Flexible steerable intraluminal robots during complex procedures : assistance through high-level control
Langue Anglais
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Auteur : Gonzalez Herrera, Jose Fernando
Date de soutenance : 06-09-2024

Directeur(s) de thèse : Mathelin, Michel de - De Schutter, Joris

Président : Laroche, Edouard
Rapporteur(s) : Casals, Alicia - Zemiti, Nabil
Membre(s) du jury : Vander Poorten, Emmanuel - Borghesan, Gianni - Rosa, Benoît

Établissement de soutenance : Strasbourg - Université catholique de Louvain (1435-1970)
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Robotique
Classification : Sciences de l'ingénieur, Médecine et santé

Mots-clés libres : Télémanipulation, Commande de robot, Commande assistée, Chirurgie mini-invasive
Mots-clés :
  • Robotique en médecine
  • Chirurgie mini-invasive
Résumé : Des robots intraluminaux flexibles et orientables ont été mis au point pour naviguer, inspecter et effectuer des procédures chirurgicales complexes à l'intérieur du système digestif du patient, réduisant ainsi l'incidence élevée et le taux de mortalité du cancer colorectal. Ces robots sont généralement composés de deux bras à l'extrémité du corps, formant une architecture cinématique couplée avec jusqu'à 10 degrés de liberté. Cette thèse se concentre sur le développement d'une assistance robotique pour relever les défis (l'architecture couplée et le nombre élevé de degrés de liberté) des robots intraluminaux flexibles et orientables dans des environnements chirurgicaux complexes, en réduisant les risque associés à des procédures chirurgicales complexes, telles que l'étape de dissection de la dissection sous-muqueuse endoscopique et le cas de la coloscopie et de la biopsie. Une modélisation des tâches chirurgicales est proposée afin de les formuler sous forme d'objectifs et de contraintes dans une commande basée optimisation. Une étude de validation avec 10 sujets pour le cas de la dissection montre une meilleure performance de la tâche chirurgicale avec une légère pénalité temporelle, en comparaison avec le mode manuel dans un environnement simulé. Dans le cas de la coloscopie et de la biopsie, les résultats montrent que pour un modèle de côlon réaliste, la tâche chirurgicale peut être exécutée automatiquement grâce au contrôle coordonné proposé. Les travaux futurs devront réaliser une validation approfondie des approches de commande proposées en vue d'un transfert préclinique et clinique.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2024STRAD020
Type de ressource : Thèse