De l’atlas au geste : réalité virtuelle, réalité augmentée et simulation dans la formation vétérinaire et ostéopathique

Introduction

Pendant longtemps, l’apprentissage de l’anatomie et des gestes techniques en médecine vétérinaire reposait principalement sur quelques piliers : les cours magistraux, les ouvrages et atlas anatomiques, la dissection, l’observation d’un enseignant puis la répétition du geste sur l’animal. Ces méthodes restent fondamentales. Pourtant, elles présentent une limite évidente lorsqu’il s’agit d’acquérir une compétence manuelle : comprendre intellectuellement un geste ne signifie pas nécessairement savoir l’exécuter.

Cette distinction est particulièrement importante pour les professions dans lesquelles la main constitue un véritable outil d’examen. Elle concerne naturellement la médecine vétérinaire, mais également l’ostéopathie animale, où l’identification des repères anatomiques, la palpation, l’analyse des mobilités tissulaires et articulaires et la maîtrise des techniques manuelles occupent une place centrale.

Depuis une vingtaine d’années, la formation des professionnels de santé connaît ainsi une transformation progressive. Modèles anatomiques tridimensionnels, simulateurs physiques, mannequins, impression 3D, réalité virtuelle, réalité augmentée, réalité mixte et dispositifs haptiques permettant de restituer des sensations tactiles viennent compléter les outils pédagogiques traditionnels.

Cette évolution ne consiste pas à remplacer le réel par le numérique. Elle vise plutôt à créer une étape intermédiaire entre la connaissance théorique et son application sur le vivant : un environnement dans lequel l’apprenant peut observer, manipuler, essayer, se tromper, recommencer et recevoir un retour sur sa performance avant d'intervenir sur un animal.

La littérature scientifique disponible en médecine et en médecine vétérinaire montre aujourd’hui que cette approche présente un véritable intérêt pédagogique, même si son efficacité dépend fortement de la technologie utilisée, de la compétence enseignée et surtout de son intégration dans un parcours pédagogique cohérent. Les données disponibles suggèrent donc davantage une logique de complémentarité qu’une substitution aux méthodes conventionnelles.

De l’apprentissage théorique à l’apprentissage expérientiel

Un atlas permet d’identifier un muscle, un nerf ou une articulation. Une photographie montre une structure anatomique réelle. Une vidéo permet d’observer un geste effectué par un professionnel expérimenté. Mais l’apprentissage d’une compétence pratique nécessite davantage.

L’étudiant doit progressivement être capable de transformer une représentation théorique en une représentation spatiale et fonctionnelle : où se trouve précisément la structure ? Quelle est son orientation ? Quelles structures la recouvrent ? Quelle profondeur faut-il atteindre ? Comment positionner sa main ? Quelle résistance doit-il ressentir ? Comment adapter son geste lorsque la morphologie de l’animal change ?

Ces questions expliquent en partie l’intérêt croissant pour les représentations tridimensionnelles. Dans l’enseignement vétérinaire, des programmes de réalité virtuelle permettent par exemple aux étudiants de se déplacer autour, mais également à l’intérieur, de modèles anatomiques animaux afin de comprendre les rapports entre différentes structures. Au Virginia-Maryland College of Veterinary Medicine, un modèle virtuel canin a ainsi été intégré à l’enseignement afin que les étudiants puissent améliorer leur représentation spatiale de l’anatomie avant d’appliquer ces connaissances lors de travaux pratiques sur des animaux vivants.

Cette évolution est particulièrement intéressante pour l’ostéopathie animale. Une grande partie de l’apprentissage repose en effet sur la capacité à passer d’une anatomie apprise sur un support bidimensionnel à une anatomie tridimensionnelle appliquée à un animal vivant.

Réalité virtuelle, augmentée et simulation : de quoi parle-t-on ?

Plusieurs technologies doivent être distinguées.

La réalité virtuelle immerge l’utilisateur dans un environnement numérique tridimensionnel. À l’aide d’un casque, l’apprenant peut observer une structure sous différents angles, modifier son point de vue et parfois interagir avec elle.

La réalité augmentée conserve l’environnement réel et lui superpose des informations numériques. Une structure anatomique virtuelle peut, par exemple, être projetée dans l’espace ou superposée à un modèle physique.

La réalité mixte va plus loin en permettant à l’utilisateur d’interagir avec des objets virtuels intégrés à son environnement.

Enfin, les simulateurs haptiques introduisent une dimension particulièrement importante pour les disciplines manuelles : le toucher. Un dispositif mécanique exerce des forces en réponse aux mouvements de l’utilisateur afin de reproduire une résistance, une pression ou la sensation de contact avec une structure virtuelle.

