Compréhension des procédures et processus chirurgicaux

Objectif

Le concept de modélisation des procédures chirurgicales est en train d’émerger comme un élément clé de la salle d’opération du futur. Il fait l’hypothèse qu’un système optimal d’assistance à la chirurgie a besoin d’une connaissance explicite de la procédure chirurgicale.

Le projet

L’objectif est d’utiliser la méthodologie de modélisation des procédures chirurgicales pour générer des modèles de la connaissance procédurale en chirurgie. Pour la mise en correspondance de modèles de procédures chirurgicales correspondant à des cas chirurgicaux différents, nous étudierons différentes mesures de similarité. Par exemple, nous étudierons des méthodes d’alignement de séquences, comme le Dynamic Time Warping qui pourrait permettre la mise en correspondance de modèles en annulant les différences temporelles.

Puis, pour l’analyse, nous étudierons une première approche, fondée sur la puissance de prédictibilité, qui cherche à quantifier le degré de reproductibilité ou de standardisation d’une procédure. Enfin pour l’étape de modélisation de connaissances procédurales, nous étudierons des méthodes permettant de représenter les données mises en correspondance. Nous étudierons l’intérêt des approches bayésiennes, comme les modèles de Markov cachés, les réseaux bayésiens temporels ou les réseaux bayésiens multi-entités.

Nous appliquerons ces méthodes sur différents types de procédures chirurgicales et interventionnelles. En chirurgie du rachis, nous menons une étude internationale sur trois services de neurochirurgie (Montréal, Leipzig et Rennes). Aujourd’hui, près de 1400 procédures chirurgicales ont été décrites à l’aide de cette approche, dans les trois sites. Ce projet a pour objectif de développer des modèles aidant la formation des jeunes chirurgiens. Ces modèles permettent aussi de comparer, de manière objective et quantitative, différentes stratégies chirurgicales.

Le travail déjà réalisé

Depuis près de 15 ans, nous avons développé une méthodologie pionnière dans ce domaine, inspirée des méthodes d’ingénierie cognitive et d’ingénierie des connaissances, permettant de modéliser le déroulé des procédures chirurgicales.