Radhouane Jilani, PhD student in the Tangram team, will defend his thesis on Tuesday, 24 June at 2pm in room C005.
His presentation (in French) is entitled “Simulation de la navigation intravasculaire de cathéter par la théorie des poutres de Cosserat”.
Jury :
Rapporteurs :
Vincent Lebastard, Maître de conférences, IMT Atlantique
Kanty Rabenorosoa, Professeur, Université de Franche-Comté
Examinateurs :
Sylvain Contassot-Vivier, Professeur, Université de Lorraine
Jérémie Dequidt, Professeur, Université de Lille
Maud Marchal, Professeur, INSA Rennes
Invité :
Stéphane Cotin, Directeur de recherche, Inria
Encadrants :
Erwan Kerrien, Chargé de recherche, Inria
Pierre-Frédéric Villard, Maître de conférences, Université de Lorraine
Résumé :
Le traitement de l’accident vasculaire cérébral ischémique requiert une intervention complexe consistant à guider un cathéter, un instrument long et flexible, au sein du réseau vasculaire cérébral. L’objectif de cette thèse est la conception d’une simulation numérique de cette procédure qui soit à la fois robuste et rapide, afin de servir d’outil d’aide à la formation des praticiens et à la planification des interventions.
L’instrument est modélisé par la théorie des poutres de Cosserat, reconnue pour sa fidélité physique. La résolution des équations issues de cette formulation soulève cependant d’importantes difficultés numériques. Des solveurs efficaces comme la méthode de tir présentent une instabilité et ne convergent pas pour les cathéters souples. D’autres approches, basées sur une formulation lagrangienne, bien que plus robustes, génèrent des systèmes numériquement raides dont la résolution explicite imposerait des pas de temps excessivement petits.
Cette thèse propose deux apports principaux. Le premier est une simulation dynamique reposant sur une méthode de collocation, qui assure la convergence là où les techniques standards échouent. Le second apport, visant une accélération du calcul, est un modèle quasi statique. Cette simplification est justifiée par le fait que l’instrument est fortement contraint par la géométrie vasculaire. Ce modèle repose sur la représentation des parois des vaisseaux par des fonctions implicites. Cette approche permet d’employer un intégrateur implicite et de dériver analytiquement la jacobienne du système. La raideur numérique, qui constitue le principal obstacle à l’efficacité du calcul, est ainsi atténuée.
