À ce jour, le développement du numérique est arrivé à maturité, à tel point que cette technologie est devenue indispensable au quotidien d’un bon nombre d’entre-nous, tant dans des domaines privés que professionnels. Parmi les innovations les plus récentes, la réalité augmentée (RA) gagne peu à peu du terrain. Celle-ci est définie par Fuchs et al. « par sa finalité qui est de permettre à une personne de réaliser des activités sensori-motrices et cognitives dans un nouvel espace associant un environnement réel à un environnement virtuel » [¹, ²]. Ainsi, la RA ne doit pas être confondue avec la réalité virtuelle (RV), technologie qui plonge une personne dans un monde totalement artificiel créé numériquement. La RA est également une expérience immersive et fictive mais elle se superpose à la réalité (^{figures 1} et ²). De fait, grâce à cette technologie, l’utilisateur peut non seulement observer un objet virtuel en 3 dimensions dans son environnement réel mais aussi interagir avec lui via des capteurs spécifiques (^{figure 3}). Ce dernier concept est appelé la réalité mixte.

Dans le domaine médical, l’évolution de la RA est marquée par plusieurs étapes clés qui reflètent l’intérêt croissant de son utilisation pour l’ensemble des intervenants de la chaîne du soin. Tout commence dans les années 1960 avec l’apparition du premier dispositif immersif nommé l’Épée de Damoclès, composé d’un casque comportant deux lentilles placées au niveau des yeux et relié à un ordinateur. Ce dispositif se rapprochait déjà du concept actuel de la RA en rendant possible, à travers le casque, la vue, l’affichage puis le suivi dans l’espace d’un élément en 3 dimensions [³].

Dans les années 1980, c’est au tour de la micro-informatique de se développer et avec elle la miniaturisation de composants puissants et disponibles à faible coût. C’est d’ailleurs à cette période que le Eye Tap de Steve Manns est créé sous la forme d’un casque permettant d’afficher des informations numériques devant les yeux de son utilisateur. Grace aux progrès technologiques, ce casque a pu être transformé en lunettes portatives de RA [⁴].

Les années 1990 furent marquées, quant à elles, par l’informatisation des cabinets médicaux et c’est au cours des années 2000 que le développement de la radiologie numérique et des premières caméras optiques s’est concrétisé. Par la suite, il a fallu 10 ans pour que le workflow numérique ou chaîne de travail numérique rende possible l’étude, le diagnostic, la conception et la fabrication assistés par ordinateur (CFAO) d’une prothèse dentaire.

L’utilisation de la RA s’est alors amplifiée avec l’usage des capteurs photographiques multiples, 3D et radars intégrés aux smartphones…

Puis, le 5 décembre 2017, la première chirurgie assistée de la RA fut réalisée par le Dr Thomas Grégory, chirurgien orthopédiste français, et retransmise en direct dans plusieurs services hospitaliers à travers le monde, permettant ainsi à l’opérateur de bénéficier en peropératoire de l’assistance de certains de ses confrères. Grace à son casque de RA, le Dr Grégory a pu visualiser, par simple commande gestuelle ou vocale, la modélisation en 3D des pièces squelettiques de son patient. In fine, l’acte opératoire fut considéré comme peu invasif avec un risque abaissé d’erreurs humaines. Bien qu’il n’existe pas de preuve clinique formelle concernant l’amélioration du service médical rendu, cet essai clinique a eu au moins le mérite de mettre en exergue les éventuels bénéfices de la RA lors de la réalisation d’une chirurgie complexe.

