Thèse soutenue

Modélisation géométrique personalisée du membre inférieur à partir de radiographies bi-planes
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Auteur / Autrice : François Girinon
Direction : Wafa SkalliPhilippe Rouch
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biomécanique et ingénierie pour la santé
Date : Soutenance le 19/12/2018
Etablissement(s) : Paris, ENSAM
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Biomécanique Humaine Georges Charpak
établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure d'arts et métiers (1780-....)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : David Mitton, Frédéric Marin, Jean Denis Laredo, Florence Cloppet
Rapporteurs / Rapporteuses : David Mitton, Frédéric Marin

Mots clés

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Résumé

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La compréhension des pathologies et leur diagnostic nécessitent une représentation tridimensionnelle de notre squelette. Comparativement aux modalités d’imagerie telles que le CT scan ou l’IRM, le système EOS, s’inscrit comme un moyen peu irradiant permettant la reconstruction tridimensionnelle des os à partir de radiographies bi-planes en position érigée. Des méthodes de reconstruction 3D du membre inférieur ont été proposées et sont déjà implémentées en clinique. Cependant, elles nécessitent un opérateur expérimenté. Cette thèse a pour objectif la quasi-automatisation de ces méthodes afin de réduire la dépendance et les temps opérateurs tout en conservant la précision des précédentes. Dans ce but, nous avons développé une nouvelle approche se caractérisant par une solution initiale basée sur une saisie intuitive suivie d’une phase d’ajustement entièrement automatisée. Cette dernière s’appuie sur une déformation statistique (régression par processus gaussien) couplée à un algorithme de minimal path adapté permettant la détection automatique de contours images. Ce nouveau processus de reconstruction rapide (2 min. temps opérateur) a été évalué en termes de forme et de paramètres cliniques pour le fémur, le tibia, la patella et le bassin. Comparativement aux travaux précédents, les erreurs que nous obtenons en termes de justesse sur les paramètres cliniques sont inférieurs ou comparables dans une tolérance de 1°. De plus, nous avons montré que notre approche est systématiquement plus reproductible, quand bien même l’opérateur est novice. Ces travaux rendront les méthodes de reconstruction 3D du membre inférieur plus efficaces conduisant à un diagnostic plus précis.