11/12/2020 FATIGUE, STRESS ET PRISE DE DÉCISION: APPORT DE LA SIMULATION. Plan. Fatigue et sécurité

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FATIGUE, STRESS ET PRISE DE DÉCISION: APPORT DE LA SIMULATION

PHILIPPE CABON MAÎTRE DE CONFÉRENCES LATI, INSTITUT

DE PSYCHOLOGIE PHILIPPE.CABON@PARISDESCARTES.FR

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1 Plan

• Fatigue et sécurité en aéronautique et dans le domaine médical

• Stress et prise de décision

2 Fatigue et sécurité

• 20% des accidents de la route (>alcool et drogues), 1/3 sont mortels

• La fatigue est un facteur contributif de plusieurs accidents industriels

Bhopal, 1983

Three Miles Island, 1979 Tchernobyl, 1986

¡En aviation, l’un des 6 plus grand facteurs de risque (NTSB)

Colgan Air, Buffalo, 2009

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• Risque plus élevé de ponction durale involontaire dans les procédures péridurales obstétricales pendant la nuit que pendant le jour (Aya, et al., 1999)

• Augmentation de 45% des complications post- opératoires pour les internes chirurgiens après une garde (Haynes, et al., 1995)

Fatigue et sécurité du patient

5 Durée du sommeil, erreurs médicales et conflits interpersonnels

0 1020 30 40 50 60 70 80 90 100

< 4 hrs 5-6 hrs > 7 hrs Hours of Sleep

Work Hrs/wk

0 1020 30 40 50 60 70 80 90 100

Percent

Work Hrs/wk

% Reporting Serious Medical Errors

% Reporting Serious Staff Conflicts

6

• Augmentation de 50% la nuit du nombre de piqûres d'aiguille et l'exposition à des agents pathogènes transmissibles par le sang

• Effets sur la santé

• Augmentation du risque de complications obstetricales chez les internes (Osborn, 1990)

• Fréqence élevée des depressions (Valko, 1975)

• Réduction de l’espérance de vie (Kripke, et al., 1979)

Fatigue et santé et

sécurité du personnel

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Epworth Sleepiness Scale

Sleepiness in residents is equivalent to that found in patients with serious sleep disorders. Mustafa and Strohl, unpublished data. Papp, 2002

Normal Insomnia

Sleep Apnea Residents

Narcolepsy

0 5 10 15 20

8

P.Cabon

Composantes du niveau d’éveil

Fatigue

Rythmes circadiens : environ 24 heures en présence des synchroniseurs (Jour-Nuit, rythmes sociaux,…)

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Time since sleep (h)

Alertness

Fatigue, privation de sommeil Horloge biologique

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Time of day (h)

Alertness

9

Hours

0800 1600 2400 0800

Primary gate

Schematic representation of time periods favoring sleep onset (taken from Stampi, 1989)

Portes primaire et secondaire du sommeil

HighLowDrowsiness

Forbidden sleep zone Secondary

gate

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La privation de sommeil produit des effets équivalents à ceux de l’alcool

Alcool Privation de sommeil

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P.Cabon

Microsommeils en vols long-courriers

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P . C a b o

Campagne de certification A340 : Vols en équipage minimum

Microsommeils dans les 90 minutes précédant l'atterrissage pour les deux membres d'équipage au cours de vols très long-courriers

Number of microsleeps

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

90-60 60-30 30-0 Time before landing (mn) O utw ard flights R eturn flights

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Objective and subjective sleepiness during night driving

Alert Objective ( EEG/EOG) Sleepy

+80%

Start of trip

End of trip

. .

+5%

Subjective (analogue scale)

Start

of trip End

of trip Cabon et al, 1999

Sous estimation de la fatigue

14 Privation de sommeil et prises de décision complexes en milieu médical

• Objectifs : évaluer l’impact d’une privation de sommeil sur les prises de décisions complexes (dilemme)

• Hypothèse : la privation de sommeil impacte le comportement des internes face à des situations de dilemme

• Etude en simulateur haute fidélité (ILUMENS)

• N=11 internes

• 2 scénarios

• Evaluation des compétences techniques et non techniques (Anesthesist Non Technical Skill)

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15 Les Compétences Non- Techniques (CNT)

• Compétences cognitives et sociales qui complètent les compétences techniques des opérateurs (Flin et al.,2003)

• Compétences Interpersonnelles

• Communication,

• Travail d’équipe,

• Leadership

• Compétences Cognitives

• Prise de décision ,

• Conscience de la situation

• Compétences, ressources personnelles

• Faire face au stress,

• Gérer la fatigue

16

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Le scénario

• Opération urgente d’une patiente de 34 ans sans antécédent médicaux

• Choc anaphylactique : continuer la chirurgie ou envoi en soins intensifs ?

