Progrèsenurologie(2019)29,295—311
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REVUE DE LA LITTÉRATURE
Formation par la simulation : de quels outils disposons-nous en urologie ? Revue
systématique de la littérature
Simulation-based training in urology: A systematic literature review G. Fiard
a,∗,b, J.-L. Descotes
a,b, J. Troccaz
baServiced’urologie,CHUGrenoble-Alpes,CS10217,38043Grenoblecedex9,France
bUniversitéGrenobleAlpes,CNRS,GrenobleINP,TIMC-IMAG,38000Grenoble,France
Rec¸ule16octobre2018 ;acceptéle29mars2019 DisponiblesurInternetle29avril2019
Résumé
Contexte.—Laformationparlasimulationprenduneplacecroissantedanslaformationchi- rurgicaleetdevientincontournabledepuislaréformedu3ecycle.
Objectif.—L’objectifdece travailétaitdefaireunemise aupointsur lesdifférentsoutils d’apprentissageparlasimulationdisponiblesdansledomainedel’urologieainsiqueleurniveau devalidation,àl’aided’unerevuesystématiquedelalittérature.
Sourcesdocumentaires.—Unerecherche aétéréaliséesurMedline® enutilisantles termes suivants:« urology»et «simulator ».Les travauxenlangueanglaise etfranc¸aiseontété retenus.
Sélectiondesétudes.—Deuxcentquatre-vingt-onzeabstractsontétélus,permettantdesélec- tionner154articlesluspourévaluerleuréligibilité.Lesétudesdontl’objectifn’étaitpasla validation d’unsimulateur, lesétudesdécrivantunmodèle animaloudontletexte intégral n’étaitpasdisponibleontétéexclues.
Résultats.—Cent-sixétudesontétéanalyséespourcetravailderevue.Lessimulateursdécrits ontétéregroupés dans7catégories:simulateursde chirurgielaparoscopique, dechirurgie robotique,d’urétéroscopie,dechirurgiepercutanéedurein,deprocéduresendoscopiquessur la vessieoula prostate,degestesdebaseenurologieetdeprocédureséchoguidées surla prostate.Laplupartdessimulateursontfaitl’objetd’étudesvalidantleurapparenceouleur contenu.Lavalidationduconstruitouafortioridutransfertdescompétencessurpatientest manquantedanslamajoritédescas.
∗Auteurcorrespondant.
Adressee-mail:Gfiard@chu-grenoble.fr(G.Fiard).
https://doi.org/10.1016/j.purol.2019.03.003
1166-7087/©2019ElsevierMassonSAS.Tousdroitsr´eserv´es.
296 G.Fiardetal.
Limitesdutravail.—Cetravailn’apasabordélaquestiondel’évaluationdescompétencesà l’aidedessimulateurs.Deplus,lanouvellenomenclatureproposéepourdéfinirlesdifférentes étapesdevalidationd’unsimulateurn’apasétépriseencompte.
Conclusion.—Ilexistepourl’urologiedenombreuxsimulateurspermettantdereproduireune grandevariétédeprocédures.Cependant,leurniveaudevalidationestinconstantetdoitêtre prisencompteàl’heureduchoixd’unsimulateur,demêmequesoncoût,lapropensiondes étudiantsàl’utiliseretsadisponibilité.
©2019ElsevierMassonSAS.Tousdroitsr´eserv´es.
Summary
Context.—Simulation-basedtrainingistakinganincreasinglyimportantplaceinsurgicaltrai- ningandisbecomingmandatorywiththelatestreformoftheFrenchmedicalstudies.
Objectives.—The objectivesofthiswork were toreportthe various simulation toolsavai- lableforthesurgicaltraininginurology,alongwiththeirvalidationlevel,throughasystematic literaturereview.
Documentarysources.—AsearchwasconductedusingMedline®withtheterms‘‘urology’’and
‘‘simulator’’.ArticlesinEnglishandFrenchwereselected.
Studyselection.—Twohundredandninety-oneabstractswereread,allowingfortheselection of154articlesreadtoassesstheireligibility.Studieswhosemainobjectivewasnotthevalida- tionofasimulator,studiesdescribinganimalmodelsorstudieswhosefulltextwasnotavailable wereexcluded.
Results.—Onehundredandsixstudieswereanalyzedinthisreview.Thesimulatorsdescribed were classified in 7 categories: laparoscopic surgery, robotic surgery,ureteroscopy, percu- taneous nephrolithotomy, endoscopic bladder and prostate surgery, basic skills in urology, andultrasound-guidedprostateinterventionssimulators.Apparentandcontentvaliditywere demonstratedformostsimulators,butconstructandpredictivevaliditywereoftenlacking.
Limitations.—We did not consider the use of simulators as competency evaluation tools.
Besides,thelatestterminologyproposedtodefinethevariousvalidationstepswasnottaken intoaccount.
Conclusion.—Manysimulatorsareavailableinthefieldofurologyandallowthereproduction ofalargevarietyofurologicalprocedures.However,theirvalidationlevelisinconsistent,and hastobetakenintoaccountwhenchoosingasimulatorforsurgicaltraining,alongwithitscost, theeagernessofstudentstousethesimulatoranditsavailability.
©2019ElsevierMassonSAS.Allrightsreserved.
