Dissertations / Theses: 'Contraste dynamique'

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Pauzin, Marie-Christine. "Modélisation du comportement dynamique d'un agent de contraste ultrasonore." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00430076.

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Abstract:

Les agents de contraste ultrasonore (ACU) sont des microbulles de gaz contenues dans une enveloppe biocompatible. Injectés par voie intraveineuse, ils permettent d'améliorer le contraste échographique. La mise au point de nouvelles techniques d'imagerie utilisant les ACU nécessite une connaissance fine de leur comportement dynamique. Un état de l'art comparatif des modèles théoriques, illustrés de résultats numériques, a motivé une étude du caractère non linéaire des équations de Rayleigh-Plesset, Hoff, et Marmottant. Les courbes amplitude-fréquence, obtenues à l'aide du logiciel MANLAB suite à la mise sous forme quadratique des équations, révèlent le caractère mollissant d'un ACU et permettent de quantifier l'influence de l'amortissement visqueux et de l'amplitude de l'excitation acoustique sur la réponse d'un ACU. Un modèle éléments finis (COMSOL MultiphysicsTM) est ensuite proposé pour évaluer la fréquence de résonance d'un ACU (dont l'enveloppe est modélisée par un corps viscoélastique) placé soit dans un milieu fluide infini, soit dans un milieu fluide semi-infini (présence d'une paroi rigide). Les résultats obtenus en milieu infini sont en accord avec ceux issus des modèles théoriques, validant ainsi le modèle numérique. Des études paramétriques ont été effectuées afin d'étudier l'influence du rayon de l'objet et des paramètres de l'enveloppe sur la fréquence de résonance. En présence d'une paroi, il a été mis en évidence que plus l'ACU est proche de celle-ci, plus sa fréquence de résonance diminue. Ce comportement est confirmé par les résultats expérimentaux parus récemment dans la littérature.

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Van, der Grinten Maurits. "Diffusion des neutrons aux petits angles. Variation de contraste par polarisation dynamique." Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112213.

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Abstract:

Le sujet de cette these est la variation de contraste par polarisation dynamique appliquee a la diffusion des neutrons. On a etudie la conformation des polymeres pour trois systemes modeles: un homopolymere en solution (du polystyrene (ps) dans de l'otp), un block-copolymere en solution (du psh-psd (dh) dans de l'otp) et un melange de deux homopolymeres differents dans une solution (du ps et du polydichlorophosphazene (pclpn) dans du toluene). La diffusion du homopolymere ps en solution a ete ajustee par une fonction debye avec un rayon de giration correspondant a celui d'un polymere en bon solvant. La diffusion du block-copolymere dh en solution a montre l'influence du facteur de contraste d'interference negative a polarisation negative. A polarisation positive le contraste etait trop faible pour pouvoir voir la forme de la diffusion du polymere. La diffusion du dh a ete ajustee avec les fonctions de diffusion connues pour des polymeres en bon solvant avec une statistique du marche au hasard. Le systeme du melange de deux homopolymeres differents en solution nous a permis d'etudier l'interference entre les differentes especes de homopolymeres. La conformation des deux polymeres ps (masse5000) et pclpn (polydisperse) a change par rapport a la situation des memes polymeres en solution separee. Le rayon de giration du ps comme du pclpn a augmente dans le melange. Par ailleurs on a observe la fonction de structure d'interference entre le ps et le pclpn, qui etait negative, dans le meme domaine de q que les fonctions de structure des polymeres eux-memes. La distance moyenne entre les deux homopolymeres est du meme ordre que leur rayon de giration. On a une configuration ou les differents homopolymeres sont tres proches l'un de l'autre comme ce serait le cas par exemple dans une situation ou le pclpn entoure le ps. En conclusion on peut dire qu'on est arrive a mesurer les fonctions de structure intra et inter-moleculaire des polymeres en solution avec du contraste engendre par la polarisation dynamique. Pour le homopolymere et le block-copolymere en solution, les resultats sont en accord avec les theories connues pour des polymeres en bon solvant. Les homopolymeres dans le melange ont montre une augmentation de rayon de giration par rapport aux memes homopolymeres separes en solution

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Abe, Lyu. "Imagerie à haute dynamique : coronographie à contraste de phase et détecteurs spécifiques." Nice, 2002. http://www.theses.fr/2002NICE5733.

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Abstract:

La confirmation dans les années 1990 de l'existence de planètes extra-solaires a lancé un véritable challenge aux astronomes dont le but est désormais de pouvoir détecter directement ces objets et de déterminer leur nature physique. Les performances requises en termes d'imagerie à haute dynamique sont de plusieurs dizaines de millions, objectif qui n'a encore jamais été atteint. Pour ce faire j'ai mené une réflexion globale sur ce thème d'imagerie à haute dynamique au travers de coronographie et des détecteurs spécifiques. La première partie du manuscrit est consacrée à la conception de caméras à comptage de photon utilisant des capteurs CCD de 800 par 600 pixels et à une cadence de lecture de 100 images par seconde. Ces développements s'inscrivent surtout dans le contexte de l'observation au sol d'objets faibles, en particulier pour la coronographie stellaire, et aussi dans le domaine de l'interférométrie optique à longue base, là où le temps caractéristique d'évolution de la turbulence atmosphérique n'est que de quelques millisecondes dans le spectre visible. L'exploitation de ces caméras sur l'interféromètre GI2T/REGAIN a permis de valider mon travail au travers de programmes scientifiques dont je présente les objectifs et les résultats. La seconde partie est plus spécifiquement consacrée à la coronographie avec l'étude et le développement du coronographe à couteau de phase dont le but ultime est de pouvoir "annuler" ou rejeter la lumière provenant d'une étoile pour pouvoir observer un compagnon faible en orbite autour d'elle. Cet instrument est théoriquement compatible avec la détection directe de planètes extra-solaires en termes de rapport d'intensité (plusieurs dizaines de million). Afin de valider le principe physique de ce concept, j'ai réalisé un prototype monochromatique du coronographe dont j'expose les résultats et extrapole sur les possibilités d'achromatisation en vue d'observations au sol
The existence of extra-solar planets was confirmed in the years 1990, and it is now challenging for astronomers to be able to directly observe them and determine their physical nature. The required performance in terms of high dynamic range imaging is about several tens of million, which has never been reached yet. In order to attain this goal, I have carried out a global reflection on this high dynamic range imaging theme through coronagraphy and specific detectors. The first part of this document is dedicated to the design of photon counting cameras using 800 by 600 pixels CCD with a frame rate of 100 images per second. These developments come within the scope of ground-based observations, especially for stellar coronagraphy and optical long baseline interferometry where the atmospheric turbulence coherence time is only about a few milliseconds in the visible spectrum. The operation of these cameras on the GI2T/REGAIN interferometer could validate my work through scientific programs for which I present the goals and obtained results. The second part more specifically focuses on coronagraphy with the study and the development of the phase knife coronagraph which ultimate goal is to "null" or reject the light from a distant star, so as to detect a faint orbiting companion. This instrument is theoretically compatible with the direct observation of extra-solar planets in terms of intensity ratio (several tens of million). In order to validate the physical principle of this concept, I have built a monochromatic laboratory prototype of this coronagraph, for which I give the obtained performance and extrapolate on the achromatisation possibilities aiming future ground-based observations

