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Daniel D. Smeak
Department of Small Animal Surgery, The Ohio State University College of Veterinary Medicine, USA


L'évolution de la formation en chirurgie1

Depuis qu'on écrit l'Histoire, il s'avère que les professeurs ont toujours utilisé des sujets animaux et humains comme supports pour enseigner à leurs étudiants les principes et les techniques de chirurgie. Encore très récemment, la formation en chirurgie se faisait sous forme de " stages ". Les étudiants observaient et apprenaient en assistant les chirurgiens lors d'opérations réalisées sur des patients (d'où l'adage encore souvent utilisé par de nombreux chirurgiens : " regarder, faire, enseigner "). Le nombre d'étudiants en formation de chirurgie a sensiblement augmenté ces dernières années, ce qui a obligé les enseignants à revoir leur approche et à trouver un système plus efficace. Plutôt que d'avoir à dépendre d'un nombre limité et aléatoire de patients, ils décidèrent que les animaux en bonne santé conviendraient tout à fait pour enseigner les principes et les procédures chirurgicales. L'utilisation d'animaux sains a conduit ces enseignants à mettre en place des laboratoires de formation pour enseigner, en chirurgie, les différentes procédures et assurer, aux médecins qui démarraient leur carrière, un niveau égal de compétences et d'expériences en technique opératoire. Malheureusement, cette nouvelle approche pédagogique a causé la mort d'un grand nombre d'animaux. La toute récente " explosion des nouvelles méthodes d'information " a éloigné l'étudiant en médecine des laboratoires de travaux pratiques pour le rediriger vers les salles de cours. Aujourd'hui, en partie à cause des contraintes éthiques et budgétaires, les étudiants en médecine humaine ont le choix d'un troisième cycle d'études très bien défini, s'ils sont désireux de se parfaire en chirurgie. Il y a donc un besoin moindre de laboratoires de chirurgie et nous sommes revenus au point de départ : la formation en chirurgie humaine est, dans la plupart des cas, basée sur le système de stages avec des patients servant de sujets d'apprentissage.

Le public ne s'attend pas à ce qu'un médecin tout récemment diplômé soit capable de faire beaucoup plus que des réparations de blessures mineures alors que la majorité des vétérinaires à travers le monde sont censés pouvoir effectuer des procédures chirurgicales assez compliquées dès l'obtention de leur diplôme. En ce qui concerne la profession vétérinaire, que ce soit dans le secteur privé ou public, il y a toujours une demande pour des chirurgiens qualifiés. Contrairement aux étudiants en médecine humaine, les étudiants vétérinaires n'ont pas les mêmes opportunités de formation chirurgicale avancée en troisième cycle. Les écoles vétérinaires n'ont pas d'autre choix que de continuer à former leurs étudiants à devenir des chirurgiens compétents, et ce, dès le début de leur vie professionnelle.

Les cours de chirurgie vétérinaire, sous forme de travaux pratiques en laboratoire, ont pour but d'enseigner les compétences psychomotrices en se basant sur une approche orientée procédures. Ceci signifie que l'étudiant s'exerce à faire une procédure chirurgicale sur un animal vivant et acquiert des compétences opératoires de base en faisant ses propres essais et erreurs. Le nombre très limité de professeurs en chirurgie dans les cliniques des écoles vétérinaires ne permet pas d'offrir à chaque étudiant le temps nécessaire pour le former aux techniques opératoires de base dans ces laboratoires d'animaux vivants. Cette situation explique pourquoi la majorité des programmes de formation d'introduction à la chirurgie n'est pas efficace, entraîne trop d'erreurs et dure trop longtemps. Suite à ce genre d'expériences négatives, les étudiants perdent confiance et se sentent frustrés, un sentiment qui est aussi partagé par leurs enseignants. Néanmoins, c'est l'approche qui a toujours été utilisée pour former les étudiants vétérinaires aux techniques chirurgicales de base. En fait, moi aussi, j'ai suivi ce genre de formation à l'école vétérinaire.

