Robotique pour l'apprentissage de gestes médicaux : mise en oeuvre de séquences d'accouchement automatisées

Robotics for training of complex medical gestures, automatic childbirth procedures implanted on birth simulator

• Auteur / Autrice : Osama Olaby
• Direction : Tanneguy Redarce, Xavier Brun
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique industrielle
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LAI - Laboratoire d'Automatique Industrielle (Lyon, INSA)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ventouses (médecine)

Forceps

Obstétrique

Simulateurs

Accouchement

Robotique en médecine

Résumé

Le simulateur d’accouchement BirthSIM, a été développé pour l’enseignement et la formation médicale. Notre travail s’inscrit dans le but de définir et mettre en œuvre les différentes procédures d’accouchements utiles à l’apprentissage des gestes médicaux très importants à maîtriser pour diminuer les risques lors d’un accouchement. Après avoir établi le cahier des charges nécessaire pour l’automatisation du simulateur, nous avons mis en place un modèle de simulation du système mécatronique constituant le simulateur. Nous présentons un modèle du modulateur de puissance utilisé après avoir effectué une approximation des mesures expérimentales. Ce modèle mathématique nous permet d’établir différents modèles de commande nécessaires à la synthèse des méthodologies de commande utilisées pour implanter dix procédures d’accouchement. Ces procédures validées expérimentalement font aujourd’hui de BirthSIM un simulateur actif et dynamique permettant aujourd’hui d’assurer l’évaluation des praticiens.

Our work defines and presents ten new automatic procedures for a mechanical childbirth simulator BirthSIM. BirthSIM is a complete training system for simulating labor during childbirth. This simulator also tests new techniques for obstetric practice. A global simulation model of mecatronic system of BirthSIM has been carried out. An analytical model of proportional valve used has been obtained using characteristic 3D graphs. This model is useful for carrying out the synthesis of linear control laws for feedback control in position, velocity of force tracking according to the desired trajectories. The medical conditions are translated into an automation problem by the synthesis of input trajectories for the electropneumatic system. In this work many control procedures has been proposed: position feedback, force and velocity controls. Different childbirth cases can be simulated by the mecatronic system. The validity of the proposed control method for simulating childbirth modes has been evaluated by means of experiments with an expert obstetrician.