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Rochefort, Ludovic de. "Imagerie dynamique et vélocimétrie IRM des gaz hyperpolarisés." Paris 11, 2006. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00083287.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre du projet RNTS R-MOD qui visait le développement d'un simulateur morpho-fonctionnel des voies respiratoires. Des méthodes de visualisation et de quantification de flux gazeux pulmonaires par IRM des gaz hyperpolarisés (GHP) ont été développées pour pouvoir valider les résultats du simulateur. Pour atteindre cet objectif, un système adapté à l'environnement spécifique de l'IRM a été développé pour permettre l'administration de GHP de manière contrôlée, et différentes approches d'imagerie du flux de GHP ont été explorées. La 1ère approche est basée sur de l'imagerie dynamique de l'inspiration de GHP. Ce type d'expérience est analysé. L'évolution du phénomène est trop rapide pour être observée correctement avec les techniques actuelles. Néanmoins, un état d'équilibre dynamique de la répartition spatiale de l'aimantation dans les poumons lors d'inspirations en régime stationnaire est observable. Les paramètres dont dépend cet équilibre et une partie de ce qui peut être quantifié par le biais de ce type d'expérience ont été formalisés et les concepts introduits ont été validés par différentes expériences d'imagerie dynamique. La 2ième approche, quantitative, est basée sur la vélocimétrie par contraste de phase combinée à l'imagerie radiale rapide. D'abord validée quantitativement sur des fantômes d'écoulement connus (tube droit, coude, bifurcation), la technique a ensuite été appliquée sur un modèle réaliste d'arbre bronchique et comparée à une simulation numérique des écoulements. Les 3 composantes de la vitesse ont été mesurées en environ 1 s avec une résolution spatiale du mm et une précision du cm·s-1. Enfin, la faisabilité in vivo de la mesure de vitesse dans les voies aériennes pulmonaires a été démontrée dans la trachée lors d'une inspiration. Cet outil de caractérisation des écoulements à l'aide de l'IRM des GHP ouvre des voies prometteuses aussi bien pour la physique des écoulements que pour les applications médicales
This work is part of a French project called R-MOD that aims at the development of a morpho-functional simulator of the upper and central airways. Here, hyperpolarized gas (HPG) MRI methods to visualize and quantify gas flows were developed to test the predictions of the simulator. To reach this goal, a dedicated MR-compatible device was built to administrate HPG in a controlled way and different imaging strategies were evaluated. A first qualitative approach was based on dynamic imaging of a HPG inspiration. An analysis of this type of experiment was achieved. The temporal evolution of the phenomenon is too high to be correctly imaged with the state-of-the-art techniques. Nevertheless, spatial distribution of the magnetization within the lung reaches an equilibrium state during a stationary inspiration. This equilibrium state depends on parameters that were explored both theoretically and experimentally through several dynamic imaging techniques. A second approach, more quantitative, is based on phase-contrast velocimetry combined with rapid radial imaging. The technique was first validated on known flow patterns (straight, curved and bifurcating pipes) and then applied on a realistic bronchial tree reconstructed from medical images and compared to computational fluid dynamics simulations. The 3 velocity components were measured within about 1 s, with 1-mm spatial resolution, and a precision of 1cm·s-1. Finally, in vivo feasibility was shown on a human trachea during an inhalation. This flow characterization technique based on HPG MRI is a promising tool for fluid dynamics studies and for related medical applications

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Lasoroski, Aurélie. "Etude de complexes de gadolinium d’intérêt pour l’IRM : simulations ab-initio et propriétés magnétiques." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066216.

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Abstract:

Lors d’examens IRM des agents de contraste sont utilisés afin d’affiner les diagnostics. Ces agents sont constitués d’un ion paramagnétique, la plupart du temps le gadolinium, chélaté par un ligand linéaire ou macrocyclique afin d’éviter tout relargage et donc toute toxicité. Dans cette thèse, nous étudions les propriétés magnétiques de complexes de gadolinium. Ces propriétés magnétiques influencent la relaxation d’une molécule d’eau coordinée à l’ion central, relaxation à l’origine des contrastes visibles sur les images IRM. Nous nous sommes intéressés à l’agent de contraste commercial ProHance ainsi qu’à des systèmes dérivés. Après avoir réalisé des simulations de dynamique moléculaire ab initio des espèces à étudier, et les avoir analysées, nous avons sur ces systèmes des calculs de structure électronique explicitant les interactions hyperfines en jeu au sein du système, ainsi que le Zero-Field Splitting. Il a ainsi été possible de définir un tenseur hyperfin moyen pour chacun des systèmes étudiés. De plus, une décomposition du terme en fonction de variables collectives géométriques a permis d’expliciter l’origine des fluctuations rapides du tenseur hyperfin dans le cas du ProHance. Enfin, le ZFS a été décomposé en un terme dit transitoire et un terme dit statique. Ceci permettra par la suite de modéliser la relaxation électronique des systèmes étudiés et la relaxation du proton de la molécule d’eau coordinée
Currently MRI exams use contrast agents to enhance contrast imaging and so diagnostics. A contrast agent is most of the time a gadolinium complex in which a chelate ligand is used to avoid Gd release, thus preventing toxic ion to spread in patient’s body. In this thesis we studied magnetic properties of gadolinium complexes that affect the relaxation of a water molecule coordinated to Gd, which is the source of contrast imaging. We focused on the commercial contrast agent ProHance, and some derivatives. The first step was to compute ab initio molecular dynamics of the different systems and analyse them. Then we calculated using quantum chemistry hyperfine interaction and Zero-Field Splitting. The analysis of hyperfine tensors was achieved for each system, and average terms were estimated. The origin of tensors’ fast fluctuations in ProHance system was identified thanks to geometrical collectives variables decomposition. ZFS was decomposed into two contributions: static and transient. We can now set up from ab initio all the necessary ingredients for modeling the electronic relaxation time and then the water coordinated molecule proton relaxation for each of the studied systems

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Yerly, Fabrice. "Simulation de la structure et de la dynamique d'agents de contraste pour l'imagerie médicale par résonance magnétique /." [S.l.] : [s.n.], 2003. http://library.epfl.ch/theses/?nr=2834.

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De, Rochefort Ludovic. "Imagerie dynamique et vélocimétrie IRM des gaz hyperpolarisés." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00083287.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre du projet RNTS R-MOD qui visait le développement d'un simulateur morpho-fonctionnel des voies respiratoires. Des méthodes de visualisation et de quantification de flux gazeux pulmonaires par IRM des gaz hyperpolarisés (GHP) ont été développées pour pouvoir valider les résultats du simulateur.
Pour atteindre cet objectif, un système adapté à l'environnement spécifique de l'IRM a été développé pour permettre l'administration de GHP de manière contrôlée, et différentes approches d'imagerie du flux de GHP ont été explorées.
La 1ère approche est basée sur de l'imagerie dynamique de l'inspiration de GHP. Ce type d'expérience est analysé. L'évolution du phénomène est trop rapide pour être observée correctement avec les techniques actuelles. Néanmoins, un état d'équilibre dynamique de la répartition spatiale de l'aimantation dans les poumons lors d'inspirations en régime stationnaire est observable. Les paramètres dont dépend cet équilibre et une partie de ce qui peut être quantifié par le biais de ce type d'expérience ont été formalisés et les concepts introduits ont été validés par différentes expériences d'imagerie dynamique.
La 2ième approche, quantitative, est basée sur la vélocimétrie par contraste de phase combinée à l'imagerie radiale rapide. D'abord validée quantitativement sur des fantômes d'écoulement connus (tube droit, coude, bifurcation), la technique a ensuite été appliquée sur un modèle réaliste d'arbre bronchique et comparée à une simulation numérique des écoulements. Les 3 composantes de la vitesse ont été mesurées en environ 1 s avec une résolution spatiale du mm et une précision du cm•s-1. Enfin, la faisabilité in vivo de la mesure de vitesse dans les voies aériennes pulmonaires a été démontrée dans la trachée lors d'une inspiration.
Cet outil de caractérisation des écoulements à l'aide de l'IRM des GHP ouvre des voies prometteuses aussi bien pour la physique des écoulements que pour les applications médicales.

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Cwiek, Bellomo Ewa. "La dynamique des contrastes dans la construction romanesque chez Fred Vargas." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM3074.

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Abstract:

Construit sur un réseau de contrastes, le monde romanesque de Fred Vargas arbore le masque de la fiction policière. Les meurtres au présent cachent les meurtrissures de l’amour au passé. Médiateur entre ces pôles diégétiques, la passion du personnage vargassien fait faillir les règles du jeu que lui impose le monde. Car derrière les apparences civilisées perdure l’ordre originel de Nature : la prédation. Face à son échec, le personnage doit relever un défi qui transforme son enquête sur le crime en une quête identitaire. Choisir la transgression ou le sacrifice de soi décide de sa chute ou du resurgissement de sa dignité. Superposant l’intrigue et l’Histoire, le hic et nunc diégétique confère au personnage le rôle de trait d’union entre les Ici et les Ailleurs identitaires adverses. L’enquête approche la psyché du meurtrier et de l’enquêteur, reconstituant l’interaction de l’individu et du monde précisé en tant que son chronotope synchronique et diachronique. La relation entre l’homme et ses Autres révèle la personne derrière le personnage. La confrontation de l’animal humain aux animaux réels et mythifiés, remet en question les frontières entre l’identité et l’altérité. Le réel meurtrier s’avère incarner un des masques de l’imaginaire, tandis que l’imaginaire, érigé en idéal de l’humanité, devient une réalité à conquérir au prix du sacrifice de soi, et dévoile la polyvalence des réalités de l’échec et l’accomplissement. L’analyse du jeu de miroirs entre l’opposition et la complémentarité conclut à l’union des contraires qui fait coexister l’horreur et le sublime, l’amour et la mort dans le couple d’opposés que forment l’homme et le monde
Built on a network of contrasts, the romantic world of Fred Vargas bears the mask of detective fiction.The murders of the present hide the bruises of love in the past.Mediator between these diegetic poles,the passion of Vargas’s character breaches the rules of the game that is imposed on him by the world.For behind these civilized appearances ,the original order continues:predation. Confronted by his failure,the character must take up a challenge that will transform his investigation in a quest for identity. Selecting either transgression or self-sacrifice will determine whether he collapses or reappears with his dignity.Converging the plot and the Story, the diegetic here and now bestows upon the character the role of linking the Here and Elsewhere, and adverse identities. The enquiry approaches, the psyche of the murderer and the investigator, reconstituting the interaction between the individual and the world, defined as its synchronic and diachronic chronotope. The relationship between humans and their Others reveals the person behind the character.The confrontation between the human animal and real and mythologized animals challenges the borders between identity and otherness.The real murderer turns out to embody one of the masks of the imagination, while the imagination, established as an ideal of humanity, becomes a reality to conquer at the price of self-sacrifice, and reveals how flexible the realities of failure and fulfillment can be. Analysing the mirror effect between opposition and complementarity accentuates the union of opposites that create the coexistence of horror and the sublime, and love and death in the dichotomy that make up mankind and the world

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Viverge, Kevin. "Modèle de plaques stratifiées à fort contraste : application au verre feuilleté." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSET005/document.

