- Contexte: Les outils de simulation sont de plus en plus utilisés dans de nombreux domaines et en particulier dans domaine Biomédical. Ils permettent notamment d’anticiper l’impact d’un geste chirurgical ou l’effet d’un médicament. Dans ce contexte, le projet ANR VIP (Virtual Imaging Platform, [1]) proposé par le laboratoire et qui vient d’être accepté porte sur le développement d’une plateforme de simulation de modalités d’imagerie médicale. De manière simplifiée, on pourra conduire avec VIP le même type d’examens que ceux réalisés sur des patients à l’aide de système d’imagerie mais entièrement à partir du calcul. Ceci nécessite cependant de disposer de modèles réalistes du corps humain. C’est l’objet de ce stage.
- Objectifs: L’objectif du stage consiste à générer des modèles réalistes du thorax respirant et du cœur battant. Il comporte 2 volets. Tout d’abord, il s’agit de reprendre le modèle développé par R. Haddad dans le cadre de sa thèse [2], appelé ADAM (A Dynamic Anthropomorphic Model of the thorax and heart), en vue de l’exploiter dans la plateforme VIP (imagerie virtuelle par Résonance Magnétique et ultrasonore). Le second volet consiste à proposer une démarche pour générer des populations de modèles par action sur les paramètres du modèle.
- Matériel et méthodes: Le modèle ADAM est constitué d’une collection de maillages définissant les structures thoraciques et cardiaques associée à un modèle de mouvement respiratoire et cardiaque. Données anatomiques et de mouvement sont issues d’images par RM acquises chez un sujet sain. Le mouvement a été estimé par un opérateur de recalage d’images et modélisé de façon continue par des fonctions de formes libres (ang. Free Form Deformations, FFD).
- Travail à réaliser: La première partie du travail consistera à comprendre le principe et la mise en œuvre de ADAM, et de générer une instance de ce modèle utilisable par la plateforme VIP. La seconde partie du travail consistera à étudier les stratégies possibles pour générer des sujets différents en termes d’anatomie et de mouvement. En lien avec VIP, on attachera une attention particulière au lien entre la dynamique du modèle (mouvements respiratoire et du cœur) et la simulation des techniques d’imagerie dynamique.
- Compétences souhaitées:
- Traitement du signal et de l’image, infographie et modélisation de formes et de mouvement
- Programmation C++, VTK
- Capacité d’intégration rapide dans un contexte pluridisciplinaire
[1] VIP, a Virtual Imaging Platform, Projet ANR du programme COSINUS, piloté par T. Glatard, CREATIS
[2] R. Haddad, "Un modèle numérique anthropomorphique et dynamique du thorax respirant et du coeur battant," CREATIS CNRS UMR 5220, Inserm U630: INSA de Lyon, 2007, p. 163.