Développement d'un système de localisation magnétique submillimétrique et faiblement invasif pour l'ablation des arythmies cardiaques

Development of a submillimeter minimally invasive magnetic localization system for cardiac arrhythmia ablations

• Auteur / Autrice : Thomas Quirin
• Direction : Luc Hebrard, Morgan Madec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Circuits et systèmes
• Date : Soutenance le 26/06/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Serge Weber
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Joris Pascal
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ming Zhang, Laurent Latorre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ablation percutanée

Arythmie

Mots clés libres

Arythmie cardiaque

Navigation magnétique

Capteur magnétique

Caméra magnétique

Calibration

Cathéter instrumenté

Localisation magnétique

Cardiac arrhythmia

Magnetic navigation

Magnetic sensor

Magnetic camera

Calibration

Instrumented catheter

Magnetic localisation

Résumé

Les arythmies cardiaques sont des troubles du rythme cardiaque pouvant nécessiter une procédure d’ablation des cellules responsables grâce à un cathéter. Ce type de procédure peut être effectué avec des systèmes de navigation magnétique pour avoir un contrôle direct du cathéter au niveau du cœur. Dans ce contexte, cette thèse présente l’électronique et l’instrumentation nécessaire au développement d’un système de localisation magnétique intégré à la navigation magnétique. L’objectif est de réduire les doses de radiation induite par la fluoroscopie et d’augmenter encore le contrôle du cathéter. Cette thèse a permis de développer des caméras magnétiques et leur procédure de calibration. Ces instruments ont été utilisés pour développer notre système de localisation en remplaçant les modèles de champs par des mesures expérimentales. Des premières évaluations des performances de la localisation ont été réalisées ainsi qu’une preuve de concept couplant navigation et localisation magnétique.

Cardiac arrhythmias are heart rhythm disorders that may require a procedure to ablate the responsible cells using a catheter. This type of procedure can be carried out using magnetic navigation systems to provide direct control of the catheter at the level of the heart. In this context, this PhD work presents the electronics and instrumentation required to develop a magnetic localisation system integrated with magnetic navigation. The aim is to reduce the radiation doses induced by fluoroscopy and further increase catheter control. This PhD work led to the development of magnetic cameras and their calibration procedure. These instruments were used to develop our localisation system by replacing field models with experimental measurements. Initial localisation performance evaluations were carried out, as well as a proof of concept combining navigation and magnetic localisation.