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Cataracte et segment antérieur

Développement d'un centre de formation avancé en chirurgie microscopique numérique

1. Qu’est-ce qu’un centre de formation avancé en chirurgie microscopique numérique ?

Section intitulée « 1. Qu’est-ce qu’un centre de formation avancé en chirurgie microscopique numérique ? »

La formation en chirurgie microscopique est une composante majeure de l’enseignement des résidents en ophtalmologie, enseignée progressivement sur un programme structuré de trois ans. Compte tenu de la complexité chirurgicale, des préoccupations logistiques et éthiques liées à la sécurité des patients, et du nombre relativement limité de cas, l’introduction d’une formation robuste basée sur la simulation est devenue essentielle.

La formation par simulation permet aux apprenants de pratiquer les procédures de chirurgie microscopique, de développer la coordination et d’apprendre les nuances des instruments et de l’équipement. Il a été démontré que cela améliore la compétence technique et réduit les complications chirurgicales.

Le « Iowa Eye Wet Lab Curriculum » publié en 2007 et les directives étape par étape pour la mise en place d’un laboratoire humide publiées par Henderson et al. en 2009 constituent la base de nombreux programmes de formation. Cet article est un guide pratique basé sur l’expérience de développement du laboratoire de simulation de microchirurgie Ronald M. Burde du Montefiore Hospital.

Les principales simulations de chirurgie intraoculaire nécessitant plusieurs plans focaux, telles que la phacoémulsification, l’insertion de dispositif de drainage du glaucome, la vitrectomie et la chirurgie de l’angle, nécessitent un microscope opératoire (par exemple, Leica M620).

Le microscope stéréoscopique (par exemple, Zeiss Stemi305) est adapté aux tâches sur un seul plan nécessitant uniquement un grossissement et une profondeur de champ limitée (sutures cornéennes, chargement d’IOL, capsulorhexis continu, exercices d’incision et de dissection, etc.).

Wet lab

Utilisation : Simulation de chirurgie intraoculaire nécessitant plusieurs plans de mise au point (cataracte, vitré, glaucome, etc.)

Microscope : Microscope chirurgical (Leica M620, etc.)

Exercices principaux : Phacoémulsification de la cataracte, insertion d’IOL, chirurgie du vitré

Caractéristiques : Utilisation de tissus biologiques (yeux d’animaux). Nécessite un appareil de phacoémulsification.

Laboratoire sec

Utilisation : Entraînement aux gestes de base sur des tâches en plan unique

Microscope : Microscope stéréoscopique (Zeiss Stemi305, etc.)

Exercices principaux : Suture cornéenne, capsulotomie circulaire continue, chargement de l’IOL, incision et dissection

Caractéristiques : Aucun tissu biologique nécessaire. Rentable. Construction d’une salle de classe numérique intégrée à l’iPad.

3. Spécifications de l’équipement du laboratoire humide

Section intitulée « 3. Spécifications de l’équipement du laboratoire humide »

Configuration de la station chirurgicale (spécifications standard)

Section intitulée « Configuration de la station chirurgicale (spécifications standard) »
  • Microscope : Leica M6220 sur table (avec pédale)
  • Caméra : Sony 3CCD Exwave HAD intégrée (reconditionnée) ou caméra HD (sortie HDMI)
  • Adaptateur de caméra : Leica Full HD OptiChrome f=55mm
  • Moniteur : Acer 17 pouces sur table (entrée VGA)
  • Appareil de phacoémulsification : Alcon Infiniti (5 unités), AMO Whitestar Signature (1 unité)

L’évier intégré permet de traiter les liquides directement depuis le poste de travail. La combinaison d’un évier à barre peu profond modifié (Kegco Drip Tray) et d’un simple plateau de peinture en fer blanc réutilisable offre une gestion des déchets liquides rentable et simplifie le nettoyage.

Le plan de travail est choisi en matériau Corian, offrant un bon équilibre entre coût, durabilité, entretien et personnalisation. La hauteur du plan de travail, l’espace pour les genoux et la largeur du bureau sont conçus pour s’adapter à la hauteur réglable du tabouret afin d’optimiser l’intégration de la pédale.

