Note ABES Automatic localization of endoscope in intraoperative CT image : a simple approach to augmented reality guidance in laparoscopic surgery Localisation automatique de l'endoscope dans une image CT intraopératoire : une approche simple du guidage par réalité augmentée en chirurgie laparoscopique Intervention assistée par ordinateur Réalité augmentée Chirurgie laparoscopique Recalage Computer-assisted intervention Augmented reality Laparoscopic surgery Registration 617.9 629.89 Robotique en médecine Coelioscopie Réalité augmentée Recalage d'images Laparoscopie Dissertations universitaires Chirurgie assistée par ordinateur instrumentation Dissertations universitaires Au cours des dernières décennies, la chirurgie mini invasive a progressivement gagné en popularité face à la chirurgie ouverte, grâce à de meilleurs bénéfices cliniques. Cependant, ce type d'intervention introduit une perte de vision directe sur la scène pour le chirurgien. L'introduction de la réalité augmentée en chirurgie mini invasive semble être une solution viable afin de remédier à ce problème et a donc été activement considérée par la recherche. Néanmoins, augmenter correctement une scène laparoscopique reste difficile à cause de la non-rigidité des tissus et organes abdominaux. En conséquence, la littérature ne fournit pas d'approche satisfaisante à la réalité augmentée en laparoscopie, car de telles méthodes manquent de précision ou requièrent un équipement supplémentaire, contraignant et onéreux. Dans ce contexte, nous présentons un nouveau paradigme à la réalité augmentée en chirurgie laparoscopique. Se reposant uniquement sur l'équipement standard d'une salle opératoire hybride, notre approche peut fournir la relation statique entre l'endoscope et un scan intraopératoire 3D. De nombreuses expériences sur un motif radio-opaque montrent quantitativement que nos augmentations sont exactes à moins d'un millimètre près. Des tests sur des données in vivo consolident la démonstration du potentiel clinique de notre approche dans plusieurs cas chirurgicaux réalistes. Over the past decades, minimally invasive surgery has progressively become more popular than open surgery thanks to greater clinical benefits. However, this kind of intervention introduced a loss of direct vision upon the scene for the surgeon. Introducing augmented reality to minimally invasive surgery appears to be a viable solution to alleviate this drawback and has thus been an attractive topic for the research community. Yet, correctly augmenting a laparoscopic scene remains challenging, due to the non-rigidity of abdominal tissues and organs. Therefore, the literature does not report a satisfactory approach to laparoscopic augmented reality, as such methods lack accuracy or require expensive and impractical additional equipment. In light of this, we present a novel paradigm to augmented reality in abdominal minimally invasive surgery. Based only on standard hybrid operating room equipment, our approach can provide the static relationship between the endoscope and an intraoperative 3D scan. Extensive experiments on a radio-opaque pattern quantitatively show that the accuracy of our augmentations is less than one millimeter. Tests on in vivo data further demonstrates the clinical potential of our approach in several realistic surgical cases. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 132136928 Université de Strasbourg Strasbourg 2017-12-31 https://theses.hal.science/tel-01484513 application/pdf 131828652 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2016/Bernhardt_Sylvain_2016_ED269.pdf http://www.theses.fr/2016STRAD008/abes https://theses.hal.science/tel-01484513 https://theses.hal.science/tel-01484513 https://theses.hal.science/tel-01484513 Bernhardt Sylvain 1985-05-19 FR 199192693 21316508 https://theses.fr/2016STRAD008 2016STRAD008 https://doi.org/10.70675/fd012e13z76ecz458cz99c6z5b4eec328d7d 2016-02-25 Informatique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Doignon Christophe MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 161029299 Soler Luc MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 090316908 Cinquin Philippe MADS_PRESIDENT_DU_JURY 032220405 Navab Nassir MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 147411777 Nicolau Stéphane MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 086088564 Cinquin Philippe MADS_RAPPORTEUR_1 032220405 Jannin Pierre MADS_RAPPORTEUR_2 116295848 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 MA 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR7357 176969721 260728 ddc:610 ddc:620 Doignon Christophe Soler Luc Cinquin Philippe Navab Nassir Nicolau Stéphane Cinquin Philippe Jannin Pierre École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 132136928