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Cardiologie interventionnelle

25 sep 2019

Enseignement par simulation en cardiologie interventionnelle

Batric POPOVIC, Hôpitaux de Brabois, département de cardiologie, VandoeuvrelèsNancy ; Commission « Enseignement par simulation » de la Société française de cardiologie

La cardiologie interventionnelle présente un éventail de plus en plus large de procédures à la fois plus nombreuses et plus complexes requérant un niveau de technicité de plus en plus élevé. Cela incite à développer une approche plus sophistiquée de l’enseignement de cette discipline et du processus d’acquisition des compétences dans un environnement médical, mais aussi général radicalement différent à celui d’il y a quelques années.

Le modèle d’enseignement est jusqu’à présent largement basé sur le compagnonnage auprès d’un formateur en salle de cathétérisme cardiaque en vie réelle. Cet enseignement évolue actuellement rapidement grâce à l’apport de nouveaux outils pédagogiques, représentés par le e-learning et l’apprentissage par simulation sur des mannequins haute-fidélité, capables de proposer des procédures très représentatives de celles pratiquées en vie réelle, et répondant à une demande de formation plus adaptée. Le point de vue des sociétés savantes Même si de nombreuses disciplines, en particulier l’anesthésie-réanimation et la chirurgie, ont grandement contribué à l’essor de l’enseignement par simulation en médecine, la cardiologie interventionnelle a accéléré sa reconnaissance comme une modalité pédagogique importante, en développant des programmes spécifiques d’enseignement par simulation, et en la prenant en compte dans les recommandations internationales comme une méthode d’apprentissage à part entière et enfin en diffusant cet enseignement dans les congrès et dans le cadre de formations nationales et internationales spécialisées. L’American Board of Internal Medicine a pour la première fois inclus la simulation dans les prérequis pour la recertification des équipes de cardiologie interventionnelle. La Société cardiovasculaire d’angiographie interventionnelle (SCAI) et l’American College of Cardiology ont été également parmi les premières sociétés savantes à intégrer la simulation comme une méthode d’apprentissage de nouvelles techniques interventionnelles. Certaines collaborations comme celle du SCAI et de la Société brésilienne de cardiologie ont permis de structurer cet enseignement et de pouvoir le diffuser en Amérique latine. Depuis 2004, la FDA (Food and Drug Administration) a introduit la simulation comme un outil d’enseignement. Actuellement le déploiement de la plupart des technologies interventionnelles à haut risque et leur certification par la FDA sont conditionnés à un entraînement des opérateurs sur simulateurs. L’Europe est considérée par certains comme un peu en retrait dans ce domaine, même si la Société européenne de cardiologie avait évoqué dès 2006 l’intérêt potentiel de la simulation comme outil pédagogique. Principes de l’enseignement par simulation et différentes plateformes disponibles sur le marché Le principe de l’enseignement sur simulateur est de reproduire des éléments clés d’une procédure donnée, dans un environnement sans risque et avec moins de contraintes, notamment en termes de durée. Idéalement, la simulation devrait permettre à un opérateur de s’entraîner à une procédure tout en obtenant ensuite un retour sur les compétences acquises durant cet exercice objectif et précis. La cardiologie interventionnelle a ceci de particulier que les simulateurs les plus sophistiqués sur le marché sont ceux dédiés initialement à l’enseignement de la pathologie endovasculaire. Il existe plusieurs constructeurs de simulateurs appliqués aux procédures endovasculaires. Medical Simulation Corporation USA distribue le système Simantha® qui propose par exemple un programme de simulation dans le traitement endovasculaire de l’anévrisme de l’aorte abdominale et du TAVI. Le système Angiomentor® distribué par Symbionix propose un simulateur avec cette fois-ci un panel complet de procédures interventionnelles qui va du traitement endovasculaire de la pathologie artérielle aux procédures de cardiologie structurale. Ce système permet de mesurer différents paramètres de procédure : le temps de l’examen, la quantité d’iode