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Abstract:

Le verre feuilleté est constitué de deux ou plusieurs feuilles de verre assemblées par une ou plusieurs couches de polymères viscoélastiques intermédiaires qui sont à l’origine des interactions entre les mécanismes de cisaillement, de flexion locale et de flexion globale qui régissent le comportement d’ensemble du verre feuilleté. Dans ces travaux, nous proposons un modèle de plaques dites "fortement contrastées" intégrant ces différents mécanismes et leur couplage. Dès lors qu’il existe une séparation d’échelle entre l’épaisseur de la plaque et la taille caractéristique des variations des champs cinématiques, la méthode des développements asymptotiques est applicable pour l’étude des stratifiées. Le comportement effectif de la plaque est dérivé de la loi de comportement 3D des matériaux, associée à une formulation de développements asymptotiques et à une mise à l’échelle appropriée du contraste de rigidité entre les couches raides de verre et des couches souples de polymère viscoélastique. Le procédé fournit une formulation explicite et cohérente, intégrant les efforts duaux des descripteurs macroscopiques (équations constitutives), les équations d’équilibres hors-plan et dans le plan et les différentes lois de comportements du stratifié. Le modèle est d’abord construit dans le cas d’une plaque de verre feuilleté à 2 couches raides puis différents cas de chargements statiques et dynamiques sont appliqués. Il est ensuite étendu aux plaques à 3 couches raides puis généralisé aux plaques à N couches raides. Des campagnes expérimentales sont mises en place pour valider les modèles obtenus. Enfin un cas d’étude de dimensionnement de plancher en verre feuilleté est proposé
Widely used in recent years, the glass material makes it possible to erect light, aesthetic and resistant structures, in particular with glass lamination method, which consists in assembling two or more sheets of glass by one or more intermediate viscoelastic polymers layer. These viscoelastic interface layers are the source of interactions between the shear, the local bending and the global bending mechanisms that govern the overall behavior of laminated glass. For an optimal dimensioning and an accurate determination of the different fields, we propose a "highlycontrasted" plates model encapsulating these different mechanisms and their coupling. As long as a scale separation between the plate thickness and the caracteristic size of kinematics field variations exists, the asymptotic expansion method can be applied for the study of laminates. The effective plate behaviour is derived from the 3D constitutive law of the materials combined with an asymptotic expansion formulation and an appropriate scaling the tiffness contrast between stiff glass layers and soft viscoelastic polymer layers. The method provides a synthetic and consistent formulation, integrating the dual efforts of the macroscopic descriptors, in-plane and out-of-plane balance equations and the constitutive laws of the laminate. First the model is developped for a 2 stiff layers laminated glass plates, then different static and dynamic loading cases are applied. It is then extended to plates with 3 stiff layers and then generalized to plates with N stiff layers. Experimental campaigns are set up in order to validate the models. Finally, a case study of laminated glass floor design is proposed

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Kenouche, Samir. "Études expérimentales et modélisation de la dynamique de distribution des agents de contraste en imagerie RMN : applications à l'agronomie." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01019641.

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Abstract:

Les études non destructives des processus physiologiques dans les produits agronomiques exigent des résolutions spatiales et temporelles de plus en plus élevées. L'imagerie par résonance magnétique nucléaire (RMN) est une technique totalement non-invasive qui permet d'accéder à plusieurs types de variables (architecture des tissus, variabilités spatiales de la composition, flux entrants et internes au cours de la croissance du fruit) plus difficilement quantifiables avec des méthodes destructives classiques. Un des enjeux majeur également réside dans la faculté de localiser spatialement ces transformations physiologiques et morphologiques dans les produits agronomiques. Les travaux de recherches réalisés dans le cadre de cette thèse ont pour objectif principal, la mise en œuvre d'une méthodologie de calcul et d'analyse quantitative en imagerie RMN appliquée à l'agronomie. L'implémentation, l'optimisation et la validation de la séquence FLASH combinée avec des agents de contraste efficaces en terme de relaxivité et bio-compatibles a permis d'une part, la cartographie des paramètres de relaxation et d'autre part, la quantification du transport de l'eau in vivo d'un système agronomique modèle au cours de sa croissance. Les nanoparticules de l'agent de contraste Gd3+[Fe(CN)6]3-/Mannitol ont été utilisées comme des marqueurs afin de localiser les flux hydriques dans le fruit. Le choix de la séquence d'imagerie FLASH a été motivé par la nécessite d'atteindre des résolutions temporelles suffisante pour suivre la dynamique des changements physiologiques liés au transport de l'eau dans ce type de matériau. La validation de la méthode de calcul du T1 menée sur le fantôme a révélé un bon accord par rapport aux T1 mesurés par relaxométrie. Nous avons également mis au point une procédure d'évaluation du rapport signal sur bruit et des incertitudes commises dans chaque voxel des images paramétriques M0 et T1. L'évaluation de ces incertitudes est un élément fondamental de cette analyse quantitative, afin d'assurer des interprétations fiables des images RMN. La segmentation des images nous a permis de localiser précisément les tissus où règne une forte activité cellulaire. Enfin, la modélisation compartimentale mis en oeuvre nous a permis de quantifier les paramètres cinétiques liés au transport de l'eau dans le fruit.Mots-clés: Imagerie RMN quantitative, paramètres intrinsèques, segmentation, modélisation compartimentale, agents de contraste, tissus végétaux

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Raoult, Hélène. "Angio-RM morphologique et dynamique sans injection de contraste dans l'exploration des pathologies neurovasculaires à l'étage cervical et encéphalique." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1B011.

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Abstract:

