Modélisation surfacique par voxels d'une structure osseuse. Application à la simulation d'ostéotomies faciales

par Hazem Dawa

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Marc Laborie.

Soutenue en 1997

à Toulouse 3 .

mots clés

• Os -- Chirurgie -- Modèles mathématiques
• Face -- Chirurgie -- Modèles mathématiques
• Modélisation tridimensionnelle

Résumé

Cette etude consiste tout d'abord, en la definition d'une structure de donnees permettant la representation (visage de patient), connue sous la forme des donnees volumiques issues de couches scanner. Sont ensuite definies et presentees les procedures a appliquer a cette structure de donnees, afin d'assurer les traitements classiques sur une structure osseuse : visualisation, transformations geometriques, operations booleennes. La premiere partie est consacree a l'aspect modelisation et visualisation de l'etude. Il s'agit d'un expose des principales techniques de representation utilisees dans ce domaines, et regroupees dans les deux methodes : volumique et surfacique. Nous justifions ensuite le choix d'une representation surfacique par voxels exterieurs, sur les criteres de capacite de memoire et de temps de traitement. En effet, les structures osseuses considerees sont definies par un tres grande quantite de donnees, et nous nous placons dans le cas (le plus courant) ou les ressources disponibles -capacite de memoire et puissance de calcul- sont moyennes voire faibles. Les manipulations de la structure osseuse sont presentees dans la deuxieme partie. Guides par l'application simulation d'osteotomies faciales, nous presentons les procedures a appliquer a la structure de donnees permettant de realiser les differentes transformations souhaitees par le chirurgien sur le massif osseux. La troisieme partie est orientee vers la simulation des osteotomies faciales. On y considere la representation de la partie cutanee du visage, ainsi que l'estimation des deformation entrainees par les deplacements osseux.

Titre traduit

Surface modeling with voxels of a bony structure application to the simulation of facial osteotomies

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