François Chung, Ph.D.

Tag: simulació per ordinador

Plataforma GIMIAS

Plataforma GIMIAS

Projecte UPF @Barcelona, Espanya (2012). GIMIAS (Graphical Interface for Medical Image Analysis and Simulation) és una plataforma de desenvolupament que té com a objectiu resoldre càlculs relacionats amb imatges biomèdiques i simulacions personalitzades. Aquesta plataforma és extensible mitjançant plugins desenvolupats per a problemes específics. A més, GIMIAS proporciona una plataforma de codi obert per al desenvolupament de prototips de programari.

GIMIAS està especialment dissenyat per a integrar eines del tractament d'imatges mèdiques, de la modelització computacional, dels mètodes numèrics i de la computació gràfica per a proporcionar als desenvolupadors científics i als investigadors una plataforma que els permet crear una àmplia varietat d'eines. L'objectiu de GIMIAS és combinar eines de diferents àrees de recerca i proporcionar així una plataforma de programari per a la investigació multidisciplinària, l'estudi clínic i el desenvolupament de productes comercials.

Algunes de les principals característiques de GIMIAS inclouen:

  • el processament d'imatges multimodals;
  • la creació de models personalitzats;
  • la simulació numèrica;
  • la visualització dels resultats de simulació.

Com a Enginyer de Software Científic dins de l'equip GIMIAS, el meu treball consisteix a desenvolupar, optimitzar, provar i instal·lar solucions de programari per a aplicacions ortopèdiques. Més precisament, sóc responsable del desenvolupament de programari per al projecte MySpine, finançat pel programa FP7 de la UE, i per als projectes 3D-FemOs i VERTEX, finançats per Catalunya i el programa ACC1Ó. MySpine té com a objectiu crear una eina clínica de predicció per a proporcionar als metges l'anàlisi biomecànic personalitzat dels seus pacients. Respecte als projectes 3D-FemOs i VERTEX, tenen com a objectiu millorar tant el diagnòstic de l'osteoporosi com la prevenció de les fractures de maluc (3D-FemOs) i de vèrtebres (VERTEX).

Referències

Article relacionat

VPH 2012 (acta de conferència)

Més informació

GIMIAS – Graphical Interface for Medical Image Analysis and Simulation
MySpine

Mines 2012 - Article de revista especialitzada

Mines 2012 – Article de revista especialitzada

Publicació

François Chung; De l'imagerie médicale à la médecine du futur; Mines Revue des Ingénieurs, 458, pp. 53-56, 2012.

Abstract

Depuis ses débuts, l'imagerie médicale a pour objectif de fournir aux radiologues des images médicales afin de les aider dans leur diagnostic. Avec l'avancée des techniques d'acquisition, les radiologues se retrouvent à analyser des images de plus en plus complexes et dans des quantités de plus en plus importantes. Du côté de la recherche, cela se traduit par une collaboration entre physique médicale, radiologie et imagerie médicale. Les physiciens ont pour objectif d'améliorer la qualité et la résolution des images médicales. Ces améliorations permettent d'aider les radiologues dans leur diagnostic et à la communauté de l'imagerie médicale de pouvoir extraire des informations plus précises. Cette collaboration permet non seulement d'avancer dans les sciences médicales (ex. étude de l'anatomie et physiologie), mais également dans les applications cliniques (ex. détection de maladies et planification de thérapie).

Referències

Publicació

L'Ing. 2012 - Article de revista especialitzada

L’Ing. 2012 – Article de revista especialitzada

Publicació

François Chung; L'imagerie médicale: Un domaine d'ingénieurie et de recherche au service de la société; L'Ing., 17, pp. 10-12, 2012.