L’angio-RM est l’imagerie de choix pour l’exploration non invasive des pathologies neurovasculaires. Le développement de nouvelles séquences d’ARM sans injection, combinant des techniques d’acquisition innovantes tel l’arterial spin labeling au haut champ magnétique et à l’imagerie parallèle, laisse présager la perspective de résolutions spatiales et temporelles extrêmement intéressantes en des temps d’acquisition courts. Ces nouvelles séquences seraient ainsi une alternative avantageuse aux séquences habituelles et à l’imagerie de référence invasive qu’est l’artériographie. Nous nous sommes intéressés à l’optimisation de l’acquisition et du post-traitement de nouvelles séquences d’ARM sans injection dans deux contextes pathologiques particuliers, choisis de par leur pertinence en termes d’enjeu clinique et radiologique : la sténose carotidienne cervicale et la malformation artério-veineuse (MAV) encéphalique. La séquence « unenhanced carotid MRA » à l’étage cervical a été optimisée avec une lecture préférentielle du centre de l’espace k, une résolution spatiale isotropique et inframillimétrique, un temps d’acquisition de moins de 3 minutes, et un large volume couvert, sans la contrainte d’une synchronisation cardiaque. Elle a montré une qualité d’image supérieure au TOF grâce à une amélioration de l’homogénéité du signal intravasculaire et à une diminution des artéfacts de flux, avec une intensité de signal et un contraste artère/tissus supérieurs. Elle permettait une détection et une quantification précise des sténoses carotidiennes bulbaires chez les patients en comparaison avec l’angioscanner et permettait également de détecter les lésions infrapétreuses. Les perspectives sont d’améliorer le signal et le volume couvert pour proposer une séquence de dépistage rapide et synchrone des sténoses cervicales et encéphaliques. La séquence « 4D-SL MRA » à l’étage encéphalique a été optimisée avec un marquage de type IR-STAR et une série parabolique d'angles de bascule, une résolution temporelle inférieure à 70 ms et une fenêtre d’acquisition permettant d’analyser le drainage veineux en un temps d’acquisition de 7 minutes. Elle a permis une analyse fiable de l’angioarchitecture des MAV en comparaison avec l’artériographie et offre une délimitation précise du nidus, suggérant son intérêt pour l’évaluation du risque hémorragique et la décision thérapeutique. Un post-traitement dédié développé sous Matlab et SPM8 a permis d’améliorer la visualisation de l’arbre vasculaire et d’accéder à une quantification des paramètres hémodynamiques au sein de la MAV. Ainsi un ratio de « temps-au-pic-de signal » artériel/veineux bas apparaissait corrélé avec le risque de rupture des MAV. L’ARM 4D-SL pourrait permettre de tendre vers une nouvelle classification des MAVs, intégrant des paramètres hémodynamiques intra-MAV et des paramètres perfusionnels et microstructurels du parenchyme environnant, afin de proposer une prise en charge individualisée des patients
MR angiography (MRA) is well adapted for noninvasive exploration of neurovascular pathologies. The development of innovative unenhanced MRA sequences, combining recent acquisition techniques like arterial spin labeling with high magnetic field and multichannel coils, allows to achieve high spatial and temporal resolution in short acquisition times. These innovative sequences may be proposed as alternatives to common MRA sequences and digital subtraction angiography (DSA) of reference. We focused on optimizing acquisition and post-processing of these sequences in two specific pathological contexts, because of their relevancy in terms of clinical and radiological challenges: cervical carotid stenosis and brain arteriovenous malformations (AVM). Cervical « unenhanced carotid MRA » imaging was improved with a preferential acquisition of the k-space center, an isotropic and submillimetric spatial resolution, an acquisition time below 3 min and a large coverage, not requiring any cardiac synchronization. This sequence showed an improved image quality with regards to TOF providing improved signal homogeneity and less flow artifacts, with higher signal intensity and arterial/tissue contrast. This sequence allowed an accurate detection and quantification of carotid stenosis in comparison with computed tomography angiography as well as the detection of infrapetrous lesions. Perspectives are improving signal and volume coverage in order to propose a fast and simultaneous screening of cervical and intracranial stenosis.Brain « 4D-SL MRA » imaging was improved with IR-STAR labeling and a parabolic flip angle pattern, a temporal resolution below 70 ms and an acquisition window allowing analysis of venous drainage, within 7 minutes. This sequence allowed a reliable analysis of AVM angioarchitecture in comparison with DSA and offered an accurate delineation of the nidus, thus suggesting its value for hemorrhagic risk assessment and therapeutic management. A dedicated post-processing using Matlab and SPM8 was developed to improve vascular network visualization and offer an access to hemodynamic quantification within the AVM. A low arterial to venous “time-to-peak” ratio seemed to be correlated with the rupture risk. 4D-SL MRA may pave the way for a novel AVM classification, integrating hemodynamic parameters within the AVM as well as perfusion and microstructural parameters in the surrounding tissue, in order to propose an individualized patient management

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Jahanbin, Tania. "Conception et développement in vitro d'agents de contraste hautement efficace en IRM : apport de la dynamique moléculaire sur le signal RMN." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2566/.

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Abstract:

L'objectif du travail de thèse est de concevoir et développer 2 classes d'agent de contraste (AC) intrinsèquement efficace en IRM. La première classe comprend le Gd (III)-méso-tétra (4-pyridyl) porphyrine (Gd (TPyP)) macromoléculaire. Son efficacité a été comparé avec deux produits de référence : la Mn(III)-méso-tétra(4-sulfonatophenyl)porphyrine (Mn(III)TSPP), et Fe(II)-méso-tétra(N-methylpyridinium)porphyrine (Fe(II)TMPyP) à de deux champs magnétiques de 20 MHz et 60 MHz. En particulier, la relativité r1 la plus grande est obtenue pour le complexe Gd(TPyP) (24 mM-1s-1à 60 MHz) soit une efficacité au moins 6 fois plus importante que pour les complexes de Gd conventionnels. Afin d'améliorer sa biocompatibilité médicale, sa solubilité de l'eau, et augmenter son efficacité en IRM, la Gd-porphyrine a été conjuguée avec les nanoparticules de chitosan. Ainsi, une valeur de 38 mM-1s-1 à 60 MHz 9 fois plus élevée que celle de Dota-Gd a été obtenue dans l'eau. Dans la 2ème partie de la thèse, nous avons développé le concept de greffage de Mn dopé à la surface de nanoparticules ZnS afin d'améliorer l'accessibilité de l'eau au moment magnétique du Mn. Les nanoparticules ont une relaxivité r1 variant de 21. 57 à 74. 12 mM-1s-1 pour un taux de Mn passant de 0. 1 à 0. 3, par rapport au produit commercial Mn DPDP (r1=2. 8 mM-1. S-1 à 42 MHz). Par la suite, l'influence de la granulométrie de Mn0. 3Zn0. 7S sur son efficacité a été étudiée. Leur r1 a diminué de 74. 12 à 42. 81 mM-1s-1 avec l'augmentation de la dimension particulaire. Pour expliquer le mécanisme, une simulation numérique de la dynamique moléculaire de l'eau au voisinage des nanoparticules de MnZnS a été développée. Les résultats de la simulation de la structure cristalline de MnZnS sont concordent avec les valeurs expérimentales par la cristallographie aux rayons X. Le modèle a été amélioré en incluant un effet de la concentration variable au Mn dans un environnement aqueux
The objective of this thesis is design and development of two types of MRI contrast agents (CA) with high efficiency, including macromolecule and nanoparticles. The first substance is Gd(III)-meso-tetra(4-pyridyl)porphyrin (Gd(TPyP)). Its efficiency has been compared with two metalloporphyrin compounds, Mn(III)-meso-tetra(4-sulfonatophenyl) porphyrin (Mn(TSPP)) and Fe(II)-meso-tetra(N-methylpyridiniumyl)porphyrin (Fe(TMPyP)) in presence of two magnetic field of 20 and 60 MHz. Among the metallated porphyrins, Gd(TPyP) exhibits the highest r1 of 24 mM-1s-1 (6-fold higher compared to r1 of Gd-DOTA). In the next step, Gd(TPyP) has been conjugated to chitosan nanoparticles in order to improve its biocompatibility and water solubility. The small water-soluble Gd(TPyP)-conjugated chitosan nanoparticles (~40 nm) show higher (56%) r1 of 38 mM-1. S-1 at 3T than the one of Gd(TPyP) in ethanol and 9-fold greater than r1 of Gd-DOTA. The second complex developed as CA is MnxZn1-xS ( 0. 1 =x=0. 3) nanoparticles while the majority of Mn atoms localized on/ or close to the surface of ZnS nanoparticles to enhance their efficiency as MRI CA. Mn:ZnS nanoparticles exhibits higher r1 compared with the one of commercial Mn-DPDP (r1=2. 8 mM-1s-1 at 42 MHz), which significantly increases from 20. 34 to 75. 5 mM-1s-1 with Mn content in the range of 0. 1-0. 3. Thereafter, effect of particle size on relaxivity of Mn0. 3Zn0. 7S has been investigated. We observed that r1 decreases with increasing particle size due to decreasing the surface to volume ratio from 75. 5 to 42. 81 mM-1s-1. In order to obtain the insight through the relaxivity of Mn:ZnS nanoparticles, computational technique has been carried out to predict the interaction and dynamic of Mn:ZnS and solvent (water) via molecular dynamic simulations (MDs). Thereby, MnxZn1-xS with different dopnat contents ( 0. 1 =x=0. 3) has been modeled via MDs. We achieved to reproduce the crystal structure of MnZnS precisely, within a few percent of experimental values. The study has been completed successfully by adding MnZnS nanoparticles in aqueous solution

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Galicher, Raphaël. "Étude de techniques d'imagerie à haut contraste basées sur la cohérence." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00436293.

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Abstract:

Depuis 1995, environ 350 exoplanètes ont été détectées mais seule une dizaine l'a été directement pour plusieurs raisons. D'abord, les projections de l'étoile hôte et de sa planète sur la sphère céleste sont très proches -- quelques fractions de secondes d'arc. Ceci impose un diamètre minimum pour le télescope et un système compensant les perturbations atmosphériques. Ensuite, le flux lumineux de l'étoile hôte est entre un million et dix milliards de fois plus fort que celui de la planète. Pour réduire ce flux stellaire sans affecter le flux planétaire, nous utilisons un coronographe dont les performances sont limitées par les défauts optiques qui doivent être compensés ou estimés. Pendant ma thèse, j'ai étudié sur des plans théoriques et expérimentaux deux techniques: le coronographe à quatre quadrants à étages multiples (MFQPM) pour atténuer le flux stellaire et la self coherent camera (SCC) qui minimise l'impact des aberrations optiques en utilisant l'incohérence entre lumières stellaires et planétaires. J'ai montré en laboratoire qu'un prototype non optimisé du MFQPM fournissait une extinction achromatique de l'étoile centrale de mille à dix milles entre 550 et 750nm. Puis, j'ai montré par simulations que la SCC s'associe aisément avec un coronographe de type Lyot et qu'en utilisant ses deux modes de fonctionnement -- analyseur de surface d'onde en plan focal et imagerie différentielle --, des planètes de type Terre pouvaient être détectées de l'espace sous des conditions réalistes. J'ai également mesuré un défaut réel de phase via la SCC sur le banc d'Imagerie Très Haute Dynamique que j'ai développé à l'Observatoire de Paris.

