Évaluation automatique des compétences en échographie obstétricale

Automatic assessment of obstetrical ultrasound skills

• Auteur / Autrice : Maela Le Lous
• Direction : Pierre Jannin, Vincent Lavoué
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Analyse et traitement de l'information et des images médicales
• Date : Soutenance le 03/11/2021
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Traitement du Signal et de l'Image (1969-.... ; Rennes)
• Jury : Président / Présidente : Jean Levêque
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jeanne Sibiude, Marie-Christine Moll
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Camille Le Ray-Raux, Florence Bretelle

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie médicale -- Qualité de l'image

Mesure

Imagerie pour le diagnostic en obstétrique

Simulation, Méthodes de

Échographie en obstétrique

Mots clés libres

Obstétrique

Échographie

Simulation

Évaluation

Métriques

Obstetrics

Ultrasound

Simulation

Evaluation

Metrics

Résumé

Objectif : L’objectif de ce travail a été d’étudier le lien entre la trajectoire de la sonde d’échographie et la performance de l’opérateur sur un simulateur d’échographie obstétricale. La première étude rapportée dans ce travail a permis d’explorer au travers de 3 tâches typiques de l’échographie du deuxième trimestre les différences cinématiques de la trajectoire de la sonde d’échographie selon le niveau d’expérience clinique de l’opérateur. Cette étude a permis de montrer qu’il existe en effet des différences en termes de durée de l’exercice, longueur de la trajectoire, de vitesse de la sonde, d’accélération, de jerk et de volume de travail, en particulier pour le premier exercice portant sur l’analyse du cerveau fœtal. La seconde étude s’est intéressée à ces différences cinématiques mais en distinguant le niveau d’expertise selon la qualité des images produites, ainsi qu’au geste échographique lui-même en comparant la pression exercée sur la sonde d’échographie, et en se concentrant sur l’analyse du cerveau fœtal. Aucun lien entre trajectoire et qualité de l’image n’a été mis en évidence dans cette étude. La troisième étude a étudié les différences cinématiques des trajectoires de la sonde d’échographie lors d’une tâche visant à réaliser le diagnostic d’une transposition des gros vaisseaux selon que le diagnostic était correct ou incorrect. La durée de l’exercice et la rotation de la sonde étaient des métriques discriminantes. Conclusion : La trajectoire de la sonde d’échographie reflète bien l’expérience de l’opérateur, mais celle-ci ne peut être utilisée comme seul élément pour l’évaluation et devrait être intégrée à d’autres métriques d’évaluation : la qualité des images et du diagnostic.

Objective: The objective of this work was to study the link between the trajectory of the ultrasound probe and the performance of the operator on an obstetric ultrasound simulator. The first study reported in this work explored, through 3 typical tasks of the second trimester ultrasound, the kinematic differences in the trajectory of the ultrasound probe according to the level of operator's clinical experience. This study has shown that there are indeed differences in terms of exercise duration, trajectory length, probe speed, acceleration, jerk and volume of work, in particular for the first task, analysis of the fetal brain. The second study was interested in these kinematic differences but distinguishing the level of expertise according to the quality of the images produced, and comparing the pressure exerted on the ultrasound probe, focusing on the fetal brain task. No correlation between trajectories and image quality was found in that study. The third study analyzed kinematic differences of ultrasound probe during a task aiming to detect a fetal transposition of the great vessels depending on whether the diagnosis was correct or incorrect. Duration and rotation were discriminant metrics. Conclusion: The trajectory of the ultrasound probe reflects the operator's experience, but it can’t be used as the sole element for the evaluation and should be integrated with other evaluation metrics: image quality and diagnostic accuracy.