On peut discuter de ces laboratoires " orientés procédures " et dire qu'ils simulent convenablement l'expérience de l'intervention chirurgicale clinique, mais ils présentent des lacunes importantes. Il est difficile d'évaluer le niveau de compétence des étudiants parce que chaque animal réagit différemment à un traumatisme et ne perdra pas le même volume de sang qu'un autre de ses congénères. Normalement, la procédure n'est exécutée qu'une seule fois, ce qui est loin d'être suffisant pour se mettre en confiance et assimiler une technique. De plus, il arrive souvent que plusieurs étudiants doivent s'entraîner sur le même animal, ce qui réduit leur temps individuel d'exercice. La plupart des cassettes vidéo disponibles pour enseigner la chirurgie ne font que montrer des procédures et ne traitent absolument pas des compétences de base nécessaires à toute opération.

Je crois que les étudiants seraient bien mieux préparés aux interventions chirurgicales s'ils disposaient de techniques pédagogiques alternatives. Le temps " perdu " par l'étudiant lorsqu'il essaie d'apprendre les techniques opératoires de base, en tâtonnant et en faisant des erreurs sur des animaux vivants, serait bien mieux utilisé pour apprendre les éléments essentiels de la " vraie " chirurgie tels que la manipulation des tissus, les conséquences d'une mauvaise hémostase et la réaction de certains tissus suite à un traumatisme. La médecine vétérinaire doit continuer à chercher des alternatives à l'utilisation d'animaux vivants pour la formation chirurgicale. Des facteurs tels que les récentes restrictions budgétaires, la prolifération des lois et des réglementations, la sensibilisation croissante du public, du corps enseignant et des étudiants à l'utilisation des animaux et le manque d'évaluation des méthodes pédagogiques alternatives sont la preuve évidente que nous devons faire plus de recherches dans le domaine des méthodes alternatives.

Instauration de programmes de travaux autodirigés et de simulateurs dans notre cursus 

S'il était possible d'enseigner efficacement les compétences psychomotrices en utilisant des simulateurs (modèles) et des présentations vidéo standards, cela permettrait de réduire de façon significative le nombre d'animaux élevés et utilisés pour l'enseignement, voire de ne plus en utiliser du tout. Le laboratoire " orienté procédures " renforce chez l'étudiant l'impression qu'il ne réussira jamais à effectuer une procédure s'il ne s'est pas exercé auparavant. Les étudiants qui ont réussi à assimiler les techniques opératoires de base en utilisant des modèles inanimés réalisent très vite qu'ils sont capables d'effectuer une procédure, sous supervision, même s'ils n'ont pas assisté à la procédure auparavant. Ceci est bien plus motivant pour l'étudiant qui acquerra plus de confiance et évitera ainsi pas mal de frustrations. De plus, l'utilisation d'un modèle standard, plutôt que des animaux vivants, permettra d'évaluer ses compétences chirurgicales avec beaucoup plus d'objectivité.

Les simulateurs ont de nets avantages sur les laboratoires conventionnels utilisant des cadavres ou des animaux vivants. Ils sont éthiquement acceptables, rentables et peuvent être transportés, ce qui permet à l'étudiant de s'en servir, en association avec des travaux autodirigés, quand et où il le désire. Le temps consacré à la pratique sera ainsi adapté à chaque étudiant. Ceux qui n'ont aucune expérience chirurgicale préalable ou ceux qui ont de faibles aptitudes psychomotrices auront sans doute besoin de plus de temps ou devront répéter plus souvent les gestes pour devenir performants. Dans la majorité des laboratoires conventionnels, les étudiants travaillent à trois ou quatre sur un animal et ils ne peuvent s'exercer qu'à des moments bien précis, et uniquement sous la supervision des enseignants. Ces contraintes de temps et l'environnement du laboratoire ne sont peut-être pas des plus motivants pour certains étudiants. Ceux qui utilisent des simulateurs peuvent répéter un exercice autant de fois qu'ils le désirent et ils améliorent ainsi leurs aptitudes psychomotrices tout en devenant plus efficaces et plus confiants. 

