Thèse de Lingxiao Xun

Modélisation et commande de l'implant cochléaire actif

Selon les statistiques de l'Organisation Mondiale de la Santé, plus de 5 % de la population mondiale souffre d'une perte auditive incapacitante. Les appareils auditifs sont assez efficacement utilisés pour les personnes partiellement sourdes. Cependant, bien qu'efficaces pour les pertes auditives partielles, les appareils auditifs traditionnels sont souvent insuffisants pour les individus atteints de surdité sévère. Dans de tels cas, la chirurgie d'implant cochléaire apparaît comme une solution préférable. Néanmoins, l'implantation manuelle traditionnelle se heurte aux complexités de l'anatomie humaine et aux subtilités des procédures. Parmi les principaux défis se trouvent les risques d'endommager des structures sensibles comme le nerf facial et la propension de la rangée d'électrodes à se plier dans la cochlée, entravant une implantation complète. Malgré la précision des techniques manuelles, la visibilité limitée et la forte dépendance à la stabilité et à l'expertise du chirurgien comportent intrinsèquement des risques. Ces dernières années, des avancées significatives ont été réalisées dans la technologie des implants cochléaires, notamment en matière de modélisation mécanique, de simulation et de contrôle. Cependant, des défis tels que la complexité computationnelle et la précision de la simulation persistent. Cette thèse détaille des progrès substantiels dans la technologie des Implants Cochléaires Actifs (ACI). Dans cette thèse, nous introduisons d'abord un nouveau modèle électronique et mécanique pour la rangée d'électrodes de l'implant cochléaire, en utilisant la théorie des tiges de Cosserat. Deuxièmement, nous introduisons un modèle de dynamique de contact novateur pour l'implant cochléaire, basé sur la théorie de Cosserat. Enfin, cette thèse développe une loi de commande optimale basée sur le nouveau modèle électro-mécanique, qui permet un contrôle avancé de suivi de trajectoire couplé à plusieurs entraînements. Des tests rigoureux à travers des expériences et des simulations confirment sa robustesse et sa fiabilité, marquant un pas en avant dans l'amélioration de la précision et de la sécurité des procédures d'implant cochléaire.

Jury

M. Brahim TAMADAZTE Sorbonne Université Rapporteur, M. Guillaume LAURENT ENSMM Rapporteur, M. Philippe POIGNET Université de Montpellier Examinateur, Mme Rosane USHIROBIRA INRIA Lille Examinatrice, M. Gang ZHENG INRIA Lille Co-directeur de thèse, M. Alexandre KRUSZEWSKI Centrale Lille Directeur de thèse .

Thèse des équipes DEFROST et VALSE soutenue le 14/03/2024