Ces dernières décennies, les applications médicales de la RA se sont multipliées et leurs évaluations prouvent déjà que cette technologie n’en est plus au stade de la phase test (^{figure 4}). En 2018, Bosc et al. ont publié une revue de la littérature axée sur l’utilisation de la RA dans le domaine de la chirurgie maxillo-faciale [⁵]. Sur 2 471 études publiées entre 1995 et 2018, 13 ont pu être sélectionnées pour une analyse qualitative. Les résultats ont montré un bénéfice variable de la RA ; celle-ci peut être classée en 4 types :

– la chirurgie guidée tête haute nécessitant soit un visiocasque, soit des lunettes spécifiques (type I) (^{figure 1d}) ;

– la chirurgie guidée à l’aide d’un écran semi-transparent situeì entre le praticien et le patient au travers duquel plusieurs éléments peuvent être intégrés par superposition (type II) ;

– la chirurgie guidée fondée sur la projection numérique d’images sur le patient (type III) ;

– la chirurgie guidée fondée sur le transfert de données numériques vers un moniteur (type IV) (^{figure 1e}).

Par ailleurs, la RA est également utilisée pour la formation médicale en rendant possible la création de situations cliniques interactives.

En odontologie, le potentiel de la RA commence à être exploré mais à, notre connaissance, il n’existe aucun travail de synthèse permettant de faire le point sur cette thématique. C’est pourquoi il nous a semblé pertinent de réaliser une revue de la littérature ayant pour objectif principal la détermination des usages actuels de la RA dans cette discipline afin d’entrevoir les besoins futurs pour la recherche qui permettraient de potentialiser son développement clinique.

PROTOCOLE DE RECHERCHE

Une recherche électronique a été effectuée de septembre à décembre 2021 à partir de 3 bases de données – MEDLINE (PubMed), Cochrane Library et Scopus – en utilisant les termes MESH (Medical Subject Headings) ou motsclés suivants « réalité augmentée », « réalité mixte », « dentaire », « implant dentaire », « enseignement dentaire ».

Une recherche manuelle complémentaire a été menée pendant la même période. Les lignes directrices PRISMA (Preferred Reporting Items for Systemic Reviews and Meta-Analyses), actualisées en 2021, ont été respectées [⁶].

Les articles inclus devaient :

– être consacrés à des études cliniques, quel que soit leur type, qui précisaient clairement l’utilisation de la réalité augmentée (type d’intervention, domaine d’intérêt, évaluation des résultats) ;

– fournir des résultats quantifiables ;

– être écrits en français ou en anglais et avoir été publiés ces 10 dernières années.

Les articles exclus :

– concernaient des revues narratives ou systémiques de la littérature, des opinions d’experts et des éditoriaux ;

– décrivaient uniquement les systèmes de RV ou des concepts ne faisant pas référence aÌ la définition exacte de la réalité ì augmentée telle que décrite précédemment ;

– ne décrivaient pas de façon structurée les procédures employées ;

– étaient consacrés à la chirurgie maxillo-faciale ou orthognatique, aux implants zygomatiques et aux domaines d’application non liés aÌ la chirurgie dentaire.

La sélections des articles a été menée en aveugle par trois opérateurs (RV, YB et SMD) et l’un d’entre eux a également évalué leur qualité méthodologique (RV).

RÉSULTATS

Huit études, publiées entre 2015 et 2021, ont rempli les critères d’inclusion parmi les 172 sélectionnées initialement (^{figure 5}). Leur analyse a révélé un apport de la RA dans 2 domaines de l’odontologie : celui de l’enseignement [⁷-¹⁰] et celui de la chirurgie implantaire [¹¹-¹⁴]. Les investigateurs de ces études ont utilisé soit un visiocasque garantissant une liberté de mouvement [⁷, ⁸, ¹⁰, ¹¹, ¹⁴] (RA type I), soit un écran Organic Light-Emitting Diode (RA type II) [⁹, ¹², ¹³]. Toutes les études ont été qualifiées de grade C selon les recommandations de la HAS [¹⁵].

Intérêts pédagogiques

Concernant l’intérêt pédagogique de la RA, plusieurs atouts majeurs peuvent être relevés (^{tableau 1}).

