaux, des informations provenant directement d'un assistant robotique, etc.

L'inconvénient majeur de ces capteurs réside dans l'altération potentielle de la procédure chirurgicale pour les utiliser. C'est par exemple le cas pour

les systèmes d'eye-tracking qui nécessitent que le chirurgien porte un casque soutenant le système, ou bien l'ajout d'un émetteur-récepteur posé en face du chirurgien.

Le tableau 1.16 présente les diérents moyens d'enregistrement utilisés dans la littérature.

Moyen d'enregistrement Exemple

Observateurs Direct ^{[27, 28, 42, 50, 58]} A posteriori ^{[29, 33, 34, 36, 37, 41, 42, 44, 45,}_{47, 49, 5153, 56]} Capteurs Accéléromètre [34] Eye-tracking [37, 38] Monitoring du patient [46, 58] RFID [59] Robot [39, 40, 48]

Table 1.16  Moyens d'enregistrement des données dans la littérature.

1.2.3 Construction des modèles de processus