Note ABES Evaluation of liver viability with hyperspectral imaging, enhanced reality and artificial intelligence Évaluation de la viabilité hépatique par imagerie hyperspectrale et réalité augmentée basée sur l’hyperspectrale et sur l'intelligence artificielle au service de la chirurgie hépatique guidée par l'image Dysfonctionnement endothélial sinusoïdal du foie Maladie hépatique chronique Innovation chirurgicale Intelligence artificielle Imagerie hyperspectrale Réalité augmentée Liver sinusoidal endothelial dysfunction Chronic liver disease Surgical innovation Artificial intelligence Hyperspectral imaging Augmented reality 617.9 617.556 2 Lésions d'ischémie-reperfusion Foie -- Chirurgie Intelligence artificielle en médecine Les lésions d'ischémie-reperfusion hépatique (IRI) résultent de traumatismes, de transplantations hépatiques ou de chirurgies hépatobiliaires. Aucun outil intraopératoire et non invasif ne prédit efficacement la viabilité du foie. L'évaluation de la circulation hépatique par échographie (US) est entravée par des contraintes de temps, en particulier dans les procédures laparoscopiques, et par la dépendance à l'opérateur. L'US localise et quantifie de manière insuffisante l'oxygénation de la surface hépatique. L'imagerie hyperspectrale (HSI) émerge comme une modalité non invasive pour la quantification de la perfusion tissulaire intraopératoire. En détectant la réflectance lumineuse entre 500 et 1000 nm, la HSI quantifie des composés organiques tels que l'hémoglobine. De manière prometteuse, la HSI permet la quantification intraopératoire de la perfusion hépatique et de l'oxygénation, discernant différents types d'ischémie hépatique. Les préréglages du système HSI de notre étude incluent StO2% (saturation relative en oxygène jusqu'à ~1 mm de profondeur), NIR (oxygénation relative à une profondeur de 3 à 5 mm) et TWI% (distribution d'eau à une profondeur de 3 à 5 mm). La mise en œuvre de l'intelligence artificielle et de la réalité augmentée renforce le potentiel du système. Des tests in vitro ont exploré la quantification de molécules exogènes, prélude à des expériences in vivo. La thèse souligne le potentiel de la HSI pour la prédiction de la viabilité hépatique et l'orientation intraopératoire, en exploitant la réalité augmentée. Liver ischemia-reperfusion injury (IRI) results from trauma, liver transplantation, or hepatobiliary surgery. No effective intraoperative, non-invasive tool predicts liver viability. Hepatic circulation assessment using ultrasound (US) is hindered by time constraints, especially in laparoscopic procedures, and operator dependence. US inadequately localizes and quantifies oxygenation across the liver surface. Hyperspectral imaging (HSI) emerges as a non-invasive modality for intraoperative tissue perfusion quantification. Detecting light reflectance between 500 and 1000nm, HSI quantifies organic compounds like hemoglobin. Promisingly, HSI enables intraoperative quantification of hepatic perfusion and oxygenation, discerning various liver ischemia types. Our study's HSI system presets include StO2% (relative oxygen saturation up to ~1mm depth), NIR (relative oxygenation at 3 to 5mm depth), and TWI% (water distribution at 3 to 5mm depth). Implementing artificial intelligence and augmented reality enhances the system's potential. In vitro tests explored quantifying exogenous molecules, a prelude to in vivo experiments. The thesis underscores HSI's potential for liver viability prediction and intraoperative guidance, leveraging enhanced reality. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 17157225 Université de Strasbourg Strasbourg 2024-12-31 application/pdf 17144262 https://publication-theses.unistra.fr/restreint/theses_doctorat/2020/FELLI_Eric_2020_ED414.pdf http://www.theses.fr/2020STRAJ099/abes Felli Éric 1985-11-05 IT 262818140 0EFB1T07995 21828440 4200010 https://theses.fr/2020STRAJ099 2020STRAJ099 https://doi.org/10.70675/53f9f7aezc424z40ffz9ccbz688ca114cc92 2020-12-04 Sciences médicales Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Diana Michele MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 188976833 Geny Bernard MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 080924484 Schuster Catherine MADS_PRESIDENT_DU_JURY 121095789 Pinzani Massimo MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 274511932 Ettorre Giuseppe Maria MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 267244975 267244975 Harsan Laura-Adela MADS_MEMBRE_DU_JURY_3 119653273 Vibert Eric MADS_RAPPORTEUR_1 059398361 Baiocchi Gianluca MADS_RAPPORTEUR_2 274507544 École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 414 156502844 Mitochondrie, stress oxydant et protection musculaire (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 157678318 1003041 ddc:610 Diana Michele Geny Bernard Schuster Catherine Pinzani Massimo Ettorre Giuseppe Maria Harsan Laura-Adela Vibert Eric Baiocchi Gianluca École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) Mitochondrie, stress oxydant et protection musculaire (Strasbourg) PDF 17157225 restriction 2020-12-04 2030-01-01 restriction 2020-12-04 2030-01-01