Conception, modélisation et planification de mouvements d'un robot de résection pour la neurochirurgie

• Main Author: Martin, Carole
• Language: fra
• Published: Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II 2010
• Subjects: [SPI] Engineering Sciences; [SPI] Sciences de l'ingénieur; Robotique neurochirurgicale; Résection de tumeur; Robot à câbles; Modélisation; Robot redondant; Espace de travail dynamique; Génération de trajectoire
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00625531; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/62/55/31/PDF/Martin-C-2010.pdf

Depuis son apparition la robotique chirurgicale s'avère bénéfique pour les patients et pour les praticiens car elle améliore la qualité des opérations. Ces travaux de thèse portent sur la conception, la modélisation et la planification de mouvements d'un système robotique destiné à réséquer une tumeur cérébrale. La définition des contraintes liées à la tâche de résection de tumeur (adaptabilité aux différentes formes de tumeurs et espace de travail restreint et évolutif) met en évidence la problématique liée à la conception du robot et à sa stratégie de résection. La conception modulaire retenue utilise des câbles et dispose de sept degrés de liberté. Une modélisation géométrique de la solution est proposée. La planification de trajectoire du robot redondant dans un environnement dynamique qui dépend de sa trajectoire est basée sur un principe de génération interactive. Elle utilise un découplage des degrés de liberté du robot et définit des procédures élémentaires qui pourront être choisies et assemblées par le neurochirurgien. Une méthode par discrétisation est proposée pour déterminer l'espace des procédures adaptées au robot et limiter le choix du chirurgien aux procédures effectivement réalisables. Une simulation montre que la solution robotique associée à la méthode interactive de génération de trajectoire permet de réséquer une grande partie d'une tumeur témoin, et la réalisation d'un démonstrateur offre des perspectives d'expérimentations en conditions simulées.