Cette dernière technologie est particulièrement intéressante pour les professions reposant sur la palpation. Elle cherche à dépasser la simple représentation visuelle pour associer vision, mouvement et sensation tactile.

L’anatomie en trois dimensions : voir autrement pour mieux comprendre

L’anatomie constitue probablement l’un des domaines dans lesquels les technologies immersives ont été les plus étudiées.

Une méta-analyse publiée en 2024 portant sur 27 études expérimentales et 2 199 étudiants en sciences de la santé a montré que les technologies de réalité virtuelle immersive et de réalité augmentée étaient associées à de meilleurs résultats d’apprentissage anatomique que les approches traditionnelles. L’effet était particulièrement intéressant lorsque ces technologies étaient utilisées comme ressources complémentaires à l’enseignement plutôt que comme remplacement des autres méthodes. Environ 80 % des étudiants concernés considéraient par ailleurs ces dispositifs comme utiles à leur apprentissage.

Les conclusions doivent cependant être nuancées. Une autre méta-analyse publiée la même année retrouvait un effet significatif de la réalité virtuelle sur l’acquisition des connaissances anatomiques, mais pas d’amélioration significative avec la réalité augmentée. Les auteurs soulignaient également une importante hétérogénéité entre les études.

Autrement dit, utiliser une technologie innovante ne garantit pas automatiquement un meilleur apprentissage. La conception pédagogique du dispositif reste déterminante.

En médecine vétérinaire, les applications commencent néanmoins à se multiplier. Des modèles virtuels de chiens, de bovins ou de structures anatomiques particulières permettent aux étudiants de manipuler une anatomie numérique difficilement accessible avec un simple atlas.

Une étude vétérinaire a par exemple évalué un programme de réalité augmentée consacré à l’anatomie cardiaque. D'autres travaux ont développé des modèles augmentés du crâne canin. Plus récemment, des technologies holographiques en trois dimensions ont été étudiées pour l'apprentissage de l'anatomie des sinus paranasaux du cheval. Ce dernier travail est d'ailleurs instructif : les étudiants utilisant le support 2D ont obtenu de meilleurs résultats à certains tests que ceux utilisant l'hologramme 3D, malgré l'intérêt exprimé pour la manipulation spatiale de celui-ci. La sophistication technologique n'est donc pas synonyme, à elle seule, de supériorité pédagogique.

Apprendre un geste sans commencer directement sur l’animal

L’autre transformation majeure concerne l’apprentissage des procédures techniques.

Traditionnellement, certaines compétences vétérinaires nécessitent de pratiquer sur un animal vivant, un cadavre ou une pièce anatomique. Cette organisation entraîne plusieurs contraintes : disponibilité des animaux, variabilité des situations rencontrées, coût, organisation logistique et considérations éthiques liées au bien-être animal.

La simulation permet de modifier cette séquence pédagogique.

L’étudiant peut d’abord :

• comprendre la procédure ;
• observer le geste ;
• le reproduire sur un modèle ou dans un environnement virtuel ;
• répéter autant que nécessaire ;
• recevoir un feedback ;
• corriger ses erreurs ;
• puis transférer progressivement la compétence vers une situation clinique réelle.

Cette répétition est essentielle. Lors d’une première tentative sur un animal, l’étudiant doit simultanément gérer ses connaissances, son positionnement, le comportement de l’animal, les consignes de l’enseignant, le matériel et parfois son propre stress. Une partie importante de ses ressources cognitives est donc mobilisée par des éléments périphériques au geste lui-même.

Le simulateur permet au contraire de concentrer initialement l’apprentissage sur quelques variables seulement.

Les données disponibles en médecine vétérinaire sont encourageantes. Une méta-analyse regroupant 60 articles et 71 expérimentations a retrouvé un effet global favorable de l’entraînement sur simulateur sur différents critères, notamment les connaissances et les performances cliniques.

Une revue consacrée aux simulateurs vétérinaires conclut également que ces dispositifs peuvent améliorer certaines compétences pratiques et fournir un environnement d’apprentissage alternatif réduisant le recours systématique aux animaux vivants ou aux cadavres.

Quand le simulateur commence à reproduire le toucher

Pour l’ostéopathe animalier, la question devient encore plus intéressante lorsque la technologie ne reproduit plus seulement ce que l’étudiant voit, mais également ce qu’il ressent.

L’un des exemples historiques les plus connus en médecine vétérinaire est le Haptic Cow, développé pour l’apprentissage de la palpation rectale bovine.

