Modélisation de la dynamique pelvienne – MoDyPe

Le projet MoDyPe présente une approche innovante dans le cadre de la chirurgie minimalement invasive et les gestes médico-chirurgicaux assistés par ordinateur. Le contexte thérapeutique abordé est celui de la cure chirurgicale des troubles de la chirurgie pelvienne. Ces troubles dont la fréquence augmente avec le vieillissement de la population altèrent toujours la qualité de vie des malades. De plus, ces pathologies handicapantes et qui touchent une population grandissante ont des causes mal connues et les pratiques chirurgicales restent mal évaluées. La réalisation d'un simulateur du comportement dynamique des organes pelviens permettant au chirurgien d'estimer l'impact fonctionnel de son geste avant sa réalisation est alors un besoin identifié. La démarche adoptée propose la détermination des fondements d'un simulateur non temps réel mais qui s'insère dans la routine clinique comme un outil de planification préopératoire patient spécifique. L'acquisition des données patient-spécifiques est obtenue par une IRM volumique et une séquence IRM dynamique. La première permet la modélisation géométrique 3D des organes d'intérêt et la seconde sert de « vérité terrain » pour la caractérisation du mouvement des organes lors d'un effort de poussée. Le modèle géométrique est associé à un modèle physique pour réaliser la simulation du comportement des organes lors de efforts de poussée. L'originalité du projet MoDyPe réside dans l'utilisation de la séquence d'IRM dynamique comme « vérité terrain » pour la mise au point des différents paramètres de la simulation. Au-delà de la fidélité des paramètres mécaniques des modèles des organes, l'objectif du projet consiste au développement de modèles conduisant à un comportement simulé dont le réalisme est mesuré objectivement par la confrontation à cette vérité terrain. Ce dernier point est obtenu grâce à la caractérisation de la dynamique des mouvements des organes. Le consortium constitué réunit 3 laboratoires scientifiques et 3 sites: le LSIS-équipe I&M, spécialisé dans les problématiques de traitement des images médicales et de modélisation géométrique, le service de chirurgie digestive du CHU La Timone, à l'origine de la demande, qui fournit l'expertise clinique et sera utilisateur final, un groupe de chercheurs spécialistes de la modélisation mécanique et des codes de calculs issus des laboratoires IBISC et LMEE. Les autres sites cliniques associés sont le Service de Gynécologie du CHU de Nîmes et le service d'Urologie de l'hôpital Ste Marguerite à Marseille apportant des spécialités cliniques complémentaires. Ainsi, le projet renforce une coopération existante entre des partenaires complémentaires pour répondre à un besoin aujourd'hui non satisfait. En effet, le niveau d'exigence des patients envers les résultats thérapeutiques augmente naturellement. Dans le même temps, la prise de décision du chirurgien se voit contrainte par l'information partielle dont il dispose après le diagnostic ainsi que par la difficulté de prévision de tous les aspects des conséquences du geste à réaliser dans un champ opératoire toujours plus réduit en chirurgie laparoscopique. Le marché des simulateurs chirurgicaux est un marché naissant, il existe en effet quelques sociétés américaines et européennes qui, en collaboration avec des centres de recherche scientifique et clinique, proposent des solutions. Elles permettent essentiellement la reproduction de gestes dans des contextes génériques et dans un cadre d'entraînement. L'originalité de ce projet réside dans le fait que la solution proposée répond à une problématique opératoire patient-spécifique et qu'elle s'insère dans le processus de soin sans le perturber. La méthodologie proposée inclut une évaluation du résultat par comparaison avec une vérité terrain. Les retombées attendues du projet MoDyPe sont multiples: - les technologies clés que sont la modélisation géométrique et physique des organes pelviens sont encore à développer , - la compréhension de la dynamique pelvienne et l'estimation des impacts fonctionnels de la chirurgie permettraient un bénéfice thérapeutique notable , - et enfin ce projet permettrait de développer un prototype logiciel qui serait à la base d'un développement industriel ultérieur pour favoriser l'émergence d'un acteur français du domaine.