La simulation numérique pour la santé, de la cellule à l'humain virtuel

Une vingtaine de démonstrations de technologies issues d'Inria, de ses partenaires industriels et de PME seront présentes sur les stands.

Modélisation personnalisée de l'activité électromécanique du coeur d'un patient

Equipe de recherche : MACS -

Présentation de divers résultats de modélisations et simulations du système cardio-vasculaire adaptées à un patient donné. Ces résultats obtenus dans un contexte clinique ou pré-clinique ouvrent la voie à l'utilisation de simulations numériques à des fins de diagnostic et de planification thérapeutique.

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Simulation d'écoulements sanguins

AMIES -

Nous présentons des simulations d'écoulements sanguins dans des géométries complexes réalistes, i.e. le réseau artériel. Ces simulations font appel au calcul haute performance et en particulier au calcul parallèle sans lequel ces simulations ne seraient pas réalisables. Différentes configurations d'écoulements seront présentées ainsi que différents modèles faisant intervenir par exemple l'interaction entre la paroi artérielle et le sang. Ces simulations sont effectuées avec le logiciel libre Feel++.Dans une deuxième partie on présente le projet Vivabrain dont les objectifs sont de simuler des données angiographiques en IRM sur la base de modèle anatomiques et dynamiques réalistes, obtenus à partir de données réelles.  

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Traitement numérique de la géométrie et visualisation 3D

Equipe de recherche : ALICE -

Nous présentons plusieurs outils et prototypes de recherche développés par ALICE, en particulier:

- En partenariat avec COGNIS (groupe BASF), le logiciel SkinExplorer, qui permet devisualiser la structure de la peau grâce à des techniques de rendu volumique, et ainsi demieux évaluer l’effet du vieillissement des tissus. COGNIS sera également présent sur lestand.

- Le logiciel VORPALINE, qui permet de réparer et re-mailler des surfaces 3D. VORPALINEest actuellement en cours de pré-industrialisation (licences d’évaluation disponibles dans lecourant de l’année prochaine).

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Assimilation de données en oncologie mathématique : vers des modèles adaptés aux patients grâce à l'imagerie médicale

Equipe de recherche : MC2 -

Dans la plupart des cas, les médecins suivent l'évolution des tumeurs d'un patient grâce à l'imagerie médicale. Ils évaluent la croissance ou la réponse à un traitement en utilisant des critères simples calculés à l'aide de ces images. Notre objectif est, en utilisant un modèle mathématique, de fournir de nouveaux critères plus quantitatifs, pour affiner leur évaluation voire prédire l'évolution future de la maladie.

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Simulation d'embolisation d'un anévrisme intracrânien

Equipe de recherche : MAGRIT -

Le traitement des anévrismes intracrâniens par voie endovasculaire consiste à boucher la poche anévrismale en y plaçant des fils de métal appelés coils. Le simulateur, implanté sur la plateforme Sofa d'Inria, permet au médecin de placer son microcathéter dans l'anévrisme et d'y déployer son premier coil de manière interactive. La paroi vasculaire est modélisée automatiquement à partir de données patient d'angiographie 3D.

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Contrôle d'un bras robotique via l'activité cérébrale

Equipe de recherche : CORTEX -

Les interfaces cerveau-machine, ou BMI, interprètent l'activité du cerveau pour produire des commandes sur un ordinateur ou d'autres périphériques comme un bras robotisé. Une BMI permet donc à son utilisateur, et en particulier à une personne à mobilité réduite, d'interagir avec son environnement en utilisant uniquement son activité cérébrale.
Nous présenterons comment il est possible de décoder des signaux cérébraux (invasifs ou non invasifs) afin de contrôler un bras d'assistance robotisé de type Jaco de la société Kinova.

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Comprendre l'anesthésie générale : L'activité du cerveau sous l'influence des anesthésiques

Equipe de recherche : CORTEX -

Pour comprendre la perte de conscience pendant l'anesthésie générale, le logiciel simule l'activité des neurones dépendant de la concentration de la drogue propofol (anesthésiant). Les simulations reproduisent des signaux caractéristiques de l'activité expérimentale. Les simulations servent à une meilleure compréhension de l'anesthésie générale et peuvent améliorer le dosage des anesthésiques.

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Simulation de cathétérisation cardiaque

Équipes de recherche : SHACRA et ASCLEPIOS -

Le traitement des troubles du rythme cardiaque par cathétérisation consiste à mesurer les signaux électriques à l’intérieur des cavités cardiaques et dans certains cas à détruire des tissus responsables de phénomènes d’arrythmies. Le simulateur, mis au point à partir de la plateforme Sofa, permet au cardiologue de s’entrainer à naviguer à l’intérieur des vaisseaux sanguins et du coeur, puis à interactivement mesurer des signaux électrophysiologiques et enfin effectuer une résection locale de tissus cardiaques. Ce simulateur s’appuie sur des images IRM acquises sur un patient et sur une modélisation biophysique du coeur.

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@Digital trainers

Simulateur d'entraînement à la chirurgie laparoscopique

Digital Trainers -

"Un objectif éthique devrait être prioritaire : « jamais la première fois sur le patient »." 
Cette phrase, issue d'un rapport de la Haute Autorité de Santé remis en Janvier 2012 illustre bien les enjeux actuels de la formation des personnels médicaux. Cependant, simuler en temps réel une opération chirurgicale est encore aujourd'hui une gageure tant les barrières scientifiques à lever restent nombreuses. Dans le cadre d'un projet européen, nous avons développé un nouveau logiciel permettant de simuler un patient virtuel. Une interface à retour de force permet d'interagir avec ce patient et de ressentir les contacts avec les organes simulés en temps réel. Nous reproduisons ainsi de manière réaliste une opération de chirurgie.

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VitalSigns and SiKL – Interactive apps for health promotion and disease management

EIT ICT Lab -

This presentation will introduce and demonstrate two apps developed by the Imperial College London Global eHealth Unit (GEHU).  Both apps focus on the interaction component of this meeting rather than simulation or modelling.  The first app is called VitalSigns, where the name refers to its relevance to the target population (the UK National Health Service (NHS) staff) and is appropriate for the theme of the app’s visuals/graphics.  The aim of the app is focused on health promotion, and the interactive components include personal questionnaires for the following: mental wellness; smoking; alcohol use; and a general health quiz.  Standardised questionnaires are used for these areas, and the individual’s scores are tabulated by the app.  The user is then provided feedback of how (s)he fared, and the app offers health promotional advice if (s)he scored poorly.  It also provides ‘signposting’ to relevant services that the user may consult (e.g., local smoking cessation services, etc.).  The second app is called SiKL, and the purpose of this app is to provide those with sickle cell anemia, and their carers, with a readily available disease management record and tool.  Users are able to manage and track their condition electronically at their fingertips without having to keep track of burdensome paper records. 

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