Note ABES Simulation du mouvement des organes de l’abdomen : application aux déformations du foie et de ses vascularisations en vue de d’une reconstitution en temps réel lors d’une chirurgie mini-invasive Simulation of the déformations of abdominal organs : application to the liver and its vascularisation déformations in regard of real time reconstitution during mini-invasive surgery Simulation Mécanique Foie Vascularisation Temps-réel Homogénéisation Simulation Mecanic Liver Vascularization Real-time Homogeneisation 532.5 571.43 573.3 Foie Vaisseaux sanguins Modèles mathématiques Chirurgie mini-invasive Biomécanique Simulation par ordinateur Les modèles numériques présents dans les salles de chirurgie requièrent simultanément une précision millimétrique, une vitesse de résolution importante, tout en prenant en compte la variabilité inter-patient. Dans l’étude proposée, nous développons un modèle numérique du foie, intégrant des lois de comportement hyper-élastiques ainsi que l’impact mécanique de la vascularisation. Une fois constitué, le modèle est traité par des outils mathématiques de réduction de modèles et d’apprentissage afin de fournir une réponse en temps réel. Pour cela, des données mécaniques sont extraites d’indentations numériques puis homogénéisées, pour construire un modèle numérique intégrant l’impact de la vascularisation. Une fois validé sur un échantillon réel les déformations simulées sont utilisées par une méthode d’apprentissage pour construire une réponse fonctionnelle. Une fois intégrée dans un outil chirurgical, ce dernier permet de fournir une réponse en temps réel des déformations du foie. Numerical models used for surgical application require simultaneously a precision close to the millimeter, high speed resolution and to account for the patient variabilities. In the present study, we develop a numerical model of the liver, which relies on hyper-elastic mechanical behavior completed with the vascularization impact on the macroscopic level. Once completed and implemented, the model is treated with model reduction and learning tools in order to provide a real-time response. Mechanical properties are extracted from numerical indentations and homogeneised to build a model accounting for the impact of the vascularization. Once validated on a real sample, simulated deformations are used as input to a learning solution to build a functional solution. Finally, the function is integrated in a surgical tool, to provide a quick and precise representation of the liver deformations. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 10056805 Université de Strasbourg Strasbourg 2019-12-31 https://theses.hal.science/tel-02159441 application/pdf 9493748 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2018/kugler_michael_2018_ED269.pdf http://www.theses.fr/2018STRAD018/abes https://theses.hal.science/tel-02159441 https://theses.hal.science/tel-02159441 https://theses.hal.science/tel-02159441 https://theses.hal.science/tel-02159441 Kugler Michaël 1988-12-19 FR 23651850X https://theses.fr/2018STRAD018 2018STRAD018 https://doi.org/10.70675/cdbccdd8zb8c1z4dd9z9352z3a85ae409947 2018-12-21 Mécanique des matériaux Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui George Daniel MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 178888826 Rémond Yves MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 074311662 Barakat Abdul I. MADS_PRESIDENT_DU_JURY 167582488 Soler Luc MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 090316908 Chinesta Francisco MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 052513467 Salsac Anne-Virginie MADS_RAPPORTEUR_1 115663916 Stoltz Jean-François MADS_RAPPORTEUR_2 027149609 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 176969721 260728 ddc:530 ddc:570 George Daniel Rémond Yves Barakat Abdul I. Soler Luc Chinesta Francisco Salsac Anne-Virginie Stoltz Jean-François École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 10056805