Lors de l'évaluation critique de mes méthodes pédagogiques et des résultats obtenus, je me suis rendu compte que si les étudiants n'ont pas la possibilité de mettre en pratique un geste retransmis sur une vidéo, les étapes, sans doute subtiles mais très importantes, qui font partie de l'exercice leur échappent. Les présentations vidéo aident sûrement l'étudiant à comprendre les concepts et les étapes en général, mais leur apportent très peu au niveau de l'apprentissage des compétences psychomotrices. Les étudiants ne peuvent pas développer ce genre de dextérité en manipulant des programmes informatiques ou en visionnant des présentations vidéo. De plus, ils ont besoin de pouvoir observer la cause et les effets des différentes étapes à assimiler afin d'acquérir la technique de base qui va leur permettre d'obtenir un niveau de confiance suffisant pour effectuer la procédure. Ce qui nous donne à penser, qu'à l'avenir, les alternatives pédagogiques performantes seront très dépendantes de l'interaction de l'étudiant avec le matériel éducatif.

L'enseignement avec des modèles/vidéos n'est pas un nouveau concept. Les programmes de formation continue de 3e cycle pour étudiants en médecine et en sciences vétérinaires pour leur apprendre à effectuer une réduction de fracture à l'aide de matériel introduit dans l'os constituent sans doute le plus bel exemple de réussite de cette approche. On utilise des os en plastique pour s'entraîner et la technique est enseignée à l'aide de présentations vidéo standard très bien faites. Depuis des années, pour les cours d'introduction à la chirurgie, j'utilise des modèles en mousse ainsi que des modèles pour apprendre à faire des ligatures et j'ai toujours trouvé les résultats très encourageants (modèles de sutures simples, vidéos illustrant des techniques hémostatiques simples, par le " Ohio State University, College of Veterinary Medicine "). Au tout début, lorsque je définissais le contenu de mes cours, je n'ai trouvé aucune évaluation de ce genre d'enseignement et en faire une étude comparative avec les méthodes plus conventionnelles utilisées pour la formation chirurgicale. Pour moi, il était clair que la première étape nécessaire dans le processus de recherche d'alternatives serait, avant de l'inclure dans le cursus de chirurgie, l'évaluation de l'efficacité de la nouvelle technique pédagogique.

J'ai choisi le modèle de l'hémostase pour mon évaluation initiale d'un programme de travaux autodirigés utilisant des vidéos/modèles parce que :

1) La mise en place des ligatures est une technique universelle nécessaire pour réussir toute intervention chirurgicale 
2) Les étudiants débutant en chirurgie ont habituellement du mal à maîtriser cette technique
3) Cette technique est facile à simuler et à évaluer 
4) Normalement, cette technique s'acquiert rapidement

Vingt étudiants de première année, n'ayant aucune expérience préalable en chirurgie, ont été assignés à deux groupes d'études, par équipes de deux. Dix de ces étudiants (groupe V) ont visionné une vidéo montrant une technique homéostatique jusqu'à ce qu'ils se sentent capables d'effectuer, par eux-mêmes ou en tant qu'assistants, une ligature manuelle sur le vaisseau d'un animal vivant. Les dix autres étudiants (groupe VS) ont également reçu un simulateur pour s'exercer à la pratique du geste. Les étudiants furent filmés et évalués en aveugle sur leur capacité à effectuer la ligature appropriée d'un vaisseau qui saigne et à assister le chirurgien à le faire.

Des modèles d'hémostase peu onéreux se sont avérés très utiles pour enseigner aux étudiants comment effectuer ou assister le chirurgien pour la mise en place d'une ligature manuelle. Les étudiants qui se sont exercés avec un simulateur ont eu de bien meilleurs résultats, comme chirurgien et comme assistant, au niveau de l'acquisition de compétences psychomotrices que les étudiants qui avaient uniquement visionné la vidéo. Les étudiants ayant utilisé le simulateur ont effectué la ligature plus rapidement et avec une plus grande précision. Cependant, les étudiants ont encore besoin d'être formés pour acquérir les compétences nécessaires pour exposer et isoler un vaisseau qui saigne.

