Le cancer de la prostate est le type de cancer le plus fréquent chez l’homme. On
estime qu’un homme sur six vivant jusqu’à quatre-vingts ans en recevra le diagnostic.
En 1994, le Centre hospitalier universitaire de Québec (CHUQ) est devenu le premier
établissement de santé au Canada à utiliser la curiethérapie par implants permanents
pour soigner le cancer de la prostate. Depuis, des milliers de personnes ont bénéficié de
ce traitement peu invasif et très efficace.
Au cours de la curiethérapie, qui est une intervention d’une à deux heures effectuée
sous anesthésie générale, le radio-oncologue utilise des aiguilles pour placer une matière
radioactive sous la forme de petits grains directement dans le tissu cancéreux. Les grains,
de la grosseur d’un grain de riz, émettent des radiations qui détruisent les cellules à
l’endroit visé pendant environ six mois après l’opération. Ils restent ensuite en place de
façon permanente, mais sont inoffensifs.
Or, ce type d’opération n’est pas une tâche facile pour le radio-oncologue. De surcroît,
les spécialistes qui aspirent à pouvoir donner ce genre de traitement, bien que très
formés et encadrés, ne peuvent finalement que s’entrainer sur des sujets humains pour
acquérir de l’expérience, une pratique potentiellement discutable sur le plan éthique.
C’est pourquoi nous proposons la mise sur pied d’un environnement de réalité virtuelle
pour l’entraînement à la curiethérapie de la prostate qui aurait, pour les nouveaux
médecins, un rôle similaire à celui des simulateurs de vol pour les pilotes d’avion.
Dans ce mémoire, nous présentons différents algorithmes qui permettent de générer
un modèle réaliste de prostate et de son environnement avoisinant, de simuler la physique
de ces tissus mous biologiques et des aiguilles flexibles utilisées, ainsi que l’interaction
entre ces derniers. Ces algorithmes permettent une vue tridimensionnelle de l’opération,
à laquelle nous ajoutons une extension qui permet de visualiser l’opération sous la forme
d’images par échographie ultrasonique. L’intégration de tous ces modules avec un module
haptique pouvant simuler les retours d’efforts lors de l’insertion d’aiguilles (développé
par des collègues en génie mécanique), forme l’environnement virtuel proposé. / Prostate cancer is the most common type of cancer in men. It is estimated that one
in six men living up to eighty years will receive the diagnosis. In 1994, the Centre hospitalier
universitaire de Québec (CHUQ) became the first healthcare facility in Canada to
use permanent implants brachytherapy to treat prostate cancer. Since then, thousands
of people benefited from this minimally invasive and very effective treatment.
During brachytherapy, a procedure of one to two hours performed under general
anesthesia, the radiation oncologist uses needles to place radioactive matter in the form
of small seeds directly into the cancerous tissue. The seeds, about the size of a grain of
rice, emit radiation that destroy cells in the target area for about six months after the
operation. They then remain in place permanently, but are harmless for the person.
However, the procedure is not an easy task for the radiation oncologist. In particular,
specialists who aspire to give this kind of treatment, although very well trained and
supervised, can only be trained using human subjects to gain experience, a practice
that may raise ethical issues. We therefore propose the establishment of a virtual reality
environment for training in prostate brachytherapy which would have, for new doctors,
a role similar to flight simulators for aircraft pilots.
In this thesis, we present different algorithms to generate a realistic model of the
prostate and its surrounding environment, the simulation of the physics of organic soft
tissue and of flexible needles, as well as the interaction between them. These algorithms
allow a three-dimensional view of the operation, to which we add an extension that
allows the user to view the operation as images by ultrasonography. The integration
of all these modules with a module that can simulate haptic feedback when inserting
needles (developed by our collegues in mecanical engineering) forms the proposed virtual
environment. / Tableau d'honneur de la FÉSP
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QQLA.2012/28689 |
| Date | 04 1900 |
| Creators | Carette, Alexandre |
| Contributors | Laurendeau, Denis |
| Publisher | Université Laval |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Rights | © Alexandre Carette, 2012 |
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