Modélisation biomécanique spécifique au patient de l'anévrisme de l'aorte abdominale pour améliorer la réparation endovasculaire aortique (AAA2D3DIII)

La chirurgie endovasculaire nécessite des outils chirurgicaux spéciaux insérés et navigués à travers le système vasculaire pour atteindre le site d'une maladie à distance. Cette navigation et ce traitement sont effectués sous imageur vidéo à rayons X appelé fluoroscopie. Cette radiographie de faible puissance ne révèle que les os, même si la chirurgie est effectuée sur les vaisseaux. L'agent chimique colorant peut peindre momentanément le vaisseau, mais cet agent est toxique lorsqu'il est utilisé à forte dose.

Afin d'aider le chirurgien à s'y retrouver, les chercheurs développent avec Siemens Healthineers un logiciel de visualisation améliorée qui affiche sur l'image fluoroscopique les structures vasculaires du patient et adapte sa forme par la force de déformation des outils endovasculaires. Cela peut réduire l'utilisation d'agent de contraste, réduire le temps d'intervention (réduisant ainsi l'exposition aux rayonnements) et améliorer généralement les résultats chirurgicaux.

Pour déformer la structure vasculaire sans sa visualisation, les chercheurs utiliseront une fonction mathématique pour calculer la forme du vaisseau lorsqu'il est soumis à l'influence d'outils endovasculaires. Cette fonction s'appuiera sur des simulations informatiques biomécaniques réalisées sur une large base de données d'images interventionnelles. Les tissus de toute la région abdominale seront simplifiés et modélisés pour obtenir le comportement le plus réaliste. Les simulations biomécaniques ont été utilisées dans de nombreuses applications médicales comme outil de validation. Les chercheurs veulent innover et apporter ce résultat de simulation complexe à une application vivante et réactive. Cette innovation technologique améliorera considérablement les performances et la fiabilité des logiciels d'aide à la fusion d'images et établira un nouveau standard dans les pratiques de soins médicaux. Les principaux objectifs de ce projet de recherche collaborative sont :

1. Créez un ensemble de données de modèle de simulation basé sur les données patient existantes.
2. Comparez la simulation sur les données per-opératoires et améliorez la précision des résultats sur le grand ensemble de données en intégrant les propriétés biomécaniques et les modèles constitutifs nécessaires.
3. Proposer un workflow compatible avec l'architecture Siemens qui implémente la superposition de sortie de simulation
4. Sur la base du modèle biomécanique existant des enquêteurs, identifiez les paramètres géométriques, biomécaniques et spécifiques au patient tels que la tortuosité, le degré et la distribution de calcification, la présence et la morphologie du thrombus, les propriétés élastiques des matériaux des structures incorporées et la mécanique de contact avec les structures environnantes.
5. Développer un outil mathématique pour déformer un modèle vasculaire afin de recréer le comportement mécanique numérique.
6. Étendre la méthode de transfert de simulation à une solution générique pouvant être adaptée pour des interventions sur d'autres territoires anatomiques (c'est-à-dire intervention neurovasculaire : déformation des vaisseaux à partir de bobines et de déviateurs de flux)