1. Introduction
La formation par la simulation, incontournable dans l’aéronautique,prendune placecroissantedans laforma- tionchirurgicale.Ellepeutinterveniràplusieursniveaux: formation initiale, évaluation des compétences, certifica- tion. La réforme du 3e cycle prévoit ainsi l’élaboration d’uncursusdeformationparsimulation,surlemêmeplan quelaformationthéorique etpratiqueau blocopératoire [1]. L’objectif proposé par le rapport de la HAS en 2012
«jamaisla premièrefois sur le patient» supposecepen- dantdedisposerd’outilsdeformationcouvrantl’intégralité deschampsd’apprentissagedel’urologie,etquecesoutils aientétévalidés[2].Plusieursrevues publiéesdanslalit- tératureanglophoneontpermisdedécrireetderapporter lestravauxdevalidationdesimulateursdechirurgierobo- tique,deprocéduresendourologiquesouencoredechirurgie prostatique [3—5]. Le travail de revue d’Aydin et al. en
2016 permettait d’exposer les différents simulateurs dis- ponibles et leur niveaude validation, qui restaitsouvent limité, dansle domainedel’urologie[6].L’objectif dece travailétaitdefaireunemiseaupoint,dansundomaineen rapide évolution, sur les différents outils d’apprentissage parlasimulationactuellementdisponiblesdansledomaine del’urologie,leurniveaudevalidationetleurcoût,àl’aide d’unerevuesystématiquedelalittérature.
2. Méthodes
Unerevuesystématiquedelalittératureaétéréaliséesur PubMeden2018aveclestermessuivants:«simulator»et
«urology».
Leprocessusdesélection desarticles,réalisé selonles recommandationsPRISMA,estdétaillésurlaFig.1.Étaient retenus les articles enlangue anglaiseou franc¸aise, dont
Formationparlasimulationenurologie:revuesystématiquedelalittérature 297
Fig.1. Processusdesélectiondesarticles.
le format était un article original. Lesarticles qui décri- vaientunemodalitédeformationnonbaséesurlasimulation (modèlecadavérique,animalvivant)étaientexclus.
Aprèsunepremièresélection,lestextesentierscorres- pondant aux abstracts retenus ont étélus, etles articles utilisant unsimulateurpour étudierunconceptautreque l’enseignement(parexemple,influencedumanquedesom- meilsurlesperformanceschirurgicales),ontégalementété exclus.LalistedesétudesretenuesestdisponibleenAnnexe 1.
3. Résultats
3.1. Classification des simulateurs
La classificationdes simulateurs utilisée dans cette revue estlasuivante:
• les simulateurs utilisant des tissus d’origine animale (appelés aussi « wetlab ») : les structures ouorganes manipuléspourl’apprentissaged’unetâcheoud’unepro- céduresontd’origineanimale.Onpeutainsivoirutiliser desmodèlesvariéscommelapeaudepoulet,letractus urinairedeporc,etc.;
• les simulateurs utilisant des modèles inanimés (appelés aussi «dry lab»):les structuresouorganes manipulés pourl’apprentissaged’unetâcheoud’uneprocéduresont réalisésdansdescomposantsvariésàbasedeplastiques,
silicone et gélatine, pouvant être disponibles dans le commerceoudefabricationartisanale;
• lessimulateursutilisantlaréalitévirtuelle:lesstructures ouorganesmanipuléspourl’apprentissaged’unetâcheou d’uneprocéduresontmodélisésdemanièreinformatique, ainsiquelesinteractionsavecl’utilisateur(déformations, saignement, etc.).L’interface permet à l’utilisateurde manipulerlesorganesetstructuresavecunretourvisuel etparfoishaptique(retourdeforce).
3.2. Validation des simulateurs
Lesétudesrapportantlestravauxdevalidationd’unsimula- teurontutilisélaclassificationdécriteparMcDougalletal.
en2007[7].Celle-ciestprésentéedansleTableau1.
3.3. Simulateurs chirurgicaux en urologie
Larevuedelalittérature apermisderegrouper lessimu- lateursen 7 catégories selon les procéduressimulées. Le Tableau2présenteces7catégoriesetlenombred’études publiéescorrespondantes.
3.3.1. Simulateurs de chirurgie laparoscopique
Lachirurgielaparoscopique,dufaitdesesparticularitéset del’innovationderupture qu’elle aapportée parrapport àlachirurgieouverte,a étél’occasiondudéveloppement
298 G.Fiardetal.
Tableau1 Étapesdevalidationd’unsimulateurchirur- gical(d’aprèsMcDougalletal.).
Étapesdevalidation subjectives
Validitéapparente Lesimulateursemble-t-il enseignercequ’ilest supposéenseigner(jugépar desnovices)?
Validitédecontenu Lesimulateurenseigne-t-ilce qu’ilestsupposéenseigner (jugépardesexperts)? Étapesdevalidation
objectives Validité
intrinsèque/fiabilité
Unemêmeperformancesur lesimulateurdonne-t-elle toujourslemêmerésultat? Validitédeconstruit Lesimulateurest-ilcapable dediscriminerlesnoviceset lesexperts?
Validitéconcurrente Lesrésultatsobtenussurle simulateursont-ilscorrélés auxrésultatsmesuréssurun autremodèlevalidé? Validitéprédictive Lescompétencesacquisessur
lesimulateursont-elles transférablesensituation réelle?
Tableau2 Types de procédures simulées et nombre d’étudespubliées.
Procéduresimulée Nombreétudes
Chirurgierobotique 32
Chirurgielaparoscopique 23 Chirurgieendoscopiquedela
vessieetlaprostate
18
Urétéroscopie 16
Chirurgiepercutanéedurein 7 Gestesdebase:cystoscopie,
posedesondeJJ,cathéter sus-pubien
6
Interventionséchoguidéessur laprostate
4
denombreuxsimulateurs. Lesspécificitésdecettechirur- gie,nécessitantd’opérerenregardantunécran,sansvision en3dimensions,dontlesgestessontlimitésetinversésdu faitdel’effetpivotdestrocarts,peuventêtreparfaitement reproduitesàl’aidedemodèlesinanimés.
L’exemplelepluscourantenestlepelvitrainer,«boîte» dans laquelle sont insérés des trocarts, une caméra et divers exercices permettant de s’entraîner à des tâches basiquescommelasutureoulamanipulationd’objets.Ces tâches de base peuvent être regroupées en cursus. Les fondamentauxenchirurgielaparoscopique(FLS)suivis des bases pour la chirurgie laparoscopique urologique (BLUS) sont2modèlesdecursusvalidéscomprenantdesexercices standardisésreproduitspardesmodèlesinanimés[8,9].Le
modèleMISTELS(McGillInanimate Systemfor theTraining andEvaluationofLaparoscopicSkill)estunautreexemple decursussurpelvitrainer[10].