administrée, le temps de fluoroscopie, le type de matériel utilisé, etc. comme autant d’éléments de mesure de performance. Enfin, le système VIST® distribuée par la société Mentice AB (Gothenburg, Suède) a été largement utilisé dans les études de validation publiées ces dernières années et propose également une large gamme de procédures. Ce modèle de simulation utilise l’expérience de données anatomiques provenant de la vie réelle et permet de rendre compte des performances de l’opérateur en temps réel grâce à une modélisation de l’arbre artériel et des interactions paroi artérielle – cathéter pour un meilleur rendu de la procédure. Figure. Exemples de simulateurs. A. Système Angiomentor® (Symbionix). B. Système VIST® (Mentice) Mise en application de la simulation en cardiologie interventionnelle La maîtrise de la voie d’abord L’approche du cathétérisme coronaire a évolué ces dernières années avec l’utilisation prédominante de la voie d’abord radiale. Cependant, quelle que soit la voie d’abord utilisée, une courbe d’apprentissage est nécessaire à la maîtrise de chacune d’entre elles et celle-ci est évidemment, en termes de nombre de procédures, « volume dépendante ». Nombreux sont les simulateurs qui permettent de s’entraîner grâce à de multiples scénarios faisant intervenir des variantes anatomiques, la présence de boucles artérielles à franchir, la survenue de spasmes artériels en cours d’examen. Ils proposent un large éventail de matériels utilisés en pratique quotidienne destinés à s’affranchir de ces situations spécifiques. La simulation en réalité virtuelle est ainsi très utile pour les jeunes collègues en formation à l’heure où certaines voies d’abord vasculaires sont moins utilisées, mais qu’il est néanmoins nécessaire de savoir maîtriser. Ainsi Gum et coll. ont montré par exemple qu’un apprentissage de la voie fémorale grâce à la simulation permettait une diminution des complications et de la durée de procédure. La pathologie artérielle périphérique Contrairement à d’autres domaines de la cardiologie interventionnelle, la simulation a été utilisée très tôt et largement dans la pathologie vasculaire périphérique. L’angioplastie carotidienne en est un bon exemple. Patel et coll.(1)ont montré l’intérêt de l’entraînement sur simulateur sur la durée d’apprentissage des opérateurs. En effet, ces auteurs ont montré que les scores de performance du geste étaient assez similaires au terme de la formation entre des opérateurs présentant au départ un niveau d’expérience différent. Le plus intéressant dans ce type de pathologie est la possibilité de mettre à profit les données anatomiques d’un patient dont la procédure est prévue et de les utiliser au préalable sur la plateforme d’un simulateur dédié : c’est le mode de simulation dit « mission rehearsal ». Cette approche permet aux opérateurs, quel que soit finalement leur niveau d’expérience, d’évaluer une stratégie en amont d’un geste interventionnel en vie réelle et d’anticiper les difficultés rencontrées. Ce type de simulation a déjà été employé pour l’angioplastie artérielle des membres inférieurs, l’angioplastie rénale ou le traitement endovasculaire de l’anévrisme de l’aorte abdominale. C’est ainsi que différents programmes pédagogiques concernant l’angioplastie carotidienne ont été développés : EduCAS (Carotid Artery stenting Program) et ENACT (Emory NeuroAnatomy Carotid Training) ou plus généralement pour la pathologique vasculaire European Virtual Reality Endovascular Research Team (EVER-esT). La pathologie coronaire(2,3) Dans le domaine de la pathologie coronaire, la technologie a permis d’établir des scénarios cliniques très réalistes comme l’infarctus du myocarde récent, l’atteinte coronaire multitronculaire ou l’occlusion coronaire chronique. Les opérateurs sont amenés à choisir les traitements pharmacologiques, le matériel approprié à chaque procédure, et à effectuer le geste interventionnel dans son intégralité. De multiples moyens de mesure et d’évaluation existent dans la programmation des simulateurs afin d’évaluer chaque étape de l’angioplastie coronaire, de l’insertion du cathéter jusqu’au déploiement d’un stent. Si l’utilité de la simulation a été initialement établie pour des procédures endovasculaires périphériques, peu d’études ont validé son intérêt dans la pathologie coronaire. Ceci s’explique peutêtre par le haut volume de gestes coronaires pratiqué dans les centres donnant l’impression de ne pas avoir besoin de modifier les modalités de l’apprentissage. Bagai et coll.