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Pour!toutes!ses!relectures!attentives!et!sa!patience!bienveillante!
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Sommaire
Introduction……………………………………………………………………………………...1
1. Généralités à propos de la simulation……………………………………………………….2
1.1. Définition………………………………………………………………………………….2
1.2. Principes et typologie……………………………………………………………………...2
2. Simulation instrumentée et NRBC…………………………………………………………..4
2.1. Agents et produits simulés………………………………………………………………...4
2.1.1. Produits similis……………………………………………………………………….4
2.1.2 Tests………………………………………………………………………………….6
2.1.3. Substituts……………………………………………………………………………..6
2.2. Acteurs et environnements simulés………………………………………………………...6
2.2.1. Patient………………………………………………………………………………...6
2.2.2. Environnement et contexte…………………………………………………………...7
3. Simulation pilotée et NRBC………………………………………………………………….8
3.1 Management de crise………………………………………………………………………8
3.1.1. Logiciels………………………………………………………………………………8
3.1.2. Appareil et outils……………………………………………………………………...9
3.2 conduite tactique et médicale……………………………………………………………..10
3.2.1. Organisation tactique………………………………………………………………..10
3.2.2. Prise en charge médicale…………………………………………………………….10
4. Simulation interactive et NRBC……………………………………………………………12
4.1 Environnement et contexte………………………………………………………………..12
4.2 Avatar et clinique…………………………………………………………………………12
5. Simulation hybride…………………………………………………………………………..13
6. Autres simulations…………………………………………………………………………...14
6.1 Simulation digitale………………………………………………………………………..14
6.2 Live et simulation numérique…………………………………………………………….14
Conclusion……………………………………………………………………………………….15
!
1!
Introduction
La menace terroriste a pris une dimension planétaire depuis les attentats du 11 septembre 2001 et
l’épisode des enveloppes contaminées aux spores de charbon. Malgré la Convention sur
l'interdiction des armes chimiques (CIAC) entrée en vigueur en 1997, la France comme la plupart
des Etats, continue d’intégrer le risque NRBC-E dans sa dimension stratégique. Affectant bien
plus que les forces armées en opérations, les potentialités d’actes terroristes de grande ampleur
rendent les populations civiles plus que jamais vulnérables au sein même du territoire national.
La nécessité d’une vigilance particulière vis à vis du risque chimique est confortée par l’exemple
des attentats du métro de Tokyo au gaz sarin dans les années 90 et celui plus récent, d’usages
répétés d’armes chimiques de guerre (CWA: Chemical Warfare Agents) et de produits chimiques
industriels comme le chlore (TIC: Toxic Industrial Compounds) contre les populations civiles du
Moyen-Orient. En France, la circulaire n° 700 (1) expose la doctrine nationale d’emploi des
moyens de secours et de soins face à ce type d’attaque. Le maintien en condition opérationnelle
des capacités de secours spécialisés, civils ou militaires, reste onéreux dans un contexte
budgétaire contraint mais indispensable pour être en mesure de gérer ces situations
exceptionnelles. L’adaptation des moyens techniques, humains et organisationnels pour cette
mission de service public est régulièrement testée lors de grands exercices nationaux pour valider
des plans comme l’ORSAN NRC ou le plan Pirate. A cet effet, la formation individuelle et
l’entrainement collectif relève d’un processus permanent difficile à piloter. L’instruction toujours
plus poussée dans ce domaine particulièrement complexe s’appuie de plus en plus sur la
simulation appelée à occuper une place prépondérante. Avec la révolution numérique, le
challenge consistera à accommoder harmonieusement formes classiques d’enseignements et
techniques modernes pour former plus, mieux, souvent et moins cher tout en garantissant le
maintien des compétences et des performances dans la durée.
Cette étude passe en revue un ensemble de moyens et de techniques de simulation développé au
profit de la formation dans le domaine NRBC pour en dégager des perspectives d’évolutions
futures. Le champ exploré concerne aussi bien les secteurs civils que militaires, en France comme
à l’étranger mais en limitant toutefois le propos aux spécificités du risque chimique.
!
2!
1. Généralités à propos de la simulation
1.1. Définition
La simulation correspond à de nombreuses définitions comme celle d’un ensemble de techniques
et d’outils dont la vocation est de reproduire un environnement ou une situation réelle pour
qu’une action y soit réalisée. Elle repose sur le principe de faire comprendre par la mise en
situation (2). « Research indicates that learners retain 20% of what they hear, 40% of what they
see, and 75% of what they see, hear and do. » Effectiveness Study, JD Fletcher.
La modélisation souvent associée, facilite quant à elle la compréhension de phénomènes
complexes par la création de modèles simplifiés. Le flux continuel de découvertes scientifiques et
de progrès technologiques bouleverse toujours plus les pratiques et les méthodes de travail en
nécessitant une réactualisation permanente des formations et des développements professionnels.
La profusion de savoirs à acquérir et à maintenir, la pérennisation des savoir faire et la promotion
du savoir être impliquent des programmes pléthoriques et des contraintes de temps qui
transforment en challenge, l’enseignement dans l’ensemble des disciplines. Généralisée à toutes
les activités jugées à risque comme par exemple, le pilotage d’aéronefs, la gestion de centrale
nucléaire, les entraînements militaires ou la pratique médicale, la simulation et la modélisation
permettent de prendre en charge sans risque et à moindre coût, des scénarios de situations
catastrophiques, complexes, exceptionnelles et impossibles à reproduire dans la réalité.
1.2. Principe et typologie
L’apprentissage issu de l’expérience s’appuie sur des programmes, des ressources, des
infrastructures et des moyens plus ou moins sophistiqués ou peut simplement s’articuler autour de
cycles de formation individuelle sur Internet (Web-based). Cependant, la simulation quelque soit
la technique, ne reste qu’un complément de l’enseignement classique qui constitue l’essentiel du
socle pédagogique. Les protocoles de simulation demeurent toujours les mêmes, rigoureux et
séquencés, allant de la conception initiale jusqu’au débriefing final en passant par la définition et
l’intégration des moyens humains et matériels, la conduite des séances et le recueil des données
d’évaluation. Ce mode d’enseignement participatif incite l’apprenant mis en situation, à utiliser
ses connaissances théoriques, à éprouver ses savoir faire pratiques, à agencer son système de
représentations pour se créer un vécu expérientiel. Les mécanismes mentaux qui facilitent
l’immersion et la persuasion sont plus tributaires de la crédibilité des situations que de la fidélité
absolue des détails du décor reposant souvent sur une perception pluri-sensorielle (vue, ouïe,
!
