Expertise


Reconstruction 3D

Système musculosquelettique
Organes

PROJET :   Conception d'une méthode de segmentation et de modélisation 3D des structures du foie à partir d'images de tomodensitométrie (J. de Guise, GPA)

    • Segmentation et modélisation 3D de l'enveloppe hépatique et des arbres vasculaires
    • Délimitation des segments hépatiques selon les apports vasculaires et les zones de drainage
    • Évaluation des paramètres cliniques en vue de la transplantation ou de la résection oncologique
    • Validation inter et intra utilisateurs de la méthode
Anévrismes

PROJET :   Segmentation et reconstruction tridimensionnelle des anévrismes de l’aorte abdominale à partir de tomographie axiale assistée par ordinateur (J. de Guise, GPA, C. Kauffmann, LCTI (CRCHUM), Gilles Soulez MD (CHUM))

    • Sculpter un modèle à priori d’anévrisme à l’intérieur du volume de données
    • Traitement et extraction de la lumière
    • Transformation du volume de données dans un espace développé
    • Traitement et extraction surfacique du thrombus
    • Traitement et extraction des calcifications
    • Reconstruction 3D de l’anévrisme
    • Calcul des paramètres cliniques (diamètre maximum, volume de l’anévrisme, position des bifurcations rénales et iliaques, etc.)
    • Suivi pré/post opératoire
    • Validation intra/inter opérateur
EOS™

PROJET :   Conception de méthodes d’imagerie et de modélisation 3D des structures du système ostéo-articulaires à partir d’images biplan (J. de Guise, GPA)

    • Traitement d’images stéréoradiographiques pour la segmentation/reconstruction 3D de structures ostéo-articulaires (colonne vertébrale, bassin, hanche, genou, épaule)
    • Définitions d’indices cliniques 2D/3D pour l’aide au diagnostic et au traitement
    • Validation inter et intra utilisateurs des méthodes

PROJET :   Étude morphofonctionnelle 3D de système ostéo-articulaire à partir de plusieurs images biplan (J. de Guise, GPA et N. Hagemeister, GPA)

    • Pseudo-cinématique du membre inférieur et de l’épaule
    • Protocole d’acquisition de radiographie multiple à différentes positions
    • Identification de repères anatomiques
    • Reconstruction 3D des structures
    • Identification de la cinématique osseuse


Système d'aide à la décision
Aide diagnostic

PROJET :   Conception d’un système d’aide à la décision pour le diagnostic des pathologies du genou (J. de Guise, GPA et N. Mezghani, GPA)

    • Création de bases de données sur la biomécanique du genou sain et pathologique
    • Classification des données selon des méthodes de réseaux de neurones, support vecteur machine
    • Validation du classificateur
Aide chirurgicale et thérapeutique

PROJET :   Conception d’un système d’aide à la décision pour les chirurgies du genou (J. de Guise, GPA et N. Hagemeister, GPA)

    • Fusion de la biomécanique avec l’image 3D par EOS™ et IRM
    • Calcul des zones de contact fémoro-tibiales
    • Évaluation pré-opératoire de l’effet de la pose d’une prothèse


Fonction du membre inférieur
Évaluation fonctionnelle du genou

PROJET :   Analyse de la biomécanique du genou 3D avant et après chirurgie ligamentaire (N. Hagemeister GPA, J. de Guise GPA, R. Aissaoui GPA)

    • Recrutement de participant
    • Développement d’une méthodologie pour mesurer le mouvement 3D du genou
    • Mesure sur participants sains et pathologiques
    • Analyse statistique des résultats
Étude du phénomène Pivot Shift

PROJET :   Validation sous fluoroscopie d'un outil de mesure du phénomène de pivot shift dans l'articulation du genou (N. Hagemeister GPA, J. de Guise GPA, R. Aissaoui GPA)

    • Acquisition d’images fluoroscopiques
    • Adaptation d’outils d’analyse d’image
    • Calcul du déplacement relatif entre l’outil et les os sous-jacents
    • Calcul de précision de l’outil
Classification

PROJET :   Classification de patrons de marche chez des personnes saines (J. de Guise GPA, N. Hagemeister GPA, N. Mezghani GPA)

    • Acquisition de banques de données biomécaniques
    • Transformation en ondelettes
    • Classification des données


Fonction de l'épaule
Évaluation fonctionnelle de l’épaule

PROJET :   Développement d’indices radiologiques représentatifs de l’épaule douloureuse (N. Hagemeister GPA, J. de Guise GPA)

