Soutenance de thèse : Kenza OUSSALAH

Développement d'un simulateur numérique haptique pour l'apprentissage de la navigation transcathéter destiné à la réparation de la valve mitrale

Doctorante : Kenza OUSSALAH

Laboratoire INSA : LAMCOS - Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures

École doctorale : n°162 MEGA - Mécanique, Énergétique, Génie Civil, Acoustique

Les maladies cardiovasculaires sont l'une des principales causes de mortalité dans le monde. Depuis plusieurs décennies, la chirurgie mini-invasive (ou percutanée) s'impose comme une alternative efficace à la chirurgie ouverte traditionnelle, améliorant significativement les résultats cliniques et réduisant les risques per- et post-opératoires. La navigation endovasculaire (ou transcathéter) est une étape cruciale au cœur des procédures mini­ invasives. Elle consiste en la manipulation d'instruments tubulaires flexibles et longs, en particulier les fils-guides, qui permettent d'explorer la lumière des vaisseaux, de préparer et de sécuriser le trajet d'accès vers la zone cible. La maîtrise du geste de manipulation du fil-guide est déterminante pour le bon déroulement et le succès de la procédure. Cette thèse s'inscrit dans la problématique de la formation des prati-ciens interventionnels, qui s'intègre au cœur des préoccupations des autorités de santé nationales et internationales. En effet, les méthodes d'apprentissage traditionnelles ne répondent plus pleinement aux exi-gences récentes, qui préconisent fortement le recours à des simulateurs de formation. L'objectif de cette thèse, menée dans le cadre du pro-gramme ANR RHU ICELAND (ANR-21-RHUS-0006-04), est de déve-lopper une approche numérique pour la simulation de la navigation transcathéter du fil-guide. L'approche trans-fémorale trans-septale est abordée comme voie d'abord préférentielle pour la réparation de la valve mitrale, procédure privilégiée dans les interventions de réparation de la valve mitrale étudiées par le RHU. Le modèle SINA proposé (Sys-tème Interactif pour la Navigation Assistée par ordinateur), a vocation à être intégré dans un simulateur de formation. Il repose sur deux volets principaux et complémentaires: d'abord, la conception d'un modèle biomécanique en éléments finis (FE) de la navigation du fil-guide, construit à partir de géométries patient-spécifiques issues de l'imagerie médicale, de propriétés mécaniques biologiques et de conditions d'insertion réalistes. Ensuite, l'optimisation du modèle pour le cou-plage haptique interactif, inhérent aux simulateurs de formation, à l'aide de modèles prédictifs d'apprentissage automatique (machine learning) pour la prédiction des forces perçues par l'utilisateur. Un des principaux défis de ce travail consiste à trouver un équilibre optimal entre le réalisme de la simulation et la rapidité de calcul, deux para­ mètres essentiels pour garantir l'efficacité et la pertinence de la forma-tian médicale assistée par ordinateur.