Toutes nos félicitations à l’équipe Tangram (CNRS , Inria, Université de Lorraine), lauréate du Best Paper Award à la conférence IPCAI (International Conference on Information Processing in Computer-Assisted Interventions). Rendez-vous phare pour l’innovation dans le domaine de la chirurgie assistée par ordinateur, la conférence a eu lieu à Tokyo en juin dernier. Ce prix récompense les travaux de Nariman Khaledian, Pierre-Frédéric Villard et Marie-Odile Berger sur la simulation de l’interaction fluide-structure dans la valve mitrale du cœur. Des travaux qui permettront aux praticiens d’affiner leurs diagnostics et d’accroître leur connaissance de cet organe.
La valve mitrale est une des quatre valves du cœur, qui assure la circulation unidirectionnelle du sang de l’oreillette gauche vers le ventricule gauche, en se fermant pour éviter les reflux. Elle a la particularité d’être munie de cordages, dont l’usure, voire la casse, peuvent engendrer d’importantes pathologies, comme des fuites de sang ou la perte d’élasticité de la matière organique, conduisant à une insuffisance cardiaque.
La thèse de Nariman Khaledian s’inscrit dans le cadre de l’équipe associée CURATIVE, un étroit partenariat entre l’équipe Tangram et le Harvard Robotics Lab de Boston, dont l’objectif est d’élaborer une méthode permettant de créer un modèle informatique de la valve mitrale à partir d’images médicales.
Spécialisés dans les domaines de la simulation biomécanique et de la réalité augmentée en médecine, les chercheurs ont utilisé une technique de simulation fluide-structure par méthode des frontières immergées. Cette approche numérique permet d’aider à mieux comprendre le mouvement dynamique de la valve et permettra dans le futur à simuler des procédures grâce à n’importe quelle image médicale acquise sur un patient.
L’originalité de ces travaux ? La création d’un modèle d’interaction fluide-structure améliorant la détection des fuites de sang par la génération d’une carte de contact. « Cette carte sert à représenter la valve dépliée pour bien en distinguer l’anatomie, représenter les forces de contact en détails et l’efficacité de la fermeture de la valve. », précise Pierre-Frédéric Villard, enseignant-chercheur dans l’équipe Tangram.
L’équipe a ainsi étudié les trois situations cliniques différentes :
- Une valve mitrale avec fuite, ayant des cordes manquantes ;
- Une valve bombée, dont les deux cordes primaires sont manquantes sur le feuillet inférieur ;
- Une valve saine.
L’objectif final de ces recherches est d’aider les chirurgiens à mieux comprendre comment fonctionnent la valve mitrale et ses cordages. Ces résultats innovants offrent une simulation précise et réaliste de la fermeture de la valve et permettent de reproduire le comportement biomécanique de celle-ci, avec pour objectif, à terme, d’améliorer la prise en charge des patients.
- Lire l’article : Capturing Contact in Mitral Valve Dynamic Closure with Fluid-Structure Interaction Simulation
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