A quantiative approach for the assessment of the pelvic dynamics modeling

Une approche quantiative pour l’évaluation de la modélisation de la dynamique pelvienne

Mehdi Rahim (1) , Marc-Emmanuel Bellemare (1) , Nicolas Pirró (2) , Rémy Bulot (1)

1 LSIS- INSM - Laboratoire des Sciences de l'Information et des Systèmes : Ingénierie Numérique des Systèmes Mécaniques
2 TIMONE - Hôpital de la Timone [CHU - APHM]

Pelvic organ modeling is a main goal towards a better pathophysiological understanding, and further it could help for the preoperative planning. However, the organ modeling faces the problem of determining the soft tissue biomechanical parameters. In the context of pelvic floor diseases, a patient-specific modeling of the pelvic organ dynamics has been performed. The model achieved mainly reproduces the pelvic organ behavior during a strain. In order to correct the organ models used, we propose a methodology to quantitatively assess the accuracy of the simulation. The approach relies on the comparison of the simulated organ behaviors to the corresponding organ behaviors observed on a dynamic mri sequence obtained from the same patient. For this purpose, complementary criteria are presented, they summarize the movements and deformations undergone by the pelvic organs during a strain.

La modélisation des organes pelviens est au coeur d’applications qui permettent une meilleure compréhension de la physiopathologie pelvienne. Elle permet également d’envisager une planification pré-opératoire. La modélisation se heurte néanmoins au problème de la déter- mination des paramètres biomécaniques des tissus mous. Dans le contexte de l’étude des troubles de la statique pelvienne, une modélisation patiente-spécifique de la dynamique des organes pelviens a été réalisée. Le modèle obtenu reproduit globalement le comportement des organes lors d’un effort de poussée. Afin d’améliorer cette modélisation, nous proposons une méthodologie pour l’évaluation quantitative de la précision de la simulation, en comparant les comportements simulés des organes à ceux observés sur une séquence IRM dynamique de la même patiente. Des critères de comparaison sont présentés. Ils caractérisent les mouvements et les déformations subis par les organes pelviens.

Mots clés: medical imaging; Pelvic dynamics; modeling; assessment; dynamic MRI; shape descriptors

Mots clés: modélisation; évaluation; IRM dynamique; descriteurs de forme; Dynamique pelvienne

Domaines: Imagerie médicale; Biomécanique [physics.med-ph]

Mehdi Rahim, Marc-Emmanuel Bellemare, Nicolas Pirró, Rémy Bulot. A quantiative approach for the assessment of the pelvic dynamics modeling. Innovation and Research in BioMedical engineering, 2011, 32 (5), pp.311-315. ⟨10.1016/j.irbm.2011.09.003⟩. ⟨hal-03812651⟩