Chirurgie endovasculaire assistée par ordinateur

par Sonia Marie Aurore Pujol

Thèse de doctorat en Génie biologique et médical

Sous la direction de Philippe Cinquin.

Soutenue en 2003

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    Cette thèse présente la conception et la réalisation d'un système de chirurgie endovasculaire assistée par ordinateur. L'application clinique concerne le traitement des anévrysmes de l'aorte abdominale. L'objectif visé est un suivi en temps réel dans les images TDM pré-opératoires de la position d'une endoprothèse aortique introduite par voie fémorale. Les travaux réalisés proposent d'une part l'acquisition de données pertinentes pour une navigation endovasculaire minimalement invasive, d'autre part le traitement et la fusion des données multimodales issues des appareils d'imagerie et de localisation utilisés. L'arbre artériel est localisé dans le référentiel du bloc opé- ratoire grâce à une acquisition échographique 2. 5D. Une méthode originale de recalage 2D/3D, basée sur l'utilisation d'informations a priori, permet de mettre en correspondance les images échographiques et le volume TDM du bilan diagnostique. L'intégration de capteurs magnétiques dans un guide vasculaire permet la localisation non invasive de l'endoprothèse dans l'aorte du patient. La fusion des données de localisation et d'imagerie permet de calculer en temps réel les coupes TDM correspondant à la position des éléments endovasculaires. Le système de navigation ore ainsi une visualisation 3D non irradiante de la progression de l'endoprothèse. Cette thèse aborde les diřents domaines de la chirurgie assistée par ordinateur : la mise en correspondance de données TDM et échographiques, le calibrage de systèmes de localisation magnétique et op- tique, le calibrage d'une sonde échographique pour une acquisition localisée dans l'espace, la conception d'outils dédiés à une intervention minimalement invasive. La validation pré-clinique sur pièce anatomique a démontré une précision de la navigation compatible avec les objectifs de la chirurgie endovasculaire. Le système est en phase d'évaluation clinique sur patient.


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    This thesis concerns the conception and development of a computer-assisted navigation sys- tem for endovascular surgery. The clinical application is the treatment of abdominal aortic aneu- rysm. The objective is real-time tracking, in pre-operative CT images, of the position of an aortic endoprosthesis inserted in the femoral artery. This research deals with the deưnition of relevant data from imaging and localization systems, as well as their processing and registra- tion for a minimally invasive navigation. The arterial tree is located in the Operating Room reference system through freehand ultrasound. An original 2D/3D registration method, based on prior knowledge, provides the transformation to register ultrasound images and pre-operative CT volume. The magnetic sensors' integration within the vascular guide allows a non invasive localization of the endoprosthesis inside the patient's aorta. Fusion of images and localization data permits real-time calculation of anatomical CT slices that correspond to the position of endovascular elements. The navigation system oers thus a non-radiative 3D visualization of the endoprosthesis. This thesis comprises several domains of computer assisted surgery : CT and ultrasound registration, calibration of magnetic and optical localization systems, calibration of a freehand ultrasound probe, and the conception of tools for a minimally invasive intervention. Preclinical validation on an anatomical piece has demonstrated an accuracy compatible with the objectives of endovascular surgery. Clinical tests on patients are underway.

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Informations

  • Détails : 204 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 108 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin-d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire Médecine Pharmacie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TB03/9019
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 6472
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