3!
odorat, toucher). Si les techniques de simulation génèrent une fraction significative d’actes
réflexes, elles ne sont pas stricto sensu des méthodes de conditionnement et relèvent davantage
d’une interpellation active d’expériences passées.
La réalisation d’une action donnée par une équipe ou une organisation est plus compliquée et
implique une coordination efficace, un partage d’informations pertinentes et une compréhension
commune de l’objectif. Les répétitions successives induisent des corrections d’attitudes et de
comportements tant au plan individuel que collectif pour aboutir à une dynamique et une
performance de groupe. La canalisation des perceptions et la gestion du stress doivent permettre
d’élucider en partie les situations avant d’engager l’action. Le temps du débriefing sera ensuite
essentiel car il validera le raisonnement tactique et marquera durablement la co-production
d’expériences au niveau collectif.
Dans le domaine du NRBC, ces mécanismes mentaux et cognitifs habituels sont faussés par le
brouillage sensoriel et l’impact émotionnel mais la simulation et ses multiples techniques doit
permettre de multiplier des pistes alternatives.
Elles sont classées en simulation instrumentée,
pilotée et interactive selon le degré plus ou moins
important de participation humaine rapporté aux
éléments de réalité virtuelle (voir Figure 1).
- La simulation instrumentée est la plus couramment
utilisée lors des exercices grandeur nature. Des
personnes réelles appartenant aux différentes
structures allant des cellules échelonnées de
commandement jusqu’aux unités tactiques,
utilisent des matériels réels pour réaliser des
actions. Les joueurs sont mis en situation dans leur emploi opérationnel et les effets résultant de
leurs actions sont suivis et enregistrés en temps réel.
- La simulation pilotée autorise des exercices en mode dégradé avec un dispositif partiellement
armé, les joueurs réels jouant leurs propres rôles dans un environnement et un contexte simulé.
Ces exercices en salle (ou table top exercise) mettent en œuvre des moyens fictifs pour obtenir
!
(LIVE)!
Vraies!!personnes!!
opérant!de!vrais!
systèmes!simulant!des!
effets!
!!!Personnes!virtuelles!
opérant!des!systèmes!!
virtuels!!simulant!!
!!!!!!des!effets!
!
(&CONSTRUCTIVE&)&(VIRTUAL)!
Vraies!personnes!
opérant!des!systèmes!!
!!!virtuels!simulant!!
!!!!!!!!!!!des!effets!
HYBRIDE!
INSTRUMENTÉE!
PILOTÉE!!! INTERACTIVE!!
Figure 1 : Typologies des méthodes de simulation
!
4!
des effets simulés et organisent les jeux de rôles.
- Dans la simulation interactive, l’immersion est totale dans un univers en 3D virtuel avec des
actions réalisés par l’entremise d’avatars en interaction avec l’environnement alors que d’autres
avatars représentent d’autres joueurs. Suivant les logiciels ou programmes en ligne, les
personnages (victimes ou collègues) et les cellules réponses virtuelles peuvent évoluer sur un
mode parfaitement aléatoire ou être animés par une intelligence artificielle (IA) en suivant des
algorithmes complexes. Ces outils virtuels ont l’intérêt de leur accessibilité en ligne et offrent
l’opportunité d’occuper des rôles différents et de visualiser les scènes sous divers angles de vue.
- La simulation hybride, quant à elle, emprunte aux différentes techniques faisant évoluer par des
interfaces mixtes, un opérateur réel dans un panachage mêlant le réel et le virtuel.
2. Simulation instrumentée et NRBC
Les exercices en conditions réelles NRBC sont les seuls à même de démontrer les contraintes
physiques et mentales du port des effets de protection. Ce type de simulation se prête bien au
suivi de protocoles (détection, balisage, décontamination) ainsi qu’à la réalisation de gestes
(médicalisation) pour lesquels de nombreux produits et artifices ont été développés.
2.1. Agents et produits simulés
2.1.1. Similis
Les similis sont des composés ayant des propriétés similaires à celles d’agents chimiques de
guerre mais sans en présenter les critères de toxicité pour l’homme et pour l’environnement. Ils
sont principalement employés dans la recherche pour le domaine exclusivement défensif afin de
développer des moyens de détection, protection, décontamination et traitement. Selon le type de
programme, le choix s’oriente sur des produits de propriétés physico-chimiques voisines ou vers
d’autres présentant plutôt une analogie structurale. Les produits utilisés pour la préparation
opérationnelle ne correspondent pas au même cahier des charges car il s’agit simplement de
vérifier la bonne réalisation des protocoles de détection, de protection et de décontamination.
L’évaluation opérationnelle de la contamination mesure son extension alors que celle de la
décontamination recherche des traces résiduelles de toxiques éventuelles. Le critère obligatoire
pour un emploi durant l’instruction est l’absence de toxicité qui engage à employer
préférentiellement des substances dites « GRAS » (Generally Regarded As Safe) dont l’innocuité
est établie sur les critères de la Food and Drug Administration américaine (3).
!
5!
Les qualités organoleptiques contribuent à la perception de la menace de par l’aspect, la
consistance et l’odeur même si généralement, les senteurs d’ail, de géranium ou de moutarde ne
sont pas souvent identifiées. De même, des gaz ou des liquides issus de substances purifiées sont
incolores. Cette présence ou même absence de critères d’orientation peut représenter un intérêt
éducatif basé sur les profils sensoriels de similis déterminés.
