Guidage par Réalité Augmentée : Application à la Chirurgie Cardiaque Robotisée

La chirurgie mini-invasive limite les incisions et le traumatisme pour le patient. Elle beneficie de l'assistance robotisee qui ameliore precision et confort du geste operatoire. Cependant des difficultes subsistent. Ainsi dans les operations de pontage des arteres coronaires, la localisation et l'identification des arteres cibles de l'intervention posent probleme. Nous proposons alors de guider le chirurgien en superposant le modele des arteres du patient dans les images endoscopiques intra-operatoires. L'une des contributions de cette these consiste a definir une approche basee sur l'analyse de l'intervention et du geste chirurgical: tout d'abord nous nous interessons a la modelisation statique des arteres coronaires a partir de moyens standards d'imagerie. Nous initialisons ensuite le recalage dans les images endoscopiques en calibrant l'endoscope stereoscopique robotise et en recalant l'enveloppe externe du patient au bloc operatoire. Nous affinons enfin ce resultat pour tenir compte du deplacement intra-operatoire du coeur et des erreurs successives. Un mecanisme multi-modeles robuste original, base sur la traduction des indications donnees par le chirurgien en mesures, permet d'aboutir a la precision necessaire au guidage. Cet outil novateur de chirurgie assistee par ordinateur est integre au sein d'une architecture commune experimentee avec le robot Da Vinci au cours de nombreux tests in-vivo.