Conférenciers invités
Najat Salameh
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Laboratory for Adaptable MRI Technology
University of Basel, Suisse |
Caractérisation des tissus par élastographie IRM. La palpation demeure aujourd’hui encore l’un des actes médicaux les plus fréquemment utilisés pour établir un premier diagnostic. Les patients reçoivent par la suite une série d’examens approfondis pour un diagnostic fin qui à son tour permet de choisir la meilleure option thérapeutique.
Depuis quelques décennies, il est rendu possible de palper les tissus mous à distance de manière quantitative par échographie et par IRM. Ces techniques élastographiques sont particulièrement pertinentes lorsque les organes d’intérêt sont difficilement accessibles aux mains du médecin. Dans le cadre de cet exposé, Najat Salameh décrira la méthode d’élastographie par IRM et présentera les résultats majeurs obtenus dans le foie et le cerveau |
| Hermine Biermé |
Laboratoire de Mathématiques Appliquées
Université de Poitiers
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Modelisation stochastique fractale et anisotrope pour la micro-architecture osseuse. En imagerie medicale, de nombreux auteurs ont cherche a caracteriser la rugosite des textures observees par la dimension fractale des images. Par exemple, les travaux de l'equipe Imagerie Multimodale Multiechelle et Modelisation du Tissu Osseux et articulaire de l'Universite d'Orleans ont mis en evidence le lien entre la dimension fractale des radiographies d'os du talon avec une alteration de la micro-architecture osseuse.
Le modele stochastique du champ brownien fractionnaire dont la dimension fractale est determinee par son parametre de Hurst apparara^t comme un modele incontournable dans ce type d'etude. Cependant il ne permet pas de rendre compte de l'anisotropie des textures alors que celle-ci peut ^etre une caracteristique importante pour l'aide au diagnostic.
Nous considerons donc des generalisations anisotropes de ce modele comme le champ brownien fractionnaire anisotrope ou les modeles a autosimilarite matricielle pour lesquels nous construisons des estimateurs de l'anisotropie qui permettent de mettre en evidence l'anisotropie desimages medicales. |
Yohan Payan
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Laboratoire TIMC-IMAG
Université de Grenoble |
Antoine Perrier
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Texisense
Paris |
Simulation numérique dans le domaine de la biomécanique des tissus mous : enjeux et spécificités. Exemple d'application à la prévention des ulcères du pied diabétique.
Cet exposé focalisera sur la modélisation biomécanique des organes et tissus mous du corps humain en identifiant les spécificités liées au domaine d'application et les contraintes en terme de simulation numérique. En particulier, sera abordée la question de la génération automatique de modèles numériques patients-spécifiques (en termes de géométries patients-spécifiques mais aussi de lois de comportement patients-spécifiques) et celle des temps de calculs nécessaires pour simuler les déformations des organes suite à une action physiologique ou suite à un geste médico-chirurgical. L'exemple de la modélisation musculosquelettique par éléments finis du pied sera discuté dans le cadre de la prévention des ulcères du pied diabétique.
Yohan Payan est directeur de recherche CNRS, responsable de l'équipe GMCAO (Gestes Médico-Chirurgicaux Assistés par Ordinateur) et directeur adjoint du laboratoire TIMC-IMAG (CNRS / Université Grenoble Alpes) qui héberge cette équipe de recherche.
