Thèse : L’insertion robotisée d’aiguille guidée par fluoroscopie pour l’ablation par radiofréquence

Date et heure: Mardi, le 9 décembre à 14h

Lieu: Amphithéâtre 301 Forum de la faculté de médecine, 11 Rue Humann, 67000 Strasbourg

La présentation sera en français.

Jury :

• Directeurs :   
  • Dr. Hadrien Courtecuisse – Chargé de Recherche, Université de Strasbourg   
  • Dr. Julien Bert – Ingénieur hospitalier principal, INSERM LaTIM, Université de Bretagne Occidentale
• Rapporteurs:   
  • Pr. Thibault Raharijaona -  Professeur des Universités, Université de Lorraine   
  • Pr. Jérémie Dequidt - Professeur des Universités, Université de Lille
• Examinateurs:   
  • Pr. Hyewon Seo - Directrice de recherche CNRS, Université de Strasbourg   
  • Dr. Nassib Abdallah - Ingénieur de recherche, INSERM LaTIM, Brest

Résumé :

Les thérapies basées sur l’utilisation d’aiguilles figurent parmi les procédures chirurgicales les plus courantes. Le succès de ces interventions dépend en grande partie de la précision avec laquelle l’aiguille est positionnée pour atteindre une tumeur située à l’intérieur du corps du patient. L’objectif principal de cette thèse est de développer un système robotique autonome capable non seulement d’insérer une aiguille flexible dans un organe en mouvement et déformable (le foie) selon une trajec- toire prédéfinie, mais aussi de le faire avec une précision médicale.Ce système, associé à une méthode de recalage permettant de rendre possible l’insertion de l’aiguille, offre un nouveau niveau de sécurité et de confiance dans les thérapies à base d’aiguilles. L’originalité de cette recherche réside dans l’utilisation novatrice de simulations inverses par éléments finis (EF) améliorées, intégrées dans la boucle de contrôle du robot. Cette approche, élément central du travail, permet de prédire la déformation des tissus au cours du processus d’insertion. La mise à jour continue des modèles EF à partir des informations issues d’un système d’imagerie peropératoire (rayons X) garantit leur précision et empêche leur divergence. L’étape prédictive utilise ensuite le modèle corrigé pour anticiper le comportement des structures déformables, ce qui permet au système de planifier les actions du robot et de compenser les mouvements des tissus.Dans une démonstration pratique de l’approche proposée, nous avons réussi à contrôler un robot simulé pour insérer une aiguille flexible dans un corps humain reconstruit, selon un trajet prédéfini. L’utilisation d’une formulation à contrainte d’objectif isolé a permis l’évaluation en temps réel des fonctions objectifs, aboutissant à une précision totale d’insertion et à un délai compatible avec les applications cliniques.

Mots-clés : Méthode des éléments finis, Robotique, Insertion d’aiguille, Ablation par radiofréquence