Formation par la simulation : de quels outils disposons-nous en urologie ? Revue systématique de la littérature

25 mai 2019

Auteurs : G. Fiard, J.-L. Descotes, J. Troccaz
Référence : Prog Urol, 2019, 6, 29, 295-311
Contexte

La formation par la simulation prend une place croissante dans la formation chirurgicale et devient incontournable depuis la réforme du 3e cycle.

Objectif

L’objectif de ce travail était de faire une mise au point sur les différents outils d’apprentissage par la simulation disponibles dans le domaine de l’urologie ainsi que leur niveau de validation, à l’aide d’une revue systématique de la littérature.

Sources documentaires

Une recherche a été réalisée sur Medline® en utilisant les termes suivants : « urology » et « simulator ». Les travaux en langue anglaise et française ont été retenus.

Sélection des études

Deux cent quatre-vingt-onze abstracts ont été lus, permettant de sélectionner 154 articles lus pour évaluer leur éligibilité. Les études dont l’objectif n’était pas la validation d’un simulateur, les études décrivant un modèle animal ou dont le texte intégral n’était pas disponible ont été exclues.

Résultats

Cent-six études ont été analysées pour ce travail de revue. Les simulateurs décrits ont été regroupés dans 7 catégories : simulateurs de chirurgie laparoscopique, de chirurgie robotique, d’urétéroscopie, de chirurgie percutanée du rein, de procédures endoscopiques sur la vessie ou la prostate, de gestes de base en urologie et de procédures échoguidées sur la prostate. La plupart des simulateurs ont fait l’objet d’études validant leur apparence ou leur contenu. La validation du construit ou a fortiori du transfert des compétences sur patient est manquante dans la majorité des cas.

Limites du travail

Ce travail n’a pas abordé la question de l’évaluation des compétences à l’aide des simulateurs. De plus, la nouvelle nomenclature proposée pour définir les différentes étapes de validation d’un simulateur n’a pas été prise en compte.

Conclusion

Il existe pour l’urologie de nombreux simulateurs permettant de reproduire une grande variété de procédures. Cependant, leur niveau de validation est inconstant et doit être pris en compte à l’heure du choix d’un simulateur, de même que son coût, la propension des étudiants à l’utiliser et sa disponibilité.




 




Introduction


La formation par la simulation, incontournable dans l'aéronautique, prend une place croissante dans la formation chirurgicale. Elle peut intervenir à plusieurs niveaux : formation initiale, évaluation des compétences, certification. La réforme du 3e cycle prévoit ainsi l'élaboration d'un cursus de formation par simulation, sur le même plan que la formation théorique et pratique au bloc opératoire [1]. L'objectif proposé par le rapport de la HAS en 2012 « jamais la première fois sur le patient » suppose cependant de disposer d'outils de formation couvrant l'intégralité des champs d'apprentissage de l'urologie, et que ces outils aient été validés [2]. Plusieurs revues publiées dans la littérature anglophone ont permis de décrire et de rapporter les travaux de validation de simulateurs de chirurgie robotique, de procédures endourologiques ou encore de chirurgie prostatique [3, 4, 5]. Le travail de revue d'Aydin et al. en 2016 permettait d'exposer les différents simulateurs disponibles et leur niveau de validation, qui restait souvent limité, dans le domaine de l'urologie [6]. L'objectif de ce travail était de faire une mise au point, dans un domaine en rapide évolution, sur les différents outils d'apprentissage par la simulation actuellement disponibles dans le domaine de l'urologie, leur niveau de validation et leur coût, à l'aide d'une revue systématique de la littérature.


Méthodes


Une revue systématique de la littérature a été réalisée sur PubMed en 2018 avec les termes suivants : « simulator » et « urology ».


Le processus de sélection des articles, réalisé selon les recommandations PRISMA, est détaillé sur la Fig. 1. Étaient retenus les articles en langue anglaise ou française, dont le format était un article original. Les articles qui décrivaient une modalité de formation non basée sur la simulation (modèle cadavérique, animal vivant) étaient exclus.


Fig. 1
Fig. 1. 

Processus de sélection des articles.




Après une première sélection, les textes entiers correspondant aux abstracts retenus ont été lus, et les articles utilisant un simulateur pour étudier un concept autre que l'enseignement (par exemple, influence du manque de sommeil sur les performances chirurgicales), ont également été exclus. La liste des études retenues est disponible en Annexe 1.


Résultats


Classification des simulateurs


La classification des simulateurs utilisée dans cette revue est la suivante :

les simulateurs utilisant des tissus d'origine animale (appelés aussi « wet lab ») : les structures ou organes manipulés pour l'apprentissage d'une tâche ou d'une procédure sont d'origine animale. On peut ainsi voir utiliser des modèles variés comme la peau de poulet, le tractus urinaire de porc, etc. ;
les simulateurs utilisant des modèles inanimés (appelés aussi « dry lab ») : les structures ou organes manipulés pour l'apprentissage d'une tâche ou d'une procédure sont réalisés dans des composants variés à base de plastiques, silicone et gélatine, pouvant être disponibles dans le commerce ou de fabrication artisanale ;
les simulateurs utilisant la réalité virtuelle : les structures ou organes manipulés pour l'apprentissage d'une tâche ou d'une procédure sont modélisés de manière informatique, ainsi que les interactions avec l'utilisateur (déformations, saignement, etc.). L'interface permet à l'utilisateur de manipuler les organes et structures avec un retour visuel et parfois haptique (retour de force).


