Laennec CD-ROM: Programme d'enseignement assisté par ordinateur multimédia pour la faculté de médecine

par Dr. Raphaël Bonvin & Prof. Philippe Leueneberger, Centre Hospitalier Universitaire Vaudois

Laennec CD-ROM est un tutoriel de l'examen clinique en pneumologie destiné aux étudiants en médecine dès la troisième année ainsi qu'aux jeunes médecins-assistants. Il est conçu comme un outil d'auto-apprentissage mais il se prête également très bien pour illustrer un cours. Le programme est bilingue (français et allemand) et est compatible Macintosh et Windows. Il utilise une interface graphique simple et intuitive qui le rend accessible même à un utilisateur néophyte en informatique, ce qui est encore fréquemment le cas parmi les étudiants en médecine.

Menu principal de programme avec l'accès aux trois modules de Laennec

Description de programme

Laennec CD-ROM s'articule autour de trois modules:

Tutoriel de l'examen clinique

Ce module enseigne les différents examens cliniques en pneumologie. Il présente quatre chapitres (inspection, palpation, percussion, auscultation).

Cyanose, simulation

Rappel anatomique

Anatomie des segments pulmonaires

Chaque chapitre est composé de sous-chapitres et de pages. L'utilisateur peut à tout instant naviguer librement d'un chapitre à l'autre. Il peut également parcourir un index d'une centaine de mots, lui permettant d'accéder à la partie du programme traitant plus spécifiquement du sujet.

Technique des mains, percussion

Sons auscultatoires, râle crépitant fin

Exercice des cas cliniques

Après avoir choisi un patient, l'utilisateur peut consulter l'anamnèse de son patient, effectuer un examen clinique, ordonner différents examens para-cliniques (laboratoire, radiologie, exploration fonctionnelle, etc.).

L'utilisateur peut choisir parmi huit cas cliniques. Les observations cliniques sont basées sur des cas réels admis à l'hôpital. La présentation de ces cas cliniques a pour objectif d'illustrer un mode d'approche systématique du malade.

Chaque étape de cette démarche est marquée d'un diagnostic différentiel que l'utilisateur doit choisir. Pour terminer, le diagnostic final doit être introduit ainsi qu'une proposition de traitement. Par la suite, l'utilisateur a encore la possibilité de revoir tout ou une partie du cas et de lire un résumé de la pathologie présentée.

Examen clinique, auscultation pulmonaire

Examen para-clinique, imagerie (CT-scan)

Biographie de René Théophile Hyacinthe Laennec

Ce dernier module présente un bref aperçu de la vie de l'inventeur du stéthoscope.

Le premier stéthoscope

Conception et réalisation du programme

L'idée de réaliser un tel programme a surgi d'un manque ressenti entre l'enseignement de l'auscultation pulmonaire dispensé en troisième année et son utilisation pratique durant les stages cliniques de cinquième année.

Une maquette du chapitre de l'auscultation fut d'abord réalisée en 1990 au CEMCAV (Centre d'enseignement médical et de communication audiovisuelle de la Faculté de Médecine de Lausanne) dans le but de tester l'environnement auteur (Authorware(TM)) et de présenter l'idée de base en vue d'un travail de doctorat.

Début 1992, le concept du programme a été progressivement établi. D'un programme sur l'auscultation, Laennec CD-ROM est devenu un tutoriel de l'examen clinique en pneumologie avec des cas cliniques comme exercice. Dans un premier temps, le contenu du tutoriel a été défini. Parallèlement, l'interface et le concept de la navigation ont été mis au point. Le programme a été testé à une dizaine de reprises au cours du développement par des personnes issues du public cible. Ces personnes ne connaissaient pas le programme et ne recevaient que des informations générales sur son utilisation. Elles devaient ensuite parcourir le programme. L'auteur et plus tard également l'infographiste observaient l'utilisateur et notaient ses réactions et ses commentaires spontanés. L'exercice se terminait par une discussion dirigée sur l'utilisation et le contenu du programme.