La détection du simulant par ticket détecteur (PDF1, M8, M9) peut être utile mais c’est la mise en
œuvre des appareils qui représente un intérêt. Chaque technologie [photométrie de flamme,
Chemical Agent Monitor (CAM), infrarouges, ondes acoustiques de surface (SAW)] nécessite sa
propre gamme de simili. Ce dernier est souvent un assemblage de composantes destiné à être
détecté comme par l’AP2C signalant la présence d’atomes de soufre donc de contact avec un
agent H ou le phosphore témoignant de celle d’agents G. Pour s’assurer du balisage correct d’une
zone ou de la décontamination effective du personnel (ou du matériel), un traceur fluorescent non
toxique (Fluorescéine, Tinopal) est incorporé à la composition du simili (4). Visualisé sous
lumière UV, il met en évidence une décontamination incomplète ou pire, un transfert de
contamination survenu durant le protocole. Du polyméthacrylate de méthyle permet d’obtenir une
viscosité augmentée alors qu’au contraire un solvant de type polyéthylène glycol (PEG-200) ou
de l’eau peuvent être ajoutés pour assurer une bonne dispersion. C’est le cas du Chemical Agent
Simulant Training Kit (CASTK) qui est, pour son simili d'agent G, composé d’un mélange d'éther
monométhylique de dipropylène glycol (DPGME), d’un colorant fluorescent et d'un solvant, du
polyéthylène glycol (PEG-200). Le simili d’agent H comprend du classique salicylate de méthyle
(SM), du colorant fluorescent et du PEG-200. Le salicylate de méthyle, composant principal de la
plupart des kits du commerce, est actuellement le plus utilisé lors des exercices et des
entraînements pour figurer des agents vésicants.
La triacétine est une autre substance «GRAS» applicable sur la peau et les muqueuses, composant
principal de la gamme TrainSaf® (5). Dénué comme le SM de composante soufrée, ce simili est
inadapté à la formation de détection par AP2C ou AP4C.
Des kit prêts à l’emploi de type Hotzone Solutions CW Simulant (6) existent pour s’entrainer à la
détection d’agents comme le sarin (GB), l’ypérite (HD) et le VX avec ses similis non toxiques et
biodégradables de coloration, viscosité, persistance et volatilité similaires. La mise en œuvre des
détecteurs AP2C, AP4C, CAM, RAID ou RAID-M/M100 rend les exercices plus réalistes avec
!
6!
un gain de performances tant en rapidité, en précision qu’en aisance. Une réaction est aussi
obtenue lors de l’usage des papiers détecteurs de type PDF1.
2.1.2. Tests
De nombreux kits tests rapides ou Hand Held Assays (HHA) sont commercialisés permettant de
tester des prélèvements suspects, sur le terrain ou au laboratoire. Il est ainsi possible d’identifier
rapidement divers agents comme ceux du charbon ou de la peste mais surtout des toxines comme
la ricine, les toxines botulique ou entérotoxine B staphylococcique (SEB) qui font partie du
risque chimique. ATTACK™ (Advanced Tactical Threat Assessment Kit) (7) est un test
d’entrainement colorimétrique simulant les conditions réelles d’emploi d’un HHA. Le dépistage
se fait à partir de liquides ou de poudres suspectes répandus sur des aires de travail issus
respectivement d’échantillons spécifiques de ThreatJuice™ et de ThreatDust™ fournis avec le
kit. Lors des stages de formation, ce type d’outil pédagogique, usant de substances factices, initie
sans risque à cette pratique et conforte une prise en main qui s’avère parfois génératrice de stress.
2.1.3. Substituts
Le bromure de benzyle est une substance non toxique aux effets lacrymogènes. Elle est le plus
souvent utilisée sous forme atténuée dans les exercices de passage en atmosphère viciée,
régulièrement intégrés dans les cycles d’entrainements militaires. Cet exercice d’aisance vise à
vérifier, dans une enceinte confinée dans laquelle a été répandu le produit, la mise en oeuvre
correcte et rapide de l’appareil normal de protection à vision panoramique (ANP VP). C’est un
test imparable démontrant la maitrise du geste, la démonstration pratique de la protection
procurée par le masque avec une sanction immédiate en cas de mauvaise réalisation. Cette mise
en situation permet la gestion du stress, du brouillage sensoriel et initie au contrôle de la
respiration au moment des changements de cartouches filtrantes. On peut également citer les
fumigènes ou les générateurs de fumées utilisés en terrain libre pour rendre plus vraisemblable
une séquence d’attaque chimique avec plus ou moins le renfort d’artifices sonores ou détonants.
2.2. Acteurs et environnements simulés
2.2.1. Patient
Des figurants, des comédiens ou plus élaborés, des patients standardisés, sont souvent employés
pour jouer le rôle de victimes polytraumatisées dans le cadre d’exercices grandeur nature. Si leur
!
7!
jeu d’acteur et la mimique faciale sont primordiaux, le grimage reproduisant une atteinte par un
agent chimique spécifique requiert une expertise à la fois médicale, technique et artistique. Ces
techniques dérivées pour la plupart du monde du cinéma et de la mode (cosmétiques) utilisent des
fards développés pour cet usage, créant des colorations cutanées suggestives (la pâleur, la
cyanose ou le rosé de l’intoxication aux agents cyanés). Un aspect plus abouti est obtenu avec des
pigments micronisés appliqués à l’aide d’un aérographe (airbrush) sur une couche de Plasto
Wax, une pâte composée de cire naturelle utilisée au théâtre. Il est ainsi possible de figurer un
œdème localisé couplé à un érythème signant un contact avec de l’adamsite (DM) ou de l’ypérite
(HD) et même avec de la lewisite (L) en rajoutant des plaques grisâtres nécrotiques. Des cloques
souples faites en résine imitent fidèlement les phlyctènes caractéristiques d’une exposition à
l’ypérite mais les plus volumineuses remplies de liquides nécessitent des techniques maison à
base de latex. Des kits NRBC complets sont commercialisés comprenant notamment des
imitations vraisemblables de brulures, de lésions ou de vésicules d’origine chimique. Ces pièces
adhésives en silicone résistent, une fois placées sur la victime ou le mannequin, aux
manipulations, à la sudation, aux intempéries ou surtout aux séquences de décontamination. Elles
peuvent si besoin être imprégnées d’effluves diverses comme des odeurs de chair brulée, de
sueur, d’urine ou de vomissements pour jouer le registre olfactif. Ces effets spéciaux complètent
avantageusement des présentations cliniques révélatrices d’exposition à des agents chimiques
(sueurs et sécrétions abondantes, injections conjonctivales, tremblements, convulsions, agitation
etc.). Ils activent les classiques ressorts cognitifs, favorisant l’apprentissage et apprennent à gérer
le stress habituel généré par cette catégorie déstabilisante de prise en charge.
