Outil de visualisation des fractures du tibia distal en réalité virtuelle

Vong, Léa (2025). Outil de visualisation des fractures du tibia distal en réalité virtuelle. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les fractures intra-articulaires du tibia distal sont difficiles à traiter en raison de leur complexité. Pour les opérer, une réduction de fracture doit être réalisée afin de reconstruire la surface articulaire et de maintenir l’alignement des fragments osseux. Les enseignements des réductions de fracture sont découpés en deux parties. Pour enseigner la partie théorique, les chirurgiens utilisent des outils de visualisation sur ordinateur comme une visionneuse PACS (Picture Archiving and Communication System) pour afficher des tomodensitométries de fracture et s’en servir comme support de formation. Bien que des outils de formation chirurgicales ont été développé pour permettre aux résidents de s’entrainer dans un environnement sain et contrôlé sans risquer la sécurité du patient, il n’existe pas d’outil dédié aux fractures du tibia distal.

Le but de ce projet de recherche est d’évaluer la valeur ajoutée de la réalité virtuelle pour la formation de la chirurgie de réduction des fractures du tibia distal. Cet objectif est réalisé par la comparaison de deux outils : une visualisation en réalité virtuelle et des images tomodensitométriques examinées sur un système PACS standard. Un outil de visualisation des fractures du tibia distal a été développé en réalité virtuelle. Afin de valider l’intérêt d’utilisation de cet outil, une étude usager a été mené auprès d’un chirurgien orthopédiste collaborant au projet. Le plan expérimental est basé sur un protocole de réflexion à haute voix afin de comparer les processus réalisés. Le chirurgien a réalisé un enseignement de réduction de fracture du tibia sur six cas d’étude en maniant les deux modes de visualisation et des enregistrements audios et vidéos ont été effectué pour réaliser les comparaisons. Les résultats indiquent que la réalité virtuelle n’est pas moins performant qu’un outil de visualisation standard et qu’il offre un intérêt d’utilisation pour la visualisation des fractures du tibia distal. La réalité virtuelle permet une interaction plus simple, ainsi qu’une explication plus visuelle. En outre, la réalité virtuelle n’introduit pas de contrainte supplémentaire en termes de durée d’utilisation par rapport à une méthode plus conventionnelle de formation.

Titre traduit

Distal tibia fracture virtual reality visualization tool

Résumé traduit

Intra-articular fractures of the distal tibia are difficult to treat due to their complexity. To operate on them, a fracture reduction must be performed to reconstruct the articular surface and maintain the alignment of the bone fragments. Fracture reduction courses are divided into two parts. To teach the theoretical part, surgeons use computer-based visualization tools such as a PACS (Picture Archiving and Communication System) viewer to display fracture CT scans and use them as training aids. Although surgical training tools have been developed to enable residents to train in a safe, controlled environment without risking patient safety, there is no tool dedicated to distal tibia fractures.

The aim of this research project is to assess the added value of virtual reality for training in distal tibia fracture reduction surgery. This is achieved by comparing two tools: a virtual reality visualization and CT images reviewed on a standard PACS system. A tool for visualizing distal tibial fractures has been developed in virtual reality. In order to validate the use of this tool, a user study was carried out with an orthopedic surgeon collaborating on the project. The experimental design was based on a think-aloud protocol to compare the processes involved. The surgeon taught six cases of tibia fracture reduction using both visualization modes, and audio and video recordings were made for comparison. The results show that virtual reality is no less effective than a standard visualization tool, and that it is well-suited to the visualization of distal tibia fractures. Virtual reality enables simpler interaction, as well as a more visual explanation. In addition, virtual reality does not introduce any additional constraints in terms of duration of use compared with a more conventional training method.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en génie des technologies de la santé". Comprend des références bibliographiques (pages 59-64).
Mots-clés libres:	réalité virtuelle, outil de visualisation, fracture du tibia distal
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Drouin, Simon
Codirecteur:	Codirecteur Hagemeister, Nicola Larose, Gabriel
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	05 juin 2025 18:28
Dernière modification:	05 juin 2025 18:33
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3637

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