(4) ont été parmi les premiers à évaluer le transfert de compétences acquises sur simulateur dans le cadre du cathétérisme coronaire. Ces auteurs ont montré de meilleures compétences techniques dans le groupe d’opérateurs ayant bénéficié d’une formation par simulation. L’évaluation de ces séances de simulation se fait sous forme de score de performance, de score d’erreurs en mettant en exergue souvent des paramètres considérés comme importants comme la durée de fluoroscopie ou la quantité d’iode injectée. Plus récemment, le transfert des compétences acquises en réalité virtuelle sur les procédures en vie réelle a été étudié par Jensen et coll.(5). Ces auteurs ont ainsi pu confirmer l’impact d’un enseignement de l’angiographie coronaire sur simulateur sur les compétences et le nombre d’erreurs de procédure de ces mêmes opérateurs lorsqu’ils réalisent ensuite ce geste interventionnel en conditions réelles. Enfin, Voelker et coll.(6) ont étudié l’apport de la simulation sur la maîtrise théorique d’une procédure d’angioplastie coronaire chez des opérateurs ayant déjà une expérience en coronarographie diagnostique. Les auteurs rapportent un score de performance plus élevé dans le groupe d’opérateurs ayant bénéficié d’un apprentissage par simulation par rapport au groupe ayant uniquement bénéficié d’un enseignement théorique de la procédure. La limite de cette étude, comme beaucoup d’autres, est qu’elle n’évalue pas ensuite l’apport de cet apprentissage à des procédures d’angioplastie en vie réelle. La rythmologie interventionnelle Dans ce domaine, l’expérience la plus aboutie est la stimulation cardiaque avec des appareils conventionnels, mais aussi des stimulateurs triple chambre dans diverses conditions cliniques. La réalité virtuelle pourrait être un outil pédagogique utile d’après Maytin et coll. dans l’apprentissage de l’extraction des sondes de simulateurs cardiaques chez des opérateurs en formation. Ainsi, cette étude pilote a montré des performances plus élevées chez des opérateurs ayant bénéficié d’un enseignement par simulation avec une durée de procédure d’extractions de sondes et un temps de réactivité diminués. En ce qui concerne l’électrophysiologie, l’enseignement par simulation a pour l’instant surtout un intérêt pour la maîtrise de la ponction transseptale. De Ponti et coll.(7) ont décrit par le passé un meilleur et plus rapide positionnement des cathéters d’ablation grâce à la répétition des procédures sur simulateur sans pour autant avoir appliqué ensuite cet apprentissage à la vie réelle. Des modules de cryoablation et d’ablation par radiofréquence de la fibrillation atriale sont déjà proposés sur certains simulateurs, d’autres sont en devenir, mais des efforts sont encore nécessaires pour que cet outil pédagogique soit assez représentatif du geste réalisé en vie réelle et pour obtenir des indicateurs de performance pertinents et validés. La cardiologie interventionnelle structurale Elle représente peut-être le domaine le plus intéressant et le plus adapté à l’enseignement par simulation. Elle concerne la fermeture percutanée des communications interauriculaires et du foramen ovale perméable, les fermetures d’auricule gauche, mais également le traitement percutané des valves cardiaques. Contrairement à la pathologie coronaire et artérielle périphérique, la cardiologie interventionnelle structurale fait intervenir des processus physiopathologiques divers et requiert une bonne approche tridimensionnelle des structures anatomiques étudiées. La simulation dans ce domaine intègre les différents types de techniques d’imagerie utilisées durant ces procédures, c’est-à-dire la possibilité de disposer en simultané comme dans la vie réelle l’imagerie de la fluoroscopie et de l’échographie transœsophagienne. L’entraînement à la ponction transseptale représente ici l’exemple d’un enseignement transversal adapté aux préoccupations de la cardiologie interventionnelle structurale, mais aussi de la rythmologie interventionnelle. C’est ainsi que Ponti et coll. ont comparé, dans une étude randomisée, les compétences de 2 groupes d’opérateurs, l’un bénéficiant d’un enseignement « classique » de la ponction