Simulation biomécanique de la descente foetale sans trajectoire théorique imposée
Résumé
A l’heure actuelle, le geste médical de l’accouchement est appris par les obstétriciens en réalisant de réels accouchements
sous l’oeil attentif d’un expert. Ce geste devient plus compliqué lors des accouchements instrumentés,
c’est-à-dire nécessitant l’utilisation de forceps ou de ventouses. L’utilisation d’un simulateur d’accouchement
polyvalent prenant en compte différents cas anatomiques et pathologiques permettrait ainsi de compléter la formation
des obstétriciens en améliorant la prise en charge de la parturiente. La réalisation d’un tel outil d’apprentissage
peut reposer sur une partie logicielle, permettant la visualisation du comportement du foetus en interaction
avec les organes de la parturiente (utérus, abdomen, bassin mou et osseux), et le calcul des efforts produits. Notons
qu’en dehors des simulateurs basés sur un mannequin robotisé, qui sont disponibles dans le commerce, très
peu d’outils de formation basés sur le calcul numérique des efforts produits ont été élaborés. Et malheureusement,
tous ces simulateurs évaluent les forces d’expulsion de l’accouchement en imposant une trajectoire foetale
pré-calculée. Ils ont ainsi des possibilités assez limitées et ne répondent pas aux exigences de polyvalence décrites
ci-dessus. Par ailleurs, de nombreux travaux de recherches visent à simuler avec précision les effets de
l’accouchement sur le dysfonctionnement du plancher pelvien et sur le prolapsus des organes, en se concentrant
notamment sur les dommages causés aux muscles releveurs de l’anus. Mais ces modèles basés sur la méthode des
éléments finis, ne prennent pas en considération l’ensemble des organes pelviens impliqués dans le processus de
l’accouchement.
Pour concilier l’exactitude des résultats et des temps de calcul interactifs, nous proposons une approche qui se
situe entre les deux classes de travaux décrits ci-dessus afin d’effectuer une simulation réaliste de la descente du
foetus au cours de l’accouchement. Dans cet article nous présentons la première étape de ce travail en mettant
l’accent sur la modélisation géométrique et biomécanique des principaux organes impliqués. A ce stade, afin de
vérifier l’exactitude de notre hypothèse, nous utilisons la méthode des éléments finis, en raison de sa fiabilité, sa
précision et sa stabilité. La prochaine étape de notre travail portera sur l’optimisation de la simulation numérique
pour obtenir du temps interactif afin de permettre son couplage avec un dispositif haptique.
sous l’oeil attentif d’un expert. Ce geste devient plus compliqué lors des accouchements instrumentés,
c’est-à-dire nécessitant l’utilisation de forceps ou de ventouses. L’utilisation d’un simulateur d’accouchement
polyvalent prenant en compte différents cas anatomiques et pathologiques permettrait ainsi de compléter la formation
des obstétriciens en améliorant la prise en charge de la parturiente. La réalisation d’un tel outil d’apprentissage
peut reposer sur une partie logicielle, permettant la visualisation du comportement du foetus en interaction
avec les organes de la parturiente (utérus, abdomen, bassin mou et osseux), et le calcul des efforts produits. Notons
qu’en dehors des simulateurs basés sur un mannequin robotisé, qui sont disponibles dans le commerce, très
peu d’outils de formation basés sur le calcul numérique des efforts produits ont été élaborés. Et malheureusement,
tous ces simulateurs évaluent les forces d’expulsion de l’accouchement en imposant une trajectoire foetale
pré-calculée. Ils ont ainsi des possibilités assez limitées et ne répondent pas aux exigences de polyvalence décrites
ci-dessus. Par ailleurs, de nombreux travaux de recherches visent à simuler avec précision les effets de
l’accouchement sur le dysfonctionnement du plancher pelvien et sur le prolapsus des organes, en se concentrant
notamment sur les dommages causés aux muscles releveurs de l’anus. Mais ces modèles basés sur la méthode des
éléments finis, ne prennent pas en considération l’ensemble des organes pelviens impliqués dans le processus de
l’accouchement.
Pour concilier l’exactitude des résultats et des temps de calcul interactifs, nous proposons une approche qui se
situe entre les deux classes de travaux décrits ci-dessus afin d’effectuer une simulation réaliste de la descente du
foetus au cours de l’accouchement. Dans cet article nous présentons la première étape de ce travail en mettant
l’accent sur la modélisation géométrique et biomécanique des principaux organes impliqués. A ce stade, afin de
vérifier l’exactitude de notre hypothèse, nous utilisons la méthode des éléments finis, en raison de sa fiabilité, sa
précision et sa stabilité. La prochaine étape de notre travail portera sur l’optimisation de la simulation numérique
pour obtenir du temps interactif afin de permettre son couplage avec un dispositif haptique.