2.2.2. Environnement/ Contexte
Malgré l’essor du digital et des nouvelles technologies, l’expérimentation pratique (hands-on)
reste incontournable. Des centres d’instruction de toutes tailles et de toutes vocations existent
partout dans le monde avec une mention particulière pour les camps et les centres de formation
de l’armée américaine. De véritables manœuvres sont conduites dans des répliques de villes ou de
sites étendus à ciel ouvert avec d’authentiques simulations d’attaques NRBC. Des centres civils
spécialisés proposent aussi des stages organisés au sein de véritables décors de cinéma avec des
effets spéciaux et des figurants en nombre pour travailler les progressions tactiques sur la base
des derniers retours d’expériences. Le but est d’immerger le stagiaire dans des mises en situation
véridiques pour apprendre à gérer le stress inoculation. Le Center for Domestic Preparedness
!
8!
(CDP) en Alabama, est unique en son genre avec ses formations HAZMAT. Les stagiaires
interviennent entièrement équipés dans une rame de métro, un hôpital ou un fast-food reproduits
dans les moindres détails avec les indices d’une attaque chimique. Le multimédia est primordial
avec des caméras multidirectionnelles, des capteurs et des moyens d’enregistrement avec
traitements d’images commandés par de véritables régies. Leur exploitation fournit des supports
incomparables de débriefing. Ces plateformes high tech multi-usages représentent des
investissements significatifs mais offrent des capacités de formation, de validation et même de
certification désormais incontournables. En France, le CNCMFE-NRBC-E est un service à
compétence nationale à vocation interministérielle. Ce centre de référence dans la gestion des
crises majeures propose des formations destinées tant aux décideurs qu’aux acteurs de
l’intervention. L’ENSOSP (10) dispose sur son campus de vastes espaces de simulation avec
l’aménagement d’une zone urbaine et celui d’une plateforme routière pour former les officiers de
sapeurs-pompiers. Le CDNBC (11) quant à lui apporte son expertise NRBC et dispose d’un
plateau technique de simulation pour former les spécialistes de l’Armée de Terre. Le CEFOS,
centre d’entrainement du Service de santé des armées (12) forme le personnel santé au sauvetage
au combat et au risque NRBC. Il dispose d’environnements immersifs physiques constitués d’une
zone de combat et de structures techniques montés dans des hangars comme un poste de secours,
un bloc opératoire ou un chantier de décontamination médicale des armées (UMDA) (13). Ce
dernier sert de cadre aux séances d’instruction en conditions réelles pour le découpage, la
décontamination approfondie et la médicalisation des blessés contaminés.
3. Simulation pilotée et NRBC
3.1. Management de crise
3.1.1. Logiciels
Les dispositifs de veille et de riposte contre les risques NRBC nécessitent d’être régulièrement
testés et évalués. Des logiciels existent de longue date pour la préparation et la validation des
plans et des protocoles au niveau militaire et civil. La coordination et la conduite des opérations
des cellules des niveaux opératif et tactique en exercice s’appuient de plus en plus sur ce type de
plateforme de simulation. Une situation de crise est générée à partir d’une station mère à un
ensemble de stations secondaires ou relais interconnecté en réseau. Cette forme de simulation
pilotée concrétise des scénarios de fuite ou d’explosion de réservoirs et de déversement
!
9!
accidentel ou intentionnel de produits toxiques. Elle présente l’avantage de s’affranchir de toute
utilisation de substance chimique grâce au renfort de la technologie. Argon Electronics est le
leader mondial de ce type de solutions dénué de risques pour les opérateurs, les infrastructures et
l’environnement. La mise en œuvre est aisée, maitrisée et reproductible au prix d’une empreinte
logistique minimale. Plume SIM® (14) représente la station mère d’un système modulaire
permettant d’animer un centre de commandement pour des exercices sur table ou sur carte ainsi
que des échelons tactiques lorsqu’ils sont représentés sur le terrain. Les outils d’information et
d’aide à la décision sont utiles à tous niveaux du Command & Control jusqu’aux équipes sur le
terrain. La source toxique ou le nuage est modélisé puis suivi sur les écrans évoluant au gré de la
météo en suivant les mouvements de terrain. Les données électroniques traitées, simulant la
progression de ce nuage sont distribuées et recoupées sur l’ensemble du réseau de capteurs et de
détecteurs.
3.1.2. Appareils et outils
Ces données font réagir les détecteurs factices AP2C-
SIM, CAM-SIM ou AP4C-SIM (15) (voir figure 2) des
primo-intervenants dès leur entrée en zone contaminée.
Ils sont ainsi en mesure de détecter, de délimiter et de
baliser ces zones de danger liquide ou vapeur, de
pratiquer les prélèvements liquides, de confiner ou
colmater la source selon le scénario puis de suivre et rendre compte de l’évolution de la situation.
Le réglage et l’utilisation de ces répliques sont réalisés selon les mêmes procédures que pour de
vrais détecteurs. Les témoins des batteries ou des piles à hydrogène sont réglés selon l’autonomie
théorique et le remplacement est réalisé suivant le protocole habituel. Ces appareils peuvent aussi
être activés à distance par télécommande et comprennent un système intégré d’enregistrement des
actions et des performances des joueurs qui seront utiles lors du débriefing.
La phase suivante complète le processus par l’identification et la confirmation, réalisées sur le
terrain grâce à l’HAPSIM-P, calibré d’après les mêmes données d’exercice. Ce dernier enrichi
cette gamme très complète de moyens d’entrainement qui comprend d’autres modèles comme le
S4PE-SIM ou le détecteur RAID-M100-SIM développé en commun avec Bruker Daltonics.