• Les apprenants sont généralement séduits par cette technologie qui leur apporte plus d’autonomie d’apprentissage ou d’exploration, en comparaison avec les méthodes traditionnelles. Grace aux dispositifs de la RA, ils hésitent moins à se mettre en situation clinique, ce qui influence positivement leur comportement lors de l’apprentissage de la gestuelle clinique [⁷-¹⁰]. À titre d’exemple, dans l’étude de Zafar et al. (2020) [⁸], l’objectif des auteurs était d’analyser la perception des étudiants concernant la pertinence d’un enseignement couplé à la RA dans l’apprentissage de l’anatomie tête et cou, comparée à celle qui est obtenue après un apprentissage théorique couplé à un atelier pratique de dissection sur cadavres : pour 43 % des étudiants, la RA améliorait leur compréhension de l’anatomie humaine. De leur côté, Mladenovic et al. (2019) [⁷] ont évalué l’efficacité d’un simulateur mobile de RA lors de la première exécution d’une anesthésie loco-régionale du nerf alvéolaire inférieur par des étudiants : par rapport au groupe contrôle qui n’avait reçu qu’un seul enseignement conventionnel, les étudiants du groupe test, qui ont bénéficié en plus de la RA, réalisaient ce type d’anesthésie avec la même efficacité mais de manière plus sereine et dans un temps plus court car ils étaient capables de localiser plus aisément le point d’injection.

• L’accessibilité de la RA, qui peut être utilisée grâce aux appareils électroniques du quotidien, et son côté applicable par le plus grand nombre étaient également mentionnés dans deux études [⁸, ¹⁰].

• De surcroît, à l’instar des apprenants, les enseignants étaient majoritairement satisfaits de cette alternative pédagogique qui était finalement considérée par les uns et les autres comme une modalité d’enseignement particulièrement intéressante [⁷-⁹]. Néanmoins, plusieurs auteurs ont pointé les limites de ce nouveau moyen pédagogique. Pour les apprenants, celui-ci ne pouvait pas se substituer aux travaux pratiques et à l’observation directe [⁸]. En outre, l’utilisation d’un visiocasque pouvait générer des malaises ou des troubles visuels [⁹]. Enfin, le coût des dispositifs était élevé.

Intérêts en chirurgie implantaire

Quatre études ont pu être incluses totalisant 115 chirurgies réalisées avec l’assistance de la RA versus 73 sans la RA, soit 188 implants ou pin’s insérés dans des modèles/moulages imprimés en 3D [¹²-¹⁴], ou directement au niveau des crêtes édentées de patients volontaires [¹⁴]. Différents logiciels de planification et systèmes implantaires ont été utilisés dans ces études mais tous les investigateurs ont pu bénéficier de la chirurgie guidée dynamique (^{tableau 2}).

À l’aune des résultats des études incluses, l’apport de la RA semble appréciable en pratique chirurgicale implantaire.

• La précision du geste opératoire apparaît équivalente ou supérieure par rapport aux groupes contrôles [¹², ¹³].

• Le temps d’intervention est diminué [¹²] et plusieurs auteurs ont montré que la RA améliorait la précision de la procédure implantaire sans être affectée par les deux types d’environnement qui se superposent, le réel et le virtuel [¹¹-¹⁴]. Ils appréciaient entre autres la possibilité de visualiser en peropératoire des données cliniques précieuses en temps réel et à tout moment, telles que la localisation précise des nerfs et la position exacte de la planification des implants superposée à la réalité.

• De même, pour la majorité des auteurs, les repères numériques paraissaient suffisamment précis pour être utilisés aÌ des fins cliniques [¹¹-¹⁴].

Toutefois, dans ce domaine aussi, la RA présente des points faibles. Elle n’améliore pas de manière considérable la réduction des erreurs de positionnement des implants [¹², ¹³]. Cette technologie est coûteuse et la puissance nécessaire, adaptée aux conditions de travail des chirurgiens, est difficile aÌ obtenir avec des limites logicielles et matérielles [¹⁴]. La possibilité d’afficher de manière autonome les données cliniques les plus pertinentes en fonction de la situation clinique serait encore réduite [¹²]. Enfin, les dispositifs buccaux nécessaires à la mise en place de la RA sont encombrants, ce qui peut restreindre son utilisation [¹⁴].