Validation des simulateurs


Les études rapportant les travaux de validation d'un simulateur ont utilisé la classification décrite par McDougall et al. en 2007 [7]. Celle-ci est présentée dans le Tableau 1.


Simulateurs chirurgicaux en urologie


La revue de la littérature a permis de regrouper les simulateurs en 7 catégories selon les procédures simulées. Le Tableau 2 présente ces 7 catégories et le nombre d'études publiées correspondantes.


Simulateurs de chirurgie laparoscopique


La chirurgie laparoscopique, du fait de ses particularités et de l'innovation de rupture qu'elle a apportée par rapport à la chirurgie ouverte, a été l'occasion du développement de nombreux simulateurs. Les spécificités de cette chirurgie, nécessitant d'opérer en regardant un écran, sans vision en 3 dimensions, dont les gestes sont limités et inversés du fait de l'effet pivot des trocarts, peuvent être parfaitement reproduites à l'aide de modèles inanimés.


L'exemple le plus courant en est le pelvitrainer , « boîte » dans laquelle sont insérés des trocarts, une caméra et divers exercices permettant de s'entraîner à des tâches basiques comme la suture ou la manipulation d'objets. Ces tâches de base peuvent être regroupées en cursus. Les fondamentaux en chirurgie laparoscopique (FLS) suivis des bases pour la chirurgie laparoscopique urologique (BLUS) sont 2 modèles de cursus validés comprenant des exercices standardisés reproduits par des modèles inanimés [8, 9]. Le modèle MISTELS (McGill Inanimate System for the Training and Evaluation of Laparoscopic Skill) est un autre exemple de cursus sur pelvitrainer [10].


Ces simulateurs basse-fidélité, dont certains ont été validés pour la chirurgie laparoscopique urologique, ont ensuite été rejoints par des modèles plus sophistiqués. Ces derniers permettent de pratiquer des gestes de base mais aussi des étapes ou l'intégralité de procédures chirurgicales, notamment grâce à l'apport de la réalité virtuelle.


Le Tableau 3 résume les études de validation de ces simulateurs de chirurgie laparoscopique. Lorsqu'une étude de la validité concurrente ou prédictive a été réalisée, le modèle utilisé en tant que comparateur est précisé.


Simulateurs de chirurgie robotique


La chirurgie robotique du fait de ses particularités (absence de retour d'effort, travail dans un espace restreint, vision en 3 dimensions, nécessité de prise en main de la console) se prête parfaitement à un apprentissage par la simulation.


Différents simulateurs ont été développés. L'architecture du robot DaVinci a favorisé le développement de simulateurs utilisant la réalité virtuelle, et la pratique de certaines tâches peut être réalisée en utilisant le robot lui-même à l'aide d'exercices standardisés sur modèles inanimés (dry lab ).


Les exercices peuvent consister en des tâches précises (suture, coagulation, manipulation d'aiguille), mimer une partie (anastomose vésico-urétrale par exemple) ou l'intégralité d'une procédure. Ils peuvent être réalisés séparément ou enchaînés selon un cursus de formation.


La plupart de ces simulateurs ont été commercialisés sans publication de travaux présentant leur développement. Leur commercialisation a fourni en revanche l'opportunité de nombreux travaux de validation.


Le logiciel développé lors de la conception du DV-trainer (Mimic Technologies) a été acheté par Intuitive Surgical et intégré au simulateur dVSS qui se présente comme un module ajouté à la console du robot (Fig. 2). Il s'agit donc du même environnement logiciel, seule la partie matérielle est différente. Le simulateur Xperience Team Training (XTT, Mimic Technologies) permet de simuler la collaboration nécessaire entre l'opérateur à la console et l'aide opératoire (Fig. 3).


Fig. 2
Fig. 2. 

Simulateur de chirurgie robotique DaVinci Skills Simulator (DVSS).




Fig. 3
Fig. 3. 

Simulateur Xperience Team Training (XTT).




Le contenu pédagogique des différents simulateurs regroupe plusieurs exercices permettant de travailler divers aspects des gestes de base en chirurgie robotique (manipulation d'objets, utilisation de la pédale permettant de manipuler la caméra, coagulation, etc.). Ils permettent aussi de pratiquer des tâches précises (suture, anastomose vésico-urétrale), et offrent parfois la possibilité de simuler des procédures entières. Les exercices peuvent être regroupés en modules thématiques. En l'absence de réel parcours pédagogique prédéfini, le choix et l'enchaînement des différents exercices sont souvent choisis par l'enseignant qui détermine alors un cursus de formation regroupant des exercices issus des différents modules.


Le Tableau 4 résume les simulateurs de chirurgie robotique rapportés dans la littérature ainsi que leur niveau de validation. Lorsqu'une étude de la validité concurrente ou prédictive a été réalisée, le modèle utilisé en tant que comparateur est également précisé.


Simulateurs d'urétéroscopie


La voie d'abord endoscopique est une spécificité propre à l'urologie et a également fait l'objet du développement de simulateurs. Leur intérêt est de permettre la manipulation du matériel, très varié et au maniement parfois complexe, notamment les endoscopes souples, dont l'apprentissage sur le patient est chronophage. Le recours à la scopie source d'irradiation du patient et de l'urologue est une autre motivation pour s'entraîner aux différentes procédures en dehors du bloc opératoire. Divers simulateurs ont ainsi été développés, décrits et validés dans la littérature. Ils sont présentés dans le Tableau 5.


