STAGE - Ingénieur de recherche : IA pour la simulation cardiaque (F/H)

Sujet : Jumeaux numériques basés sur l'IA de la physiologie cardiaque

Dans le contexte d’un consortium, l’organisation “Virtual Twin for Human” de Dassault Systèmes créé des prototypes logiciels pour soutenir l’évolution des pratiques médicales basées sur l’utilisation du jumeau virtuel. Vous ferez partie d’une équipe multidisciplinaire et dynamique, sur des sujets innovants. Vous participerez au processus de réflexion pour créer des représentations pertinentes de l’information à destination des patients et des équipes médicales, en collaboration étroite avec nos partenaires.

Au sein de l’équipe « Cardiology Twin », vous travaillerez sur des projets dédiés à la modélisation et la simulation du cœur. Le jumeau virtuel du cœur d’un patient est personnalisé, descriptif et prédictif, évolue avec l’état de santé du patient, et permet de tester différents scénarios sur la progression de la maladie ou les options de traitement. Ce jumeau virtuel doit également être intégré dans un environnement protecteur pour les données du patient, et pouvoir être accessible aux praticiens. Dans ce contexte, le jumeau virtuel doit pouvoir être créé à partir d’imagerie médicale, simulable en fonction de différentes conditions de maladie et de traitement, et enfin être capable d’afficher des résultats pertinents pour le médecin. Dans un domaine compétitif et en rapide évolution comme celui des jumeaux virtuels du cœur, des innovations spécifiques doivent pouvoir être mises en place, notamment dans le domaine de la simulation numérique.

Les solveurs numériques traditionnels, utilisés pour simuler les différents phénomènes physiques impliqués dans un battement cardiaque (par exemple, électrophysiologie, mécanique cardiaque, dynamique des fluides), fournissent des résultats de haute fidélité mais sont très coûteux en termes de calcul, limitant ainsi leur utilisation dans de nombreux contextes cliniques où le temps est critique.

Vos missions

L’objectif de ce stage est d’étudier et de mettre en œuvre des méthodes basées sur l’Intelligence Artificielle pour accélérer les simulations cardiaques tout en préservant la précision physiologique. Le stagiaire explorera et développera des approches avancées issues de l’état de l’art, notamment les Physics-Informed Neural Networks (PINNs), les graph neural networks (GNNs), les neural operators ou d’autres techniques apparentées.

Vos activités principales seront :

• Réaliser une revue de l’état de l’art des méthodes basées sur l’IA pour la simulation cardiaque.
• Explorer et développer des architectures IA adaptées aux applications cardiaques.
• Accélérer les simulations de la physiologie cardiaque dans des conditions cliniques réalistes.
• Évaluer quantitativement la performance des modèles IA par rapport aux solveurs numériques traditionnels et aux méthodes existantes de pointe.
• Intégrer des données cliniques, lorsque disponibles, afin de produire des jumeaux virtuels à la fois physiologiquement et cliniquement pertinents.