Abstract

Depuis ses débuts, l'imagerie médicale a pour objectif de fournir aux radiologues des images médicales afin de les aider dans leur diagnostic. Avec l'avancée des techniques d'acquisition, les radiologues se retrouvent à analyser des images de plus en plus complexes et dans des quantités de plus en plus importantes. Du côté de la recherche, cela se traduit par une collaboration entre physique médicale, radiologie et imagerie médicale. Les physiciens ont pour objectif d'améliorer la qualité et la résolution des images médicales. Ces améliorations permettent d'aider les radiologues dans leur diagnostic et à la communauté de l'imagerie médicale de pouvoir extraire des informations plus précises. Cette collaboration permet non seulement d'avancer dans les sciences médicales (ex. étude de l'anatomie et physiologie), mais également dans les applications cliniques (ex. détection de maladies et planification de thérapie).

Referències

3D Anatomical Human

3D Anatomical Human

Projecte INRIA @Ginebra, Suïssa (2010). El projecte 3D Anatomical Human (3DAH) és una xarxa europea d'investigació i de capacitació (RTN) de tipus Marie Curie. L'objectiu és incrementar el desenvolupament de tecnologies i de coneixement al voltant de les representacions virtuals del cos humà per a aplicacions mèdiques interactives. Més específicament, la xarxa té com a objectiu desenvolupar models 3D realistes i funcionals del sistema múscul-esquelètic.

Les principals àrees de recerca són:

  • anàlisi del control motor: simulació del sistema de l'extremitat inferior;
  • infografia: simulació eficaç dels humans;
  • biomecànica: caracterització tissular precisa i simulació mecànica;
  • processament d'imatges: modelatge d'òrgans a partir d'imatges;
  • ortopèdia: resolució de determinats problemes patològics.

Els socis d'aquest projecte són:

  • AAU - Aalborg Universitet (DK);
  • CRS4 - Centro di Ricerca, Sviluppo e Studi Superiori in Sardegna (IT);
  • EPFL - École Polytechnique Fédérale de Lausanne (CH);
  • INRIA Sophia-Antipolis - Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (FR);
  • UNIGE - Université de Genève (CH);
  • UCL - University College London (UK);
  • VUB - Vrije Universiteit Brussel (BE).

En aquest projecte, la meva feina consisteix a segmentar les estructures anatòmiques del membre inferior (p. ex. músculs, ossos i lligaments) a partir d'imatges per ressonància magnètica (IRM) estàtiques i dinàmiques. A causa de la variabilitat d'aquestes estructures, la segmentació es porta a terme mitjançant la combinació d'un registre no rígid de la imatge amb una segmentació basada en models deformables.

Referències

Articles relacionats

TVC 2011 (article de revista científica)
CBM 2009 (acta de conferència)
MICCAI 2009 (acta de conferència)

Més informació

3DAH – 3D Anatomical Human
INRIA Sophia-Antipolis – Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique

CBM 2009 - Acta de conferència

CBM 2009 – Acta de conferència

Publicació

Tobias Heimann, François Chung, Hans Lamecker, Hervé Delingette; Subject-specific ligament models: Towards real-time simulation of the knee joint; CBM 2009: Computational Biomechanics for Medicine IV, London, 2009.

Abstract

We present an efficient finite element method to simulate a transversely isotropic non-linear material for ligaments. The approach relies on tetrahedral elements and exploits the geometry to optimize computation of the derivatives of the strain energy. To better support incompressibilty, deviatoric and dilational responses are uncoupled and a penalty term controls volume preservation. We derive stress and elasticity tensors required for implicit solvers and verify our model against the FEBio software using a variety of load scenarios with synthetic shapes. The maximum node positioning error for ligament materials is < 5% for strains under physiological conditions. To generate subject-specific ligament models, we propose a novel technique to estimate fiber orientation from segmented ligament geometry. The approach is based on an automatic centerline extraction and generation of the corresponding diffusion field. We present results for a medial collateral ligament segmented from standard Magnetic Resonance Imaging (MRI) data. Results show the general viability of the method, but also the limitations of current MRI acquisitions. In the future, we hope to employ the presented techniques for real-time simulation of knee surgery.

Paraules clau

  • knee
  • ligament
  • real-time
  • simulation

Referències

Publicació

Article relacionat

3D Anatomical Human (projecte INRIA)