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Fardin, Luca. "Microscopie 3D dynamique in-vivo en contraste de phase : un nouvel outil pour étudier les lésions pulmonaires induites par la ventilation mécanique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAS037.

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Abstract:

La ventilation mécanique expose les poumons à des contraintes mécaniques pouvant causer ou aggraver des lésions chez les patients présentant une insuffisance respiratoire aiguë; ce phénomène est appelé Ventilator Induced Lung Injury (VILI). Les mécanismes exacts par lesquels le VILI est initié et entretenu au niveau acinaire restent inconnus : les hypothèses principales se basent sur une distension excessive des tissus (volotraumatisme) et une réouverture cyclique des régions collabées (atélectrauma). Le lien entre la contrainte mécanique sur le tissu alvéolaire, et la réponse inflammatoire à un stade précoce de la lésion, n'est toujours pas connu. Le manque de techniques fournissant des informations in-vivo à l'échelle alvéolaire sur la manière dont la ventilation mécanique déforme le parenchyme pulmonaire, constitue un verrou technologique pour la recherche. Les progrès récents de la microscopie 3D au rayons X en contraste de phase, obtenus dans des installations de rayonnement synchrotron, ont montré la possibilité d’imager des poumons in-vivo à l’échelle des voies respiratoires terminales et des alvéoles. Cependant, aucune des techniques disponibles ne permet de reconstruire complètement les déformations complexes du parenchyme pulmonaire induites par les contractions cardiaques et la ventilation mécanique. Pour surmonter cette limitation, un protocole d'acquisition d'imagerie tomodensitométrique, basé sur la synchronisation du ventilateur mécanique et de l'activité cardiaque, a été développé. Cela nous a permis de reconstruire le mouvement du parenchyme pulmonaire avec une taille de voxel de 20 µm ce qui s’est avéré suffisant pour visualiser les voies respiratoires terminales mais pas la structure alvéolaire. Ce protocole a été appliqué à un modèle de VILI chez le lapin. L’atélectrauma a ainsi été quantifié pendant le cycle respiratoire. Nous avons pu mettre en évidence une hétérogénéité des pressions d'ouverture et de fermeture des espaces aériens à la fois au sein d’un même poumon, et entre les animaux. L’analyse histologique mené en aveugle par un anatomopathologiste, a montré une corrélation spatiale entre l’atélectrauma et les lésions alvéolaires (p = 0,007). Par ailleurs, une corrélation spatiale entre atélectrauma et infiltration cellulaire a également été observée (p = 0,04). La technique d'acquisition d’images a été améliorée afin d’obtenir une taille de voxel de 6 µm, ce qui a permis de visualiser les structures alvéolaires. Bien que cette résolution spatiale soit encore limitée pour l’étude des parois alvéolaires minces (10 µm), il s’agit, à notre connaissance, de la résolution spatiale la plus élevée obtenue à ce jour en microscopie 3D dynamique in-vivo. Cette technique permettra d’étudier la déformation du parenchyme pulmonaire et constitue une étape importante vers l’étude in-vivo du VILI à l’échelle alvéolaire
Mechanical ventilation exposes the lung to mechanical stresses that can exacerbate or induce injury in patients with respiratory failure, a condition known as Ventilator-Induced Lung Injury (VILI). The exact mechanisms through which VILI is initiated and entertained at the acinar level remain elusive: the main hypotheses include excessive stretch of the tissues (volutrauma) and cyclic re-opening of closed regions (atelectrauma). The link between the mechanical stress induced on the alveolar tissue and the inflammatory response at an early stage of the injury is still not understood. Currently, the lack of techniques providing information in-vivo and at the alveolar scale on how the mechanical ventilation deforms the lung parenchyma, represents an obstacle for research in the field. Recent advances in phase-contrast 3D microscopy, obtained in synchrotron radiation facilities, have shown the possibility to image the lungs in-vivo, resolving terminal airways and alveoli. However, none of the available techniques allow to fully reconstruct the complex deformations of the lung parenchyma induced simultaneously by cardiac contractions and mechanical ventilation. To overcome this limitation, a computed tomography imaging acquisition protocol, based on the synchronization between the mechanical ventilation and the cardiac activity, was developed. This technique allowed to resolve and reconstruct the lung parenchymal motion with an effective voxel size of 20 µm, sufficient to visualize terminal airways but not the alveolar structure. The technique was applied to a rabbit model of VILI, in which atelectrauma was quantified within a tidal breath. The data revealed a significant heterogeneity in the opening and closing pressures of the airspaces both within and in between animals. Subsequent histological analysis showed a spatial correlation between atelectrauma and alveolar damage, assessed through qualitative evaluation performed by a pathologist blinded to the presence of atelectrauma (p=0.007). Also, spatial correlation between atelectrauma and cellular infiltration evidenced (p=0.04). This imaging technique was further refined to obtain an effective voxel size of 6 µm, which allowed to visualize the alveolar structure. While this spatial resolution is still limited for studying the thin alveolar walls (̴ 10 µm), to the best of our knowledge it is the highest spatial resolution obtained so far in in-vivo dynamic 3D microscopy. This technique will allow to study the lung parenchyma deformation and represents an important step towards the in-vivo study of VILI at the alveolar scale

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Balvay, Daniel. "Qualité de la modélisation en imagerie dynamique de la microcirculation avec injection d'un agent de contraste : nouveaux critères et applications en multimodalité." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112147.

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Abstract:

L'imagerie dynamique de microcirculation dispose d'un potentiel important pour l'étude de nombreuses pathologies in vivo, en complément à l'imagerie conventionnelle. Or pour obtenir des cartes de paramètres microcirculatoires à partir des données dynamiques, une modélisation doit être effectuée. Les méthodes actuelles pour vérifier la qualité de cette modélisation n'étant pas satisfaisantes, le potentiel de l'imagerie dynamique en est fortement réduit. Nous montrons ici que pour étudier la modélisation, tant qualitativement que quantitativement, il est nécessaire de traiter séparément les questions de qualité d'ajustement et de robustesse,. Nous avons mis au point une nouvelle méthode, basée sur l'autocorrélation, pour estimer les amplitudes des composantes corrélées et non corrélées des signaux. Cette méthode nous a permis de corriger le coefficient de corrélation R² et la matrice de covariance, et ainsi de définir de nouveaux critères de fiabilité et une matrice de covariance corrigée pour les remplacer. L'amélioration apportée par les nouveaux critères est démontrée sur simulations et sur données IRM dynamiques réelles. La matrice de covariance corrigée estime la robustesse et la redondance locale des paramètres. Elle peut être calculée conjointement pour compléter les nouveaux critères de fiabilité. Les améliorations apportées par les nouveaux indicateurs doivent faciliter le développement de l'imagerie de la microcirculation. L'intérêt des nouveaux indicateurs est illustré sur un grand panel de données d'imagerie. Ils constituent plus généralement de nouveaux outils de traitement du signal
The microcirculation dynamic imaging could be a relevant imaging when used in addition with more conventional medical imaging. The dynamic data are modeled, pixel by pixel, to provide microcirculation parameters maps. However there is no efficient tool to assess the modeling quality. The relevance of the parametric maps provided by the dynamic imaging is then limited. Here, we show that a qualitative and quantitative study of the modeling quality needs first to distinguish two questions : the quality of the data fits and the robusness for the random noise. To separate the questions, we designed a new autocorrelation based method which is able to estimate the amplitude of both the correlated and not correlated component of a signal. This method allowed us to correct the correlation coefficient R² and the covariance matrix estimation. It allowed us to define new reliability criteria and a corrected covariance matrix to replace the more conventional indicators. It was shown, on simulated data and in MR data, that new reliabily criteria are obviously better than the R² to assess fit quality. The corrected covariance matrix which assess the robustness and the redoundancy can be calculated in addition to the reliability criteria unlike conventional one which is limited to good data fits. Thus the modeling quality is obviously improved by the new indicators. It should improve the clinical use of microcirculation dynamic imaging where guaranties are needed against artefact. The interest of the new criteria is showed on many different dynamic data. More generaly the new indicators appear as new efficient tools for signal analysis

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Labrousse, Marc. "Le contenu de l'angle ponto-cérébelleux : artères et mouvements : morphogenèse, anatomie statique et dynamique." Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10078/document.

