Modélisation, fusion et reconstruction 3D pour l'aide à la chirurgie maxillo-faciale

par Sébastien Barré

Thèse de doctorat en Traitement du signal et des images

Sous la direction de Christine Fernandez-Maloigne.

Soutenue en 2001

à Poitiers .

mots clés

• Imagerie tridimensionnelle en médecine
• Modélisation tridimensionnelle
• Interfaces graphiques (informatique)
• Traitement d'images

Résumé

Notre propos, dans le cadre de cette these, est de realiser une aide au geste therapeutique pour le traitement des dysmorphoses dans le domaine du planning maxillo-facial, en simulant les gestes chirurgicaux au niveau osseux et ce afin de mettre en evidence le resultat morphologique obtenu sur les tissus mous. La prediction de cet aspect post-chirurgical est un probleme qui revet un interet important pour la chirurgie maxillo-faciale : une grande partie des procedures appliquees par le praticien mene en effet a des modifications parfois notables des structures osseuses et par consequent a des transformations visibles du tissu facial. Nous abordons en premier lieu le transfert et l'acces aux differentes modalites medicales concernees et le support des formats et protocoles correspondants. Nous etudions ensuite la reconstruction 3d des principaux types de tissus impliques dans cette simulation, a partir des acquisitions issues du scanner ct. Les approches volumiques et surfaciques sont abordees, des maillages 3d iso-surfaciques des tissus mous et osseux sont etablis et optimises. Le maillage peaucier fait l'objet d'une fusion et d'un recalage avec des cliches photographiques afin d'en accroitre le realisme par la reconstruction d'une texture sur 360\. Ces structures 3d sont inserees au sein d'une interface logicielle permettant au praticien de les manipuler et de les visualiser interactivement. Nous nous proposons alors de desolidariser et deplacer les structures osseuses par le placement de plans de coupe refletant des procedures chirurgicales orthognatiques courantes. Suite a ces modifications, nous simulons la deformation des tissus mous par la creation, entre les differents types de tissus, d'un modele physique a base

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