Une autre source importante de feed-back a consisté en deux présentations en auditoire du programme aux étudiants de troisième et quatrième années de médecine de la Faculté de Lausanne. Les présentations durèrent 40 minutes, puis les étudiants furent invités à répondre à quelques questions et à faire part de leurs commentaires. Toutes ces informations ont été très utiles pour améliorer le programme et pour s'assurer qu'il ne s'éloignait pas trop du public cible.

Le but de ce programme n'était pas de plagier les excellents livres existants. Il aurait été inutile d'investir autant d'énergie dans l'élaboration d'un simple tourne-page de piètre utilité, vu que la lisibilité d'un texte à l'écran reste bien inférieure à celle d'un imprimé. L'idée était plutôt de chercher à utiliser le médium informatique pour ses qualités intrinsèques : marier l'image, le son, les animations et le texte en une présentation non linéaire. Pour exploiter judicieusement ces différents véhicules de l'information, il a fallu créer des images pertinentes, enregistrer les auscultations et filmer les gestes pour les substituer avantageusement au texte descriptif et abstrait. De plus, le programme se devait d'être interactif pour atteindre un meilleur transfert d'informations, en permettant à l'utilisateur de choisir lui-même les informations ou les connaissances dont il a besoin (choose & d) et de l'impliquer activement dans le processus d'apprentissage (learning by doing).

L'information a dû donc être segmentée, de telle sorte qu'un concept puisse être développé et présenté sur une page-écran. Là où une page ne suffit pas, un menu sous forme de boutons conceptuels fournit un accès aux pages contenant les différents sujets à approfondir. Chaque page est donc un équilibre, un compromis entre le texte, l'image, l'esthétique visuelle, la clarté de l'idée développée et le contenu lui-même. La notion d'esthétique est importante. L'écran possède sa «typographie» comme la possède le papier. Sans tomber dans le piège d'une mode, la présentation a été particulièrement soignée pour que l'utilisateur exposé aux médias de tous les jours ne se lasse pas trop vite (trop de texte) ou ne se laisse pas trop distraire du contenu lui-même (couleurs trop vives et images inutiles).

La source des images est très variable. Les dessins ont été réalisés dans des programmes graphiques tels Photoshop ou Illustrator. Les photos ont été réalisées en studio puis tirées sur diapositives. Celles-ci furent directement digitalisées ou stockées sur un CD Photo de Kodak. Les photos ont été ensuite retravaillées dans Photoshop. Toutes les images sont en 256 couleurs et possèdent la même palette (CLUT). Pour la version Macintosh, certaines images sont affichées en 24 bit si la machine le permet (sous Windows, Authorware ne gère pas encore les images de plus de 8 bits).

Les sons ont été enregistrés sur un Nagra à l'aide d'un stéthoscope modifié équipé d'un microphone. Ces sons ont été ensuite digitalisés à l'aide du convertisseur intégré au Quadra 950 ou à l'aide d'un studio digital, le Dyaxis System de Revox, puis retravaillés.

Les animations ont été créées à l'aide de MacroMind Director 3.1 puis converties au format QuickTime.

Les séquences vidéo ont été enregistrées en studio puis digitalisées à l'aide de la carte VideoVision Studio de Radius. Elles ont été ensuite comprimées en utilisant le codec Compact Video de Apple disponible avec QuickTime. Toutes les séquences QuickTime ont été comprimées de telle manière qu'elles ne dépassent pas un débit de 100 KB/sec, ce qui se fait au détriment de la taille de l'image ou de sa qualité (10 à 15 images par secondes, 320 x 240 pixels ou plus petit). Mais elles peuvent ainsi être utilisées dans un lecteur CD-ROM simple, la vitesse présentant un débit maximal d'environ 150 KB/sec.

La traduction

L'idée de réaliser une version allemande du programme s'est rapidement imposée. La correction de la traduction a été confiée au Professeur E. Russi, titulaire de la chaire de Pneumologie de l'Hôpital Universitaire du Zurich. La révision critique du contenu associée au processus de contrôle de la traduction a également donné l'assurance que le contenu n'était pas trop «entaché» de «doctrines» locales.

