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Titre : « Assistance Robotique pour la Biopsie du Sein guidée par Tomosynthèse Numérique ».

 

Mots clé : biopsie guidée, tomosynthèse, planification de mouvements, modèle déformable, densité du sein.
 

 

La soutenance aura lieu : le Vendredi 1er Février à 10h30

Tour 55-65 Salle 211, à l'UPMC, 4 place Jussieu 75005 Paris.

 

Le jury sera composé de :

 
Rapporteurs :

- Philippe Poignet (Professeur à l’Université de Montpellier II, LIRM, Montpellier)

- Rachid Alami (Directeur de recherche C.N.R.S, LAAS, Toulouse)

 
Examinateurs :

- Jocelyne Troccaz (Directeur de recherche C.N.R.S, TIMC, Grenoble)

- Jean-Luc Zarader (Professeur à l’UPMC Paris 6, ISIR, Paris)

 
Directeur de thèse/Encadrants :

- Guillaume Morel (Professeur à l’UPMC Paris 6, ISIR, Paris)

- Serge Muller (Ingénieur en Chef, GE Healthcare, Buc)

- Anis Sahbani (Maître de conférences à l’UPMC Paris 6, ISIR, Paris)

 

Resumé :

A l'heure actuelle, la procédure standard pour la biopsie du sein guidée par rayons X est la stéréotaxie, qui repose sur le calcul des coordonnées tridimensionnelles de la lésion à ponctionner à partir de deux images mammographiques. Néanmoins, lors de l'insertion de l'aiguille dans le sein, la déviation de l’aiguille et les déplacements de la lésion entraînent des erreurs de positionnement de l'outil, limitant la précision. Dans cette thèse, nous considérons la biopsie guidée par tomosynthèse numérique (Digital Breast Tomosynthesis), qui est une technique d'imagerie permettant d'obtenir une reconstruction 3D du sein. L'objectif principal de notre travail est de proposer des solutions robotisées de guidage de la biopsie afin d'assister le radiologue dans son geste interventionnel. Notamment, la problématique abordée est la planification du chemin d'un positionneur de guide-aiguille robotisé, considérant les déformations du sein et la déviation de l'instrument, afin d'atteindre la cible.
Dans ce manuscrit, la méthode de planification que nous avons développée est présentée. Tout d'abord, une solution géométrique du problème est trouvée, puis raffinée en prenant en
compte les déformations du sein lors de l'insertion de l'aiguille. L'apport de cette approche est d'abord évalué par simulation. Ensuite, une validation expérimentale sur fantômes est réalisée, utilisant un robot 6 axes couplé avec un imageur de tomosynthèse du sein, démontrant l'intérêt de prendre en compte les déformations et les hétérogénéités du sein lors de la planification. Une autre contribution de cette thèse est le développement d'une méthode spécifique d'extraction d'un
modèle déformable du sein à partir des images DBT, fondée sur une estimation 3D de la densité fibroglandulaire locale des tissus. Ce modèle DBT est utilisé lors de la planification pour l'analyse par éléments finis (FEM) des déformations du sein. La création d'un fantôme de tests a permis d'évaluer la pertinence du modèle DBT par rapport à d'autres modèles de déformations.