L’étudiant introduit sa main dans un dispositif reproduisant la situation d’examen et manipule virtuellement différentes structures anatomiques. Un système haptique génère simultanément des forces permettant de percevoir leur position et certaines caractéristiques tactiles.

Une étude menée auprès d’étudiants vétérinaires utilisant ce système pour apprendre l’anatomie abdominale bovine a montré que la majorité considérait le simulateur utile pour comprendre à la fois la localisation et la sensation des principales structures internes ainsi que leur organisation tridimensionnelle.

Une autre expérimentation a montré que des étudiants ayant bénéficié d’un entraînement supplémentaire sur simulateur étaient significativement plus performants pour retrouver l’utérus lors de l’examen de bovins.

Cet exemple est particulièrement intéressant car il illustre un principe fondamental : une compétence tactile peut, au moins partiellement, être entraînée dans un environnement simulé avant son application sur le vivant.

Les travaux consacrés aux technologies haptiques restent néanmoins beaucoup moins nombreux que ceux portant sur la visualisation. Une revue récente des technologies en réalité étendue haptiques utilisées pour développer le toucher professionnel dans les formations de santé souligne notamment que le transfert des compétences vers la pratique clinique réelle reste encore insuffisamment évalué.

Quelles perspectives pour l’ostéopathie animale ?

Les données scientifiques spécifiques à la formation en ostéopathie animale restent actuellement très limitées. Il serait donc prématuré d’affirmer que la réalité virtuelle ou les systèmes haptiques permettent aujourd’hui d’apprendre de manière validée un diagnostic ostéopathique ou une technique manuelle complexe.

En revanche, les résultats issus de la médecine vétérinaire et des autres professions de santé ouvrent des perspectives pédagogiques particulièrement intéressantes.

Un modèle numérique pourrait par exemple permettre de visualiser simultanément le squelette, les articulations, les muscles, les fascias, les principaux axes vasculo-nerveux et les viscères d’un chien ou d’un cheval. L’étudiant pourrait faire varier les couches anatomiques et observer les structures situées sous sa main pendant la réalisation virtuelle d’un test.

La réalité augmentée pourrait également permettre, à terme, de superposer une anatomie numérique à un mannequin ou à un modèle anatomique afin d’améliorer la compréhension entre repère externe et structure profonde.

Les dispositifs haptiques représentent probablement un enjeu encore plus important. Des simulateurs suffisamment sophistiqués pourraient être conçus pour entraîner certaines composantes élémentaires du toucher : direction d’une pression, amplitude d’un déplacement, vitesse d’exécution, dosage d’une force ou perception de résistances différentes.

L'objectif ne serait cependant pas de prétendre reproduire parfaitement la complexité du vivant.

La palpation ostéopathique repose sur une combinaison de phénomènes mécaniques, sensoriels et cognitifs. La peau, les tissus sous-cutanés, les muscles, les articulations et les viscères présentent des propriétés mécaniques complexes et variables. À cela s’ajoutent la respiration, le tonus musculaire, les mouvements de l’animal, sa morphologie, son comportement et les variations individuelles.

Un simulateur peut reproduire certains paramètres du toucher ; il ne reproduit pas nécessairement toute l’expérience palpatoire.

L’intérêt majeur : pouvoir répéter et se tromper

La contribution la plus importante de ces technologies n’est peut-être finalement pas leur réalisme, mais leur capacité à modifier le rapport à l’erreur.

Sur un simulateur, l’erreur devient un outil pédagogique.

Un étudiant peut répéter une procédure vingt fois, modifier son geste, comparer ses performances et recommencer sans augmenter le nombre de manipulations réalisées sur un animal.

Le système peut également produire un feedback objectif impossible à obtenir simplement par observation : force exercée, trajectoire, angle, durée, précision du positionnement ou nombre d’erreurs.

Cette possibilité ouvre la voie à une formation davantage fondée sur la maîtrise d’une compétence que sur le simple nombre d’heures de pratique.

Pour l’ostéopathie animale, on peut imaginer à terme un parcours dans lequel l’étudiant apprendrait successivement à connaître une structure, la visualiser en trois dimensions, la localiser sur un modèle, développer certaines compétences gestuelles sur simulateur puis transférer progressivement ces acquisitions vers l’animal vivant sous supervision.

Une évolution également favorable au bien-être animal

Cette transformation possède enfin une dimension éthique importante.

Former des professionnels compétents nécessite nécessairement une confrontation au vivant. En médecine vétérinaire comme en ostéopathie animale, aucune simulation ne peut aujourd’hui remplacer totalement l’apprentissage auprès de véritables animaux.