Les résultats de cette étude pilote démontrent que le modèle d'hémostase, peu coûteux et facile à élaborer, renforçait ce que les étudiants avaient appris en regardant la vidéo et sont aussi la preuve qu'ils pouvaient appliquer, avec succès, directement sur un animal vivant, les compétences acquises à l'aide du modèle2. Le ressenti subjectif a été que ces étudiants de première année, qui ont utilisé un modèle pour s'entraîner, étaient à un niveau de performance (pour la mise en place d'une ligature manuelle sur un animal vivant) égal, si ce n'est supérieur, à celui de la majorité des étudiants de troisième année qui avaient participé, en laboratoire, à au moins trois cours de travaux pratiques conventionnels (orientés procédures). 

Nous avons fait une autre étude basée sur un protocole similaire pour évaluer la formation des étudiants à une série de techniques plus complexes (fermeture d'organes creux) et les résultats n'ont pas révélé de différences notoires entre les différents groupes d'étudiants. Cependant, ils n'étaient pas bien préparés à gérer une éversion de la muqueuse pendant la fermeture de la paroi gastrique, car le modèle de l'organe creux n'offrait pas une simulation satisfaisante de ce genre de problème. Il est clair que les modèles disponibles ne simulent pas exactement la situation réelle et l'expérience, sous supervision, avec un animal vivant peut s'avérer nécessaire pour enseigner aux étudiants des techniques opératoires plus compliquées. Il faut développer des modèles plus réalistes afin de mieux les préparer à l'expérience en situation réelle.

Mon objectif final est de développer un ensemble pédagogique complet vidéos/modèles que peuvent facilement adopter d'autres écoles vétérinaires pour mieux préparer les étudiants à la chirurgie sur animaux vivants. Bénéficiant d'une meilleure préparation, l'étudiant optimisera le temps passé en situation réelle pour apprendre les éléments essentiels des techniques chirurgicales et procédurales. Ce moyen, à la fois moins stressant et plus objectif, permettant d'enseigner et d'évaluer les techniques opératoires, devrait entraîner une diminution des expériences sur animaux vivants normalement nécessaires pour former un chirurgien vétérinaire compétent.

Le tout premier but de notre cursus de chirurgie est d'offrir un programme de formation le plus éthique et le plus efficace possible. Pour les étudiants de deuxième année, nous commençons avec des simulateurs très simples pour leur permettre de s'exercer aux techniques opératoires. Puis, nous utilisons des cadavres de sources éthiquement acceptables pour mettre les étudiants face à des situations plus réalistes, ce qui va leur permettre d'améliorer leurs techniques chirurgicales de base. Des chiens grièvement blessés ou malades provenant d'un refuge pour animaux de la région sont euthanasiés pour être utilisés dans nos laboratoires ; ces animaux comblent la plus grande partie de nos besoins en cadavres. Nous recevons aussi des cadavres de la part de clients qui nous font don du corps de leur animal de compagnie pour l'enseignement. Une fois que les étudiants ont acquis les techniques de base, ils vont pouvoir les mettre en pratique lors de stages obligatoires de stérilisation/castration et de médecine clinique respectueux de l'éthique. Au fur et à mesure que nous avons inclus des simulateurs dans notre cursus de base, nous avons assisté à une réelle diminution des besoins en cadavres et en expériences sur animaux vivants, habituellement nécessaires, pour s'assurer que nos étudiants possèdent les compétences chirurgicales qui leur seront nécessaires lorsqu'ils démarreront leur carrière.

Notre Skin and Suture Pattern Simulator (simulateur de peau et modèle de sutures) est actuellement utilisé dans notre cours d'introduction à la chirurgie pour les étudiants de deuxième année pour développer la coordination de la vue et du geste, les différents types de sutures et les principes régissant la fermeture d'une plaie. Ce cours a été tout spécialement conçu pour simuler la peau et illustrer comment les tissus réagissent aux différents types de suture, pour enseigner les sutures simples et la manipulation des instruments. Le matériau utilisé est une surface plane de simulation de peau en polyuréthane laminé avec du nylon tissé, qui a les mêmes toucher et épaisseur que la peau d'un chien. Cette " peau " recouvre un petit coussin " subcutané " en mousse, le tout est logé dans une boîte de cassette vidéo format VHS standard. On enlève le haut de la boîte pour exposer la surface de la " peau " pendant l'exercice. Pendant son utilisation, le simulateur est maintenu par des ventouses en caoutchouc fixées sur sa base pour l'empêcher de bouger. Vu que le matériau polyuréthane réagit à l'eau et à d'autres plastiques, son enveloppe de protection est remplacée lorsque le modèle est transporté dans un sac à dos ou stocké.