Simulateurs de chirurgie percutanée du rein


L'enseignement de la chirurgie percutanée du rein, et notamment de la ponction calicielle, est de plus en plus difficile pour plusieurs raisons. La diffusion de l'urétéroscopie souple a réduit le nombre d'indications et donc les occasions de formation. La surspécialisation des urologues a permis d'adresser les patients à des équipes spécialisées, tandis que d'autres ne pratiquent jamais ou très occasionnellement cette chirurgie. Enfin les enjeux importants liés à la qualité de la ponction, notamment en termes de complications post-opératoires (saignement, fistule) rendent ce temps difficile à confier à un non-expert, même sous supervision. Plusieurs modèles ont ainsi été développés pour pallier à ces difficultés, ils sont présentés dans le Tableau 6. Un exemple de simulateur, le PERC Mentor (3DSystems/Simbionix) est présenté sur la Fig. 4.


Fig. 4
Fig. 4. 

Simulateur de chirurgie percutanée PERC Mentor.




Simulateurs de chirurgie endoscopique de la vessie et la prostate


La chirurgie endoscopique de la vessie (résection transurétrale de vessie, biopsies de vessie) et de la prostate (résection transurétrale de prostate, vaporisation prostatique au laser, énucléation prostatique) nécessite en prérequis l'apprentissage du maniement de l'endoscope, du matériel, et la gestion des entrées et sorties du courant d'irrigation. Ces prérequis, ainsi que les spécificités et techniques propres à chaque intervention, peuvent être enseignés sur simulateur. Les modèles existants ayant fait l'objet d'études de validation sont présentés dans le Tableau 7.


Simulateurs reproduisant les gestes de base en urologie


Les gestes de base, tels que la mise en place d'une sonde urinaire, d'un cathéter sus-pubien, la réalisation d'une cystoscopie ou la mise en place d'une sonde JJ, ont également été à l'origine du développement de simulateurs, permettant leur acquisition ou leur perfectionnement avant de les pratiquer sur un patient. Les dispositifs ayant fait l'objet de publications et d'études de validation sont présentés dans le Tableau 8.


Simulateurs d'interventions échoguidées sur la prostate


Les interventions échoguidées sur la prostate ont en commun le guidage au sein de la prostate par l'imagerie échographique. Ce repérage au sein de la glande nécessite un apprentissage (coordination main-Å“il, création d'un schéma mental de la prostate, repérage gauche-droite et base-apex) qui peut être facilité par l'apport de la simulation (Fig. 5). Le Tableau 9 présente les modèles disponibles ainsi que leur niveau de validation.


Fig. 5
Fig. 5. 

Simulateur de biopsies prostatiques Biopsym.




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 disponibles. Pour les autres, un ordre de grandeur du prix du dispositif était fréquemment rapporté dans la littérature, et certaines données ont pu être complétées en contactant directement les industriels ou distributeurs des simulateurs.


Les simulateurs utilisant la réalité virtuelle, simulateurs haute-fidélité, sont les plus coûteux, et doit être rajouté à leur prix d'achat le coût de la maintenance nécessaire à la mise à jour des logiciels. En revanche, un même simulateur peut simuler plusieurs procédures de même nature (par exemple urétéroscopie et chirurgie percutanée du rein pour l'URO-PERC Mentor). Leur prix peut ainsi varier du simple 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 utilisation (endoscopes, irrigation, instruments, colonne vidéo avec source de lumière froide, etc.), et le coût est multiplié à chaque utilisation nécessitant du matériel ou un modèle consommable. Enfin, l'immobilisation de ressources et l'accessibilité au simulateur (par exemple pour le dVSS nécessitant l'utilisation de la console du robot) doivent également être pris en compte. Le Tableau 10 donne un ordre de grandeur du coût de différents dispositifs cités dans cette revue.


Discussion


Les outils permettant une formation par simulation en urologie décrits dans la littérature sont nombreux et permettent de couvrir de nombreux aspects de la formation urologique. En revanche, lorsqu'on s'intéresse à leur niveau de validation, on constate que la littérature s'appauvrit et que la plupart des simulateurs, lorsqu'ils ont bénéficié d'études de leur validité intrinsèque (apparence, contenu, construit), sont beaucoup moins nombreux à avoir fait l'objet de travaux validant le transfert des compétences acquises en situation réelle.


Ceci se justifie par la relative simplicité à mettre en place des études évaluant le simulateur lui-même, parfois avec de très nombreux utilisateurs lorsque les simulateurs sont testés à l'occasion d'évènements nationaux voire internationaux (congrès médicaux, journées de formation, etc.). Au contraire, mettre en place une étude validant le transfert des compétences suppose, en plus de la validation intrinsèque de l'outil étudié, la conception d'une étude prospective, souvent randomisée, et la définition d'un comparateur mimant la situation réelle lorsqu'il n'est éthiquement pas possible que le geste soit réalisé sur patient. Certains travaux validant le transfert des compétences acquises sur des simulateurs n'ayant pas été validés en termes d'apparence, contenu ou construit posent également la question de la reproductibilité des résultats obtenus.