Antoine Perrier est podologue aux sein des Service de chirurgie orthopédique du Groupe hospitalier Croix Saint-Simon et du Service de diabétologie du Groupe hospitalier Pitié-Salpêtrière. Antoine Perrier est chercheur associé au laboratoire TIMC-IMAG et salarié de la Société Texisense. |
Michel Rochette
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ANSYS
Paris |
| Simulation Patient Spécifique et Réduction de Modéles : 2 technologies de rupture pour le transfert d'applications biomécaniques en clinique |
Benyebka Bou Said
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INSA
Université de Lyon |
| Modelling a human hip joint lubrication subject to walking cycle. This presentation deals with the study of a hip joint subjected to walking cycle. Human joint are lubricated by synovial fluid (SF). To properly model joint performance, one must take into account the behaviour of this fluid, which is highly viscoelastic as confirmed in early experimental work by Ogston and Stanier (1953). The Phan-Thien Tanner (PTT) model is one of the most widely used rheological models. It can properly describe the common characteristics of viscoelastic non-Newtonian fluids. Based on a microstructural description of the fluid, it is possible to establish laws of rheological behaviour to reproduce shock or sudden inception of shear phenomenon, taking into account large deformation and viscoelastic effects. Modelling the geometry of the total hip replacement, the PTT model is applied in spherical coordinates (conformal contact) for a thin confined fluid film. Using a modified Reynolds equation developed for this specific geometry, we present a numerical simulation of an artificial hip joint subjected to a walking cycle. The PTT theory is a good model to use for joint replacement lubrication because it can properly describe possible non-Newtonian phenomena which may occur. However, it is relatively difficult to use and the results are sensitive to model parameter values. |
Patrick Chabrand
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Institut des Sciences du Mouvement
Aix-Marseille Université |
| Biomécanique ostéoarticulaire du laboratoire au patient |
Thierry Odent
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Unité d’orthopédie et de traumatologie
CHU de Tours |
| Développement d’un modèle de scoliose, Applications |
Lionel Reveret
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INRIA
Université de Grenoble |
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Markerless motion analysis.
Activities such as climbing or outdoor sport practice make it difficult to deploy traditional markers-based system for motion analysis. In the same time, high speed video with HD resolution is now widely available at reasonable cost, motivating markerless motion capture as an option for kinematics analysis. In this presentation, I will review methodology and recent technical advances for markerless motion capture through commercial products for Biomechanics, as well as research works. Beyond kinematics, I will also present a method and results to estimate contact forces and dynamics of climbing locomotion from optical data only.
Lionel Reveret is a Research Scientist at INRIA Grenoble in the LJK laboratory where he works on new approaches and methodologies for motion analysis. His current research work addresses problems in animal locomotion, hand functional anatomy and sport performance.
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Luca Modenese
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Structural Biomechanics group, Imperial College London, UK.
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Subject-specific musculoskeletal models of the lower extremity with applications in orthopaedics and finite element analysis.
Musculoskeletal models are computational representations of the musculoskeletal system that can be used to estimate internal forces such as muscle and joint contact forces. In this talk, recent technical developments that allow to generate subject-specific models from medical images will be reviewed and presented. Applications of personalized models of the lower limb will also be introduced, ranging from estimation of joint contact forces in total knee replacement patients to investigation of trabecular and cortical bone architecture using mesoscale finite element models. The talk will close outlining some current challenges for the field.
Luca Modenese was awarded his PhD in 2013 from Imperial College London, and worked as postdoctoral researcher at the Centre for Musculoskeletal Research (Griffith University, Australia) and INSIGNEO Institute for in silico Medicine (University of Sheffield, UK). In 2017, Luca was awarded a prestigious Imperial College Research Fellowship. Dr Modenese’s research focuses on the development of techniques to generate computational models of the musculoskeletal system of patients and on how to employ these models in clinical scenarios to improve diagnosis and treatment of (neuro)musculoskeletal conditions such as cerebral palsy, juvenile idiopathic arthritis and knee osteoarthritis.
Personal website: https://www.imperial.ac.uk/people/l.modenese
Group website: http://www.imperial.ac.uk/structural-biomechanics
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Mariska Wesseling
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KU Leuven, Belgique
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How personalized musculoskeletal modeling and motion simulation can help in advancing insights on musculoskeletal loading
Mariska Wesseling is since 2015 a postdoctoral researcher in the Human Movement Biomechanics Research Group at the Department of Human Movement Sciences, KU Leuven, Belgium. She received her MSc degree in Human Movement Sciences from the Free University, Amsterdam, the Netherlands, in 2010. She received her PhD degree in Biomedical Sciences from KU Leuven in 2015.
Her PhD research focused on calculating hip loading using subject-specific musculoskeletal modelling and multi-body simulations, both the methodological aspects of modelling as well as the clinical aspects of loading in hip OA and total hip replacement patients. During her post-doc, she investigates the effect of loading on cartilage tissue and the development of OA, which can be accomplished by multiscale modelling.
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