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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.

Simulation d'écoulements sanguins (2 vidéos)

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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Conception assistée par ordinateur de nanosystèmes (Vidéo)

Equipe de recherche : NANO-D -

Présentation de SAMSON (Software for Adaptive Modeling and Simulation Of Nanosystems). SAMSON est une plateforme logicielle pour la modélisation et la simulation de nanosystèmes, naturels ou artificiels. SAMSON intègre les algorithmes développés par l’équipe NANO-D d'INRIA et ses collaborateurs. La spécificité de SAMSON réside en l’intégration de méthodes de simulation pendant la phase de modélisation : les algorithmes de simulation adaptative et interactive fournissent des informations immédiates sur les conséquences des choix de modélisation.

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MyCF : modélisation anatomique à base de connaissances

Equipe de recherche : IMAGINE -

Le logiciel MyCF permet d'assembler des modèles anatomiques 3D pour la visualisation et la simulation biomécanique. En entrée, l'utilisateur spécifie des entités ou des fonctions anatomiques, par mot-clés ou en navigant dans une maquette 3D de référence. En sortie, il obtient des maquettes correspondant à ses besoins. Celles-ci peuvent être simulées mécaniquement à l'aide du logiciel SOFA. Elles peuvent reposer sur la géométrie de référence, ou sur l'assemblage de maquettes personnalisées fournies l'utilisateur.

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Modélisation multi-agents de l'organisation de tissus : régénération du foie et genèse des tumeurs dans leur phase précoce

Equipe de recherche : BANG -

Nous présentons un modèle mathématique de la régénération du foie après destruction des tissus provoquée par injection toxique, de la régénération du foie après une hépatectomie partielle et le développement du cancer du foie dès son début avec des modèles à base d’agents à l’échelle histologique. Notre groupe a développé une chaîne de processus comprenant  l'imagerie, l'analyse d'images et la modélisation à base d'agents que nous utilisons pour paramétrer nos modèles et  comparer les résultats simulés avec les données expérimentales. Les modèles mathématiques sont utilisés pour guider la stratégie expérimentale afin de définir les plans d'expérience les plus informatifs et aussi par là même contribuer à une utilisation plus optimale des ressources.

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

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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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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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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Apprentissage statistique sur des données anatomiques

Equipe de recherche : ARAMIS -

Développement des méthodes innovantes pour calculer un modèle anatomique moyen à partir d'observations dans une population cible, ainsi que sa variabilité au sein de la population.

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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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