Une question qui découle de cette revue est celle du choix d'un simulateur par rapport à un autre. Les simulateurs utilisant la réalité virtuelle, beaucoup plus coûteux, sont-ils supérieurs en termes d'apprentissage aux simulateurs 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'apprentissage de la suture laparoscopique sur simulateur utilisant la réalité virtuelle (LAP Mentor, Simbionix) versus pelvitrainer , les scores OSATS obtenus lors de la réalisation d'une cystorraphie (suture permettant de fermer la vessie) laparoscopique sur tissus porcins n'étaient pas significativement différents entre les 2 modalités d'apprentissage [11]. Cependant, le manque puissance de l'étude ne permet pas de conclure à une absence de différence, et les étudiants n'ayant pas été amenés à essayer 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 permettant une comparaison directe des 2 modèles, quelques éléments peuvent être notés pour alimenter la réflexion. Le nombre d'études de validation intrinsèque des simulateurs utilisant la réalité virtuelle en comparaison des modèles inanimés plaide pour une propension des étudiants, de plus en plus à l'aise vis-à-vis des outils numériques et des nouvelles technologies, à utiliser ce type de simulateurs plutôt que des modèles « faits maison » à l'apparence parfois moins ludique. Les résultats pédagogiques obtenus par ce type de simulateurs ont l'avantage de leur reproductibilité, à l'inverse de certains outils qui ne sont pas produits à grande-échelle. Pour autant, pour l'acquisition des gestes de base, notamment en laparoscopie, l'utilisation de modèles inanimés dans un pelvitrainer classique a fait ses preuves en termes de transfert des compétences [12].


Pour la reproduction de procédures plus complexes, et notamment en chirurgie robotique, le recours aux simulateurs plus sophistiqués est aujourd'hui incontournable, et un élément pouvant orienter le choix est alors la disponibilité du simulateur. Une comparaison directe de 3 simulateurs validés pour la chirurgie robotique (dVSS, utilisant la console du robot, dV-Trainer et ROBOTIX Mentor, simulateurs autonomes) a été réalisée par Hertz et al. [13]. Celle-ci ne montre pas de différence significative entre les 3 simulateurs en termes d'apparence et de contenu, malgré des scores légèrement supérieurs pour le dVSS. Ce dernier simulateur qui se rapproche le plus des conditions réelles (car utilisant la console du robot) n'est, en revanche, accessible qu'en dehors des heures d'utilisation du robot. Son accès est donc plus difficile pour les étudiants et il est moins pertinent d'installer le dVSS au sein d'une salle de simulation en dehors du bloc opératoire Ces éléments de préférence par rapport à la disponibilité ont également été soulignés dans l'étude de Mishra et al. comparant le PERC Mentor au modèle porcin pour l'apprentissage de la chirurgie percutanée du rein [14].


Ce dernier exemple permet de soulever la question du choix des procédures à enseigner lors de l'achat d'un simulateur. Si l'intérêt médico-économique de la formation par simulation à la chirurgie robotique est certain, il peut apparaître moins évident pour des procédures d'indication plus rare, comme la chirurgie percutanée, ou semblant moins complexes, comme la cystoscopie, l'urétéroscopie ou encore les biopsies prostatiques [15]. Pour autant, les conséquences d'un apprentissage insuffisant de ces techniques peuvent également être non négligeables : non-respect des recommandations par absence de maîtrise de la technique, perte de chance pour le patient en l'absence de diagnostic d'un cancer de la prostate, augmentation de la durée opératoire liée à un aide non formé, etc. En l'absence d'obligation légale, c'est probablement la diminution du coût des simulateurs et la mutualisation des ressources qui permettront l'accès de tous les étudiants à la plupart des outils de formation. Enfin, le manque, voire l'absence de simulateur disponible pour les procédures chirurgicales par voie ouverte interpelle vis-à-vis de l'objectif éthique proposé par la HAS [2]. Le compagnonnage permettant l'enseignement de ces procédures reste le gold-standard. Pour autant, ce dernier expose le patient à la courbe d'apprentissage de l'apprenant, contrairement aux procédures mini-invasives où la simulation permet une première approche de la technique, que ce soit dans le cadre de la formation initiale ou pour l'apprentissage de nouvelles techniques dans le cadre de la formation continue. En pratique, les modèles animaux et cadavériques, permettent en partie de pallier ce manque, au prix d'un coût important, d'une accessibilité inconstante et, là encore, d'une validation absente pour la plupart des procédures urologiques.


La disponibilité des simulateurs est un élément important, mais n'est cependant pas une garantie de leur utilisation. Dans une enquête réalisée en 2013 auprès de 127 urologues en formation, 72 % d'entre eux avaient accès à un pelvitrainer , parmi lesquels 83 % ne l'utilisaient jamais ou moins d'une fois par mois [16]. Trente pour cents avaient accès à un simulateur utilisant la réalité virtuelle, et moins de 10 % à plusieurs simulateurs. Seuls 2 % des répondants déclaraient s'entraîner régulièrement sur simulateur avant de pratiquer un geste sur un patient pour la première fois. La réforme du 3e cycle des études médicales, qui rend obligatoire (à moyens constants) l'incorporation de la simulation dans le cursus des internes en chirurgie, devrait toutefois permettre une meilleure utilisation des simulateurs disponibles [1].


