La réalité augmentée aide à se protéger des rayons X
Des chercheurs de la Haute école de Lucerne, de l'Hôpital cantonal de Lucerne et de l'Université de Lucerne développent des formations innovantes en réalité augmentée afin de mieux protéger le personnel médical contre les rayons X.
Dans un hôpital, différents professionnels de la santé sont exposés à un risque accru de rayons X, notamment les radiologues. C'est pourquoi ils reçoivent une formation spéciale en radioprotection. Des scientifiques de l'hôpital cantonal de Lucerne (LUKS), du département d'informatique de la Haute école de Lucerne (HSLU) et de la faculté des sciences de la santé et de médecine de l'université de Lucerne étudient actuellement comment enrichir cette formation par des techniques d'enseignement interactives et numériques. Dans le cadre d'un projet commun, ils développent et testent des formations basées sur la technologie de la réalité augmentée (RA), c'est-à-dire la projection de contenus numériques dans le monde réel. Des lunettes AR spéciales sont utilisées à cet effet. Celles-ci permettent pour la première fois de "voir" virtuellement l'exposition aux radiations simulées dans la pièce et de s'entraîner à s'en protéger encore mieux, comme l'écrit la HSLU.
Indépendant du lieu, sûr et répétable
"Le plus grand défi en matière de radioprotection est que l'on ne peut percevoir ni le rayonnement lui-même ni l'efficacité de son propre comportement de protection dans le travail quotidien", explique Thiago Lima, physicien médical en chef en charge du diagnostic au LUKS. Il mène ce projet dans le cadre de son habilitation à l'Université de Lucerne ; il est en partie financé par la bourse de recherche de la Société suisse de radiobiologie et de physique médicale (SSRPM). "AR permet aux collaborateurs exposés aux rayonnements d'apprendre des pratiques importantes pour réduire encore les risques pour la santé liés au travail", explique Lima. Pour Tobias Kreienbühl, responsable du projet du côté de la HSLU, la réalité augmentée a également un grand potentiel dans la formation médicale. "Un avantage important est l'indépendance de la technologie en termes de temps et de lieu", explique-t-il, "ainsi, on n'est pas dépendant de locaux spécialement aménagés pour les formations". La RA permet de transmettre des contenus d'apprentissage proches de la réalité et sans problèmes de sécurité, tandis que les exercices peuvent en outre être répétés autant de fois que nécessaire, comme l'indique le communiqué de presse.
Fusion du monde réel et du monde virtuel
La méthode d'entraînement élaborée dans le cadre du projet se déroule de la manière suivante : le professionnel de la santé met les lunettes AR, qui sont équipées de caméras et de différents capteurs. Une application développée à la HSLU fonctionne sur ces lunettes. À travers les verres transparents, on voit donc aussi bien les objets réels dans l'espace que des superpositions virtuelles. Parmi ces dernières, on trouve un appareil de radiographie, une table d'examen avec un patient et un écran de protection en plomb. Celui qui porte les lunettes peut modifier la position de l'écran de protection virtuel en le bougeant. De tels écrans de protection, qui bloquent les rayons X, sont également utilisés lors d'opérations réelles.
Exposition aux rayonnements visible en appuyant sur un bouton
Lors de l'entraînement, on reçoit alors la tâche de placer au mieux le bouclier virtuel, soi-même et un assistant réellement présent pour une opération donnée. "C'est-à-dire de manière à ce que l'exposition aux radiations soit la plus faible possible pour les deux personnes", explique Tobias Kreienbühl. Le véritable point fort : les lunettes AR peuvent également afficher l'intensité - simulée - du rayonnement à n'importe quel endroit de la pièce en appuyant sur un bouton. Cela se fait à l'aide d'un dégradé de couleurs virtuel. Le rouge indique une forte exposition, le bleu une faible exposition (voir illustration ci-dessous). Cela permet de bien voir visuellement que le rayonnement est émis dans la pièce par le patient sous forme de sphère.
Tout est dans le bleu ?
Une fois que le porteur de lunettes a effectué la tâche prescrite, la simulation de rayonnement s'affiche et le résultat est vérifié. Dans l'idéal, toutes les personnes présentes se trouvent dans la zone bleue. Différents passages peuvent être testés, les positions corrigées ; l'écran de protection peut également être repositionné. Le dégradé de couleurs s'adapte en temps réel, de sorte que l'effet de chaque modification est immédiatement visible.
Selon le communiqué, les premiers tests ont été concluants. La conclusion est que la méthode est applicable et prometteuse. L'équipe de recherche va maintenant recueillir d'autres expériences d'utilisation et continuer à développer l'application. "Notre objectif est de prouver l'efficacité des formations par rapport aux formations traditionnelles sans réalité augmentée", explique Lima. Si cela s'avère concluant, le LUKS examinera comment la réalité augmentée pourrait être intégrée à long terme dans la formation en radioprotection.
Le "Immersive Realities Center" de la Haute école de Lucerne
L'"Immersive Realities Center" de la Haute école de Lucerne est situé au sein du département Informatique et s'occupe intensivement des technologies immersives, c'est-à-dire des approches technologiques qui permettent de plonger dans des mondes ou des environnements virtuels. Dans le Research Lab intégré, les chercheurs développent des prototypes et des applications, réalisent des études de faisabilité et d'utilisateurs et conseillent les entreprises et les institutions sur l'utilisation de la réalité augmentée et virtuelle. Le centre offre en outre aux PME et aux écoles professionnelles un accès facile à la réalité virtuelle et augmentée. Les entreprises et les établissements de formation intéressés de la région peuvent tester de nouvelles technologies dans le showroom, réaliser des projets avec l'aide d'experts et recourir à l'infrastructure du centre.
