Soutenance de thèse de Salaheddine STA

Résumé: L’arthroplastie totale du genou (ATG) est une procédure chirurgicale courante utilisée pour traiter l’arthrose du genou (AG) en remplaçant l’articulation endommagée par une prothèse. Malgré la fréquence de l’ATG, des complications telles que le descellement de la prothèse, l’usure et l’infection nécessitent souvent des chirurgies de révision. Au fil des années, des avancées technologiques, comme les systèmes robotiques et les instruments spécifiques au patient (PSI), ont été introduites pour améliorer la précision chirurgicale et réduire les complications. Cependant, les techniques actuelles de PSI manquent d’outils intraopératoires permettant de vérifier en temps réel leur bon positionnement pendant l’intervention, ce qui peut affecter les résultats. Cette thèse présente une approche innovante pour relever ce défi en utilisant des caméras
de profondeur et un algorithme d’estimation de pose sans marqueur pour vérifier le positionnement des PSI pendant la chirurgie. Contrairement aux systèmes de navigation traditionnels qui reposent sur des  marqueurs, notre méthode capture des informations en temps réel à partir du site chirurgical grâce à des caméras de profondeur, offrant ainsi une rétroaction non intrusive sur l’alignement des PSI en fonction de la planification préopératoire. Le coeur de cette approche repose sur l’algorithme d’estimation de pose 6D "Point Pair Features" (PPF), que nous avons amélioré afin de garantir une plus grande robustesse dans l’environnement chirurgical. Les résultats démontrent le potentiel des systèmes sans marqueur basés sur des caméras de profondeur pour la localisation intraopératoire des PSI, bien que des améliorations supplémentaires soient nécessaires pour répondre aux normes cliniques. De plus, nous mettons en évidence les opportunités d’amélioration future en utilisant des techniques avancées d’apprentissage profond.
Bien que cette approche ait été initialement développée pour l’ATG, elle pourrait être étendue à d’autres chirurgies orthopédiques, telles que les remplacements de la hanche et de l’épaule.