Ce travail de revue comporte des limites, la principale reposant sur le choix d'exclure les travaux ne comportant pas d'étude de validation, et notamment de nombreuses études rapportant des résultats d'évaluation des étudiants sur simulateur. Or, cet aspect d'évaluation est très important puisqu'il s'agit d'un autre objectif des simulateurs : permettre d'évaluer les compétences d'un étudiant avant qu'il ne réalise un geste sur un patient, de monitorer sa progression, puis à terme d'envisager une certification et même une re-certification lorsqu'il aura achevé sa formation. Néanmoins, un prérequis indispensable pour envisager d'évaluer un étudiant sur simulateur est que ce simulateur ait fait la preuve de sa validité prédictive. Cette preuve étant manquante pour une majorité des outils cités dans ce travail, nous avons préféré exclure de nos résultats les études d'évaluation des performances en découlant.


De plus, l'utilisation de la terminologie des différentes validités d'un simulateur publiée par McDougall en 2007 peut faire l'objet d'une discussion [7]. Cette classification a en effet fait l'objet d'une mise à jour récente qui va amener à modifier la nomenclature des travaux futurs [18, 17]. Pour l'heure, la totalité des travaux publiés étant encore basés sur l'ancienne terminologie, nous avons fait le choix d'utiliser cette dernière. Enfin, le choix du terme « simulator » plutôt que « simulation » lors de la recherche bibliographique, qui permettait une recherche plus ciblée que l'utilisation du terme « simulation », a pu être à l'origine de l'omission de certains articles n'utilisant pas dans leur résumé le terme « simulator ».


Conclusion


Cette revue de la littérature a permis de recenser et décrire de nombreux outils permettant l'enseignement par la simulation de la chirurgie laparoscopique, robotique, de l'urétéroscopie, de la chirurgie percutanée, des gestes de résection endoscopiques de la vessie ou de la prostate, des interventions échoguidées sur la prostate, ou encore des gestes de base en urologie. Les différents outils en fonction de leur degré de sophistication permettent l'enseignement de tâches isolées ou de procédures entières. Alors que la plupart des outils décrits dans cette revue ont fait l'objet d'études visant à démontrer leur validité intrinsèque, le transfert des compétences sur le patient est très rarement démontré. À l'heure du choix d'un simulateur pour la formation des étudiants, le coût des différents simulateurs doit bien sûr être pris en compte, mais leur niveau de validation, la propension des étudiants à l'utiliser et leur disponibilité doivent également être considérés. La pertinence de l'utilisation de ces simulateurs pour l'évaluation des étudiants pourrait faire l'objet d'un travail ultérieur.


Déclaration de liens d'intérêts


Les auteurs déclarent ne pas avoir de liens d'intérêts.



Annexe 1. Matériel complémentaire


(20 Ko)
  




Tableau 1 - Étapes de validation d'un simulateur chirurgical (d'après McDougall et al.).
Étapes de validation subjectives    
Validité apparente  Le simulateur semble-t-il enseigner ce qu'il est supposé enseigner (jugé par des novices) ? 
Validité de contenu  Le simulateur enseigne-t-il ce qu'il est supposé enseigner (jugé par des experts) ? 
Étapes de validation objectives    
Validité intrinsèque/fiabilité  Une même performance sur le simulateur donne-t-elle toujours le même résultat ? 
Validité de construit  Le simulateur est-il capable de discriminer les novices et les experts ? 
Validité concurrente  Les résultats obtenus sur le simulateur sont-ils corrélés aux résultats mesurés sur un autre modèle validé ? 
Validité prédictive  Les compétences acquises sur le simulateur sont-elles transférables en situation réelle ? 





Tableau 2 - Types de procédures simulées et nombre d'études publiées.
Procédure simulée  Nombre études 
Chirurgie robotique  32 
Chirurgie laparoscopique  23 
Chirurgie endoscopique de la vessie et la prostate  18 
Urétéroscopie  16 
Chirurgie percutanée du rein 
Gestes de base : cystoscopie, pose de sonde JJ, cathéter sus-pubien 
Interventions échoguidées sur la prostate 