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Abstract:

Différents éléments vasculo-nerveux participent à la constitution de l'angle ponto-cérébelleux. Dans certaines conditions pathologiques dont la genèse est encore imparfaitement connue actuellement, des conflits peuvent apparaître entre des vaisseaux battants autour du tronc cérébral et des nerfs crâniens. L'objectif de ce travail en trois parties distinctes est consacré à certaines bases anatomiques et physiologiques permettant de mieux appréhender ces conflits vasculo-nerveux. La première partie s'intéresse à la morphogenèse du système vertébrobasilaire. La conception d'un logiciel original de reconstruction tridimensionnelle a permis la modélisation de quatre embryons à partir de coupes histologiques. Les images obtenues permettent de confirmer la morphogenèse décrite dans la littérature et jette les bases d'une étude plus exhaustive. La deuxième partie démontre pour la première fois la mobilité physiologique du nerf vestibulo-cochléaire au niveau de l'angle ponto-cérébelleux, par l'utilisation d'une séquence IRM en contraste de phase. Les directions crânio-caudale et antéro-postérieure et leur amplitude ont été étudiées. Ces mouvements sont dépendants de l'onde de pouls. De façon plus générale, ils peuvent être modélisés sous la forme d'une corde oscillant entre le tronc cérébral et le fond du méat acoustique interne. La troisième partie traite d'une étude de faisabilité qui jette les bases informatiques permettant d'apprécier le vieillissement artériel par la variabilité morphologique du point de confluence des artères vertébrales. Au laboratoire, nous avons conçu un programme de normalisation à partir des scanographies de neuf patients. Il autorise ainsi la création d'un tronc cérébral moyen, et la comparaison de la topographie de ces points de confluence
Several vascular and nervous structures are located within the cerebello-pontine angle. In certain pathological conditions, microvascular compression syndroms may occur, where an artery or a vein is compressing a cranial nerve. The purpose of this work in three parts is to investigate some anatomical and physiological bases of these microvascular compression syndroms. The first part focuses on the vertebrobasilar system morphogenesis. A special designed 3D reconstruction original software allowed us to reformate four human embryos from histological serial sections. The three-dimensional views are confirming the classical features thus creating the basis of a larger study based on multiple embryos. The second part shows for the first time the physiological motion of the vestibulo-cochlear nerve at the level of the cerebello-pontine angle, with the help of a phase-contrast MRI sequence. The cranio-caudal and antero-posterior directions and their amplitudes have been studied. These motions are cardiac-cycle-dependant. We used an "oscillating string" model to explain the VCN motion between the brain stem and the fundus of the internal acoustic meatus. The third part of this work is focused on a preliminary study of the variability of the vertebro-basilar arterial fusion along the lifetime. An original software has been designed and allowing the normalisation from nine post-contrast cerebral CT scanners. A ?mean? brain stem was obtained and visualized in front of nine arterial fusion points

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Vautier, Julien. "Développement d'une nouvelle méthode quantitative d'IRM dynamique avec agents de contraste basée sur une acquisition radiale : application à la caractérisation de la vascularisation tumorale." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112203.

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Abstract:

Depuis la découverte de l'importance de l'angiogénèse dans la croissance tumorale dans les années 70, des traitements antiangiogéniques et antivasculaires sont développés dans le but d'arrêter ou de détruire la vascularisation tumorale. Une des difficultés est que la destruction vasculaire n'a d'effet visible sur la taille de la tumeur - et donc accessible à l'imagerie conventionnelle - qu'au bout de plusieurs mois. Par ailleurs, il a été montré que les molécules antiangiogéniques peuvent avoir un effet sur la perméabilité capillaire dans les tumeurs dès 24 heures après leur administration. Il est donc tout à fait justifié de chercher des méthodes permettant d'accéder à un biomarqueur lié à la perméabilité tel que le Ktrans. Le thème de ce travail de thèse a été le développement d'une mesure de Ktrans en 3D chez les modèles murins en présence du mouvement respiratoire. Pour s'affranchir d'une synchronisation respiratoire qui deviendrait rédhibitoire en 3D, il a été utilisé une acquisition lRM radiale qui a la particularité d'être moins sensible aux mouvements que les acquisitions cartésiennes. Pour une mesure fiable de Ktrans, il est important de mesurer une fonction d'entrée artérielle (AIF) individuelle. La méthode originale développée ici a permis d'entrelacer une mesure d' AIF individuelle avec les images 3D sur la tumeur. La résolution temporelle de l'AIF est de 2 secondes tandis qu'une image 3D est acquise toutes les 2 minutes. Une étude préliminaire a permis de valider cette technique chez la souris. La méthode permet d'envisager une amélioration des études précliniques notamment dans les modèles murins génétiquement modifiés
Since the discovery of angiogenesis importance in tumour growth in the 70s, antiangiogenic and antivascular treatments have been developed in order to stop or destroy tumour vascularisation. A difficulty is that vascular disruption has an effect on the tumour size - and so accessible to conventional imaging - several months later. Moreover, it has been showed that antiangiogenic molecules can have an effect on tumour capillary permeability 24 hours after their administration. Then, it is justified to search methods to assess a biomarker linked to permeability as Ktrans. The theme of this thesis work was the development of a measurement of Ktrans in 3D for mice models in presence of respiratory motion. To overpass a respiratory synchronisation which would be prohibitive in 3D, radial MRI acquisition was used, which has the property to be less sensitive to motion as Cartesian acquisitions. For a relevant measurement of Ktrans, it is important to measure an individual arterial input function (AIF). The original method developed here permits to interlace a measurement of individual AIF with 3D images on tumour. Temporal resolution of AIF is 2 seconds while a 3D image is acquired every 2 minutes. Preliminary study permits to validate this technique on mouse. The method allows hoping an amelioration of preclinical studies, especially in genetically modified mice models

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Ygouf, Marie. "Nouvelle méthode de traitement d'images multispectrales fondée sur un modèle d'instrument pour la haut contraste : application à la détection d'exoplanètes." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00843202.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l'imagerie multispectrale à haut contraste pour la détection et la caractérisation directe d'exoplanètes. Dans ce contexte, le développement de méthodes innovantes de traitement d'images est indispensable afin d'éliminer les tavelures quasi-statiques dans l'image finale qui restent à ce jour, la principale limitation pour le haut contraste. Bien que les aberrations résiduelles instrumentales soient à l'origine de ces tavelures, aucune méthode de réduction de données n'utilise de modèle de formation d'image coronographique qui prend ces aberrations comme paramètres. L'approche adoptée dans cette thèse comprend le développement, dans un cadre bayésien, d'une méthode d'inversion fondée sur un modèle analytique d'imagerie coronographique. Cette méthode estime conjointement les aberrations instrumentales et l'objet d'intérêt, à savoir les exoplanètes, afin de séparer correctement ces deux contributions. L'étape d'estimation des aberrations à partir des images plan focal (ou phase retrieval en anglais), est la plus difficile car le modèle de réponse instrumentale sur l'axe dont elle dépend est fortement non-linéaire. Le développement et l'étude d'un modèle approché d'imagerie coronographique plus simple se sont donc révélés très utiles pour la compréhension du problème et m'ont inspiré des stratégies de minimisation. J'ai finalement pu tester ma méthode et d'estimer ses performances en terme de robustesse et de détection d'exoplanètes. Pour cela, je l'ai appliquée sur des images simulées et j'ai notamment étudié l'effet des différents paramètres du modèle d'imagerie utilisé. J'ai ainsi démontré que cette nouvelle méthode, associée à un schéma d'optimisation fondé sur une bonne connaissance du problème, peut fonctionner de manière relativement robuste, en dépit des difficultés de l'étape de phase retrieval. En particulier, elle permet de détecter des exoplanètes dans le cas d'images simulées avec un niveau de détection conforme à l'objectif de l'instrument SPHERE. Ce travail débouche sur de nombreuses perspectives dont celle de démontrer l'utilité de cette méthode sur des images simulées avec des coronographes plus réalistes et sur des images réelles de l'instrument SPHERE. De plus, l'extension de la méthode pour la caractérisation des exoplanètes est relativement aisée, tout comme son extension à l'étude d'objets plus étendus tels que les disques circumstellaire. Enfin, les résultats de ces études apporteront des enseignements importants pour le développement des futurs instruments. En particulier, les Extremely Large Telescopes soulèvent d'ores et déjà des défis techniques pour la nouvelle génération d'imageurs de planètes. Ces challenges pourront très probablement être relevés en partie grâce à des méthodes de traitement d'image fondées sur un modèle direct d'imagerie.