Cessimulateursbasse-fidélité,dontcertainsontétévali- déspourlachirurgielaparoscopiqueurologique,ontensuite étérejointspardesmodèlesplussophistiqués.Cesderniers permettentdepratiquerdesgestesdebasemaisaussides étapesoul’intégralitédeprocédureschirurgicales,notam- mentgrâceàl’apportdelaréalitévirtuelle.
LeTableau3résumelesétudesdevalidationdecessimu- lateursdechirurgielaparoscopique.Lorsqu’uneétudedela validitéconcurrenteouprédictiveaétéréalisée,lemodèle utiliséentantquecomparateurestprécisé.
3.3.2. Simulateurs de chirurgie robotique
Lachirurgierobotiquedufaitdesesparticularités(absence deretourd’effort,travaildansunespacerestreint, vision en3dimensions,nécessitédepriseenmaindelaconsole) seprêteparfaitementàunapprentissageparlasimulation.
Différentssimulateursontétédéveloppés.L’architecture du robot DaVincia favorisé le développement de simula- teursutilisantlaréalitévirtuelle,etlapratiquedecertaines tâches peutêtre réaliséeenutilisant le robotlui-même à l’aide d’exercicesstandardisés surmodèles inanimés (dry lab).
Les exercices peuvent consister en des tâches pré- cises(suture,coagulation,manipulationd’aiguille),mimer une partie (anastomose vésico-urétrale par exemple) ou l’intégralitéd’uneprocédure.Ilspeuventêtreréaliséssépa- rémentouenchaînésselonuncursusdeformation.
La plupart de ces simulateurs ont été commercialisés sanspublicationdetravauxprésentantleurdéveloppement.
Leurcommercialisationafournienrevanchel’opportunité denombreuxtravauxdevalidation.
LelogicieldéveloppélorsdelaconceptionduDV-trainer (Mimic Technologies) a été acheté par Intuitive Surgical et intégré au simulateur dVSS qui se présente commeun moduleajoutéàlaconsoledurobot(Fig.2).Ils’agitdonc du même environnement logiciel, seule la partie maté- rielleestdifférente.LesimulateurXperienceTeamTraining (XTT, Mimic Technologies) permet de simuler la collabo- ration nécessaire entre l’opérateur à la console etl’aide opératoire(Fig.3).
Le contenu pédagogique des différents simulateurs regroupeplusieursexercicespermettantdetravaillerdivers aspects des gestes de base en chirurgierobotique (mani- pulation d’objets, utilisation de la pédale permettant de manipuler la caméra, coagulation, etc.). Ils permettent aussidepratiquerdestâchesprécises(suture,anastomose vésico-urétrale),etoffrentparfoislapossibilitédesimuler desprocéduresentières.Lesexercicespeuventêtreregrou- pésenmodulesthématiques.Enl’absencederéelparcours pédagogiqueprédéfini,lechoixetl’enchaînementdesdif- férentsexercicessontsouventchoisisparl’enseignantqui déterminealorsuncursusdeformationregroupantdesexer- cicesissusdesdifférentsmodules.
LeTableau 4résumelessimulateurs dechirurgierobo- tique rapportés dans la littérature ainsi que leur niveau devalidation.Lorsqu’une étudedelavaliditéconcurrente ouprédictiveaétéréalisée, lemodèleutiliséentantque comparateurestégalementprécisé.
Formationparlasimulationenurologie:revuesystématiquedelalittérature299 Tableau3 Simulateursdechirurgielaparoscopiqueavecleurniveaudevalidation.
Auteur Année Nombresujets
(Novices-Interm- Experts)
Exercicesou procéduresimulés
Validitésdémontrées Évaluationou
comparateur
A Ct Cs Cc P
Simulateursutilisantlaréalitévirtuelle LapSim(Surgical
Science)
Kovacetal. 2012 15 Cursus3exercices
Alwaaletal. 2015 12 Cursus3exercices
LAPMentor(3D Systems/Simbionix)
McDougalletal. 2006 103 Cursus9exercices
Matsudaetal. 2012 92
(25-33-34)
Cursus6exercices Procédures
laparoscopiques intégralesfilmées (néphrectomieou surrénalectomie) ProcedicusMIST-VR
simulateurde néphrectomie (Mentice)
Wijnetal. 2010 64
(22-32-10)
Dissectionhile rénal+appli-cation clips
Brewinetal. 2010 28
(10-10-8)
Néphrectomie ImmersionLap-VR
(ImmersionMedical)
DaCruzetal. 2010 15 Cursus
4exercices+- cholecystec-tomie
Cholecystectomie surmodèle animal SIMENDO
Virtual-Reality Simulator(DeltaTech)
Verdaasdonketal. 2006 75 (39-0-36)
Cursus4exercices Pelvitrainer
Verdaasdonketal. 2007 61 Cursus6exercices
300G.Fiardetal.
Tableau3(Continued)
Auteur Année Nombresujets
(Novices-Interm- Experts)
Exercicesou procéduresimulés
Validitésdémontrées Évaluationou
comparateur
A Ct Cs Cc P
Verdaasdonketal. 2008 20 Nœudintracorporel Nœud
intracorporelsur modèleanimal Modèlesutilisantdes
tissusanimaux
Yangetal. 2010 5 Pyéloplastie(vessie
natatoirede carpe+uretèrede porc)
Procédures intégralesfilmées (pyéloplastie) Perez-Duarteetal.
(SIMULAP)
2014 16 Anastomose
urétro-vésicale (vessie+prostatede porc)
Modèlesinanimés Dausteretal.
