Université de Rennes 1 Modeling and numerical simulation for the planning of percutaneous transluminal angioplasty Modélisation et simulation numérique pour la planification de l'angioplastie transluminale percutanée Angioplastie transluminale percutanéeModèle spécifique au patientAnalyse par éléments finis implicitePrédiction des résultats post-opératoiresChoix de ballon Percutaneous transluminal angioplastyPatient-specific modelImplicit finite element analysisPost-procedural outcomes predictionBalloon sizing Angioplastie transluminale Traitement d'images -- Techniques numériques Systèmes de planification de traitement Éléments finis, Méthode des Plusieurs techniques de traitement de l'athérosclérose sont cliniquement pratiquées. En tant qu'option moins invasive, l'angioplastie transluminale percutanée (ATP) est généralement une alternative privilégiée aux traitements invasifs, notamment afin d'éviter les complications rencontrées avec les chirurgies conventionnelles. Bien qu'il s'agisse d'une technique fréquemment utilisée, le choix clinique du ballon approprié (type et taille) qui permettrait d'optimiser les résultats post-opératoires pour un patient spécifique sténosé reste un défi à ce jour. Cela peut influencer de manière significative les résultats du traitement, et donc les décisions thérapeutiques ultérieures. Dans ce contexte, cette thèse présente la méthodologie de modélisation que nous proposons pour simuler l’ATP (d'abord dans un modèle générique, puis pour des cas spécifiques de patients), et évaluer l'influence de différentes combinaisons de caractéristiques du ballon et de la plaque (type de ballon, composition de la plaque, taille du ballon) sur les résultats post-opératoires à court terme après le dégonflement du ballon, sans implantation de stent. Elle est basée sur la combinaison d'une analyse par éléments finis structurels implicite, de l'identification de la loi matériau et du traitement d'images médicales. L'approche originale proposée est une étape vers un système d'aide à la décision clinique pour améliorer la sélection, avant la chirurgie, du ballon d'angioplastie optimal, en fonction de la sténose du patient considéré. Several treatment techniques are clinically available for atherosclerosis. Being a minimally-invasive option, percutaneous transluminal angioplasty (PTA) is usually a favored alternative to invasive treatments, notably in order to avoid complications experienced with conventional surgeries. Although it is a frequently performed technique, the clinical choice of the appropriate balloon (type and sizing) that would optimize the acute post-treatment outcomes for the specific stenosed patient is still challenging nowadays. This can significantly influence the treatment outcomes, affecting further treatment decisions as well. In this context, this thesis presents the modeling methodology we propose for simulating PTA (first within a generic model, then for patient-specific cases), and assessing the influence of different combinations of balloon-plaque features (balloon type, plaque composition, balloon sizing) on post-procedural outcomes at short terms after balloon deflation, without stent implantation. It is based on the combination of implicit structural finite element analysis, material law identification, and medical image processing. The proposed approach is a step towards a clinical decision support system to improve angioplasty balloon selections, with respect to the patient stenosis, prior to the surgery. Electronic Thesis or DissertationText en application/pdf1 : 8006 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/b267d5c5-0403-47bf-83cf-8801118f2e0f Al Helou Bernard 1993-10-10 XX 259697990 bernardhelou3@gmail.com 2021REN1S062 http://www.theses.fr/2021REN1S062 2021-07-12 Signal, image, vision Universite de Rennes 1thesis.degree.grantor_1 02778715X Doctorat non ouiHaigronPascalintervenant_1092081304BrunonAlineintervenant_2161183069SarryLaurentintervenant_3121560635KaladjiAdrienintervenant_5156197340PayanYohanintervenant_4069363978PennatiGiancarlointervenant_6259700126 MATHSTICecoleDoctorale_1 204770424 Laboratoire de Traitement du Signal et de l'Image partenaireRecherche_1 177793767 ddc:610ddc:620 HaigronPascalBrunonAlineSarryLaurentPayanYohanKaladjiAdrienPennatiGiancarloUniversite de Rennes 1Sciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieMATHSTICÉcole doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes) Laboratoire de Traitement du Signal et de l'Image ASCII PDF 8197768