• Le chirurgien encourage l’interne à prendre une décision inverse à celle initiée par l’interne

17 Résultats : compétences techniques

Evaluées par un expert (médecin anesthésiste réanimateur) à l’aide d’une grille d’évaluation construite sur 16 points (sur le modèle de l’échelle ANTS également sur 16 points)

18 Privés de sommeil Reposés

18 Résultats : compétences non techniques

19

Coefficient corrélation inter juge

• Kappa = 0,65 (bonne) Privés de sommeil Reposés

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Résultats : scores confiance

33

85

30,6

64,5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

C on fia nce (Trait) Auto -év alua tio n (Eta t)

Repos Priv és de sommeil

20

*NS

*P < 0,05

20 Principaux résultats

• Réduction significative du temps de

communication pour les internes privés de sommeil

• Augmentation significative des changements de prise de décision face à l’autorité

0 10 20 30 40 50 60

Sleep de prive d r est ed

% d’internes qui modifient leur prise de décision sous l’influence de l’autorité

P>.01

21 Effets de la fatigue sur les performances opérationnelles

•Etude de la NASA (Foushee, 1986)

•Comparaison des performances sur simulateur de 2 groupes d’équipages :

•équipage reposé n’ayant pas récemment volé ensemble (N=20)

•équipage fatigué en fin de rotation commune de 3 jours (N=20)

Séance de simulateur en début de soirée / même scénario critique

Evaluation de performance : un pilote expert et deux observateurs chargés de l’analyse des enregistrements vidéo

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Effets de la fatigue sur les performances opérationnelles

•Types d’erreursclassées, de faible impact à impact élevé sur la sécurité :

Type I: non prise en compte d’une clairance rapidement récupérée, checklist non réalisée entièrement, déviation d’altitude >200 ft Type II: pas de notification à l’ATC d’un problème, oubli d’utiliser l’anti-givrage, oubli d’une check-list

Type III: ne remarque pas une panne hydraulique, volets et reverse avant l’atterrissage, déviation d’altitude > 400 ft

23 Effets de la fatigue sur les performances opérationnelles

• Résultats :

• Les équipages fatigués ont eu de meilleures performances que les équipages reposés :

significativement moins d’erreurs de type II et III

• Explications : stratégies de protections contre les effets de la fatigue et effets de la connaissance mutuelle des équipages

24 Mesures de prévention de la fatigue

• Agir sur la conscience de la fatigue : sensibilisation/formation des personnels et du management

• Agir sur l’activité : travail en équipe, procédures, compétences non techniques

• Agir sur l’organisation du travail : organiser les

horaires à partir de données scientifiques et

de retours d’expérience

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P.Cabon

Nombre de microsommeils dans le groupe "sieste" et le groupe "sans sieste" à la fin d'un vol de nuit

(d'après G raeber et coll., 1990) Sans sieste

Sieste

Début de

la descente Atterrissage

Temps (minutes)

Nombre de microsommeils

30

20

10

0

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

26 Modele predictif de fatigue

Utilisé par plusieurs compagnies aériennes dont Singapore Airlines Air New Zealand

27 Singapore – New York

28 June 2004

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Stress et prise de décision

29 Conception actuelle du stress

• Le stress est une réaction normale d’adaptation

• Le stress n’est pas une pathologie, mais il peut en favoriser

30 Stress chronique et stress aigu

• Stress aigu :

• Réaction à une situation d’urgence

• Mise en oeuvre de réponses “automatiques” parfois non adaptées à la situation

• Effets sur les performances et la sécurité

• Stress chronique :

• exposition prolongée et répétée à des facteurs de stress

• Mise en oeuvre permanente des systèmes physiologiques de réponse au stress

• Effets sur la santé

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Stress Chronique

Visite AERES – novembre 2012

32

32 Modèle exigences-contrôle (Karasek, 1979)

33

Schéma général du modèle de Siegrist

Effort élevé

Faible récompense

Réactions physiologiques et Émotionnelles pathologiques Effort extrinsèque Effort intrinsèque Surinvestissement

Argent

Estime Statut

Modèle « déséquilibre : efforts – récompenses »

(Siegrist, 1996)

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Situation

Evaluation primaire

Perception d’une menace Pas de menace perçue

Pas de stress

D’après Lazarus, S. Folkman in Stress, Apraisal and coping, New-York, Springer, 1984 Q uel enjeu ? Présence d’une m enace, d’un risque de perte, d’un défi ?

Evaluation secondaire Q uel contrôle possible de la situation ?