(MISTELS)
2005 17(9-0-8) Cursus5exercices
(FLS) Hrubyetal.(EZ
trainer)
2007 42 Exercicesgestes
élémentaires Singhetal.(i-Sim,
iSurgicals)
2008 51 Exercicesgestes
élémentaires Hasson(SurgicalSIM
LTS,METI)
2008 124 Cursus6exercices
Cheungetal. 2014 27 Pyéloplastie
pédiatrique
Mandavaetal. 2015 28
(10-9-9)
Cursus4exercices (BLUS)
Millanetal. 2018 34 Réimplanta-tion
urétéro-vésicale A:apparente;Ct:contenu;Cs:construit;Cc:concurrente;P:prédictive.
Formationparlasimulationenurologie:revuesystématiquedelalittérature301 Tableau4 Simulateursdechirurgierobotiqueavecleurniveaudevalidation.
Auteur Année Nombresujets
(Novices
Exercicesouprocédure simulés
Validitésdémontrées Évaluationou
comparateur
-Interm-Experts) A Ct Cs Cc P
Simulateursutilisantlaréalitévirtuelle dV-trainer(MimicTechnologies)
Lendvayetal. 2008 15
(11-0-4)
Transfertd’anneaux
Sethietal. 2009 20
(15-0-5)
Cursus3exercices
Kenneyetal. 2009 26
(19-0-7)
Cursus4exercices
Leeetal. 2012 20
(13-0-7)
Cursus4exercices RobotDaVincimodèle
inanimé
Lissetal. 2012 32 Anastomose
vésico-urétrale
Kangetal. 2014 20
(10-0-10)
Anastomose vésico-urétrale dVSS(IntuitiveSurgical)
Hungetal. 2011 63
(16-32-15)
Cursus10exercices
Hungetal. 2012 24
(24-0-0)
Cursus17exercices 8-10semaines
RobotDaVincitissus d’origineanimale
Kellyetal. 2012 38
(19-9-10)
Cursus5exercices
Finneganetal. 2012 39
(18-8-13)
Cursus24exercices
Lissetal. 2012 32 Anastomose
vésico-urétrale
Lyonsetal. 2013 46
(25-8-23)
Cursus8exercices
Alzahranietal. 2013 48
(30-12-6)
Cursus9exercices
Foelletal. 2013 53
(41-7-5)
Cursus7exercices 4semaines
RobotDaVincimodèle inanimé
Kimetal. 2015 11 Anastomose
vésico-urétrale
302G.Fiardetal.
Tableau4(Continued)
Auteur Année Nombresujets(Novices Exercicesouprocédure
simulés
Validitésdémontrées Évaluationoucomparateur
-Interm-Experts) A Ct Cs Cc P
RobotDaVincitissus d’origineanimale
Songetal. 2016 10
(10-0-0)
Cursus10exercices RobotDaVinci
Modèleinanimé
Aghazadehetal. 2016 21
(17-0-4)
Cursus8exercices RobotDaVinciprostatectomie
radicale
Pheetal. 2017 39 Cursus7exercices RobotDaVinci
Modèleinanimé RoSS(SimulatedSurgicalSystems)
Seixas-Mikelusetal. 2010 30 (6-0-24)
Cursus2modules
Seixas-Mikelusetal. 2011 42 (11-0-31)
Cursus4modules
Stegemannetal. 2013 53
(53-0-0)
Cursus4modules (16tâches)
RobotDaVinci Modèleinanimé
Razaetal. 2014 61
(49-0-12)
Cursus4modules RobotixMentor(Simbionix)
Whittakeretal. 2016 46
(20-15-11)
Cursus2modules (9tâches) XperienceTeamtraining(Mimictechnologies)
Xuetal. 2016 28 Cursus4exercices
SEP(SimsurgeryEducationalPlatform)roboticsimulator
Gavazzietal. 2011 30
(18-0-12)
2exercices Modèlesutilisantdestissus
animaux
Alemozaffaretal. 2014 20
(10-0-10)
Prostatectomieradicale (appareilgénito-urinaire deporc)
Modèlesinanimés
Jonssonetal. 2011 24
(19-0-5)
Cursus4exercices RobotDaVinci+simulateurProMIS
Ramosetal. 2014 36
(24-0-12)
Cursus3exercices RobotDaVinci+modèlesinanimés
A:apparente;Ct:contenu;Cs:construit;Cc:concurrente;P:prédictive.
Formationparlasimulationenurologie:revuesystématiquedelalittérature 303 Tableau5 Simulateursd’urétéroscopieavecleurniveaudevalidation.
Auteur An-née Nombresujets
(Novices-Interm- Experts)
Exercicesouprocédure simulés
Validitésdémontrées Évaluationou comparateur A Ct Cs Cc P
Simulateursutilisantlaréalitévirtuelle UROMentor(3DSystems/Simbionix)
Oganetal. 2004 32 Urétéroscopiesouple Urétéroscopie
souplesursujet anatomique
Knolletal. 2005 20 Urétéroscopiesouple
Chouetal. 2006 16 Urétéroscopiesouple Urétéroscopie
souplesurtissus animaux
(uretère+reinde porc)
Dolmansetal. 2009 89 Urétéroscopie
semi-rigide
Alooshetal. 2016 5 Urétéroscopiesouple Urétéroscopie
souple(patient) SmartSimulator
(Olympus)
Inoueetal. 2017 16 Urétéroscopiesouple
Modèlesinanimés Chouetal.
(Uro-scopic trainer,Limbsand Things)
2006 16 Urétéroscopiesouple Urétéroscopie
souplesurtissus animaux
(uretère+reinde porc)
Whiteetal. 2010 46 Urétéroscopiesouple
Soriaetal.
(ETXY-uro, ProDelphus)
2014 40 Urétéroscopiesouple
Huetal. 2015 10 Montée/abla-tion
sondeJJ Blanksteinetal.
