Thèse soutenue

Modélisation biomécanique pour l'imagerie de prostate

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Auteur / Autrice : Johan Sarrazin
Direction : Emmanuel Promayon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Modèles, méthodes et algorithmes en biologie, santé et environnement
Date : Soutenance le 12/05/2016
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble ; 1995-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Techniques de l’ingénierie médicale et de la complexité - Informatique, mathématiques et applications (Grenoble, Isère, France)
Jury : Président / Présidente : Dimitris Visvikis
Examinateurs / Examinatrices : Jocelyne Troccaz, Michael Baumann, Pierre Mozer
Rapporteurs / Rapporteuses : Christian Duriez, Maud Marchal

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le cancer de prostate était, en France en 2012, le premier cancer masculin avec plus de 53 465 nouveaux cas par an et 8 876 décès. La biopsie transrectale de prostate est la méthode utilisée afin de déterminer de manière histopathologique la présence ou non du cancer. Le plus souvent, l’urologue ponctionne la prostate en douze positions, équiréparties sur l’ensemble la prostate ainsi que des zones cibles. Ceci se fait classiquement sous guidage échographique endorectal. La difficulté pour l’urologue est de pouvoir réaliser cette cartographie de prostate de manière précise alors qu’il ne dispose, le plus souvent, que d’une imagerie 2D et que l’acquisition des images elle-même contribue à déplacer et déformer la prostate.C’est dans ce cadre que nous proposons le développement d’un modèle biomécanique de prostate patient-spécifique, utilisable en temps clinique, basé uniquement sur l’acquisition d’échographies transrectales. Ce modèle apporte un moyen de prendre en compte les déplacements et déformations de la prostate ainsi que des zones cibles. Pour cela, nous nous sommes intéressés à la construction d’une chaîne de validation permettant le prototypage et le test à grande échelle de paramètres sur des données issues de bancs expérimentaux ou cliniques afin d’évaluer l’impact de chaque étape jusqu’à la simulation biomécanique. Au cours de cette thèse, une première phase de test a été réalisée sur un fantôme réaliste de prostate afin d’étudier l’impact des paramètres de nos modèles au travers d’une étude statistique basée sur plus de 800 simulations. Des conclusions de ce premier essai, nous avons développé et validé des outils permettant l’acquisition de données cliniques tels que le calibrage d’un robot porte-sonde ou le développement d’une méthode de collision basée sur des contraintes projectives. Un premier test patient a pu être réalisé au cours de cette thèse et montre des résultats encourageants pour la poursuite de ces travaux.