Tableau 3 - Simulateurs de chirurgie laparoscopique avec leur niveau de validation.
Auteur  Année  Nombre sujets (Novices-Interm-Experts)  Exercices ou procédure simulés  Validités démontrées 
Évaluation ou comparateur 
        Ct  Cs  Cc   
Simulateurs utilisant la réalité virtuelle  
LapSim (Surgical Science)                   
Kovac et al.  2012  15  Cursus 3 exercices             
Alwaal et al.  2015  12  Cursus 3 exercices             
LAP Mentor (3D Systems/Simbionix)                   
McDougall et al.  2006  103  Cursus 9 exercices             
Matsuda et al.  2012  92
(25-33-34) 
Cursus 6 exercices            Procédures laparoscopiques intégrales filmées (néphrectomie ou surrénalectomie) 
Procedicus MIST-VR simulateur de néphrectomie (Mentice)                   
Wijn et al.  2010  64
(22-32-10) 
Dissection hile rénal+appli-cation clips             
Brewin et al.  2010  28
(10-10-8) 
Néphrectomie             
Immersion Lap-VR (Immersion Medical)                   
Da Cruz et al.  2010  15  Cursus
4 exercices+- cholecystec-tomie 
          Cholecystectomie sur modèle animal 
SIMENDO Virtual-Reality Simulator (DeltaTech)                   
Verdaasdonk et al.  2006  75
(39-0-36) 
Cursus 4 exercices            Pelvitrainer  
Verdaasdonk et al.  2007  61  Cursus 6 exercices             
Verdaasdonk et al.  2008  20  NÅ“ud intracorporel            NÅ“ud intracorporel sur modèle animal 
Modèles utilisant des tissus animaux                    
Yang et al.  2010  Pyéloplastie (vessie natatoire de carpe+uretère de porc)            Procédures intégrales filmées (pyéloplastie) 
Perez-Duarte et al. (SIMULAP)  2014  16  Anastomose urétro-vésicale (vessie+prostate de porc)             
Modèles inanimés                    
Dauster et al. (MISTELS)  2005  17(9-0-8)  Cursus 5 exercices (FLS)             
Hruby et al. (EZ trainer)  2007  42  Exercices gestes élémentaires             
Singh et al. (i-Sim, iSurgicals)  2008  51  Exercices gestes élémentaires             
Hasson (Surgical SIM LTS, METI)  2008  124  Cursus 6 exercices             
Cheung et al.  2014  27  Pyéloplastie pédiatrique             
Mandava et al.  2015  28
(10-9-9) 
Cursus 4 exercices (BLUS)             
Millan et al.  2018  34  Réimplanta-tion urétéro-vésicale             



Légende :
A : apparente ; Ct : contenu ; Cs : construit ; Cc : concurrente ; P: prédictive.



Tableau 4 - Simulateurs de chirurgie robotique avec leur niveau de validation.
Auteur  Année  Nombre sujets (Novices  Exercices ou procédure simulés  Validités démontrées 
Évaluation ou comparateur 
    -Interm-Experts)    Ct  Cs  Cc   
Simulateurs utilisant la réalité virtuelle  
dV-trainer (Mimic Technologies) 
Lendvay et al.  2008  15
(11-0-4) 
Transfert d'anneaux             
Sethi et al.  2009  20
(15-0-5) 
Cursus 3 exercices             
Kenney et al.  2009  26
(19-0-7) 
Cursus 4 exercices             
Lee et al.  2012  20
(13-0-7) 
Cursus 4 exercices            Robot DaVinci modèle inanimé 
Liss et al.  2012  32  Anastomose vésico-urétrale             
Kang et al.  2014  20
(10-0-10) 
Anastomose vésico-urétrale             
dVSS (Intuitive Surgical) 
Hung et al.  2011  63
(16-32-15) 
Cursus 10 exercices             
Hung et al.  2012  24
(24-0-0) 
Cursus 17 exercices
8-10 semaines 
          Robot DaVinci tissus d'origine animale 
Kelly et al.  2012  38
(19-9-10) 
Cursus 5 exercices             
Finnegan et al.  2012  39
(18-8-13) 
Cursus 24 exercices             
Liss et al.  2012  32  Anastomose vésico-urétrale             
Lyons et al.  2013  46
(25-8-23) 
Cursus 8 exercices             
Alzahrani et al.  2013  48
(30-12-6) 
Cursus 9 exercices             
Foell et al.  2013  53
(41-7-5) 
Cursus 7 exercices
4 semaines 
          Robot DaVinci modèle inanimé 
Kim et al.  2015  11  Anastomose vésico-urétrale            Robot DaVinci tissus d'origine animale 
Song et al.  2016  10
(10-0-0) 
Cursus 10 exercices            Robot DaVinci
Modèle inanimé 
Aghazadeh et al.  2016  21
(17-0-4) 
Cursus 8 exercices            Robot DaVinci prostatectomie radicale 
Phe et al.  2017  39  Cursus 7 exercices            Robot DaVinci
Modèle inanimé 
RoSS (Simulated Surgical Systems) 
Seixas-Mikelus et al.  2010  30
(6-0-24) 
Cursus 2 modules             
Seixas-Mikelus et al.  2011  42
(11-0-31) 
Cursus 4 modules             
Stegemann et al.  2013  53
(53-0-0) 
Cursus 4 modules
(16 tâches) 
          Robot DaVinci
Modèle inanimé 
Raza et al.  2014  61
(49-0-12) 
Cursus 4 modules
 
           
Robotix Mentor (Simbionix)  
Whittaker et al.  2016  46
(20-15-11) 
Cursus 2 modules
(9 tâches) 
           
Xperience Team training (Mimic technologies) 
Xu et al.  2016  28  Cursus 4 exercices             
SEP (Simsurgery Educational Platform) robotic simulator 
Gavazzi et al.  2011  30
(18-0-12) 
2 exercices             
Modèles utilisant des tissus animaux                    
Alemozaffar et al.  2014  20
(10-0-10) 
Prostatectomie radicale (appareil génito-urinaire de porc)             
Modèles inanimés  
Jonsson et al.  2011  24
(19-0-5) 
Cursus 4 exercices            Robot DaVinci+simulateur ProMIS 
Ramos et al.  2014  36
(24-0-12) 
Cursus 3 exercices            Robot DaVinci+modèles inanimés 



Légende :
A : apparente ; Ct : contenu ; Cs : construit ; Cc : concurrente ; P: prédictive.