Figure 2 : AP2C-SIM et S4PE-SIM (Argon)
!
10!
3.2. Conduite tactique et médicale
3.2.1. Organisation tactique
La situation régnant sur une scène d’accident chimique majeur serait dans la réalité chaotique
avec un afflux de victimes et d’impliqués important et instantané. Les primo-intervenants
(pompiers, Samu, police etc.) seraient vite confrontés à la difficulté de circonscrire la zone, de
réunir les premiers éléments d’information en toute sécurité tout en gérant les personnes. Les
exercices sur table permettent de mettre en application le schéma général d’une intervention en
zone de danger chimique, de coordonner l’action des secours et de prendre des mesures
conservatoires. La gestion opérationnelle des secours est réalisable fictivement sans disposer
d’unités sur le terrain ni d’avoir une vision directe du sinistre. L’activation d’un PC ou d’une
cellule de coordination est testée avec les moyens de transmissions, de communications, la
cartographie en jouant les injections d’incidents du scénario. Une cellule réponse physique peut
être avantageusement remplacée par un logiciel générant les évènements et enregistrant les
actions engagées avec leur timing. Des moyens multimédias ou de la réalité virtuelle peuvent
animer des flashs infos pour le « bruit de fond ». Le but est d’immerger au mieux les joueurs dans
le cas concret, d’animer des jeux de rôles pour planifier, conduire, coordonner les opérations en
anticipant les phases suivantes. Les connaissances concernant l’organigramme de crise, les
circuits de décision, les différents acteurs et les moyens sont éprouvés par l’application des fiches
et protocoles réflexes. L’analyse après action réalisée à partir du recueil des donnés collectées par
les observateurs, dans les enregistrements et tirées des plans et tableaux de bord doit permettre de
retenir des points à améliorer. L’approche du domaine NRBC est suffisamment complexe et
grave pour justifier de drills itératifs et de réactualisations régulières des protocoles.
3.2.2. Prise en charge médicale
A la suite du volet management de crise, apparaissent les contraintes de la logistique
opérationnelle, de l’organisation et du balisage de la zone jusqu'au regroupement et au triage des
victimes. La prise en charge médicale se réduit au minimum avant la phase de décontamination.
En cas de nécessité, une intubation ou un abord veineux ou, moins compliqué, intra-osseux
suffisent dans ce contexte. Le mannequin sous toutes ses formes est alors le support pédagogique
de choix en simulation pilotée.
Une gamme complète a été développée afin de satisfaire aux divers besoins et objectifs
d’entrainement. Le mannequin de basse fidélité est le mannequin historique dont l’apparence est
!
11!
celle d’une forme humaine standard sans recherche de détail. Inerte, plus ou moins lesté et parfois
articulé pour lui faire tenir des postures, il est dédié à des manœuvres de dégagement ou de
transport. Des variantes en taille adulte ont été développées spécifiquement pour le risque
chimique comme celui de la marque Ruth Lee, recouvert d’une toile double couche en PVC
solidement renforcée, entièrement lessivable après usage. Elles sont idéales pour des incidents
impliquant des produits chimiques ou des hydrocarbures. D’autres sont davantage des supports
pédagogiques pour la maitrise de manœuvres procédurales comme avec le WMD/
CBRNE/DECON Full-body Trainer (Simulaids) qui peut réellement passer dans la chaîne de
décontamination et être médicalisé avec perfusion et intubation. Le moulage est un terme anglo-
saxon désignant l’art d’utiliser des accessoires pour figurer de fausses blessures. A cet effet, il
existe dans le kit trauma optionnel, un lot de blessures adhésives ainsi que des artifices de
brulures chimiques ou d’œdèmes palpébraux.
Les mannequins de haute fidélité représentant le haut de gamme, sont essentiellement axés sur le
trauma et la médecine d’urgence. Ils sont conçus pour un degré avancé de médicalisation et se
prêtent bien à un tableau de crise cholinergique. Le SimMan 3G Mystic (Laerdal) (16) par
exemple, intègre des fonctions physiologiques et pharmacologiques modélisées et automatisées
sur lesquelles peuvent influer les traitements ou les gestes entrepris par l’opérateur. L’ensemble
est régulé à partir d’un logiciel, sur un écran d’ordinateur portable ou sur une tablette PC qui peut
être utilisé sans fil ou même sans mannequin. L’interface de pilotage affiche les données
d’exercice et les constantes vitales en temps réel tandis que Sim View, une sorte de régie,
séquence et enregistre tous les événements pour ensuite pouvoir les restituer lors du débriefing.
Ce type de mannequin spécialisé réagit aux substances injectées (drug recognition kit) et permet
un enregistrement du timing et du dosage des administrations. Ses poumons sont capables
d’authentiques échanges gazeux et l’obturation à la demande des voies aériennes est possible par
spasme laryngé ou bronchique. A l’examen clinique, les pupilles normalement réactives donnent
un aspect de mydriase ou de myosis serré selon le cas étudié. D’autres manifestations
neurologiques (tremblements, convulsions) sont également activables. Parmi les 25 scénarios
préprogrammés, 5 sont consacrés au NRBC dont 3 au chimique proposant des tableaux cliniques
d’exposition à des agents G, H et cyanés. L’adjonction d’un Module NBC physique peut
compléter avec réalisme les effets d’agents toxiques grâce à deux réservoirs, l’un rempli d’eau
claire pour l’hypersécrétion lacrymale et l’autre de savon liquide pour simuler les abondantes
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12!
sécrétions orales et nasales. Dans le domaine de la médecine de guerre, les principaux
mannequins (Caesar® (CAE), Combat Hal® (Gaumard), TraumaFX®APL-PB (KGS)) de haute
fidélité et militarisé (ruggedized) sont focalisés sur la gestion des polytraumatismes et des
blessures de guerre mais proposent quelques tableaux symptomatiques d’intoxications qui
peuvent encore être perfectionnés.
