Doctorat

Modélisation et commande des systèmes de manipulation magnétique sans contact.
Vers l’amélioration du diagnostic en endoscopie digestive.

Résumé

Les techniques de diagnostic actuellement utilisées en endoscopie digestive ne permettent pas une observation complète et précise de l’intestin grêle. Les capsules endoscopiques tentent de répondre à cette problématique, mais le médecin n’a aucune maîtrise de leur déplacement une fois qu’elles sont avalées par les patients.

Dans ce contexte, les travaux développés dans cette thèse portent sur l’utilisation des champs magnétiques afin de manipuler un objet (comme une capsule) sans contact sur un large espace de travail. Pour cela, nous étudions les systèmes de manipulation magnétique à électroaimants mobiles.

Nous étudions dans un premier temps la manière de modéliser le champ magnétique créé par un électroaimant. Nous développons un modèle hybride (analytique recalé sur des mesures) prenant en compte le noyau ferromagnétique des électroaimants.

Dans un second temps, nous nous intéressons à un système générique de manipulation magnétique, composé de n électroaimants pouvant se déplacer dans tout l’espace. Nous développons un modèle de ce système, en intégrant les mobilités de chacun des électroaimants. Ce modèle est ensuite linéarisé, ce qui nous permet d’introduire une commande linéarisante. Cette commande permet une gestion indépendante du déplacement de chacun des électroaimants, ainsi que du courant qui les traverse.

Enfin, les développement théoriques sont testés en simulation et sur un dispositif expérimental de notre conception.

Mots-clés

Magnétisme, modélisation électromagnétique, commande linéarisante, manipulation sans contact

Vous trouverez ici ma thèse de doctorat

Post-doc

Évaluation clinique de robots de ponction

Mes recherches de post-doc portent sur deux robots médicaux : LPR et Prosper. Ces robots ont été développés au laboratoire TIMC-IMAG. Leur but est de :

• aider le radiologue à effectuer une ponction percutannée dans la poitrine ou l'abdomen sous scanner (CT) ou IRM (projet LPR);
• assister l'urologue durant la curiethérapie ou la biopsie de la prostate (projet Prosper).

Dans ce contexte, j'ai mis en place une approche qualité et des protocoles pour évaluer les capacités de ces robots aussi bien dans des conditions de laboratoire que dans des conditions cliniques, c'est-à-dire sur des patients et/ou des volontaires.

Ceci implique les travaux suivants :

• conception et fabrication de fantômes réalistes ;
• conception et fabrication de pièces pour les robots ;
• programmation des robots (en C++ avec CamiTK) ;
• tests intensif des robots (incluant précision, CEM, stérilisation, etc.) ;
• documentation réglementaire et suivi qualité (AMDEC, analyse de risques, etc.) ;
• évaluation clinique du robot LPR sur des volontaires en IRM ;
• etc.

La vidéo ci-après présente les essais cliniques du système LPR sur des volontaires sains dans un IRM.