DISCUSSION

L’application de la RA en odontologie n’atteint pas encore la dynamique observée dans les autres domaines médicaux tels que la chirurgie orthopédique ou maxillofaciale, mais une réelle attirance pour ce type de technologie semble se profiler, notamment pour la RA de type I et II.

Côté pédagogie, la RA apparaît comme un outil novateur capable d’enrichir l’arsenal des moyens didactiques actuellement proposés aux apprenants afin d’augmenter l’efficacité des formations théoriques et/ou cliniques traditionnelles (cours théoriques, enseignements dirigés, travaux pratiques effectués sur paillasses, cadavres ou patients). Grace à ce nouveau mode d’apprentissage complémentaire, il devient alors possible d’envisager la mise en place d’ateliers pratiques ou d’apprentissage en ligne, interactifs, intuitifs, stimulants et accessibles 24 heures sur 24, en groupes restreints, à la frontière des autres types de formation.

Effectivement, à titre d’exemple, les séances de dissection sur cadavres restent incontournables pour apprécier les variations physiologiques du corps humains mais ce type d’apprentissage soulève des problèmes financiers, éthiques et matériels non négligeables. Des enseignements dirigés complémentaires utilisant la RA permettraient de réduire ce nombre de séances. Concernant l’enseignement de l’anatomie dentaire, les dents extraites offrent l’avantage de présenter plusieurs morphologies mais tous les types de dents ne sont pas forcément disponibles et ce matériel, souvent altéré, impose d’être désinfecté. Dans ce domaine aussi, des enseignements dirigés complémentaires de RA pourraient être profitables car une interaction avec l’objet est possible tout comme l’étude de tous les types de dents.

Par conséquent, dans un avenir proche, l’opportunité de la RA devrait permettre de mieux préparer les futurs chirurgiens-dentistes à leur vie professionnelle et d’améliorer les conditions de leur formation continue. Le fait que les jeunes recrues étudiantes perçoivent positivement cette innovation numérique et semblent prêtes aÌ l’appliquer sans crainte permet également d’envisager son acceptation par le plus grand nombre grâce aÌ un effet d’émulation. En effet, il est habituel de constater qu’il existe toujours un décalage entre la disponibilité d’une technologie, son adoption par les premiers utilisateurs (early adopters) et son utilisation massive au quotidien. Ainsi, comme Farronato et al. [¹⁶], nous pensons que la RA devrait prochainement jouer un rôle dominant dans le développement de l’enseignement initial, de troisième cycle et post-universitaire.

Toutefois, à court terme, son application au quotidien n’est pas envisageable. Outre l’aspect financier prohibitif, qui devrait s’atténuer dans les années à venir, les dispositifs de RA doivent constamment être adaptés aux besoins des utilisateurs. Sur ce point, nous pensons que le stéréotype mis au point par Itamiya et al. en 2021 [19] semble le plus pertinent car il n’inclut pas d’élément devant être porté sur la tête. Par ailleurs, l’emploi de la RA impose en permanence aux enseignants d’améliorer les exercices pédagogiques et d’assurer leur évaluation. De plus, la connexion de plusieurs participants à une seule scène, dans laquelle chacun peut intervenir durant le scénario, pose le problème de la bande passante et de la latence qui ne peut être résolu qu’en associant la 5G au cloud computing, c’est-à-dire des calculs réalisés sur des serveurs puissants à distance. Aujourd’hui, le dispositif HoloLens intègre un ordinateur qui limite rapidement la charge de ces calculs et les réunions utilisant ce dispositif ne peuvent donc être conçues que pour un nombre limité de participants (3 ou 4). Néanmoins, l’arrivée prochaine de plateformes cloud computing devrait satisfaire les attentes sur ce point critique.

