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Projet PROSUP (nov. 2016 – présent)

  • Titre du projet : Analyse et simulation de la stabilité distale de l'avant-bras pendant la pro-supination pour l’amélioration de la planification chirurgicale
  • Financé par : Fonds autrichien pour la science FWF
  • Porteur : Prof. Dr. Matthias Harders

Partenaires:

  • Computer Assisted Research & Development Group, University Hospital Balgrist, University of Zürich, Switzerland
  • Interactive Graphics and Simulation Group, University of Innsbruck, Austria
  • Hand Surgery Team, University Hospital Balgrist, University of Zürich, Switzerland
  • Institute for Surgical Technology and Biomechanics, University of Bern, Switzerland

Résumé et objectifs:

L’articulation radio-ulnaire distale est l'une des deux articulations de l’os de l'avant-bras : le radius et l’ulna. Elle est anatomiquement située au niveau du poignet, et elle est la principale responsable du mouvement de l'avant-bras (c'est-à-dire de la pro-supination) et de sa stabilité. Cependant, une lésion des tissus mous posttraumatiques peut provoquer une instabilité articulaire chronique, et un traitement chirurgical est nécessaire pour la reconstruction anatomique du ligament blessé à l'aide d'un greffon tendineux. Néanmoins, l'issue chirurgicale de cette intervention reste toutefois imprévisible dans de nombreux cas, car l'effet de la chirurgie sur la mobilité de l'avant-bras ne peut pas être évalué avec précision en préopératoire. Dans ce projet, nous visons à développer des méthodes permettant la modélisation patient-spécifique pour les tissus osseux et mous, et la simulation ultérieure des structures des tissus mous de l'avant-bras pendant le mouvement pro-supination.

Projet ACouStiC (2014 – 2016)

  • Titre du projet : Aide à la Stimulation Cérébrale Profonde fondée sur l’Utilisation de Modèles
  • Financé par : Agence Nationale de la Recherche ANR
  • Porteur : Dr. Pierre Jannin, directeur de recherche
  • Siteweb : http://www.anr-acoustic.org/

Partenaires:

  • INSERM Université de Rennes 1: UMR U1099 / LTSI Equipe MediCIS
  • CRICM: (Centre de Recherche de l'Institut du Cerveau et de la Moelle) – UPMC / INSERM UMR_S975 / CNRS UMR 7225 Hôpital de la Pitié-Salpêtrière Paris Plateforme de Stéréotaxie STIM
  • Université de Strasbourg: Equipe IGG du laboratoire ICube
  • INRIA: Equipes Shacra Lille et VR4i Rennes

Résumé et objectifs :

Ce projet appartient au domaine multidisciplinaire de la chirurgie guidée par l’image. Plus précisément, il porte sur un traitement en neurochirurgie pour la stimulation cérébrale profonde (DBS) destinée à traiter la maladie de Parkinson ou le tremblement essentiel. L'objectif principale de ce projet est de développer une stratégie innovante basée sur des modèles permettant d'aider le processus décisionnel au cours du processus de planification chirurgicale. Nous avons abordé le problème de la déformation du cerveau résultant du phénomène « Brain Shift » pour calculer des trajectoires sûres soumis à des règles chirurgicales. En outre, nous avons étudié des approches d'optimisation multi-objectifs efficaces pour trouver des trajectoires optimales pour les outils chirurgicaux.

Publications et Communications connexes :

  • Article conférence : Noura Hamzé, Jimmy Voirin, Pierre Collet, Pierre Jannin, Claire Haegelen, and Caroline Essert. Pareto front vs. weighted sum for automatic trajectory planning of Deep Brain Stimulation. The 19th International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI), Athens, Greece, October 2016.
  • Article conférence: Noura Hamzé, Pierre Collet, and Caroline Essert. Introducing Pareto-based MOEA to Neurosurgery Preoperative path planning, Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO’16), Denver, United States, July 2016. Short paper / poster. doi: 10.1145/2908961.2909028
  • Article conférence: Noura Hamzé, Alexandre Bilger, Christian Duriez, Stéphane Cotin, and Caroline Essert. Anticipation of brain shift in Deep Brain Stimulation automatic planning, 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’15), Milano, Italy, pages 3635 - 3638, August 2015. doi : 10.1109/EMBC.2015.7319180
  • Poster & Demo: Presented at the German Cancer Research Center DKFZ at MITK user’s meeting 2015. The event took place in Heidelberg, Germany. 

Projet Haystack (2012 – 2014)

  • Titre du projet : Planification de l’insertion des aiguilles dans les procédures percutanées
  • Financé par : L’institut Hospitalo-Universitaire de Strasbourg IHU
  • Porteur : Dr. Stéphane Cotin, directeur de recherche

Partenaires:

  • IHU : L’institut Hospitalo-Universitaire de Strasbourg
  • INRIA: Equipes SHACRA, Lille
  • Université de Strasbourg: Equipe IGG du laboratoire ICube

Résumé et objectifs:

Dans ce projet, nous avons abordé le problème de l'insertion des aiguilles chirurgicales flexibles dans les tissus mous. Nous avons proposé une méthode avancée de planification de trajet qui tient compte de la déformation des tissus et des aiguilles, en évitent les obstacles anatomiques et maximise les chances d'atteindre la cible. Notre approche a visé les procédures percutanées pour l'ablation des tumeurs hépatiques. Elle a combiné la modélisation avancée de l'aiguille, le tissu hépatique, les interactions tissus-outil, la simulation physique par éléments finis et les algorithmes de planification. La méthode proposée aurait des applications directes dans la planification préopératoire, le contrôle et la robotique.

Publications et Communications connexes

  • Article journal: Noura Hamzé, Igor Peterlik, Stéphane Cotin, and Caroline Essert. Pre-operative Trajectory Planning for Percutaneous Procedures in Deformable Environments, Computerized Medical Imaging and Graphics, Elsevier, page 16-28, Volume 47, January 2016. doi: 10.1016/j.compmedimag.2015.10.002
  • Invited talk: on « trajectory planning in deformable conditions », Altair Robotics lab, Verona, Italy.
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