Tableau 5 - Simulateurs d'urétéroscopie avec leur niveau de validation.
Auteur  An-née  Nombre sujets (Novices-Interm-Experts)  Exercices ou procédure simulés  Validités démontrées 
Évaluation ou comparateur 
        Ct  Cs  Cc   
Simulateurs utilisant la réalité virtuelle  
URO Mentor (3D Systems/Simbionix) 
Ogan et al.  2004  32  Urétéroscopie souple            Urétéroscopie souple sur sujet anatomique 
Knoll et al.  2005  20  Urétéroscopie souple             
Chou et al.  2006  16  Urétéroscopie souple            Urétéroscopie souple sur tissus animaux (uretère+rein de porc) 
Dolmans et al.  2009  89  Urétéroscopie semi-rigide             
Aloosh et al.  2016  Urétéroscopie souple            Urétéroscopie souple (patient) 
Smart Simulator (Olympus)                   
Inoue et al.  2017  16  Urétéroscopie souple             
Modèles inanimés                    
Chou et al. (Uro-scopic trainer, Limbs and Things)  2006  16  Urétéroscopie souple            Urétéroscopie souple sur tissus animaux (uretère+rein de porc) 
White et al.  2010  46  Urétéroscopie souple             
Soria et al. (ETXY-uro, ProDelphus)  2014  40  Urétéroscopie souple             
Hu et al.  2015  10  Montée/abla-tion sonde JJ             
Blankstein et al. (URS model, Cook Medical)  2015  15  Urétéroscopie souple             
Al Jabir et al. ( Advan-ced Scope Trainer, Mediskills)  2017  53
(19-34-0) 
Urétéroscopie souple            Urétéroscopie souple sur sujet anatomique 
Villa et al. (Key-Box)  2017  16  Urétéroscopie souple             



Légende :
A : apparente ; Ct : contenu ; Cs : construit ; Cc : concurrente ; P: prédictive.



Tableau 6 - Simulateurs de chirurgie percutanée du rein avec leur niveau de validation.
Auteur  Année  Nombre sujets (Novices-Interm-  Exercices ou procédure simulés  Validités démontrées 
Évaluation ou comparateur 
    Experts)    Ct  Cs  Cc   
Simulateurs utilisant la réalité virtuelle  
PERC Mentor (3D Systems/Simbionix) 
Knudsen et al.  2006  63  Ponction calicielle, mise en place guide             
Mishra et al.  2010  24
(15-0-9) 
Ponction calicielle, nephrostomie            Ponction calicielle sur modèle animal 
Papatsoris et al.  2012  36
(36-0-0) 
Ponction calicielle, mise en place guide             
Noureldin et al.  2016  26  Ponction calicielle             
SimPORTAL C-Arm Trainer sans fluoroscopie (université de Washington) 
Poniatowski et al.  2015  14  Ponction calicielle             
Noureldin et al.  2018  38  Ponction calicielle             
Modèles inanimés  
Rock et al.  2009    Ponction calicielle             



Légende :
A : apparente ; Ct : contenu ; Cs : construit ; Cc : concurrente ; P: prédictive.



Tableau 7 - Simulateurs de chirurgie endoscopique de la vessie et la prostate avec leur niveau de validation.
Auteur  Année  Nombre sujets (Novices-Interm-Experts)  Exercices ou procédure simulés  Validités démontrées 
Évaluation ou comparateur 
        Ct  Cs  Cc   
Simulateurs utilisant la réalité virtuelle  
Uro Trainer (Karl Storz)                   
Reich et al.  2006  36
(24-12-0) 
RTUV             
Schout et al.  2009  104  RTUV
RTUP 
           
Mishra et al.  2010  19
(9-0-10) 
RTUP             
TURPSim/UROSim (3D Systems/Simbionix/Virtamed)                   
Bright et al.  2012  18
(11-0-7) 
RTUP             
Tjiam et al.  2014  66
(22-22-22) 
RTUP             
Kuronen-Stewart et al.  2015  53
(18-24-11) 
Enucléation HOLEP             
SurgicalSIM TURP (Université de Washington/METI)                   
Sweet et al.  2004  91
(19-0-72) 
RTUP             
Rashid et al.  2007  136
(19-45-72) 
RTUP             
Hudak et al.  2010  35  RTUP            Validation externe 
PelvicVision (MeleritMedical)                   
Källström et al.  2005  18
(7-0-9) 
RTUP             
Källström et al.  2010  20
(11-0-9) 
RTUP             
Källström et al.  2010  24
(24-0-0) 
RTUP            RTUP (patient) 
Simulateur de vaporisation prostatique Greenlightâ„¢                   
Aydin et al.  2015  46
(25-14-7) 
Vaporisation prostatique Greenlightâ„¢             
Noureldin et al.  2015  25  Vaporisation prostatique Greenlightâ„¢             
Modèles inanimés                    
Simbla resection trainer (SAMED GmbH)                   
Ebbing et al.  2011  RTUP             
De Vries et al.  2016  76
(25-26-25) 
RTUV             
Bristol TURP trainer (Limbs and Things)                   
Brewin et al.  2014  16
(8-0-8) 
RTUP             
Simulateur d'énucléation (Université de Kansai)                   
Aydin et al.  2014  36  Enucléation HOLEP             



Légende :
A : apparente ; Ct : contenu ; Cs : construit ; Cc : concurrente ; P: prédictive.