Station conçue pour permettre aux enseignants de donner des cours, des démonstrations en direct et de l’enseignement à distance de manière intégrée.

Équipement principal :

  • Écran tactile Promethean ActivPanel de 75 pouces (monté sur un support hydraulique réglable en hauteur)
  • Deux téléviseurs Samsung 75 pouces (UN75NU8000F série 8) et un téléviseur Sharp Aquos 80 pouces (pour l’affichage satellite)
  • Apple iPad Pro 12,9 pouces (sortie directe vers Promethean via adaptateur USB-C vers HDMI)
  • Micro-cravate sans fil (Shure Lavalier WL93) + haut-parleurs encastrés au plafond (Yamaha VXC3FW)

Le Promethean ActivPanel dispose d’un ordinateur Android intégré avec une fonction de superposition de texte (dessin) sur des diagrammes, illustrations et vidéos chirurgicales. Grâce à une configuration en circuit fermé, il peut sortir vers un téléviseur satellite depuis le Promethean sans utiliser de répartiteur HDMI. Cela permet à l’instructeur de se déplacer librement dans la salle tout en amplifiant la voix sans utiliser les mains.

Microscope pour la station du professeur : Microscope stéréo Greenough Leica S9i (monté sur table avec bras articulé). Il est équipé d’une caméra Bluetooth intégrée avec connexion iPad sans fil, synchronisée avec l’iPad via l’application Leica Imaging. Il offre une excellente profondeur de champ et une large plage de grossissement grâce à la technologie Fusion Optics, sans nécessiter de lentille de réduction. Un éclairage annulaire LED (configuration coaxiale) permet une observation uniforme sans ombre.

Q Quel est le principal avantage d'utiliser un iPad à la station du professeur dans le laboratoire humide ?
A

L’iPad peut refléter l’image du microscope sur le Promethean et les moniteurs satellites via un adaptateur USB-C/HDMI, permettant à tous dans la salle de voir sans obstruction sous n’importe quel angle. Il fonctionne également comme une caméra de documents, permettant des démonstrations en direct de tâches non microscopiques comme le chargement de LIO sans matériel supplémentaire.

4. Spécifications de l’équipement du laboratoire sec

Section intitulée « 4. Spécifications de l’équipement du laboratoire sec »

Microscope : Zeiss Stemi305 (monté sur un bras articulé Stand-U)

  • Caméra Bluetooth sans fil intégrée (connectée à un iPad Pro 12,9 pouces)
  • Amélioration du champ visuel avec une lentille de réduction de 0,75x (car le grossissement natif peut être trop important)
  • Éclairage LED : source lumineuse froide LED Zeiss CL6000 (8 unités)

Conception en îlots : 4 stations × 4 îlots. Chaque îlot dispose de 2 éviers avec robinets extensibles et pulvérisateur intégré. Un dosseret en acrylique est installé pour le nettoyage des instruments et la protection des microscopes. La gestion de l’alimentation, y compris la charge permanente des iPads, utilise des multiprises à 8 prises × 2 câbles avec protection contre les surtensions (Tripp-Lite).

Les tabourets de salle d’opération étant très chers, un fauteuil pivotant médical à dossier large plage de réglage en hauteur (Brewer New-Matic ST0OT1020BBLFG) est choisi pour son rapport coût-efficacité. Un réglage approprié à la hauteur du bureau permet d’obtenir un environnement ergonomique adapté aux utilisateurs de différentes tailles, des plus petits aux plus grands.

5. Installations de réunion numérique et équipements multimédia

Section intitulée « 5. Installations de réunion numérique et équipements multimédia »

Une salle de réunion équipée de 10 postes informatiques (terminaux MiniDell), d’un panneau actif Promethean (écran tactile de 70 pouces), de matériel de conférence, d’une intégration ClickShare, d’une imprimante 3D, d’un pupitre, d’un ordinateur de bureau Alienware avec système Oculus Rift VR, et d’un microscope à lames de verre avec intégration vidéo sera installée.

Cela permet des conférences en réseau et des activités d’apprentissage en groupe entre les résidents.