4. Simulation interactive et NRBC
4.1. Environnement et contexte
Parmi les nombreux outils existants, le projet SAGECE (17) (Simulation pour l’Amélioration de
la GEstion de CrisE), porté par l'Agence nationale de la recherche, permet une simulation
interactive d’exercice de crise NRBC à l’intérieur de bâtiment public ou industriel. L’intérêt en
est de pouvoir mettre en œuvre en temps réel, différentes chaînes opérationnelles de niveau
tactique (primo-intervenants et les opérateurs civils) jusqu’au centre opérationnel départemental
(Préfet). Cet environnement de réalité virtuelle sert à faire évoluer des personnages virtuels dotés
de capacités décisionnelles autonomes ainsi que des avatars pilotés par les différents participants
à l’exercice. La simulation porte autant sur les phénomènes de dispersion ou de propagation de
l’aérosol contaminant que sur les comportements d’humains virtuels (victimes intoxiquées ou
impliquées, paniquées ou agressives). L’information et la communication en réseau testent
l’interopérabilité entre les différentes entités ainsi que la gestion de la pression médiatique. Ce
type d’exercice difficile à réaliser en live donne l’opportunité d’engager les joueurs et les
animateurs de toutes disciplines dans une conduite d’opérations gérant plusieurs centaines de
victimes en temps réel. Les joueurs immergés dans ce monde virtuel interagissent et prennent en
compte la gestion de foules, la logistique d’intervention et la communication de crise.
4.2. Avatar et clinique
STATCare (Simulation Technologies for Advanced Trauma Care) (18) est un logiciel proposant
une simulation interactive de patients arrivant dans un service d’accueil et d’urgences. La banque
de données comprend des scénarios variés qui sont déroulés en vue subjective par le praticien-
joueur. La navigation lui permet d’évaluer chaque patient-avatar présent puis de les interroger et
de les examiner de manière interactive. La situation clinique de chacun d’entre eux correspond à
deux modélisations, physiologique et pharmacologique interagissant l’une avec l’autre suivant les
traitements prescrits. La prise en charge d’un ou plusieurs patients intoxiqués chimiques (Fig. 4)
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a été ajoutée à ce programme avec une modélisation d’intoxication à un produit cyané. Les
constantes dégradées, visualisées par le monitoring s’améliorent au même titre que le tableau
clinique, dès l’administration du traitement adéquat. L’intérêt de ce logiciel est la prise en charge
très motivante d’un patient intoxiqué en temps réel car la clinique bénéficie de graphismes de
qualité ainsi que de la précision et de la cohérence des données de modélisation. Une option
MASCAL peut également être jouée sur les lieux de l’incident ou aux urgences avec l’activation
et la conduite d’un triage. Clinispace (19) propose le même type de programme avec son
DynaPatient™ et sa modélisation physiopathologique réagissant aux gestes et aux médications
dispensés par l’opérateur. Le scénario ouvert de prise en charge interactive d’une crise
cholinergique consécutive à une exposition à des OP n’aboutit à la régression des symptômes
visualisés à l’écran qu’à la suite de l’administration du traitement adéquat. Un mode multi-
joueurs permet aux membres d’une équipe soignante de communiquer entre eux en ligne par
l’intermédiaire de texto apparaissant à l'écran. La qualité de la coordination et la validité des
actions vont assurer la rémission de la crise. La version « militarisée » Clinispace BattleCare en
cours de développement devrait également comporter des scénarios de type agressions
chimiques.
5. Simulation hybride
La médecine de guerre tire déjà avantage de l’entrainement en immersion panoramique. Le Wide
Area Virtual Environment (WAVE) (20) utilisé par l’armée américaine est une plateforme
d’entrainement générant à la demande des décors 3D de chambre d’hôpital, de bloc opératoire ou
de scène de combat sur deux aires circulaires reliées par un couloir. Les équipes de secours sont
entourées d’écrans de projections stéréoscopiques offrant à la vue un mur d’images sur plus de
180 degrés. Le protocole de prise en charge de victimes figurées par des acteurs ou des
mannequins s’effectue en immersion complète avec des effets spéciaux (bruitage, fumée) et
l’action suit les séquences opérationnelles successives des conditions réelles d’une médicalisation
d’un blessé, de son transport ou de son arrivée au poste de secours. Les images fournies par des
caméras disposées sur le parcours sont traitées et analysées en vue du débriefing qui demeure la
phase essentielle. Dans le même registre des interfaces mixtes, le visiocasque ou Head-Mounted
Display (HMD) utilisé dans le gaming 3D (Oculus Rift) pourrait permettre des visualisations 3D
de dispositifs sur le terrain (exemple d’une visite virtuelle d’un chantier de décontamination) ou
d’une zone sinistrée pouvant être vue ensuite sous différents angles (vol d’oiseau, panoramique).
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6. Autres simulations
6.1. Simulation digitale
Le concept de gamification, méthode qui consiste à utiliser les techniques du jeu pour
l’enseignement, procure aux jeux sérieux une audience grandissante. Ces logiciels suscitent une
forte adhésion et possèdent d’indéniables qualités ludo-éducatives. Certains privilégient le
réalisme des situations et des décors comme le projet Virtual Heroes (21) avec des ambiances très
élaborées (attentat, NRBC) qui met en scène gestions de crise et de afflux de blessés (Fig.5).
VBS3 est un système d'entraînement interactif développé pour les militaires, surtout conçu pour
le combat tactique et intégrant un riche éditeur graphique. Les incidents NRBC à l’ypérite, au
sarin ou aux lacrymogènes déclenchent des alertes (par détecteur M22 ACADA) et le joueur doit
se prémunir avec l’un des 6 niveaux de protection MOPP (Mission Oriented Protective Posture)
disponibles. En fait, la plupart des jeux comme par exemple Vmedics pour le sauvetage au
combat ou Pulse! orienté sur l’hôpital digital pourraient intégrer des scénarios de prise en charge
de patients intoxiqués ou contaminés grâce aux technologies de pointe. Mais les intérêts et les
objectifs variables débouchent sur des gammes de jeux très différentes avec la notion de NRBC
encore trop souvent perçue sous son angle apocalyptique. Les logiciels créés pour les pompiers
ou la Sécurité civile sont le plus souvent orientés sur l’organisationnel, la gestion d’accidents
industriels et le secours à victimes sur attentats dans lesquels la construction du script prime sur
la fluidité des mouvements ou la fidélité des graphiques.
