Suture en chirurgie virtuelle : simulation interactive et modèles hétérogènes

• Main Author: Guébert, Christophe
• Language: FRE
• Published: Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I 2010
• Subjects: [INFO:INFO_MO] Computer Science/Modeling and Simulation; simulation physique; contraintes; insertion d'aiguille; suture
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00561061; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/56/10/61/PDF/theseGuebert.pdf

La médecine a été une grande motivation dans la recherche en informatique, et nous pensons que la simulation de procédures médicales sera un élément majeur de la médecine du 21e siècle. Pour ces applications, la simulation physique doit être interactive et proposer un comportement et un rendu visuel des objets simulés qui soient réalistes tout en faisant avec un temps de calcul limité. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à la simulation du geste chirurgical de la suture, faisant interagir des modèles hétérogènes (rigides, déformables 1D et 3D) dans la reproduction d'un geste complexe. Nous proposons de modéliser ces interactions par des contraintes de complémentarité, avec une méthode générique et une résolution indépendante des types de contraintes utilisées. Cette approche a permis la mise au point de contraintes spécifiques pour créer des modèles d'interaction nouveaux. Ces contraintes ont permis une simulation complète de l'insertion d'aiguille, validée par les mesures expérimentales des travaux antérieurs, qui suit les lois physiques et s'adapte à la manipulation de l'utilisateur. Enfin, une simulation interactive très réaliste a été réalisée pour l'entraînement au geste de suture dans le cadre d'opérations laparoscopiques.