(URSmodel,Cook Medical)
2015 15 Urétéroscopiesouple
AlJabiretal.
(Advan-cedScope Trainer,Mediskills)
2017 53 (19-34-0)
Urétéroscopiesouple Urétéroscopie
souplesursujet anatomique Villaetal.
(Key-Box)
2017 16 Urétéroscopiesouple
A:apparente;Ct:contenu;Cs:construit;Cc:concurrente;P:prédictive.
3.3.3. Simulateurs d’urétéroscopie
Lavoied’abordendoscopique estunespécificitépropre à l’urologieetaégalementfaitl’objetdudéveloppementde simulateurs.Leurintérêtestdepermettrelamanipulation dumatériel,trèsvariéetaumaniementparfoiscomplexe, notammentlesendoscopessouples,dontl’apprentissagesur
lepatient estchronophage. Lerecours à lascopie source d’irradiationdupatientetdel’urologueestuneautremoti- vationpours’entraînerauxdifférentesprocéduresendehors dublocopératoire.Diverssimulateursontainsiétédévelop- pés,décritsetvalidésdanslalittérature.Ilssontprésentés dansleTableau5.
304 G.Fiardetal.
Tableau6 Simulateursdechirurgiepercutanéedureinavecleurniveaudevalidation.
Auteur Année Nombresujets
(Novices-Interm-
Exercicesou procéduresimulés
Validitésdémontrées Évaluationou comparateur
Experts) A Ct Cs Cc P
Simulateursutilisantlaréalitévirtuelle PERCMentor(3DSystems/Simbionix)
Knudsenetal. 2006 63 Ponctioncalicielle, miseenplaceguide Mishraetal. 2010 24
(15-0-9)
Ponctioncalicielle, nephrostomie
Ponctioncalicielle surmodèleanimal Papatsorisetal. 2012 36
(36-0-0)
Ponctioncalicielle, miseenplaceguide Noureldinetal. 2016 26 Ponctioncalicielle SimPORTALC-ArmTrainersansfluoroscopie(universitédeWashington)
Poniatowski etal.
2015 14 Ponctioncalicielle
Noureldinetal. 2018 38 Ponctioncalicielle Modèlesinanimés
Rocketal. 2009 Ponctioncalicielle
A:apparente;Ct:contenu;Cs:construit;Cc:concurrente;P:prédictive.
Fig.2. SimulateurdechirurgierobotiqueDaVinciSkillsSimulator (DVSS).
Fig.3. SimulateurXperienceTeamTraining(XTT).
Formationparlasimulationenurologie:revuesystématiquedelalittérature 305
Fig.4. SimulateurdechirurgiepercutanéePERCMentor.
3.3.4. Simulateurs de chirurgie percutanée du rein
L’enseignement de la chirurgie percutanée du rein, et notammentdelaponctioncalicielle,estdeplusenplusdif- ficilepourplusieursraisons.Ladiffusiondel’urétéroscopie souplearéduitlenombred’indicationsetdonclesoccasions deformation. Lasurspécialisation des urologuesa permis d’adresserlespatientsàdeséquipesspécialisées,tandisque d’autres ne pratiquent jamais ou très occasionnellement cettechirurgie.Enfinlesenjeuximportantsliésàlaqualité delaponction,notammententermesdecomplicationspost- opératoires(saignement,fistule)rendentcetempsdifficile àconfieràunnon-expert,mêmesoussupervision.Plusieurs modèles ontainsi étédéveloppés pour pallier àces diffi- cultés, ils sont présentés dans le Tableau 6. Un exemple de simulateur, le PERCMentor (3DSystems/Simbionix) est présentésurlaFig.4.
Fig.5. SimulateurdebiopsiesprostatiquesBiopsym.
3.3.5. Simulateurs de chirurgie endoscopique de la vessie et la prostate
La chirurgie endoscopique de la vessie (résection trans- urétrale de vessie, biopsies de vessie) et de la prostate (résection transurétrale de prostate, vaporisation pros- tatique au laser, énucléation prostatique) nécessite en prérequis l’apprentissage du maniement de l’endoscope, du matériel, et la gestion des entrées et sorties du cou- rant d’irrigation. Ces prérequis, ainsi que les spécificités et techniques propres à chaque intervention, peuvent êtreenseignéssursimulateur.Lesmodèlesexistantsayant fait l’objet d’étudesde validationsont présentés dans le Tableau7.
3.3.6. Simulateurs reproduisant les gestes de base en urologie
Lesgestesdebase,telsquelamiseenplaced’unesonde urinaire,d’uncathétersus-pubien,laréalisationd’unecys- toscopieoulamiseenplaced’unesondeJJ,ontégalement étéà l’originedudéveloppementdesimulateurs,permet- tantleuracquisitionouleurperfectionnementavantdeles pratiquersurunpatient.Lesdispositifsayantfaitl’objetde publicationsetd’étudesdevalidationsont présentésdans leTableau8.
3.3.7. Simulateurs d’interventions échoguidées sur la prostate
Les interventions échoguidées sur la prostate ont en communle guidageau sein dela prostate par l’imagerie échographique. Ce repérage au sein de la glande néces- siteunapprentissage(coordinationmain-œil,créationd’un schémamentaldelaprostate,repéragegauche—droiteet base—apex)quipeutêtrefacilitéparl’apportdelasimula- tion(Fig.5).LeTableau9présentelesmodèlesdisponibles ainsiqueleurniveaudevalidation.
3.3.8. Coût des différents simulateurs
Outre leur niveau de réalisme et de validation, le coût des différents simulateurs est un élément important lors de la décision d’investir dans un outil pédagogique. Les coûts de certains outils non commercialisés, ou dont la commercialisation a été interrompue ne sont pas dispo- nibles. Pour les autres, un ordre de grandeur du prix du dispositifétait fréquemmentrapporté dans la littérature, etcertainesdonnéesontpuêtrecomplétéesencontactant
306G.Fiardetal.
