STAGE - Ingénieur.e Recherche - Évaluation comparative de la modélisation et de la simulation cardiaques (F/H)

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 Science », 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.

Vos missions

L'objectif principal du stage est de vérifier et de valider des simulations cardiaques (électriques, mécaniques, valvulaires, hémodynamiques, etc.) afin de s'assurer que les solveurs numériques résolvent correctement les équations appropriées. Par la suite, des modélisations et des simulations personnalisées seront réalisées à partir de données issues de l'imagerie, permettant d'étudier au préalable les interventions potentielles. Pour cela, les données d'image du patient sont utilisées de deux manières :

1. Pour obtenir une représentation géométrique statique du cœur à partir des données d'image. Cette représentation géométrique peut être obtenue par une déformation d’un modèle générique, soit par construction directe à partir des segmentations des images 3D.
2. Pour déformer cette représentation géométrique statique du cœur comme cela se produit par le cœur du patient. Pour intégrer ce mouvement, il est nécessaire d'extraire des informations fonctionnelles des images médicaux. Ces informations peuvent être dérivées de données d'ultrason B-mode ou Doppler et intégrées à l'image par des techniques d'assimilation de données.

Les missions de ce stage comprennent :

• Faire l’analyse de l’état de l’art concernant les jumeaux numériques cardiaques et les tests de référence (benchmarks) disponibles.
• Reproduire les tests de référence pour évaluer les performances du solveur
• À partir des données d'image, construire une représentation 3D du cœur d'un ou plusieurs patients
• Donner un mouvement cohérent du cœur reconstruit, tel qu'observé sur les données d'image, avec une ou plusieurs techniques d'assimilation de données
• Vérifier la physiologie des résultats simulés
• Valider le modèle avec des données cliniques
• Intégrer vos méthodes et algorithmes au sein des fonctionnalités développées par le reste de l'équipe