Tableau 8 - Simulateurs reproduisant les gestes de base en urologie avec leur niveau de validation.
Auteur  Année  Nombre sujets (Novices-Interm-Experts)  Exercices ou procédure simulés  Validités démontrées 
Évaluation ou comparateur 
        Ct  Cs  Cc   
Simulateurs utilisant la réalité virtuelle  
URO Mentor (3D Systems/Simbionix) 
Shah et al.  2002  14
(14-0-0) 
Cystoscopie souple             
Gettman et al.  2008  57
(30-0-27) 
Cystoscopie rigide et souple, mise en place d'un guide             
Gettman et al.  2009  10  Cystoscopie rigide et souple, mise en place d'un guide             
Schout et al.  2010  100
(100-0-0) 
Cystoscopie souple            Cystoscopie souple (patient) 
Modèles utilisant des tissus animaux  
Soltani et al.  2016  16
(11-0-5) 
Traitement endoscopique du reflux             
Farhan et al.  2018  12
(6-0-6) 
Injection agent comblant (vessie de porc)             
Modèles inanimés  
Singal et al.  2015  25  Pose de cathéter sus-pubien             
Zhong et al.  2015  160  Sondage urinaire, montée de sonde JJ             
Hu et al.  2015  46
(36-0-10) 
Mise en place et ablation de sonde JJ             



Légende :
A : apparente ; Ct : contenu ; Cs : construit ; Cc : concurrente ; P: prédictive.



Tableau 9 - Simulateurs d'interventions échoguidées sur la prostate avec leur niveau de validation.
Auteur  Année  Nombre sujets (Novices-Interm-Experts)  Exercices ou procédure simulés  Validités démontrées 
Évaluation ou comparateur 
        Ct  Cs  Cc   
Simulateurs utilisant la réalité virtuelle  
Persoon et al.  2010  47  Échographie prostatique             
Chalasani et al.  2011  26
(12-0-14) 
Biopsies prostatiques             
Fiard et al.  2014  21
(14-0-7) 
Biopsies prostatiques             
Thaker et al.  2014  31  Curiethérapie prostatique             



Légende :
A : apparente ; Ct : contenu ; Cs : construit ; Cc : concurrente ; P: prédictive.



Tableau 10 - Coûts des différents simulateurs.
Dispositifs 
Simulateurs de chirurgie robotique  
dV-Trainer 
dVSS 
ROBOTIX Mentor 
RoSS 
XTT 
SEP 
Simulateurs de chirurgie laparoscopique  
LAP Mentor 
SIMENDO 
Modèles inanimés 
Simulateurs d'urétéroscopie  
URO Mentor 
Smart Simulator 
Advanced Scope Trainer 
Uro-Scopic Trainer 
Key-Box 
Simulateurs de chirurgie percutanée du rein  
PERC Mentor 
Simulateurs de chirurgie endoscopique de la vessie et la prostate  
TURP Sim-URO Sim 
Simbla 
Bristol TURP Trainer 
Simulateur de vaporisation laser Greenlightâ„¢ 
Simulateurs d'interventions échoguidées sur la prostate  
Fantôme de prostate pour curiethérapie 




Références



Arrêté du 21 avril 2017 relatif aux connaissances, aux compétences et aux maquettes de formation des diplômes d'études spécialisées et fixant la liste de ces diplômes et des options et formations spécialisées transversales du troisième cycle des études de médecine.
Haute Autorité de Santé. Rapport de mission État de l'art (national et international) en matière de pratiques de simulation dans le domaine de la santé  :  (2012). 
Moglia A., Ferrari V., Morelli L., et al. A systematic review of virtual reality simulators for robot-assisted surgery Eur Urol 2016 ;  69 : 1065-1080 [cross-ref]
Schout B.M.A., Hendrikx A.J.M., Scherpbier A.J.J.A., et al. Update on training models in endourology: a qualitative systematic review of the literature between January 1980 and April 2008 Eur Urol 2008 ;  54 : 1247-1261 [cross-ref]
Khan R., Aydin A., Khan M.S., et al. Simulation-based training for prostate surgery BJU Int 2015 ;  116 : 665-674 [cross-ref]
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McDougall E.M. Validation of surgical simulators J Endourol 2007 ;  21 : 244-247 [cross-ref]
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Mandava S.H., Liu J., Maddox M.M., et al. Stratification of expert vs novice laparoscopists using the Basic Laparoscopic Urologic Surgery (BLUS) curriculum at a single institution J Surg Educ 2015 ;  72 : 964-968 [cross-ref]
Dauster B., Steinberg A.P., Vassiliou M.C., et al. Validity of the MISTELS simulator for laparoscopy training in urology J Endourol 2005 ;  19 : 541-545 [cross-ref]
McDougall E.M., Kolla S.B., Santos R.T., et al. Preliminary study of virtual reality and model simulation for learning laparoscopic suturing skills J Urol 2009 ;  182 : 1018-1025 [cross-ref]
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Hertz A.M., George E.I., Vaccaro C.M., et al. Head-to-head comparison of three virtual-reality robotic surgery simulators JSLS 2018 ;  22 : 10.4293/JSLS.2017.00081[Epub ahead of print].
Mishra S., Kurien A., Ganpule A., et al. Percutaneous renal access training: content validation comparison between a live porcine and a virtual reality (VR) simulation model BJU Int 2010 ;  106 : 1753-1756 [cross-ref]
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