Tableau7 Simulateursdechirurgieendoscopiquedelavessieetlaprostateavecleurniveaudevalidation.
Auteur Année Nombresujets
(Novices-Interm- Experts)
Exercicesouprocédure simulés
Validitésdémontrées Évaluationou
comparateur
A Ct Cs Cc P
Simulateursutilisantlaréalitévirtuelle UroTrainer(KarlStorz)
Reichetal. 2006 36
(24-12-0)
RTUV
Schoutetal. 2009 104 RTUV
RTUP
Mishraetal. 2010 19
(9-0-10)
RTUP TURPSim/UROSim(3DSys-
tems/Simbionix/Virtamed)
Brightetal. 2012 18
(11-0-7)
RTUP
Tjiametal. 2014 66
(22-22-22)
RTUP Kuronen-Stewartetal. 2015 53
(18-24-11)
EnucléationHOLEP SurgicalSIMTURP
(Universitéde Washington/METI)
Sweetetal. 2004 91
(19-0-72)
RTUP
Rashidetal. 2007 136
(19-45-72)
RTUP
Hudaketal. 2010 35 RTUP Validation
externe
Formationparlasimulationenurologie:revuesystématiquedelalittérature307
Tableau7(Continued)
Auteur Année Nombresujets
(Novices-Interm- Experts)
Exercicesouprocédure simulés
Validitésdémontrées Évaluationou
comparateur
A Ct Cs Cc P
PelvicVision (MeleritMedical)
Källströmetal. 2005 18
(7-0-9)
RTUP
Källströmetal. 2010 20
(11-0-9)
RTUP
Källströmetal. 2010 24
(24-0-0)
RTUP RTUP(patient)
Simulateurdevaporisation prostatiqueGreenlightTM
Aydinetal. 2015 46
(25-14-7)
Vaporisationprostatique GreenlightTM
Noureldinetal. 2015 25 Vaporisationprostatique
GreenlightTM Modèlesinanimés
Simblaresectiontrainer (SAMEDGmbH)
Ebbingetal. 2011 1 RTUP
DeVriesetal. 2016 76
(25-26-25)
RTUV BristolTURPtrainer(Limbs
andThings)
Brewinetal. 2014 16
(8-0-8)
RTUP Simulateurd’énucléation
(UniversitédeKansai)
Aydinetal. 2014 36 EnucléationHOLEP
A:apparente;Ct:contenu;Cs:construit;Cc:concurrente;P:prédictive.
308 G.Fiardetal.
Tableau8 Simulateursreproduisantlesgestesdebaseenurologieavecleurniveaudevalidation.
Auteur Année Nombresujets
(Novices-Interm- Experts)
Exercicesouprocédure simulés
Validitésdémontrées Évaluationou comparateur A Ct Cs Cc P
Simulateursutilisantlaréalitévirtuelle UROMentor(3DSystems/Simbionix)
Shahetal. 2002 14 (14-0-0)
Cystoscopiesouple Gettmanetal. 2008 57
(30-0-27)
Cystoscopierigideet souple,miseenplace d’unguide
Gettmanetal. 2009 10 Cystoscopierigideet souple,miseenplace d’unguide
Schoutetal. 2010 100 (100-0-0)
Cystoscopiesouple Cystoscopie
souple(patient) Modèlesutilisantdestissusanimaux
Soltanietal. 2016 16 (11-0-5)
Traitement
endoscopiquedureflux Farhanetal. 2018 12
(6-0-6)
Injectionagent comblant(vessiede porc)
Modèlesinanimés
Singaletal. 2015 25 Posedecathéter
sus-pubien
Zhongetal. 2015 160 Sondageurinaire,
montéedesondeJJ
Huetal. 2015 46
(36-0-10)
Miseenplaceet ablationdesondeJJ A:apparente;Ct:contenu;Cs:construit;Cc:concurrente;P:prédictive.
Tableau9 Simulateursd’interventionséchoguidéessurlaprostateavecleurniveaudevalidation.
Auteur Année Nombresujets (Novices-Interm- Experts)
Exercicesouprocédure simulés
Validitésdémontrées Évaluationou comparateur
A Ct Cs Cc P
Simulateursutilisantlaréalitévirtuelle
Persoonetal. 2010 47 Échographie
prostatique Chalasanietal. 2011 26
(12-0-14)
Biopsiesprostatiques
Fiardetal. 2014 21 (14-0-7)
Biopsiesprostatiques
Thakeretal. 2014 31 Curiethérapie
prostatique
A:apparente;Ct:contenu;Cs:construit;Cc:concurrente;P:prédictive.
Formationparlasimulationenurologie:revuesystématiquedelalittérature 309 Tableau10 Coûtsdesdifférentssimulateurs.
Dispositifs
Simulateursdechirurgierobotique dV-Trainer
dVSS
ROBOTIXMentor RoSS
XTT SEP
Simulateursdechirurgielaparoscopique LAPMentor
SIMENDO
Modèlesinanimés
Simulateursd’urétéroscopie UROMentor
SmartSimulator AdvancedScopeTrainer Uro-ScopicTrainer Key-Box
Simulateursdechirurgiepercutanéedurein PERCMentor
Simulateursdechirurgieendoscopiquedelavessieetla prostate
TURPSim-UROSim Simbla
BristolTURPTrainer
SimulateurdevaporisationlaserGreenlightTM
Simulateursd’interventionséchoguidéessurlaprostate Fantômedeprostatepourcuriethérapie
directement les industriels ou distributeurs des simula- teurs.
Lessimulateursutilisantlaréalitévirtuelle,simulateurs haute-fidélité, sont les plus coûteux,et doitêtre rajouté àleurprixd’achatlecoûtdelamaintenancenécessaireà lamiseàjourdeslogiciels.Enrevanche,unmêmesimula- teurpeutsimulerplusieursprocéduresdemêmenature(par exempleurétéroscopieetchirurgiepercutanéedureinpour l’URO-PERCMentor).Leurprix peut ainsivarierdusimple au double selon les modules additionnels éventuellement choisis.