Cette surface en polyuréthane laminé unique réagit comme n'importe quel autre tissu mou lors de la pose de sutures. Une manipulation brutale des instruments ou une tension excessive sur la suture intrinsèque causeront toutes deux des déchirures de cette " peau " fragile. On peut créer, dans cette peau, des incisions soit pour extérioriser les berges de l'incision, soit, pour les intérioriser, soit pour les aligner, selon la fonction attendue du modèle de suture choisi. Si l'aspect tactile est important pour simuler le passage du fil et de l'aiguille au travers du tissu vivant, on peut " graisser " l'aiguille et le fil avec de la glycérine pour un passage plus fluide. Cette " peau " peut être réutilisée de nombreuses fois, si on la traite avec soin. De nos jours, un simulateur coûte 32,00 $ US plus les frais d'envoi. 

Des modèles d'organes creux sont aussi utilisés dans des laboratoires de manipulations simples pour apprendre aux étudiants à créer une ligature inversée étanche et à manipuler les organes avec des sutures non résorbables. Nous sommes en train de tester un modèle d'intestin entier associé à un mésentère pour enseigner la technique d'anastomose intestinale.

A la " Ohio State University ", on demande aux étudiants de deuxième année d'acheter les simulateurs qui sont en fait un pack de laboratoire. Dans ces packs, il y a aussi des instruments, des gants, des blouses, des aiguilles, du matériel de suture et les vidéos de travaux autodirigés. Lorsque l'étudiant a terminé ses "devoirs " de suture de la semaine, les simulateurs sont évalués et rendus à l'étudiant pour l'exercice suivant. Ces exercices permettent aux étudiants d'apprendre à manipuler les instruments, à effectuer des sutures et à connaître les différents modèles de sutures, à faire des ligatures de vaisseaux et à refermer des blessures. Au cours des cursus de troisième et quatrième années, les étudiants vont systématiquement s'exercer à ces techniques de base pour améliorer leurs performances et apprendre, à l'aide de simulateurs, de nouvelles techniques telles que les sutures intradermiques. 

Les simulateurs n'ont pas totalement éliminé les laboratoires de notre cursus, mais ils ont permis de sensiblement réduire le nombre d'animaux utilisés pour la formation en chirurgie. Le Skin and Suture Pattern Simulator ne peut pas remplacer le laboratoire "vivant ", mais il offre d'autres avantages par rapport au laboratoire conventionnel tels qu'enseigner certaines techniques chirurgicales simples et préparer les étudiants aux laboratoires de chirurgie avancée sur animaux vivants. Aux Etats-Unis et à l'étranger, plusieurs universités utilisent ces simulateurs dans leurs cours de chirurgie et en sont très satisfaites.


Les opportunités d'alternatives avec des expériences sur animaux vivants

Au cours de leur troisième année, les étudiants participent à un cours de pratique opératoire. Ici, nous mettons l'accent sur l'acquisition, dans un environnement clinique, de techniques par l'utilisation des modèles, des cadavres et enfin de laboratoires d'animaux vivants. Pour les premières expériences chirurgicales sur animaux vivants, des chiens d'aveugle (d'assistance) et des chiens de refuges vont être stérilisés ou castrés, suivis, puis mis à l'adoption, au lieu d'utiliser des chiens, élevés exprès pour l'expérimentation, car les techniques opératoires de base les plus importantes ainsi que les principes postopératoires peuvent tout à fait être enseignés lors d'une stérilisation ou d'une castration. Suite au cours de pratique opératoire, les étudiants peuvent choisir de participer à un cours de procédures chirurgicales où ils vont apprendre des procédures courantes (l'anastomose intestinale, la gastropexie, la reconstruction de la peau et la stabilisation croisée) à l'aide de cadavres provenant de sources éthiquement acceptables. 