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Dupont, Jan. "Imagerie polarimétrique de speckle statique pour l’étude de matériaux et dynamique pour la détection de micro-vascularisation tumorale." Thesis, Toulouse, ISAE, 2017. http://www.theses.fr/2017ESAE0002/document.

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Abstract:

Lors de la diffusion d’une onde électromagnétique sur une surface de rugosité aléatoire ou dans un volume, un champ de speckle, dont les caractéristiques dépendent du diffuseur considéré, se forme. Les diffusions au sein de matériaux impactent l’état de polarisation d’une lumière incidente. Ainsi, la polarisation est un paramètre sensible pour la caractérisation et l’étude de matériaux. Une technique de polarimétrie résolue spatialement, permettant une mesure de précision en champs de speckle, est proposée. Cette technique est utilisée pour étudier l’impact de différents paramètres d’imagerie sur la mesure polarimétrique, notamment les phénomènes de dépolarisation des champs dus au mode d’observation. Un modèle de simulation de champs de speckle polarisés, validé par comparaison avec l'expérimentation pour différents régimes de diffusions, est développé. Par ailleurs, les propriétés dynamiques de l’échantillon peuvent être mesurées par une analyse de contraste du speckle qu’il diffuse. Un dispositif d’imagerie de micro-vascularisation par mesure de contraste de speckle dynamique polarisé est optimisé, puis appliqué à l’étude in-vivo de l’angiogenèse tumorale du mélanome murin, ainsi que l’évolution de la vascularisation après traitement des tumeurs par électrochimiothérapie. Le potentiel de la technique pour la détection et l'étude du mélanome murin, sans contact ni marqueur, est démontré, avec comme perspective la détection et l'étude du mélanome humain, dont l'efficacité reste à être caractérisée pour une utilisation en imagerie biomédicale
When an electromagnetic wave is scattered by a rough surface or in a volume, a speckle field is observed, with characterlstlcs depending on the consldered scatterer. Multiple scattering in samples immpact the State of polarizatlon of an incident light. Thus, polarization Is a sensitive parameter for material characterization and study. A spatially resolved polarlmetry method, allowing accurate measurements in speckle fields is proposed. That method is used to study the Impact of various parameters on polarimétrie measurements, especially the depolarization phenomenon due to the observation setup. A polarlzed speskle simulation model is proposed, validated by comparison with expérimentation for various scattering régime. Besides, dynamlc properties of samples can be measured by an analysis of the scattered speckle contrast. A method allowing microvascularization imaging based on dynamic polarized light scattering imaging is optlmlzed, then applied to in-vivo study of the tumor angiogenesis occuring on murine melanoma, as well as the vascularization évolution after a treatment called electrochemotherapy. Potentlal of the method for non invasive détection and study of the murine melanoma is demonstrated, its efflciency on human melanoma for biomédical applications remaning to be characterized

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Tardin, Catherine. "Détection de nano-objets individuels dans des cellules : étude de la structure dynamique de la synapse de neurones vivants et développement de l'imagerie par contraste interférentiel photothermique." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12848.

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Abstract:

La circulation des récepteurs au glutamate entre les trois compartiments cellulaires, que sont les membranes synaptiques, extra-synaptiques, et le cytoplasme, joue un rôle crucial dans l'activité synaptique. Récemment encore, les études s'intéressaient seulement aux processus d'endocytose, d'exocytose, et à la diffusion latérale des récepteurs extra-synaptiques. La microscopie de fluorescence de molécules uniques permet de suivre les récepteurs sur toute la surface des neurones. Le suivi des GluR2, sous unité des récepteurs au glutamate de type AMPA, à la surface de neurones vivants, a montré que la structure synaptique est dynamique, et que les phénomènes de plasticité post-synaptique sont corrélés avec des modifications de l'état diffusif des récepteurs synaptiques. Afin d'accéder à la stoechiométrie du nombre de récepteurs assemblés, dans des zones telles que la synapse ou les vésicules, une méthode de quantification robuste et applicable à des assemblées de protéines de taille quelconque est mise au point. La durée de suivi des biomolécules, en microscopie de molécules uniques, est limitée par la photoblanchiment rapide de fluorophores. Pour y remédier, une nouvelle technique de visualisation, basée sur l'effet photothermique, a été développée et appliquée à l'imagerie de systèmes biologiques.

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Laredo, Catherine. "Dynamique de populations dans l'asymptotique des grandes déviations : statistiques de diffusions partiellement observées." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112060.

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Abstract:

Cette thèse comporte trois parties. Dans la première partie, nous étudions des processus de branchement spatiaux dans le cadre asymptotique des grandes déviations. Nous obtenons d'abord une généralisation du paramètre de Malthus, puis nous montrons la continuité presque partout d'un opérateur monotone décrivant le comportement asymptotique d'un processus de branchement spatial inhomogène. Enfin, pour des populations où la reproduction est contrôlée, nous comparons les modélisations déterministe (équation de réaction-diffusion) et stochastique (processus de branchement contrôlé) à l'aide de simulations numériques. La deuxième partie est consacrée à l'estimation non-paramétrique et paramétrique de la dérive d'un processus de diffusion sur R partiellement observé, dans le cadre asymptotique où la variance de la diffusion tend vers O. Nous étudions ce problème d'estimation quand on dispose, soit de l'observation du processus des records Mt = sup (Xs , s ≤ t) entre deux niveaux donnés x= X0 et A > x, soit d'une observation tronquée de Mt (constituée des paliers de (Mt) de longueur supérieure à un nombre positif donné η. Pour des diffusions ayant une dérive positive, nous montrons que ces observations sont asymptotiquement exhaustives par rapport à l'observation complète de (Xt) jusqu'au premier instant TA d'atteinte du niveau A, quand la variance de (Xt) et quand η, pour la deuxième observation, tendent simultanément vers O. Nous obtenons des estimateurs construits sur ces deux types d'observations asymptotiquement gaussiens asymptotiquement équivalents à l'estimateur du maximum de vraisemblance basé sur l'observation complète de Xt jusqu'à TA. Nous présentons, dans la troisième partie, une modélisation de la domestication des céréales
The first part of this thesis is devoted to the study of spatial branching processes using large deviations techniques. We first obtain a spatial generalization of the Malthusian parameter. Then, we prove the almost everywhere continuity of a monotone operator describing the asymptotic behavior of a nonhomogeneous spatial branching process. Finally, for populations with controlled offspring, we compare a deterministic modelisation (reaction-diffusion) and a stochastic modelisation (controlled branching processes) using numerical methods. The second part is concerned with the non-parametric and parametric inference for the drift function of a diffusion processe (Xt) on R, when one only observes either the first hitting times process (Ta) of increasing levels a, or the flat stretches of Xt, = sup (Xs, st) with length greater than η > 0, between two precribed levels x = Xo and A > x. For diffusions having positive drift, we prove that these observations are asymptotically sufficient with respect to the complete observation of (Xt) up to TA, when the variance of (Xt) and η, for the second observation, go simultaneously to O. We constuct estimators based on these observations. They are shown to be asymptotically normal, asymptotically equivalent to the maximum likelihood estimator based on the observation of (Xt) up to TA. We study in the third part models for cereal domestication

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Daher, Hani. "Contribution à l'analyse de la dynamique des écritures anciennes pour l'aide à l'expertise paléographique." Phd thesis, Université René Descartes - Paris V, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00834687.

