Navigation endovasculaire augmentée : mise en correspondance d’images pré- et per-opératoires

par Miguel Castro

Thèse de doctorat en Traitement du signal et télécommunications Traitement du signal et télécommunications

Sous la direction de Pascal Haigron et de Luis Alberto Urbano Rodriguez.


  • Résumé

    Nos travaux s’inscrivent dans le cadre de la navigation endovasculaire (Cathéterisme, pose d’endoprothèse,. . . ), où se posent des problèmes complexes liés à la déformation des structures anatomiques lorsqu’elles sont soumises à l’introduction d’outils relativement rigides (guides rigide, endoprothèse). La contribution de cette thèse concerne l’exploitation optimisée des données per-opératoires et vue d’établir la correspondance préopératoire (3D TDM) et per-opératoire (angiographie 2D) au sein d’un système de réalité augmentée pour l’angionavigation. L’établissement de cette correspondance passe par une décomposition de la transformation 3D/2D (transformation projective plus transformation rigide 3D/3D) ainsi que par des algorithmes d’estimation des différents paramètres (intrinsèques, extrinsèques) sous des contraintes liées à l’environnement interventionnel. Cette approche fait intervenir un processus de calibrage pour les paramètres intrinsèques du C-arm, une décomposition de la transformation rigide 3D/3D en deux transformations dont les deux ensembles de paramètres extrinsèques sont, pour l’un, estimés par recalage dans le plan de la table d’opération, et peuvent être, pour l’autre, donnés par le dispositif d’imagerie ou bien obtenus au moyen d’un système de localisation 3D optique. Le réajustement du modèle 3D décrivant initialement les données patient préopératoires non déformées est envisagé au travers d’une méthode géométrique d’estimation des déformations résultant des interactions outils/tissus en fonction des observations per-opératoires. Des acquisitions sur fantômes dans des conditions cliniques et sur données réelles ont permis d’évaluer l’approche proposée.  

  • Titre traduit

    Endovascular augmented navigation : image matching between pre- and intraoperative images


  • Résumé

    Our work lies within the scope of the endovascular navigation (catheterization, stenting,. . . ), where complex difficulties related to the anatomical structural deformation arise when they are subjected to the introduction of relatively rigid tools (rigid guides, stent). The contribution of this thesis deals with the optimal use of intraoperative data in order to establish correspondence of preoperative (3D CT) and intraoperative (2D angiography) data within an augmented reality system for angionavigation. The establishment of this correspondence is based on the decomposition of the 3D/2D transformation (projective transformation plus 3D/3D rigid transformation) and algorithms for estimating parameters (intrinsic, extrinsic) under the constraints of the interventional environment. This approach involves a process of calibration for the intrinsic parameters of the C-arm, a decomposition of the 3D/3D rigid transformation into two transformations whereof the two sets of extrinsic parameters are, for one, a registration method restricted to the plane of the operating table, and can be, for the other, given by the imaging device or obtained through a 3D optical tracking system. The readjustment of the 3D model describing the initial nondeformed preoperative patient data is considered through a geometric method estimating deformations due to tool / tissue interactions and based on intraoperative observations. Acquisitions on phantoms under clinical conditions and real data were used to evaluate the proposed approach.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (187 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Rennes 1. Service commun de la documentation. BU Beaulieu.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 2010/183

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université de Lille. Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de Sciences Humaines et Sociales.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2010REN1S183
  • Bibliothèque : Université Paris-Est Créteil Val de Marne. Service commun de la documentation. Section multidisciplinaire.
  • PEB soumis à condition
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.