Université de Rennes 1 A robotic control framework for quantitative ultrasound elastography Un cadre général de contrôle robotique pour l’élastographie ultrasonore quantitative Robotique médicaleélastographie ultrasonoreasservissement visuel Medical roboticsultrasound elastographyvisual servoing Élastographie ultrasonore Thèses et écrits académiques Robotique en médecine Thèses et écrits académiques Cette thèse concerne le développement d'un cadre de contrôle robotique pour l'élastographie ultrasonore quantitative. L'élastographie ultrasonore est une technique qui dévoile les paramètres élastiques du tissu qui sont généralement liés à une pathologie. Cette thèse propose trois nouvelles approches robotiques différentes pour pour assister la procédure d'élastographie. La première approche concerne le contrôle d'un robot actionnant une sonde à ultrasons pour effectuer un mouvement de palpation nécessaire pour l'élastographie par ultrasons. L'élasticité du tissu est utilisée pour concevoir une loi d'asservissement afin de maintenir un tissu d'intérêt rigide dans le champ de vision de la sonde ultrasonore. De plus, l'orientation de la sonde est contrôlée par un utilisateur humain pour explorer différentes vues du tissu pendant que l'élastographie est effectuée. La seconde approche exploite le recalage d'images déformables avec des images ultrasonores pour estimer l'élasticité tissulaire et aider à la compensation automatique par asservissement visuel ultrasonore d'un mouvement introduit dans le tissu. La troisième approche offre une méthodologie pour ressentir l'élasticité du tissu en déplaçant une sonde virtuelle dans l'image ultrasonore avec un dispositif haptique pendant que le robot effectue un mouvement de palpation. Les résultats expérimentaux des trois approches robotiques obtenus sur des fantômes constitués de tissus démontrent l'efficacité des méthodes proposées et ouvre des perspectives intéressantes pour l'élastographie ultrasonore assistée par robot. This thesis concerns the development of a robotic control framework for quantitative ultrasound elastography. Ultrasound elastography is a technology that unveils elastic parameters of a tissue, which are commonly related with certain pathologies. This thesis proposes three novel robotic approaches to assist examiners with elastography. The first approach deals with the control of a robot actuating an ultrasound probe to perform palpation motion required for ultrasound elastography. The elasticity of the tissue is used to design a servo control law to keep a stiff tissue of interest in the field of view of the ultrasound probe. Additionally, the orientation of the probe is controlled by a human user to explore other tissue while elastography is performed. The second approach exploits deformable image registration of ultrasound images to estimate the tissue elasticity and to help in the automatic compensation by ultrasound visual servoing of a motion introduced into the tissue. The third approach offers a methodology to feel the elasticity of the tissue by moving a virtual probe in the ultrasound image with a haptic device while the robot is performing palpation motion. Experimental results of the three robotic approaches over phantoms with tissue-like offer an excellent perspective for robotic-assistance for ultrasound elastography. Electronic Thesis or DissertationText en application/pdf1 : 18398 Kohttps://ecm.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/4bbf568c-a4ff-4805-ad2e-8986a169c8ca Patlan-Rosales Pedro Alfonso 1986-04-25 MX 225713977 pa.patlanr@gmail.com 2018REN1S005 http://www.theses.fr/2018REN1S005 2018-01-26 Automatique, productique et robotique Universite de Rennes 1thesis.degree.grantor_1 02778715X Doctorat non ouiKrupaAlexandreintervenant_1076168204 MATHSTICecoleDoctorale_1 204770424 Universite Bretagne LoirepartenaireRecherche_1 191639044 INRIA-RENNES partenaireRecherche_2 133175863 ddc:620 ddc:610 KrupaAlexandreUniversite de Rennes 1Sciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieMATHSTICUniversite Bretagne Loire Communaute des etablissements d enseignement superieur et de recherche (ComuE) INRIA-RENNES ASCII PDF 18840017