Etude d'un simulateur pédagogique d'écho-endoscopie digestive : modélisation et réalisation

A study of a simulator for learning ultrasound endoscopy : models and realisation

• Auteur / Autrice : Eric Varlet
• Direction : Christophe Chaillou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériel pédagogique

Simulateurs

Échoendographie

Résumé

Les applications de l'informatique et de la realite virtuelle pour la medecine sont de plus en plus nombreuses, nous nous interessons plus particulierement les simulateurs pedagogiques medicaux. Cette these a pour objectif la conception et la realisation d'un simulateur pedagogique d'echo-endoscopie digestive (s. P. E. E. D. ). L'echo-endoscopie digestive est une technique medicale d'observation des structures a la peripherie du duodenum. Elle necessite un apprentissage long et difficile sous forme de compagnonnage. L'objectif de ce travail de these est donc l'elaboration d'un simulateur qui place l'eleve echo-endoscopiste dans des conditions proches de celles d'une echo-endoscopie reelle. Une description detaillee des mecanismes et phenomenes physiques intervenant lors d'une echo-endoscopie nous permet d'etablir le cahier des charges du simulateur. Il en resulte un decoupage du simulateur en plusieurs modeles et moteurs de simulation : un modele geometrique, un moteur de simulation echographique et un modele mecanique. Le modele geometrique utilise pour representer la surface des organes repose sur des surfaces implicites a squelettes. Nous decrivons une methode qui permet de facettiser en temps reel ces surfaces implicites en mouvement. La simulation echographique et plus particulierement la technique employee pour extraire un plan de coupe echographique du modele geometrique des surfaces est une adaptation du lancer de rayons, elle utilise un plongement du modele implicite des organes dans une structure decoupant l'espace de facon recursive (octree). Cette structure permet une synthese temps reel des images echographiques. Un modele mecanique calcule les interactions entre l'endoscope et les voies digestives, il sera integre dans une future version de s. P. E. E. D. L'ensemble des logiciels et materiels mis au point sont un modeleur de surface implicite, un afficheur 3d temps reel de surfaces implicites en mouvement et une interface mecanique.