Modélisation et Caractérisation du Système Pelvien Féminin - Projet CND_Tissus Mous - MIn2RIEN
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Modélisation et Caractérisation
du Système Pelvien Féminin
Projet CND_Tissus Mous
Zhifan JIANG
Projet de maturation CND TISSUS MOUS
2
12
Bio
Mécanique
et Sciences
d’Ingénieur pour
Traitements
Patient-spécifiques
Patiente Plateforme Diagnostic Évaluation Personnalisation Traitement
Z. Jiang – 29 mai 2018
CND_Tissus Mous
Journées MIn2RIEN
ÉTUDE MÉDICALE AVEC UN REGARD MÉCANIQUE
Pathologies pelviennes et Mobilités
Mobilité : physiologie du normal
Hyper-mobilité : prolapsus génital,
incontinence urinaire
Physiologie – Pathologie
Question de mobilités pelviennes 3
Mobilité normale Hyper-mobilité 12
Incidence : Grand impact social
33% de la population féminine
[Samuelsson et al., 1999]
60% des femmes de plus de 60 ans
[Swift, 2000]
Traitement :
500,000 par an
Récidives > 30%
Témoin Prolapsus génital
Z. Jiang – 29 mai 2018
CND_Tissus Mous
Journées MIn2RIEN
ÉTUDE MÉDICALE AVEC UN REGARD MÉCANIQUE
De l’imagerie à la simulation PS
Création des géométries Imagerie médicale (IRM) Analyse de la cinématique
[Lecomte-Grosbras et al., 2015]
[Jiang et al., 2017] 4
12
Caractérisation in-vivo
Sonde de mesure de
pression intra-vaginale
Et optimisation inverse
Simulation pour rendre le diagnostic
et la prise en charge thérapeutique
mieux adaptés à chaque patiente
Z. Jiang – 29 mai 2018
CND_Tissus Mous
Journées MIn2RIEN
POTENTIEL ET MODÈLE ÉCONOMIQUE
Prestation de services : Simulation chirurgicale
Création
Imageriedes géométries
médicale Modélisation et Simulation
Nous
Potentiel du marché , aujourd’hui : 5
500,000 par an 12
Initialisation et
Configuration Récidives > 30%
Proposition et évaluation
Basé sur l’expérience du chirurgien
Médecin de techniques Besoins :
chirurgicales Application intégrale et peu d’intervention
manuelle
Utilisable pour les médecins
Moins coûteux
Z. Jiang – 29 mai 2018
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DÉVELOPPEMENT LOGICIEL
Problématique du développement
Une application complexe : plusieurs modules = différents logiciels
Import des images et GUI
et traitements
Image IRM Géométrie Simulation
Optimisation 6
inverse 12
ex. AVIZO ex. CATIA ex. ABAQUS
Coûteux → problème d’industrialisation
Identification de
Modules indépendants → Propriétés spécifiques
manque d’application intégrale
Pas possible d’intégrer des algorithmes et scripts pour automatiser le chemin !
Pas possible d’être utilisé par les médecins
Z. Jiang – 29 mai 2018
CND_Tissus Mous
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DÉVELOPPEMENT LOGICIEL
Écosystème et Environnement Logiciel
Chemin intégral et automatique : Import des images et traitements
● Boucle complète sur logiciel libre
● Vers une application intégrale « en propre »
et industrialisable
● Efficacité et accessibilité 7
● Connaissance envers de la communauté 12
Tout intégré dans une interface graphique (GUI) home-made :
● Utilisation par les médecins (non experts techniques + ergonomie)
Langage de programmation :
● Python – de nombreuses librairies disponibles
Z. Jiang – 29 mai 2018
CND_Tissus Mous
Journées MIn2RIEN
DÉVELOPPEMENT LOGICIEL
Écosystème et Environnement Logiciel (ce que j’utilise)
Image Géométrie Simulation
Image format : Géométrie format : Maillage :
DICOM STEP Netgen
Norme standard d’IRM Norme standard de CAO
Lecture et Export : Lecture, Export et Mise en données :
pydicom Traitements : Salome script
OpenCascade 8
Affichage
Solver : 12
et Traitements :
Numpy Application des Code ASTER
Scipy Déformation : A l’aide de GUI Salome pour
Matplotlib PyGem la vérification,
OpenCV puis tout scripté
Détaché de CATIA ! → Détaché d’ABAQUS !
Interface GUI (wxPython, vtk) : intégral et automatique
Z. Jiang – 29 mai 2018
CND_Tissus Mous
Journées MIn2RIEN
DÉVELOPPEMENT LOGICIEL
ce que je développe à partir des librairies
Librairies de base utilisée
numpy pydicom scipy OpenCascade PyGeM
Logiciel libre avancé et scriptable
Salome Code ASTER
9
12
Nos propres classes
Structure DICOM Image et ses méthodes Géom et ses méthodes Optimisation
Divers algorithmes etc.
Interface GUI intégrale et automatique
- wxPython pour les gestions et actions des fenêtres
- vtk pour la visualisation 3D
Z. Jiang – 29 mai 2018
CND_Tissus Mous
Journées MIn2RIEN
DÉVELOPPEMENT LOGICIEL
ce que je développe à partir des librairies
● MVC (Modèle, Vue et Contrôle)
● Bien documenté
● Adapté à multi-OS
● Contribution à la librairie PyGeM 10
● Perspective : une application en ligne 12
Nos propres classes
Structure DICOM Image et ses méthodes Géom et ses méthodes Optimisation
Divers algorithmesDivers
etc. algorithmes etc.
Interface GUI intégrale et automatique
- wxPython pour les gestions et actions des fenêtres
- vtk pour la visualisation 3D
Z. Jiang – 29 mai 2018
CND_Tissus Mous
Journées MIn2RIENDÉVELOPPEMENT LOGICIEL
Utilisation
Image Géométrie Simulation
rs
eu
at
- Boutons
ilis
- Importé d’un CD - Mise en donnée
- Visualisation 3D
ut
- slider pour parcourir scriptée
es
interactive 11
- slider pour traitement - Boucle automatique
rl
- Repérer et clics des
u
- clic des points dans Permettant de lancer et 12
po
points
les images Récolter les résultats
le
- Export en STEP
ib
s
vi
In
Interface GUI : intégral et automatique
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