La traduction ne représente qu'une part mineure dans le développement d'un tel programme. En traduisant le programme, l'investissement initial en temps et en argent se trouve mieux exploité. Cette approche bilingue a passablement modifié la structure interne du programme pour permettre une traduction plus aisée. Ceci ouvre à présent la possibilité d'autres traductions (italien et anglais).

Programmation

Laennec CD-ROM a été développé avec Authorware Professionnal pour Macintosh et Windows de MacroMédia.

La programmation d'Autorware se fait à l'aide d'objets appelés icônes que l'on dispose sur un flow-chart. Chacune de ces icônes correspond à une fonction (comme l'affichage d'un élément graphique ou son effacement, différents branchements, les interactions avec l'utilisateur, etc.) et contient toute une série de paramètres qui peuvent être modifiés selon les besoins. L'avantage de ce genre d'outil pour l'assemblage de programmes multimédia est le gain de temps. Pour le projet Laennec CD-ROM, le temps dédié à la programmation est estimé à 15 - 20 %.

Développement d'une version pour Windows

La réalisation d'une version pour Windows s'est décidée tardivement.

Les essais de conversion des fichiers Authorware pour Mac en Windows se révélèrent très prometteurs et très stables. Une stratégie semblable à celle de la traduction fut appliquée. La version Macintosh a été considérée comme la version «maîtresse» et convertie pour la plate-forme Windows. Des transferts furent réalisés régulièrement au cours du développement de Laennec CD-ROM et les modifications furent apportées en amont, de telle sorte que la conversion finale ne demanda en fait quasiment aucune intervention.

Le problème des différences dans les tables ASCII pour les caractères non-standard (tous les caractères accentués) entre les deux plates-formes n'est pas pris en charge par la conversion de Authorware. L'idée a été d'utiliser une police de caractères Windows correspondant en tout point à celle utilisée dans l'environnement Mac. L'inconvénient est que Windows ne peut gérer des polices attachées à un document ou à une application comme le fait le système Macintosh. L'utilisateur doit donc installer ces polices de caractères au début du lancement du programme.

Choix du support de distribution

Avec plus de 400 MB de données, seul le CD-ROM entrait en ligne de compte. Ce média nous permettait également de réaliser un CD hybride Macintosh et Windows, simplifiant énormément la distribution du programme !

Toutes les données (DOS et Macintosh) ont été transférées sur un support formaté HFS (Macintosh). Les fichiers DOS ont été rendus invisibles pour le Finder du Macintosh. Comme premastering, un CD Write-Once (au format Yellow Book mode 1) a été réalisé à partir de ce volume en lui donnant deux tables des matières localisées à deux endroits différents sur CD. La première table pour le monde Macintosh contient tous les accès au contenu du volume (fichiers Mac et DOS). La deuxième table au format ISO 9660 ne contient que les pointeurs des fichiers DOS. Ainsi, une fois le CD introduit dans un des deux types de machines, seuls les fichiers nécessaires sont visibles à l'utilisateur. Cette approche rend également possible le partage de données pour les deux mondes sans être obligé de les dupliquer (ce premastering a été effectué par CTM Développement à Genève).

Plate-forme de développement et d'utilisation

Un Quadra 950 24/1 GB a été utilisé comme station de développement. Pour le transfert sur Windows, un 486 66DX-2 16/500 MB a été utilisé. Les deux machines étaient reliées entre elles par un réseau Ethernet avec TCP/IP.

Les stations cibles pour l'utilisation du programme ont été les suivantes:

Le programme peut être copié en totalité sur disque dur pour une utilisation optimale et occupe alors plus de 200 MB.

Temps de réalisation du projet

Le développement de Laennec CD-ROM s'est étendu de mars 1992 à juin 1994 et a représenté une tâche à plein temps du premier auteur. Le travail d'infographie a été réalisé en deuxième partie de l'édification du système, d'avril à décembre 1993. Les Professeurs Leuenberger et Russi ont collaboré à la réalisation du tutoriel dans le cadre de leur activité de recherche en enseignement de la médecine.

Participants au projet


article paru dans le Flash informatique spécial été 1994 du 6 septembre 1994