Abstract FR:

Jusqu'a present les applications de gestes medico-chirurgicaux assistes par ordinateur (gmcao) concernent peu les tissus mous caracterises par leur mobilite et leur deformabilite. La premiere partie de cette these est consacree a l'analyse des specificites des tissus mous. En nous appuyant sur des exemples cliniques concrets, nous degageons differents types de mobilite afin de proposer une classification des tissus. Les limites de l'imagerie interventionnelle, technique au cur des procedures minimalement invasives, sont analysees, puis une reflexion est menee sur l'implication des differents types de mobilite sur la methodologie gmcao, avant de l'illustrer par un etat de l'art des gmcao dedies aux tissus mous. La seconde partie de ce travail presente la mise en uvre de cette methodologie dans un cas clinique typique de la problematique des tissus mous, la ponction pericardique. Notre objectif est d'ameliorer la technique de ponction percutanee, actuellement difficile et limitee. Notre approche, basee sur la methodologie gmcao, utilise l'echographie localisee dans l'espace pour la planification et le guidage de la ponction. Elle consiste en une modelisation de l'epanchement au cours des cycles cardiaques et respiratoires selon une meme coupe, et permet de determiner une zone stable de ponction malgre le mouvement et la deformabilite de l'epanchement. Grace au couplage de la sonde ultrasonore et de l'outil de ponction avec un localisateur 3d, le chirurgien peut selectionner une trajectoire optimale a partir de donnees echographiques pre-operatoires et une interface adaptee guide ensuite l'alignement de l'aiguille tout en controlant sa profondeur. Apres une premiere validation sur un modele experimental dynamique, la validation animale a montre la faisabilite de notre approche, et permis d'evaluer sa robustesse et sa precision avant d'envisager l'application clinique. Differentes extensions a ce travail sont proposees.