CompartimentÉquipementUtilisation principale
Laboratoire humideMicroscope chirurgical et phacoémulsificateurSimulation de chirurgie intraoculaire
Laboratoire secMicroscope stéréoscopique et iPadSutures de base, capsulotomie circulaire continue, mise en place de l’IOL
Salle de réunionPromethean, VR, imprimante 3DConférence et apprentissage en groupe

L’ensemble de l’établissement est ouvert 24 heures sur 24, 365 jours par an, conçu pour permettre aux résidents et aux étudiants de pratiquer un apprentissage autodirigé ou en groupe à tout moment.

6. Physiopathologie et mécanisme détaillé de la maladie

Section intitulée « 6. Physiopathologie et mécanisme détaillé de la maladie »

Principes pédagogiques de la formation par simulation

Section intitulée « Principes pédagogiques de la formation par simulation »

Grâce à une conception de programme réfléchie, les apprenants peuvent comprendre les détails techniques et les normes dans un environnement détendu, et les éducateurs peuvent évaluer leur niveau de compétence avant d’opérer ensemble en salle d’opération. Malgré des années d’exigences de l’ACGME, il existe encore une grande variabilité entre les programmes, et la validation et l’universalisation des meilleures pratiques sont en cours.

Les effets éducatifs suivants de la formation par simulation ont été rapportés.

  • Amélioration de la compétence technique
  • Réduction des complications chirurgicales
  • Acquisition de la coordination et de la manipulation des instruments
  • Établissement d’une relation de confiance avec l’instructeur avant la salle d’opération

Importance de l’éducation numérique intégrée

Section intitulée « Importance de l’éducation numérique intégrée »

Les systèmes éducatifs numériques modernes permettent ce qui suit.

  • Partage en temps réel : La vidéo de la station du professeur est diffusée sur les moniteurs satellites de toute la salle, permettant à tous de visualiser le même champ opératoire.
  • Enregistrement et apprentissage rétrospectif : L’enregistrement et le montage des vidéos chirurgicales permettent un apprentissage rétrospectif ultérieur.
  • Fonction d’enseignement à distance : La combinaison de Promethean et d’iPad offre une fonction d’enseignement à distance sans intégration complexe de systèmes AV.
  • Fonction de caméra document : L’iPad permet des démonstrations macro comme le chargement de LIO sans matériel supplémentaire.

7. Recherches récentes et perspectives futures (rapports en phase de recherche)

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Intégration des simulateurs de réalité virtuelle (RV)

Section intitulée « Intégration des simulateurs de réalité virtuelle (RV) »

L’intégration de simulations en réalité virtuelle utilisant des casques comme l’Oculus Rift dans les installations de formation progresse. Des recherches sont en cours pour déterminer si les simulateurs VR ont un effet éducatif équivalent ou supérieur à celui des simulations de tissus biologiques réels.

Technologies éducatives numériques de nouvelle génération

Section intitulée « Technologies éducatives numériques de nouvelle génération »

L’évolution des technologies vidéo 4K et 8K, ainsi que l’intégration de l’OCT peropératoire (Zeiss-RESCAN 700, Leica-EnFocus, etc.) et de la chirurgie tête haute (systèmes visuels 3D comme Alcon-NGENUITY) dans les centres de formation, progressent. Cela devrait permettre la visualisation de structures fines, invisibles avec les microscopes binoculaires traditionnels, même dans un cadre éducatif.


  1. ACGME. Requirements for Graduate Medical Education in Ophthalmology. 2005.
  2. Henderson BA, Grimes KJ, Fintelmann RE, Oetting TA. Stepwise approach to establishing an ophthalmology wet laboratory. J Cataract Refract Surg. 2009;35(6):1121-1128. doi:10.1016/j.jcrs.2009.01.027. PMID:19465299.
  3. Lee AG, Greenlee E, Oetting TA, Beaver HA, Johnson AT, Boldt HC. The Iowa ophthalmology wet laboratory curriculum for teaching and assessing cataract surgical competency. Ophthalmology. 2007;114(7):e21-e26. doi:10.1016/j.ophtha.2006.07.051. PMID:17475332.

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