6.2. Live et simulation numérique
L’USAMRICD, principal centre expert sur la défense chimique pour les armées américaines
intégrait du live tissue training dans ses formations jusqu’en 2011. Le NHP (Non Human Patient)
cholinergic-crisis (21) était un protocole consistant à exposer des primates anesthésiés à de la
physostigmine, un produit simulant les effets cliniques des agents G. Le stagiaire administrait le
traitement (atropine, diazépam) et suivait le sujet sous monitoring pour constater une régression
des symptômes en quelques minutes. Plébiscités à l’époque pour leur caractère extrêmement
formateur, ces protocoles ont été depuis remplacés par des entrainements sur mannequins haute
fidélité. La plateforme pédagogique s’est enrichie de concepts numériques (computer and web-
based training) appuyés par de nouveaux outils multimédia et interactifs (Nerve Academy,
Simapse) afin d’ancrer le savoir fondamental. Les cours traditionnels et les ateliers pratiques
complètent l’instruction avant la mise à l’épreuve sur le terrain (Field training exercise).
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Conclusion
La réponse à une crise NRBC nécessite une organisation rodée et des capacités d’intervention
opérationnelles. La formation des leaders et la préparation opérationnelle représentent des enjeux
de sécurité globale difficiles à atteindre avec les méthodes d’entrainement traditionnelles. La
simulation et ses techniques décrites précédemment constitue une alternative intéressante pour
ces acquisitions de compétences confidentielles et très spécialisées. Du niveau opératif aux unités
tactiques, les exercices sur le terrain ou sur table bénéficient déjà de logiciels d’aide à la décision
et d’architectures de systèmes d’informations. La nature particulière des incidents chimiques (ou
NR) avec leur forte charge émotionnelle et leur tempo accéléré implique une réactivité des
moyens de secours que la simulation peut mettre en scène à travers tous les scénarios
imaginables. De la modélisation à la planification, du traitement de l’information à la
communication de crise, l’immersion dans l’espace digital ouvre de nouvelles pistes sur la
manière d’apprendre. Chaque acteur ou entité va se constituer un système de représentations et de
valeurs avec cette culture du NBC qu’il convient de composer afin d’obtenir le moment venu, les
résultats escomptés sur le terrain. La construction en routine et à coût raisonnable de mondes
virtuels dévastés ou de situations de catastrophes improbables avec les graphismes et les sons
adéquats, inviterait à des expériences d’immersion totale multi-supports ou online.
Ces dispositifs stimuleraient la motivation à tester son savoir ou à engager en toute confiance de
nouvelles stratégies d’actions ou des savoir faire de manière individuelle et collective.
Les compétences virtuellement obtenues de quelques clics seraient ainsi plus aisément
transposées dans le monde réel. Le panachage des simulations hybrides peut compléter les
compétences opérationnelles des individus avec une maitrise du matériel tout en suivant les
procédures, équipés de leur tenue de protection réelle au cœur d’un WAVE haute fidélité. Des
bonds technologiques sont encore à prévoir avec des mannequins robotisés encore plus élaborés
intégrant des modélisations physiopathologiques plus fidèles couvrant davantage de tableaux
d’intoxications. Enfin, on peut imaginer d’atténuer le brouillage sensoriel du NRBC en
bénéficiant des apports technologiques de la réalité augmentée grâce à un affichage de type tête
haute sur la visière de l’ANP-VP du futur. Par extension, les perspectives de l’homme augmenté
ne manqueraient pas de bouleverser les théories de l’apprentissage et de la simulation.
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Lexique
ACADA Automatic Chemical Agent Alarm
ANP VP Appareil Normal de Protection à Visière Panoramique
AP2C Appareil Portatif de Contrôle de la Contamination
AP4C Appareil Portatif 4 Canaux
CEFOS Centre de Formation Opérationnelle Santé
CDP Center for Domestic Preparedness
CASTK Chemical Agent Simulant Training Kit
CAM Chemical Agent Monitor
CDNBC Centre de défense nucléaire biologique et chimique
CIAC Convention sur l'interdiction des armes chimiques
CNCMFE Centre national civil et militaire de formation et d’entraînement NRBC-E
CWA Chemical Warfare Agents
DPGME Ether monométhylique de dipropylène glycol
ENSOSP Ecole nationale supérieure des officiers de sapeurs-pompiers
FDA Food and Drug Administration
FTX Field training exercise
GRAS Generally Regarded As Safe
HHA Hand Held Assays
HAZMAT Hazardous materials
HMD Head-Mounted Display
MASCAL Mass Casualty
MOPP Mission Oriented Protective Posture
NHP Non Human Patient
NRBC-E Nucleaire, Radiologique, Bactériologique, Chimique- Explosifs
SAW Surface Acoustic Wave
ORSAN NRC Organisation de la réponse du système de santé en SSE
PDF1 Papier Détecteur modèle F1
PEG Polyéthylène glycol
S4PE-SIM Système de Prélèvement et d’Evaporation des agents persistants
SAGECE Simulation pour l’Amélioration de la GEstion de CrisE
STATCare Simulation Technologies for Advanced Trauma Care
TIC Toxic Industrial Compounds
UMDA Unité médicale de décontamination des armées
USAMRICD US Army Medical Research Institute of Chemical Defense
WAVE Wide Area Virtual Environment
WMD Weapon of Mass Destruction
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Bibliographie
1. Circulaire n°700/SGDN/PSE/PPS du 7 novembre 2008 relative à la doctrine nationales
d’emploi des moyens de secours et de soins face à une action terroriste mettant en ouvre des
matières chimiques.
2. La simulation médicale, Etude d’évaluation, Division Performance, synthèse – Bureau Etudes
et prospective, Service de santé des armées, Avril 2014.
