Thèse : Système de tracking électromagnétique pour l’implantation d’électrodes de stimulation cérébrale profonde utilisant des capteurs magnétiques intégrés

Soutenance de thèse : Céline Vergne

Date & heure : 23 avril 2025 à 15h00. La présentation aura lieu en anglais sur le campus de la Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) dans la salle 02.S.21 (Hofackerstrasse 30, 4132 Muttenz, Suisse).

Titre : Système de tracking électromagnétique pour l’implantation d’électrodes de stimulation cérébrale profonde utilisant des capteurs magnétiques intégrés.

Jury :

• Président du jury: Prof. Dr. Philippe Cattin, Department of Biomedical Engineering, University of Basel (Switzerland)
• Directeur de thèse: Prof. Dr. med. Raphael Guzman, Department of Neurosurgery, University Hospital of Basel (Switzerland)
• Co-directeur de thèse: Prof. Dr. Morgan Madec, ICube-CNRS, University of Strasbourg (France)
• Superviseur: Prof. Dr. Joris Pascal, Institute for Medical Engineering and Medical Informatics, University of Applied Sciences and Arts Northwestern Switzerland
• Superviseur: Prof. Dr. Simone Hemm, Institute for Medical Engineering and Medical Informatics, University of Applied Sciences and Arts Northwestern Switzerland
• Rapporteur: Prof. Dr. Pierre Jannin, National Institute of Health and Medical Research, University of Rennes (France)
• Rapporteur: Prof. Dr. Olivier Romain, ETIS-CNRS, University Cergy Paris (France)
• Autre membre: Dr. med. Ethan Taub, Department of Neurosurgery, University Hospital of Basel (Switzerland)

Résumé :

La stimulation cérébrale profonde (DBS) est devenue un traitement essentiel des troubles neurologiques et psychiatriques. Malgré son succès, la chirurgie de stimulation cérébrale profonde est confrontée à des défis majeurs, notamment le placement et l’orientation précis des électrodes et l’optimisation des paramètres de stimulation. Les méthodes traditionnelles s’appuient fortement sur l’imagerie stéréotaxique et les enregistrements physiologiques intra-opératoires, mais ne disposent pas d’un tracking temps réel. Cette limitation met en évidence le besoin de solutions innovantes pour améliorer à la fois la précision chirurgicale et les résultats thérapeutiques. Cette thèse se concentre sur le développement d’un démonstrateur de système de tracking électromagnétique (EMT) pour relever le défi de la localisation DBS. Le système proposé combine des champs magnétiques quasi-statiques avec des capteurs magnétiques intégrés. Une évaluation complète des performances du système EMT et de son applicabilité à la chirurgie DBS a été réalisée. Les résultats expérimentaux ont démontré des performances de tracking fiables avec respectivement, une erreur spatiale et angulaire de 1,7 mm et 0,9°. En outre, le système a prouvé sa robustesse lorsqu’il est utilisé avec des systèmes stéréotaxiques. Outre la localisation en temps réel, cette recherche met l’accent sur l’intégration du nouveau système EMT dans la procédure chirurgicale DBS. Une nouvelle méthode de recalage, utilisant les mêmes capteurs magnétiques, a été mise au point pour simplifier le processus chirurgical. Cette approche réduit la charge de travail des équipes médicales tout en garantissant une localisation précise lors de la visualisation des positions des électrodes par rapport aux structures cérébrales. En relevant les défis techniques et cliniques associés à la DBS, cette recherche souligne le potentiel des systèmes EMT pour améliorer la précision chirurgicale, réduire les risques procéduraux et, à long terme, améliorer les résultats thérapeutiques, marquant ainsi un pas en avant dans l’intégration des technologies de pointe dans la pratique neurochirurgicale.