Les modèles utilisant des tissus animaux ou inanimés sont moins coûteux, mais à leur prix doit s’ajouter le matériel chirurgical généralement nécessaire à leur utili- sation (endoscopes,irrigation,instruments, colonnevidéo avec source de lumière froide, etc.), etle coûtest mul- tiplié à chaque utilisation nécessitant du matériel ou un modèleconsommable.Enfin,l’immobilisationderessources etl’accessibilitéau simulateur(parexemplepour ledVSS nécessitantl’utilisationdelaconsoledurobot)doiventéga- lementêtreprisencompte.LeTableau10donneunordre degrandeurducoûtdedifférentsdispositifscitésdanscette revue.
4. Discussion
Lesoutilspermettantuneformationparsimulationenurolo- giedécritsdanslalittératuresontnombreuxetpermettent
decouvrirdenombreuxaspectsdelaformationurologique.
Enrevanche,lorsqu’ons’intéresseàleurniveaudevalida- tion,on constateque la littérature s’appauvritet que la plupart des simulateurs, lorsqu’ils ont bénéficié d’études deleurvaliditéintrinsèque(apparence,contenu,construit), sontbeaucoupmoinsnombreuxàavoirfaitl’objetdetra- vaux validant le transfert des compétences acquises en situationréelle.
Ceci se justifie par la relative simplicité à mettre en placedesétudes évaluantlesimulateurlui-même,parfois avec de très nombreux utilisateurs lorsque les simula- teurssonttestésàl’occasiond’évènementsnationauxvoire internationaux(congrèsmédicaux,journéesdeformation, etc.). Au contraire, mettre en place une étude validant letransfert des compétences suppose,en plus dela vali- dation intrinsèque de l’outil étudié, la conception d’une étudeprospective,souventrandomisée,etladéfinitiond’un comparateurmimantlasituationréellelorsqu’iln’estéthi- quementpaspossiblequelegestesoitréalisésurpatient.
Certains travaux validant le transfert des compétences acquises sur des simulateurs n’ayant pas été validés en termesd’apparence,contenuouconstruitposentégalement laquestiondelareproductibilitédesrésultatsobtenus.
Une question qui découle de cette revue est celle du choixd’unsimulateur parrapportà unautre.Lessimula- teursutilisant laréalité virtuelle,beaucouppluscoûteux, sont-ils supérieurs en termes d’apprentissage aux simu- lateurs dits « basse-fidélité », reproduisant à moindre coût un geste ou une technique à l’aide de modèles issus de l’impression 3D, du prototypage rapide ou des tissus animaux ? Dans une étude randomisée comparant l’apprentissagedelasuturelaparoscopiquesursimulateur utilisantlaréalitévirtuelle(LAPMentor,Simbionix)versus pelvitrainer,lesscoresOSATSobtenuslorsdelaréalisation d’unecystorraphie(suturepermettantdefermerlavessie) laparoscopiquesur tissus porcins n’étaient passignificati- vement différents entre les 2 modalités d’apprentissage [11]. Cependant,le manque puissancede l’étudeneper- metpas de conclureà une absence de différence, etles étudiantsn’ayant pasété amenésàessayer le simulateur de l’autre bras, n’ont pas été à même de donner leur préférence.
En l’absence d’étude de bon niveau de preuve per- mettantunecomparaisondirectedes2modèles,quelques élémentspeuventêtrenotéspouralimenterlaréflexion.Le nombred’étudesdevalidationintrinsèquedessimulateurs utilisant la réalité virtuelle en comparaison des modèles inanimésplaidepourunepropensiondesétudiants,deplus enplusàl’aisevis-à-visdesoutilsnumériquesetdesnou- vellestechnologies,àutilisercetypedesimulateursplutôt quedesmodèles«faitsmaison»àl’apparenceparfoismoins ludique. Les résultats pédagogiques obtenus par ce type de simulateurs ont l’avantage de leur reproductibilité, à l’inversedecertainsoutilsquinesontpasproduitsàgrande- échelle.Pourautant,pourl’acquisitiondesgestesdebase, notammentenlaparoscopie,l’utilisationdemodèlesinani- més dans un pelvitrainer classique a fait ses preuves en termesdetransfertdescompétences[12].
Pourlareproduction deprocéduresplus complexes, et notammentenchirurgierobotique, lerecours auxsimula- teursplussophistiquésestaujourd’huiincontournable,etun élémentpouvantorienterlechoixestalorsladisponibilité
310 G.Fiardetal.
du simulateur. Une comparaison directe de 3 simulateurs validéspourlachirurgierobotique(dVSS,utilisantlaconsole durobot,dV-TraineretROBOTIXMentor,simulateursauto- nomes) a été réalisée par Hertz et al. [13]. Celle-ci ne montrepas dedifférencesignificative entreles 3 simula- teurs en termes d’apparence et de contenu, malgré des scoreslégèrementsupérieurspourledVSS.Cederniersimu- lateurquiserapproche leplus desconditionsréelles(car utilisantlaconsoledurobot)n’est,enrevanche,accessible qu’en dehorsdes heures d’utilisationdu robot. Sonaccès estdoncplusdifficilepourlesétudiantsetilestmoinsper- tinentd’installerledVSSauseind’unesalledesimulationen dehorsdublocopératoireCesélémentsdepréférencepar rapportàladisponibilitéontégalementétésoulignésdans l’étudedeMishraetal.comparantlePERCMentoraumodèle porcinpour l’apprentissagede lachirurgiepercutanée du rein[14].