La double évaluation

Incapacité à faire face Stress dépassé

Capacité à faire face Stimulation

35 Stress aigu

36

36 Stress aigu et mémoire

•Impact du stress => focalisation sur « ici et maintenant »

• Dégradation mémoire à long-terme et mémoire prospective (informations utilisées dans le futur proche)

• Effet de « tunnelisation » avec réduction du temps disponible pour accéder aux connaissances et aux procédures quand le stress augmente

• Stress très important (panique) : mémoire à court terme inopérante

37

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Stress aigu et performance

•Choc: transition d’actions automatiques vers des formes de réponses contrôlées plus coûteuses en temps, passage de la mémoire implicite (sans concience) à la mémoire explicite (consciente)

=>Retard dans l’exécution des actions, « paralysie par analyse»

•Panique: retour à des réponses instinctives, rudimentaires associées à la survie, la mémoire à court terme devient inopérante

=> Sidération ou réaction instinctive

38 Stress aigu et performance

• Entraîne des biais de confirmation

==> recherche répétée des mêmes informations qui confirment les hypothèses choisies

• Difficulté à critiquer son plan d’action, à envisager d’autres solutions

• Souvent lié à un manque de confiancedans le système

==> le stress se trouve réduit grâce à un entraînement approprié

39

40 TCAS TCAS

Contrôle aérien : espacements entre les avions

TCAS (Traffic Collision Avoidance System) : Système embarqué

Autonome et indépendant Prévention des abordages Risque d’abordage :

TCAS = relais

Manœuvres dans le plan vertical

Exemple dans le secteur aérien :

TCAS

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Contexte et Objectifs

• Traffic Alert and collision Avoidance System

• Principes généraux

• Système embarqué, obligatoire

• Indépendant des systèmes de contrôle et de l’avionique

• Dernière barrière contre les abordages

• Prend le relais du contrôle

• Présentation dans les cockpits Airbus actuels

31040 20 315

305 320 300 340 360

280

.818 STD

AP1 A/THR FL 310

MACH ALT HDG

2 31040

20 315

305 320 300 340 360

280

.818 STD

AP1 A/THR FL 310

MACH ALT HDG

2 31040

20 315

305 320 300 340 360

280

.818 STD

AP1 A/THR FL 310

MACH ALT HDG

2

Traffic Advisory (TA) Trafic approchant Resolution Advisory (RA) Manoeuvre verticale Traffic information Trafic environnant

Navigation Display Primary Flight Display

12 aural warnings

41 Accident d’Uberlingen : le paradoxe du TCAS

ATC TCAS Climb RA

Descend RA TCAS

42 Etude en simulateur : fréquence cardiaque

PNF Mean Heart Rate referred to the reference heart rate

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

10:30:05 10:30:55 10:31:45 10:32:35 10:33:15 10:34:04 10:34:45 10:35:25 10:36:15 10:36:55 10:37:36 10:38:25 10:39:15 TA

Adjust Vertical Speed Climb

Descend Adjust Vertical Speed

Clear of conflict

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Exemples de résultats

Pour éviter des manœuvres trop brutales, les équipages règlent leur vitesse verticale à la limite du rouge et du vert

•

Climb, climb Monitor vertical Speed

Se rapproche de l’autre avion

Séminaire Anticipation, Institut de Psychologie

« Automatisation » de la manœuvre liée au stress

Rome et coll., 2009

44 Vol US Airways Flight 1549, 15 Janvier 2009

45 Question de probabilité…

• 2 décisions possibles :

• Faire demi-tour vers La Guardia : probablement issue positive, mais catastrophique en cas d’échec

• Se poser sur l’Hudson : conséquences certainement négatives mais probablement non catastrophique (1 seul exemple connu d’amerrissage sans morts, St Peterbourg, 1963)

• Préfère réduire la probabilité d’une catastrophe en « sacrifiant» le plan d’action le plus ambitieux

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Gestion du stress pendant l’événement

• CDB : “I was not this calm then, but I was very focused. »

• ATC :

•“During the emergency I was hyper focused, I had no choice but to think and act quickly.”

•“I was flexible and responsible, and I listened to what the pilots said, and I made sure I gave him the tools he needed. I was calm and in control.”

Chesley Sullen- Berger,

47 Etre préparé à ne pas être préparé…

• Limites de la formation actuelle des pilotes en simulateur :

• Reconnaître et à réagir à une série de scénarios connus

• Pas de développement de compétences à la gestion de l’incertitude

• Paradoxe : dans les systèmes ultra sûrs la réalité confronte très peu à des situations incertaines

48 Sécurité Réglée et Sécurité Gérée (Amalberti)

• Artisans S t ^{= S}

^r

⁺ S _g

• Systèmes ultra sûrs S _t ⁼ S _r ⁺ ^S

^g

• Systèmes résilients : S _t ⁼ S _r ⁺ S _g

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Projet MacCoy Critical

• Financement ANR

• Objectifs : développer des outils de simulation pour faciliter l’apprentissage des compétences non techniques pour la gestion des situations critiques

• Domaines d’application :

• Conduite automobile

• Médecine (scénario hémorragie post partum)

• Coordination du projet : IFFSTAR

• Partenaires dans le domaine médical : ILUMENS, MEDUSIMS