Thèse de Pablo A. Alvarez - «Estimation des déformations du poumon par une approche hybride ...»

Описание: Pablo A. Alvarez a soutenu la thèse «Estimation des déformations du poumon par une approche hybride image / modèle biomécanique pour la localisation des nodules pulmonaires pendant la vidéo-thoracoscopie.» à Rennes le 9 novembre 2020.

La thèse a été préparée au sein des laboratoires LTSI (Laboratoire Traitement du Signal et de l'Image, INSERM U1099, Université de Rennes1) et TIMC (Translational Innovation in Medicine and Complexity, UMR 5525, Université Grenoble Alpes) sous la direction de Jean-louis Dillenseger, Maître de Conférences LTSI /Rennes1, de Yohan Payan, Directeur de recherche CNRS/TIMC/UGA et Matthieu Chabanas, Maître de Conférences TIMC/UGA.

Jury :
María J. Ledesma Carbayo, Professeure, Université Polytechnique de Madrid
Stéphane Cotin, Directeur de Recherche, INRIA, équipe MIMESIS, Strasbourg
Su Ruan, Professeure, Université de Rouen
Simon Rouzé, Praticien Hospitalier, CHU de Rennes

Financements :
Région Bretagne ARED
Labex CAMI - Agence Nationale pour la Recherche ANR-11-LABX-0004
Agence Nationale pour la Recherche ANR-11-INBS-0006

Mots clés :
Traitement d'images médicales, recalage d'images, modèle biomécanique, chirurgie assistée par ordinateur, chirurgie thoracique vidéo-assistée, nodules pulmonaires.

Lien : https://www-timc.imag.fr/soutenance-d...

Résumé :
La résection des nodules pulmonaires par chirurgie thoracique vidéo-assistée (VATS) est une intervention de plus en plus utilisée pour le diagnostic et le traitement des cancers du poumon. La localisation de ces nodules pendant la chirurgie étant difficile visuellement et/ou par palpation, de nombreuses techniques d'aide à la localisation sont actuellement utilisées en pratique clinique. Cependant, ces techniques reposent essentiellement sur le placement, avant l'intervention, de marqueurs physiques dans le nodule par des techniques proches de la ponction. Par contre ce placement est souvent sujet à des complications. Pour éviter cela, une nouvelle approche consiste à repérer le nodule pulmonaire sur le scanner X préopératoire puis de le localiser sur l'imagerie CBCT peropératoire. Le problème vient du fait que lors de l'intervention, un pneumothorax (déflation du poumon) entraîne des déformations importantes du poumon ainsi qu'un changement des densités tissulaires, ce qui rend impossible la localisation directe du nodule dans le CBCT peropératoire. Les travaux effectués dans cette thèse ont porté sur la compensation des différentes déformations subies par le poumon pendant la VATS, afin de pouvoir localiser des nodules pulmonaires sur le CBCT peropératoire. D'abord, une caractérisation des déformations du poumon a permis l'identification des principaux facteurs à la source de ces déformations pendant la VATS. Ensuite, une méthode hybride basée sur des techniques de recalage d'image et d'un modèle poroélastique du poumon a été proposée pour compenser ces déformations. L'évaluation de cette méthode a été réalisée par le suivi de points de repère du poumon (structures vasculaires) définis par un chirurgien sur 5 patients. Cette évaluation a permis de montrer que l'erreur moyenne de suivie de ces points était de l'ordre du centimètre, ce qui suggère la faisabilité de l'approche proposée comme une possible solution pour la localisation des nodules pulmonaires pendant la VATS.