Ce dernierexemple permetdesoulever la questiondu choixdesprocéduresàenseignerlorsdel’achatd’unsimu- lateur.Sil’intérêtmédico-économiquedelaformationpar simulation à la chirurgie robotique est certain, il peut apparaîtremoinsévidentpourdesprocéduresd’indication plus rare, comme la chirurgie percutanée, ou semblant moinscomplexes,commelacystoscopie,l’urétéroscopieou encorelesbiopsiesprostatiques[15].Pourautant,lesconsé- quences d’un apprentissage insuffisant de ces techniques peuventégalementêtrenonnégligeables:non-respectdes recommandationsparabsencedemaîtrisedelatechnique, pertedechancepourlepatientenl’absencedediagnostic d’uncancerdelaprostate,augmentationdeladuréeopéra- toireliéeàunaidenonformé,etc.Enl’absenced’obligation légale,c’estprobablementladiminutionducoûtdessimu- lateursetlamutualisationdes ressourcesquipermettront l’accès de tous les étudiants à la plupart des outils de formation. Enfin, le manque, voire l’absence de simula- teurdisponible pour lesprocédureschirurgicales parvoie ouverteinterpellevis-à-visdel’objectiféthiqueproposépar laHAS[2].Lecompagnonnagepermettantl’enseignement deces procéduresrestelegold-standard.Pour autant,ce dernierexpose le patient à la courbe d’apprentissagede l’apprenant,contrairement aux procédures mini-invasives oùlasimulationpermetunepremièreapprochedelatech- nique,quecesoitdanslecadredelaformationinitialeou pourl’apprentissagedenouvellestechniquesdanslecadre delaformationcontinue.Enpratique,lesmodèlesanimaux etcadavériques,permettentenpartiedepalliercemanque, auprixd’uncoûtimportant,d’uneaccessibilitéinconstante et,làencore,d’unevalidationabsentepourlaplupartdes procéduresurologiques.
La disponibilité des simulateurs est unélémentimpor- tant, mais n’est cependant pas une garantie de leur utilisation. Dans une enquête réaliséeen 2013 auprès de 127urologuesenformation,72%d’entreeuxavaientaccès àunpelvitrainer,parmilesquels83%nel’utilisaientjamais oumoinsd’unefoisparmois[16].Trentepourcentsavaient accèsàunsimulateurutilisantlaréalitévirtuelle,etmoins de10% àplusieurs simulateurs. Seuls2%des répondants déclaraients’entraînerrégulièrementsursimulateuravant depratiquerungestesurunpatientpourlapremièrefois.La réformedu3ecycledesétudesmédicales,quirendobliga- toire(àmoyensconstants)l’incorporationdelasimulation dansle cursus desinternes enchirurgie, devraittoutefois
permettreunemeilleure utilisationdes simulateursdispo- nibles[1].
Cetravail derevuecomportedeslimites,la principale reposant surlechoixd’exclure lestravaux necomportant pas d’étude de validation, et notamment de nombreuses étudesrapportantdesrésultatsd’évaluationdesétudiants sursimulateur. Or,cetaspect d’évaluationest trèsimpor- tant puisqu’il s’agit d’un autre objectifdes simulateurs : permettred’évaluer lescompétences d’unétudiantavant qu’il ne réalise un geste sur un patient,de monitorer sa progression, puis à terme d’envisager une certificationet mêmeune re-certificationlorsqu’il auraachevésaforma- tion.Néanmoins,unprérequisindispensablepourenvisager d’évaluerunétudiantsursimulateurestquecesimulateur ait fait la preuve de savalidité prédictive. Cette preuve étant manquante pour une majorité des outils citésdans cetravail,nous avonspréféréexcluredenosrésultats les étudesd’évaluationdesperformancesendécoulant.
Deplus, l’utilisationde laterminologiedesdifférentes validitésd’unsimulateurpubliéeparMcDougallen2007peut faire l’objetd’unediscussion[7].Cetteclassificationaen effet fait l’objet d’une mise à jour récentequi va ame- neràmodifierlanomenclaturedestravauxfuturs[17,18].
Pourl’heure, latotalité des travaux publiés étant encore baséssurl’ancienneterminologie, nousavonsfaitlechoix d’utilisercettedernière. Enfin,lechoixduterme «simu- lator » plutôt que « simulation » lors de la recherche bibliographique,quipermettait une recherche plusciblée quel’utilisationduterme«simulation»,apuêtreàl’origine del’omission decertains articlesn’utilisantpasdans leur résuméleterme«simulator».
5. Conclusion
Cette revue de la littérature a permis de recenser et décriredenombreuxoutilspermettantl’enseignementpar lasimulationdelachirurgielaparoscopique,robotique,de l’urétéroscopie,delachirurgiepercutanée, desgestesde résectionendoscopiquesdelavessieoudelaprostate,des interventions échoguidées sur la prostate, ou encore des gestesdebaseenurologie.Lesdifférentsoutilsenfonction deleurdegrédesophisticationpermettentl’enseignement de tâchesisolées oudeprocédures entières. Alorsque la plupartdesoutilsdécrits danscetterevueontfait l’objet d’études visant à démontrer leur validité intrinsèque, le transfertdescompétencessurlepatientesttrèsrarement démontré. Àl’heureduchoixd’unsimulateurpourlafor- mationdesétudiants,lecoûtdesdifférentssimulateursdoit biensûrêtreprisencompte,maisleurniveaudevalidation, la propension des étudiantsà l’utiliser et leur disponibi- lité doivent égalementêtre considérés. La pertinence de l’utilisation de ces simulateurs pour l’évaluation des étu- diantspourraitfairel’objetd’untravailultérieur.
Annexe 1. Matériel complémentaire
Le matériel complémentaire accompagnant la version en ligne de cet article est disponible sur http://www.
sciencedirect.com et https://doi.org/10,1016/j.purol.
2019.03.003.
Formationparlasimulationenurologie:revuesystématiquedelalittérature 311
Déclaration de liens d’intérêts
Lesauteursdéclarentnepasavoirdeliensd’intérêts.
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