Côté pratique dentaire, l’apport de la RA n’a pour l’instant été étudié que dans le cadre de la mise en place des implants dentaires ; dans ce contexte, elle semble prometteuse en termes de morbidité, de précision et d’efficacité, avec des preuves de faisabilité.

Mais, pour l’heure, il n’est pas encore possible de confirmer l’avantage de la RA en raison de l’hétérogénéité des études sélectionnées. D’une étude à l’autre, la qualité des systèmes de navigation n’était pas comparable, la structure et l’arrangement des marqueurs étaient variables et les programmes de planification implantaire comme les types d’implants mis en place étaient différents. Par ailleurs, seuls Pellegrino et al. [¹⁴] ont pu étudier leur protocole sur deux patients. Les difficultés pratiques supplémentaires inhérentes à l’application de la RA expliqueraient le manque d’études pratiquées sur l’homme. Ces difficultés sont notamment liées à l’ouverture buccale pouvant être incompatible ou compliquer l’insertion des éléments buccaux du dispositif patient de la RA, aux mouvements incontrôlés des patients, au risque de vertiges/nausées en cas d’utilisation prolongée d’un visiocasque ainsi qu’au risque d’une mauvaise manipulation pouvant entraîner des erreurs médicales sur des structures anatomiques vitales.

Des essais cliniques contrôlés et randomisés de forte puissance avec un suivi clinique et radiologique suffisant sont donc nécessaires, afin de renforcer l’impression clinique positive exprimée par la plupart des praticiens ayant testé l’assistance de la RA lors de leur chirurgie implantaire.

Néanmoins, 5 avantages peuvent être mentionnés :

– des considérations de sécurité (diminution du risque iatrogène) ;

– des considérations de précision (amélioration de la reproductibilité des actes opératoires) ;

– des considérations chronologiques (gain de temps) ;

– des considérations économiques et écologiques (diminution du coût relative à l’absence d’utilisation d’un guide physique chirurgical).

Finalement, les avantages professionnels de la RA ne sont pas négligeables et cette nouvelle technologie devrait concerner de plus en plus de praticiens en raison de la multiplicité des procédures chirurgicales implantaires nécessitant des planifications tridimensionnelles avec un besoin grandissant de précision. En parallèle, la RA pourrait leur offrir la possibilité d’améliorer sans cesse leur gestuelle grâce à des séances interactives de formation utilisant ce concept.

CONCLUSION

L’objectif de notre revue de la littérature n’était pas de tirer des conclusions définitives sur l’apport de la RA en odontologie mais de fournir une source d’informations en faveur de son développement dans cette discipline. En effet, étant donneì le nombre faible d’études répondant aux critères d’inclusion, nous ne pouvons pas statuer sur la supériorité de cette nouvelle technologie comme outil pédagogique aÌ part entière ou comme outil améliorant la performance clinique lors de la réalisation d’un acte chirurgical complexe. Par ailleurs, son introduction dans la pratique quotidienne n’est pas encore à l’ordre du jour car la balance bénéfices/risques/coût n’est toujours pas évaluée avec certitude.

Néanmoins, l’analyse critique des études actuellement disponibles a permis de souligner les éventuels bénéfices que la RA pourrait procurer aux enseignants et praticiens (encadré 1).

Les recherches futures devraient donc se concentrer sur l’élaboration de normes technologiques avec une qualité des données élevée et le développement d’applications approuvées pour la routine clinique. Par ailleurs, l’aide au diagnostic de la technologie numérique devrait ouvrir une autre voie de recherche tant les applications de la RA semblent multiples.

Ainsi, la démocratisation de la RA dans le domaine de la dentisterie aura finalement un impact positif sur la pratique de tous et, par ricochet, sur la santeì bucco-dentaire des patients.

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Liens d’intérêt

Les auteurs déclarent n’avoir aucun lien d’intérêts.