Les cas à traiter au sein de notre centre de consultations devenant de plus en plus compliqués, de moins en moins d'étudiants de dernière année avaient la possibilité d'acquérir une expérience, sur le terrain, dans notre bloc opératoire. Une fondation de protection animale nous a aidés à résoudre ce problème en finançant, par l'octroi d'une bourse, deux postes à plein temps pour enseigner la chirurgie dans des refuges et des associations de protection animale de la région. Les étudiants effectuent au cours de leur dernière année d'études un stage de chirurgie sur petits animaux (d'une durée de 5 semaines), durant lequel ils peuvent choisir de passer 6 jours dans ce programme coopératif. Ils pourront ainsi effectuer sous la supervision du responsable de ce programme des opérations sur des chiens et chats en bonne santé (castrations, stérilisations) ainsi que des interventions chirurgicales simples sur des animaux présentant des cas de tumeurs de la peau ou mammaires, des hématomes à l'oreille, des blessures ou des cas ophtalmiques sans gravité. 

Chaque étudiant va pratiquer environ 6 à 8 interventions et participer à la gestion de l'anesthésie pendant les opérations effectuées par leurs pairs. Au cours de ces cinq dernières années, nous avons ainsi stérilisé et castré plus de 5.000 animaux. Grâce à cela, le taux d'adoption de ceux-ci est en train d'atteindre les 100%. Le nombre d'adoptions a presque doublé depuis le début de ce programme, car les adoptants potentiels sont plus attirés par des animaux opérés. De plus, comme aucun animal ne quitte un refuge sans avoir été opéré, nous espérons pouvoir ainsi contribuer à résoudre le problème de surpopulation des animaux de compagnie.

En plus de cette expérience très positive, chaque étudiant va avoir l'occasion d'effectuer 4 à 6 procédures pendant son stage consacré aux tissus mous. En conclusion, nous avons constaté une énorme différence au niveau des compétences et de la prise de confiance entre les étudiants qui avaient suivi le stage facultatif coopératif de chirurgie et ceux qui n'avaient pas profité de cette expérience très bénéfique.

Résumé

Nous allons continuer à développer notre programme de formation en chirurgie, en nous appuyant sur nos objectifs principaux, à savoir : augmenter, pour les étudiants en début de cursus, les possibilités de formation sur le terrain et leur offrir une meilleure formation pour l'acquisition des compétences de base. Une fois que les techniques simples sont acquises, les cadavres provenant de sources éthiquement acceptables sont d'excellents outils pour leur faire découvrir les différents plans tissulaires et les exposer ainsi que l'anatomie chirurgicale et les sutures de base. Ensuite, les étudiants vont passer à la chirurgie sur animaux vivants en travaillant sur des animaux venant d'associations de protection animale pour être stérilisés ou castrés ou subir des interventions simples. Je considère que notre programme de formation, nos travaux dirigés utilisant des vidéos/modèles, les cadavres et, en fin de parcours, les expériences sur animaux vivants constituent la meilleure solution éthique pour la formation en chirurgie de nos étudiants vétérinaires.


Biographie

Daniel Smeak a obtenu, en 1979, son diplôme de docteur en médecine vétérinaire à la Michigan State University, College of Veterinary Medicine. Après avoir terminé son internat à la Colorado State University, il a commencé un internat de chirurgie sur petits animaux à la Ohio State University à la fin duquel, en 1983, il a accepté un poste d'enseignant en chirurgie. En 1986, il est devenu membre agréé du American College of Veterinary Surgeons. Depuis 1994, il est professeur, à plein temps, de chirurgie et, actuellement, il est aussi responsable de la chirurgie sur petits animaux à la Ohio State University. Professionnellement, il s'intéresse surtout à la formation en chirurgie des étudiants vétérinaires et des internes ainsi qu'à la chirurgie sur tissus mous. Il a développé plus de 15 vidéos pédagogiques basées sur le principe de travaux autodirigés et 4 simulateurs pour la formation en chirurgie. La majorité de ses travaux de recherche et de ses publications mettent l'accent sur les méthodes permettant de mieux préparer les étudiants pour les opérations qu'ils seront amenés à faire sur les animaux vivants. Il a été invité en tant qu'orateur principal à de nombreux symposiums vétérinaires en Europe, en Amérique du nord, en Corée et au Japon, pour s'exprimer sur ce sujet.

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