3. Generally Recognized as Safe (GRAS), U.S. Food and Drug Administration (FDA)
http://www.fda.gov/Food/IngredientsPackagingLabeling/GRAS/default.htm
4. Seitzinger AT, Genovese JA. Chemical agent simulant training composition [Internet].
20 mai 2003. Disponible sur: http://www.google.com/patents/US7129094.
5. TrainSaf® Simulants, Clean Earth Technologies, LLC, 2010. [Internet]
Disponible sur: http://www.trainsaf.com/TrainSaf(R)_SpecSheet.pdf
6. Hotzone Solutions CW Simulants, Hotzone Technologies, 2013. [Internet]
Disponible sur: http://hotzonetech.hotzonesolutions.com/products/simulants
7. ATTACK™ Advanced Tactical Threat Assessment Kit, Advnt Biotechnologies, 2008.
[Internet] Disponible sur: https://www.advnt.org/products/biowarfare/attak/
8. Center for Domestic Preparedness (CDP), Federal Emergency Management Agency.
[Internet] Disponible sur : https://cdp.dhs.gov/
9. Centre national civil et militaire de formation et d’entraînement NRBC-E. (CNCMFE)
[Internet] Disponible sur : http://www.nrbc-e.gouv.fr/
10. Ecole nationale supérieure des officiers de sapeurs-pompiers. [Internet] Disponible
sur : http://www.ensosp.fr/SP/pages-ENSOSP/formations/officier-de-sapeur-pompier
11. Centre de défense nucléaire biologique et chimique (CDNBC). [Internet]
Disponible sur : http://www.cdnbc.terre.defense.gouv.fr/spip.php?rubrique32
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18!
12. Centre de formation opérationnelle santé (CEFOS) [Internet] Disponible sur :
http://www.ecole-valdegrace.sante.defense.gouv.fr/preparation-ops-et-milieux/centre-de-
formation-operationnelle-sante-cefos
13. Mémento d’emploi de l’unité médicale de décontamination des armées
N°507169/DEF/DCSSA/PC/ERS/NP du 31 mars 2014, PIA-3.8.5_SSA (2014).
14. CBRN PlumeSIM, Argon Electronics. [Internet] Disponible sur :
http://www.argonelectronics.com/wp-content/uploads/PlumeSIM-UK.pdf
15. AP2C-SIM & AP4C-SIM, Argon Electronics. [Internet] Disponible sur :
http://www.argonelectronics.com/wp-content/uploads/AP2C-SIM-AP4C-SIM-UK.pdf
16. SimMan 3G Mystic, Laerdal. [Internet] Disponible sur :
http://laerdalcdn.blob.core.windows.net/downloads/f2417/MSTC_DFU.pdf
17. Gougeat JL., Bonot J., Towards a CBRN Crisis Management
Training Capability at French Multiagency Level, ANR, 2007
18. Paul N. Kizakevich, Steve Duncan and all, Chemical Agent Simulator for Emergency
Preparedness Training, Stud Health Technol Inform. 2004; 98:164-70.
19. Dynapatient, CliniSpace. [Internet] Disponible sur :
http://www.clinispace.com/product.html
20. Lee C., Liu A. and all, Towards an immersive virtual environment for medical team
training. Stud Health Technol Inform. 2007; 125:274-9.
21. Virtual Heroes, Applied Research Associates, 2004 – 2015. [Internet] Disponible sur :
http://www.virtualheroes.com/portfolio/Medical/Zero-Hour--America---s-Medic
22. Byrne T. and all, Graduate Education and Simulation Training for CBRNE Disasters
Using a Multimodal Approach to Learning. US Army Medical Research Institute of
Chemical Defense. [Internet] http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA593215
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Figures
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Figure 3 :
UMDA entrainement Live (CEFOS)
Figure 4 : Avatar STATCare
Figure 5 : Virtual Heroes
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Le risque NRBC représente un enjeu majeur en terme de sécurité globale avec une responsabilité forte des
États dans le développement de leurs capacités de prévention, de préparation et de réponse. La nature
particulière de la menace chimique, d’origine accidentelle ou intentionnelle, impose une coordination et
une réactivité dans la mise en œuvre des moyens de secours. Des exercices conventionnels en grandeur
nature permettent de tester occasionnellement les plans aux niveaux stratégique, opératif et tactique mais
la préparation opérationnelle relève davantage d’un processus continu pouvant bénéficier de l’apport des
nouvelles technologies.
La simulation apporte à ce domaine complexe des méthodes d’enseignement flexibles et motivantes pour
la formation individuelle et l’entrainement collectif. Les reconstitutions d’environnements et de situations
de crise avec modélisation permettent le travail des postes commandement alors que des reproductions de
matériel ou de substances sont utiles dans les fonctions de détection, d’alerte, de décontamination et de
traitement médical. Usant de différents ressorts cognitifs, sensoriels ou émotionnels, ces mises en situation
en immersion, répliquées ou virtuelles définissent des entraînements reproductibles et de qualité intégrant
la théorie et la pratique. La simulation est un complément intéressant pour apprendre, évaluer et renforcer
durablement les connaissances, les compétences et les savoir faire spécifiques du domaine NRBC.
Mots clés : Entrainement - Formation - NRBC – Simulation.
The CBRN risk is a major challenge in terms of global security with a strong responsibility of Nations in
developing their own prevention, preparedness and response. The specific nature of a chemical threat,
accidental as well as intentional, requires coordination and responsiveness in the implementation of
emergency protocols. Either conventional full-scale exercise recurrently allows plan assessments at
strategic, operational and tactical levels then operational readiness is further an ongoing process that can
benefit from new technology’s contribution.
Simulation delivers this multifaceted field with flexible and motivating training methods for individual
education and collective training. Simulated environments or crisis situations enhanced by modeling tools
allow Command and Control while replicas and simulants are useful for detection, alert, decontamination
and medical treatment training. Making use of different cognitive, sensory or emotional pathways, these
immersive scenarios duplicated or virtual, integrate theory and practice for repeatable and valuing training
management. Simulation is an interesting complement aimed to learn, evaluate and consolidate specific
and long lasting CBRN knowledge, competency and know-how.
Key Words: CBRNE – Education – Simulation – Training.
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