Les techniques chirurgicales modernes exigent une grande dextérité manuelle et une connaissance approfondie de l’anatomie chirurgicale. Afin de minimiser les risques pour le patient, un effort de formation considérable est nécessaire. Traditionnellement, la formation chirurgicale repose en grande partie sur des spécimens humains, ce qui se heurte de plus en plus à des limites d’ordre éthique et économique.
Les simulateurs de formation virtuels permettent non seulement de surmonter ces limites, mais offrent également d’autres avantages, en particulier pour les jeunes internes. Les étapes difficiles d’une intervention peuvent être répétées à l’infini à tout moment, sans préparation particulière ni besoin de matériel jetable. La localisation des structures à risque peut être bien mieux comprise grâce à diverses techniques de visualisation. Grâce à une évaluation automatique, les progrès de la formation peuvent être suivis et représentés sous forme de courbes d’apprentissage.
Méthodes
Les simulateurs VOXEL-MAN s’appuient sur des méthodes issues de l’imagerie médicale, de la réalité virtuelle et de la robotique. Le patient est modélisé dans un ordinateur à partir de données réelles issues d’un scanner, puis représenté en trois dimensions à l’écran. Les instruments chirurgicaux sont commandés à l’aide de dispositifs haptiques. Leurs poignées peuvent être déplacées librement dans l’espace. Grâce à un rendu haptique breveté, tout contact entre les instruments et le patient est directement perceptible, ce qui permet, par exemple, de détecter très précisément de petites irrégularités et d’y remédier en exerçant plus ou moins de pression sur l’instrument. Grâce à la simulation de saignements et à un système d’aspiration, il est possible de s’entraîner à travailler à deux mains.
Les représentations du champ opératoire et des instruments sont complétées par des vibrations et le bruit de perçage. L’intervention chirurgicale sur des patients virtuels se rapproche ainsi d’une procédure réelle sur les plans visuel, haptique et auditif.
Tous les simulateurs VOXEL-MAN sont développés en étroite collaboration avec des partenaires cliniques du Centre hospitalier universitaire de Hambourg-Eppendorf (UKE) et d’autres hôpitaux de premier plan.
Applications
Notre premier simulateur chirurgical commercialisé fut le VOXEL-MAN TempoSurg. La gamme de deuxième génération, lancée à partir de 2011, comprend le VOXEL-MAN ENT, avec ses modules VOXEL-MAN Tempo pour l’accès chirurgical à l’oreille moyenne et VOXEL-MAN Sinus pour la chirurgie endoscopique des sinus. Grâce à VOXEL-MAN My Cases, des cas cliniques issus de tomodensitométries peuvent être importés dans le système et préparés en tant que cas de formation. Pour la dentisterie, VOXEL-MAN Dental est disponible. Il couvre diverses préparations dentaires ainsi que l’implantologie et l’apicectomie. Avec VOXEL-MAN 3D Printing, vous pouvez créer des impressions 3D de votre patient virtuel – avant, après et même pendant l’intervention. La dernière nouveauté est VOXEL-MAN Sonography, destiné à la formation à l’échographie abdominale et endoscopique (EUS) en médecine interne.
Aujourd’hui, les simulateurs VOXEL-MAN sont utilisés dans les universités et les hôpitaux publics et privés du monde entier. L’efficacité de nos simulateurs de formation est démontrée par de nombreuses études de validation indépendantes.
Remarques
Notre activité de simulateurs a été cédée en 2025 ; nous n’y sommes plus impliqués. Si vous êtes intéressé par un simulateur VOXEL-MAN, veuillez contacter directement le fabricant. Les photos sont une gracieuseté de Christian Stelling Photography, Hambourg.
Références
- Eike Burmester, Ulf Tiede, Andreas Pommert: Sono meets VOXEL-MAN. Ultraschall in der Medizin 45 (S 01), 2024, S10 (abstract).
- Rudolf Leuwer, Andreas Petersik, Bernhard Pflesser, Andreas Pommert, Boris Tolsdorff, Karl Heinz Höhne, Ulf Tiede: VOXEL-MAN TempoSurg: A virtual reality temporal bone surgery simulator. Journal of the Japan Society for Head and Neck Surgery 17 (3), 2007, 203-207.
- Philipp Pohlenz, Alexander Gröbe, Andreas Petersik, Norman von Sternberg, Bernhard Pflesser, Andreas Pommert, Karl Heinz Höhne, Ulf Tiede, Ingo Springer, Max Heiland: Virtual dental surgery as a new educational tool in dental school. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery 38 (8), 2010, 560-564.
- Boris Tolsdorff, Andreas Petersik, Bernhard Pflesser, Andreas Pommert, Ulf Tiede, Rudolf Leuwer, Karl Heinz Höhne: Individual models for virtual bone drilling in mastoid surgery. Computer Aided Surgery 14 (1-3), 2009, 21-27.
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- Norman von Sternberg, Mirko S. Bartsch, Andreas Petersik, Jörg Wiltfang, Wiebke Sibbersen, Torsten Grindel, Ulf Tiede, Patrick Warnke, Max Heiland, Paul A. J. Russo, Hendrik Terheyden, Philipp Pohlenz, Ingo Springer: Learning by doing virtually. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery 36 (5), 2007, 386-390.