transseptale et l’autre de la simulation sur mannequin. Ils ont montré que l’apprentissage par simulation permet une meilleure acquisition des compétences avec moins d’erreurs lors de la procédure effectuée ensuite en vie réelle et ont suggéré que la simulation pourrait accélérer cette phase d’apprentissage pour obtenir les compétences nécessaires requises pour ce geste. Les procédures de cardiologie interventionnelle structurale ont la particularité de faire intervenir des paramètres physiopathologiques différents rendant les conditions de procédures souvent spécifiques à chaque geste avec des résultats souvent difficiles à anticiper. Non seulement la simulation peut répondre au besoin d’enseignement de ces techniques, mais elle intègre également un nombre croissant d’outils de modélisation dont l’objectif est d’optimiser le résultat final, en guidant le choix de la prothèse la plus adaptée à la morphologie de la structure à traiter dans la vie réelle et en prévoyant les complications éventuelles. La recherche dans le domaine de modélisation est très active : l’impression 3D a été proposée pour les procédures de fermeture de l’auricule afin d’aider au choix de la forme et de la taille de la prothèse, pour les fermetures des fuites valvulaires paraprothétiques où par définition chaque procédure est unique, avec cependant comme limite les variations possibles des mesures liées aux conditions hémodynamiques des patients au moment de la modélisation. Des outils de modélisation scannographiques ont été évalués pour prédire la migration des calcifications valvulaires aortiques lors du déploiement de la prothèse lors d’un TAVI et par conséquent la fuite paravalvulaire aortique engendrée. D’autres auteurs proposent l’impression 3D d’un fantôme de racine aortique à partir des données anatomiques du patient afin de prédire les fuites paraprothétiques résiduelles potentielles. Les difficultés liées à la simulation Elles sont de deux ordres : l’accès à la formation et la nécessité d’une validation des procédures. Le principal frein de l’accès à la formation par simulation reste le coût souvent prohibitif de ces mannequins haute-fidélité. La technologie de ces simulateurs reste très complexe et nécessite une amélioration constante, ce qui peut expliquer le prix. La création de centres régionaux de simulation dans notre pays comme ceux existants déjà par exemple à Nancy ou à Rouen est une piste à privilégier, les moyens mis à disposition pour les différentes spécialités interventionnelles étant mutualisés. La formation des formateurs de même que le temps pouvant être consacré par le formateur à cet enseignement restent également des éléments à prendre en considération. D’autre part, de multiples indicateurs de performance sont proposés pour ces procédures interventionnelles : les plus couramment cités sont le temps de procédure, le temps de scopie, le matériel utilisé et la quantité de produit de contraste utilisée. Cependant, il reste nécessaire de développer et de valider des indicateurs spécifiques pour chaque type d’intervention. En effet, la valeur de chaque indicateur pris de manière isolée est forcément limitée et doit être intégrée dans une performance globale. De nouvelles études de validation sont nécessaires pour chaque système de simulation et pour chaque cursus d’enseignement. Une fois validés, ces indicateurs de performance permettront non seulement une évaluation objective en fin de procédure, mais également en théorie de définir le seuil de performance nécessaire au terme de la simulation pour appliquer ces nouvelles compétences dans la vie réelle. En pratique L’évolution des techniques et des procédures en cardiologie interventionnelle nous incite à mieux comprendre et définir l’enseignement par simulation dans cette surspécialité. La simulation en réalité virtuelle est un outil pédagogique n’ayant pas pour vocation de se substituer à l’enseignement actuel des procédures interventionnelles, mais se veut un complément de l’apprentissage en amont du geste en vie réelle pour une meilleure acquisition des compétences. La poursuite des efforts pour valider les indicateurs de performance est néanmoins indispensable afin que cette méthode d’enseignement devienne indispensable dans le cursus de formation des opérateurs.

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