Mais cela ne signifie pas que toutes les premières répétitions doivent nécessairement être réalisées sur eux.

La simulation permet de réserver davantage le travail sur l’animal à des étudiants ayant déjà acquis les bases théoriques, spatiales et gestuelles de la procédure. Elle peut ainsi participer à une utilisation plus raisonnée des animaux dans l’enseignement tout en améliorant la confiance des étudiants avant leurs premières situations réelles. Les revues récentes de la littérature vétérinaire présentent précisément cet équilibre entre acquisition d'expérience pratique et respect du bien-être animal comme l'un des intérêts majeurs de l'enseignement par simulation.

Des limites qu’il ne faut pas sous-estimer

L’enthousiasme suscité par ces technologies ne doit toutefois pas conduire à les considérer comme intrinsèquement supérieures.

Plusieurs limites persistent :

• le coût du matériel et du développement des contenus ;
• la nécessité de disposer de modèles anatomiques scientifiquement fiables ;
• la maintenance et l’obsolescence rapide de certains équipements ;
• l’existence possible de cybercinétose ou d’inconfort avec les dispositifs immersifs ;
• la difficulté à reproduire fidèlement les propriétés mécaniques des tissus vivants ;
• le manque d’études évaluant le transfert à long terme vers la pratique clinique ;
• une littérature vétérinaire encore beaucoup moins abondante que celle disponible en médecine humaine.

La revue systématique consacrée à la réalité virtuelle et augmentée en médecine vétérinaire souligne d’ailleurs que le nombre d’études vétérinaires demeure limité malgré l’expansion rapide de ces technologies.

Le risque serait donc de tomber dans une forme de technocentrisme pédagogique : utiliser une technologie parce qu’elle est innovante plutôt que parce qu’elle répond à un objectif d’apprentissage clairement identifié.

Vers une pédagogie hybride

L’évolution la plus probable n’est finalement ni la disparition du livre, ni celle de la dissection, ni celle de l’enseignement sur l’animal.

Elle est celle d'une pédagogie hybride.

Le livre reste extrêmement performant pour structurer les connaissances. Les illustrations et vidéos permettent de préparer un geste. Les modèles 3D facilitent la compréhension spatiale. La réalité virtuelle permet l’immersion et l’exploration. La réalité augmentée établit un lien entre représentation numérique et environnement réel. Les simulateurs physiques permettent de répéter une procédure. Les dispositifs haptiques introduisent progressivement le toucher. Enfin, l’animal vivant permet d’intégrer toutes ces compétences dans une situation biologique et clinique réelle.

La technologie devient alors un maillon supplémentaire d'une chaîne pédagogique :

comprendre → visualiser → manipuler → simuler → répéter → recevoir un feedback → pratiquer sous supervision → devenir autonome.

C’est probablement dans cette articulation que réside son intérêt le plus important pour la formation vétérinaire et, demain, pour la formation des ostéopathes animaliers.

Conclusion

L’enseignement des professions de santé animale connaît une transformation importante. L’apprentissage ne repose plus exclusivement sur l’acquisition de connaissances théoriques suivie d’une mise en pratique directe sur le vivant. Entre ces deux étapes se développe désormais tout un espace pédagogique constitué de modèles tridimensionnels, de simulation, de réalité virtuelle ou augmentée et, progressivement, de technologies haptiques.

La littérature scientifique montre que ces outils peuvent améliorer certains apprentissages anatomiques et certaines compétences techniques, tout en permettant la répétition, la standardisation des situations et une réduction de certaines utilisations pédagogiques de l’animal. Les résultats ne sont cependant pas uniformes et rappellent que la technologie doit rester au service d’un objectif pédagogique précis.

Pour l’ostéopathie animale, les perspectives sont particulièrement intéressantes. Anatomie tridimensionnelle, compréhension biomécanique, localisation des structures et apprentissage progressif de certaines composantes du toucher constituent autant de domaines dans lesquels ces technologies pourraient enrichir la formation.

Mais la main virtuelle ne remplace pas encore la main posée sur l’animal. Et ce n’est probablement pas son objectif.

L’enjeu consiste plutôt à permettre à l’étudiant d’arriver au contact du vivant mieux préparé, mieux entraîné et avec une représentation plus précise de ce qu’il cherche à observer, à palper ou à mobiliser.

La question n’est donc plus de choisir entre enseignement traditionnel et nouvelles technologies, mais de déterminer comment les associer intelligemment pour améliorer simultanément l’apprentissage, la sécurité, le bien-être animal et la qualité des futurs professionnels.

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Article écrit par J.Navarro.