Outil de réalité augmentée pour la correction chirurgicale de la colonne vertébrale

 

Luc Duong

École de technologie supérieure

 

Domaine : technologies de l'information et des communications

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2012-2013

L'insertion de vis pédiculaire est une opération délicate lors de l'instrumentation de la colonne vertébrale, spécialement aux niveaux vertébraux thoraciques et cervicaux. La navigation chirurgicale par l'image est une solution attrayante pour évaluer la précision des gestes chirurgicaux. Par exemple, la navigation par fluoroscopie gagne en popularité pour rendre l'insertion de vis pédiculaire plus facile et sécuritaire en temps réel. Cependant, la fluoroscopie ne fournit qu'une information 2D, et ne permet pas de visualiser adéquatement la morphologie complexe des vertèbres. Un outil logiciel de visualisation en réalité augmentée permettrait donc de juxtaposer l'information préopératoire à l'imagerie peropératoire à l'aide de technique de recalage d'images 3D/2D.

L'objectif général du projet de recherche est de proposer une nouvelle méthodologie pour la fusion multimodale de l'imagerie tomodensitométrique et de la fluoroscopie lors de la chirurgie. Dans le cadre de ce projet, une nouvelle approche pour le recalage 3D/2D est proposée, basée sur la formulation des tenseurs structurels ainsi qu'une technique d'appariement 3D/2D automatique par un opérateur de saillance. L'exploitation d'une base de données provenant d'acquisition stéréo-radiographique permettra de construire un modèle de variabilité géométrique pour guider le processus de recalage. L'objectif à long terme est de développer un système utilisable dans un contexte clinique, pour assister la navigation chirurgicale durant la visée pédiculaire. Ce projet sera réalisé en collaboration avec le département de radiologie et d'orthopédie du CHU Sainte-Justine.