Abstract EN:

Cette thèse présente notre travail qui porte sur l'intégration d'images ultrasonores en chirurgie orthopédique assistée par ordinateur, en particulier pour la chirurgie de la hanche. L'objectif est d'améliorer l'acte chirurgical en intégrant une modalité non invasive, temps réel, et hautement disponible. Nous proposons une méthode de recalage à base d'amers entre images ultrasonores et un volume issu de scanner X préopératoire. Pour cela nous présentons d'abord une méthode de segmentation des images échographiques utilisant un modèle déformable dans lequel est intégré un terme d'énergie régionale permettant de repérer les caractéristiques locales des images. Le recalage utilise une variante de l'algorithme ICP avec une carte de distance précalculée et une optimisation de type Lavenberg-Marquardt. Nous proposons également un protocole d'acquisition de données pré et per-opératoires prenant en compte les contraintes du bloc opératoire et les impératifs d'ergonomie pour le chirurgien. Un gros travail de validation est proposé à partir d'expériences sur fantôme et sur cadavre. Nous évaluons les performances du protocole d'acquisition, la précision de la segmentation, et la robustesse et la précision du recalage. Les performances sont évaluées qualitativement et quantitativement. Enfin, nous proposons des améliorations possibles à la segmentation et au recalage.