    • Acquisition d’images sous EOS™ en pseudo-cinématique
    • Traitement semi-automatique des images
    • Identification de repères anatomiques
    • Inférence de repères invisibles par modèles statistiques
    • Calcul du déplacement du centre de la tête humérale par rapport à la glène
    • Corrélation avec le niveau de fonction
Modèle de prothèse

PROJET :   Conception d'une nouvelle prothèse d'épaule en cas de rupture massive de la coiffe des rotateurs (N. Hagemeister GPA, N. Nuño GPA)

    • Modélisation de l’épaule sous Anybody
    • Conception d’une nouvelle prothèse d’épaule
    • Simulation d’un mouvement d’élévation du bras avec le modèle intact et le modèle lésé
    • Comparaison avec la simulation avec le modèle avec la prothèse d’épaule
Imagerie

PROJET :   Calcul du ratio élévateur/abaissant du deltoïde à partir d’images par résonnance magnétique (N. Hagemeister, GPA)

    • Segmentation des muscles sur des images IRM
    • Calcul des forces de réaction 3D
    • Calcul du ratio élévateur/abaissant


Propulsion en fauteuil roulant
Propulsion fauteuil roulant

PROJET :   Développement d’un simulateur haptique de propulsion pour les usagers de fauteuil roulant manuel (R. Aissaoui, GPA)

    • Développement d’un appareil de simulation avec retour haptique
    • Développement d’un ergomètre à rouleaux motorisés
    • Développement d’un modèle cinématique et cinétique
    • Acquisition de données sur des volontaires


Biomatériaux avancés
Biomatériaux avancés

PROJET :   Conception d’un nouvel agent occlusif pour le traitement de maladies vasculaires (S. Lerouge, MEC)

    • Identification des besoins cliniques, hypothèses et cahier des charges
    • Conception d’un agent embolisant radio-opaque gélifiant rapidement à température du corps
    • Caractérisation mécaniques (rhéométrie, DMA), physico-chimique et morphologiques (microscope électronique à balayage)
    • Essais biologiques (in vitro et modèles animaux)

PROJET :   Conception d’une méthode d’imagerie et de modélisation 3D pour le traitement endovasculaire des anévrismes de l’aorte abdominale (S. Lerouge, MEC)

    • Traitement d’images  numériques pour la segmentation automatique 3D des structures vasculaires anévrismales (lumière, thrombus, principales artères)
    • Reconstruction 3D pour la modélisation géométrique des structures anévrismales
    • Recalage multi modalité (CT angiographie, fluoroscopie mono et biplan)
    • Modélisation mécanique des déformations naturelles et dues au traitement par cathéter
    • Navigation assistée par ordinateur des traitements endovasculaires
    • Validation in vitro et in vivo


Conception
Prothèses hanche et épaule

PROJET :   Design et analyse biomécanique d'une prothèse de resurfaçage de hanche en matériau composite biomécanique (N. Nuño, GPA)

    • Design d’une prothèse de resurfaçage
    • Modélisation sous un logiciel d’analyse par éléments finis
    • Analyse des contraintes de la nouvelle prothèse

PROJET :   Conception d'une prothèse de fixation du grand trochanter (Y. Petit, MEC)

    • Conception assistée par ordinateur
    • Analyses par éléments finis
    • Prototypage
    • Études biomécaniques
Instruments chirurgicaux

PROJET :   Conception d'un alésoir acétabulaire à diamètre variable (Y. Petit, MEC)

    • Conception assistée par ordinateur
    • Analyses par éléments finis
    • prototypage
    • Études biomécaniques
Robots médicaux

PROJET :   Développement et validation d'un contrôleur de robot d'échographie pour la caractérisation 3D de la maladie occlusive artérielle périphérique des membres inférieurs (I. Bonev, GPA, P. Bigras, GPA)

    • Concevoir et mettre en œuvre l’unité d’asservissement force/position
    • Concevoir et développer l’algorithme de reconstruction 3D
    • Valider le prototype sur des volontaires sains

PROJET :   Conception, développement et validation d’un robot à câbles destiné à des tests biomécaniques de la colonne vertébrale (I. Bonev GPA, P. Bigras GPA)

    • Concevoir et valider la géométrie du manipulateur parallèle
    • Concevoir les algorithmes de commande pour asservir le manipulateur en force et en position
    • Valider le prototype sur des spécimens de segment de colonne vertébrale

PROJET :   Contrôle d’un robot manipulateur à sept degrés de liberté par signaux électromyographiques provenant des muscles du haut du corps chez les blessés médullaires (R. Aissaoui, GPA)

    • Élaborer des stratégies de contrôle utilisant des signaux électromyographiques
    • Intégration des ces stratégies au bras robotisé Jaco