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Abstract:

Mes travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre du projet ANR GRAPHEM1 (Graphemebased Retrieval and Analysis for PaleograpHic Expertise of Middle Age Manuscripts). Ilsprésentent une contribution méthodologique applicable à l'analyse automatique des écrituresanciennes pour assister les experts en paléographie dans le délicat travail d'étude et dedéchiffrage des écritures.L'objectif principal est de contribuer à une instrumetation du corpus des manuscritsmédiévaux détenus par l'Institut de Recherche en Histoire des Textes (IRHT - Paris) en aidantles paléographes spécialisés dans ce domaine dans leur travail de compréhension de l'évolutiondes formes de l'écriture par la mise en place de méthodes efficaces d'accès au contenu desmanuscrits reposant sur une analyse fine des formes décrites sous la formes de petits fragments(les graphèmes). Dans mes travaux de doctorats, j'ai choisi d'étudier la dynamique del'élément le plus basique de l'écriture appelé le ductus2 et qui d'après les paléographes apportebeaucoup d'informations sur le style d'écriture et l'époque d'élaboration du manuscrit.Mes contributions majeures se situent à deux niveaux : une première étape de prétraitementdes images fortement dégradées assurant une décomposition optimale des formes en graphèmescontenant l'information du ductus. Pour cette étape de décomposition des manuscrits, nousavons procédé à la mise en place d'une méthodologie complète de suivi de traits à partir del'extraction d'un squelette obtenu à partir de procédures de rehaussement de contraste et dediffusion de gradients. Le suivi complet du tracé a été obtenu à partir de l'application des règlesfondamentales d'exécution des traits d'écriture, enseignées aux copistes du Moyen Age. Il s'agitd'information de dynamique de formation des traits portant essentiellement sur des indicationsde directions privilégiées.Dans une seconde étape, nous avons cherché à caractériser ces graphèmes par desdescripteurs de formes visuelles compréhensibles à la fois par les paléographes et lesinformaticiens et garantissant une représentation la plus complète possible de l'écriture d'unpoint de vue géométrique et morphologique. A partir de cette caractérisation, nous avonsproposé une approche de clustering assurant un regroupement des graphèmes en classeshomogènes par l'utilisation d'un algorithme de classification non-supervisé basée sur lacoloration de graphe. Le résultat du clustering des graphèmes a conduit à la formation dedictionnaires de formes caractérisant de manière individuelle et discriminante chaque manuscrittraité. Nous avons également étudié la puissance discriminatoire de ces descripteurs afin d'obtenir la meilleure représentation d'un manuscrit en dictionnaire de formes. Cette étude a étéfaite en exploitant les algorithmes génétiques par leur capacité à produire de bonne sélection decaractéristiques.L'ensemble de ces contributions a été testé à partir d'une application CBIR sur trois bases demanuscrits dont deux médiévales (manuscrits de la base d'Oxford et manuscrits de l'IRHT, baseprincipale du projet), et une base comprenant de manuscrits contemporains utilisée lors de lacompétition d'identification de scripteurs d'ICDAR 2011. L'exploitation de notre méthode dedescription et de classification a été faite sur une base contemporaine afin de positionner notrecontribution par rapport aux autres travaux relevant du domaine de l'identification d'écritures etétudier son pouvoir de généralisation à d'autres types de documents. Les résultats trèsencourageants que nous avons obtenus sur les bases médiévales et la base contemporaine, ontmontré la robustesse de notre approche aux variations de formes et de styles et son caractèrerésolument généralisable à tout type de documents écrits.

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Ben, Cheikh Mohamed Najeh. "Effet du contraste de la masse volumique sur le déplacement et l'infiltration de substances non réactives en milieu poreux saturé." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL106N.

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Abstract:

L’utilisation de méthodes numériques classiques pour la modélisation du transfert de polluant dans un milieu poreux homogène et saturé se heurte à plusieurs difficultés. Afin de contourner ces obstacles, deux méthodes ont été choisies. La première est celle des éléments finis mixtes hybrides appliquée pour la résolution de l'équation de l'écoulement et des termes dispersif et accumulatif de l'équation de transport. La seconde est la méthode des éléments finis discontinus appliquée pour la résolution du terme convectif de l'équation de transport. Ces méthodes sont soumises à des comparaisons, faisant l'objet d'une synthèse bibliographique, avec d'autres méthodes dans le cas ou le contraste de masse volumique n'est pas pris en compte. Le code de calcul a été généralise pour le cas où la variation de la masse volumique en fonction de la concentration n'est plus négligeable. Le nouveau code est testé sur deux exemples devenus classiques. La zone de mélange lors d'un déplacement, dans un milieu poreux saturé et indéformable, de deux fluides miscibles avec contraste de masse volumique a été étudiée à travers deux types de déplacement. Le déplacement horizontal constitue le premier cas où l'inclinaison du front de polluant a été particulièrement étudiée à travers l'influence des paramètres intervenant dans ce phénomène. Le second type de déplacement est celui de l'infiltration ponctuelle d'une solution saline dans un milieu poreux initialement saturé en eau douce au repos. Une solution théorique simplifiée exprimant l'avancement du front de polluant suivant un axe vertical a été comparée aux résultats des simulations numériques.

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Leymarie, Edouard. "Méthodes de variation de contraste par polarisation nucléaire en diffusion de neutrons aux petits angles : Observation de domaines de polarisation nucléaire par diffusion de neutrons." Phd thesis, Paris 11, 2002. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002103v2.

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Abstract:

Dans cette thèse nous étudions les aspects théoriques et expérimentaux de la méthode de Variation de Contraste par Polarisation Nucléaire (VCPN) appliquée à la diffusion de neutrons aux petits angles. Nous exposons les bases théoriques de la diffusion de neutrons en mettant en évidence le fondement de la méthode VCPN : la forte dépendance en spin, en particulier pour les protons, de l'interaction noyau-neutron. Nous présentons également les principes de la RMN en nous attardant sur les méthodes de polarisation dynamique par effet solide, qui permettent de contrôler la polarisation des protons des échantillons, et par là même de maîtriser la variation de contraste. Nous présentons une étude essentiellement théorique de la méthode VCPN dite " en statique " qui suppose que la polarisation nucléaire est homogène dans l'échantillon et constante au cours de l'expérience. Nous montrons qu'elle permet, en réalisant plusieurs acquisitions à différentes polarisations, d'obtenir les fonctions de structure de système à composants multiples, et cela, sans avoir à recourir à plusieurs échantillons. Pour cela, nous avons testé un dispositif simple de stabilisation de la polarisation nucléaire. Nous exposons également une nouvelle application de la méthode VCPN dite " en dynamique ". Nous avons montré l'existence, dans des mélanges glycérol-eau deutériés dopés par des centres paramagnétiques, de domaines de polarisation nucléaire pendant les premières secondes de la polarisation dynamique par effet solide. Ceci renforce considérablement la diffusion cohérente des centres paramagnétiques. Nous abordons les raisons théoriques expliquant l'apparition de ces domaines de polarisation, ainsi que les différentes techniques permettant de les observer par diffusion de neutrons
In this thesis we study the theoretical and experimental aspects of Contrast Variation by Nuclear Polarization (CVNP) applied to small-angle neutron scattering. The basics of neutron scattering theory is developed by highlighting the origin of the CVNP method : the strong spin dependence of thermal neutron scattering, especially on protons. We also present the principles of NMR with a special attention on the method of dynamic nuclear polarization by the solid effect which makes it possible to control the proton polarization and therefore the contrast for neutron scattering. We present a theoretical study of the CVNP method called static which supposes that the nuclear polarization is homogeneous in the sample and constant during the experiment. We show that it allows one to obtain partial structure functions of systems with multiple components, by carrying out several acquisitions with different polarizations on a single sample. For this purpose, we tested a simple device to stabilize the nuclear polarization. We describe finally a new application of the CVNP method called dynamic. In a solution of deuterated glycerol-water containing a small concentration of paramagnetic centres, we showed the existence of domains of polarized protons at the onset of dynamic polarization. This reinforces considerably the coherent scattering of paramagnetic centres. We describe the theoretical reasons explaining the appearance of these domains of polarization, as well as the various techniques used to observe them by neutron scattering

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Papoular, Robert. "La spectrométrie par échos de spins de neutrons. Application à l'étude de la dynamique des polymères en solution." Paris 11, 1992. http://www.theses.fr/1992PA112092.

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Abstract:

Ce mémoire est centré sur la spectroscopie par échos de spins de neutrons et, plus particulièrement sur le spectromètre à échos de spins MESS que nous avons construit au L. L. B. (CEN/Saclay). Après avoir détaillé les principes classique et quantique de ce type d'instrument et les avoir illustrés par des analogies optiques, nous détaillons un formalisme simple permettant d'interpréter les expériences utilisant les neutrons polarisés dans le cas le plus général. Une seconde partie décrit de manière approfondie le spectromètre MESS de Saclay : ses caractéristiques et ses performances, ainsi que les premiers résultats physiques que nous avons obtenus à l'aide de MESS. En particulier, ce mémoire inclut deux articles montrant comment la dépolarisation des neutrons, la rotation des spins et les échos de spins peuvent être utilisés pour étudier les surpaconducteurs de haut-Tc. La dernière partie traite de la dynamique des systèmes ternaires Polymère-Polymère-Solvant et montre comment l'utilisation conjointe des échos de spins de neutrons et des méthodes de variation de contraste font des Echos de Spins de Neutrons un outil privilégié pour de telles études physico-chimiques, et cela grâce aux gammes de temps et de vecteurs de diffusion accessibles par cette technique. Enfin, le cas spécifique du polydimethylsiloxane partiellement deutérié en solution semi-diluée dans le toluène est décrit. Nous avons mis en évidence expérimentalement et séparément les modes diffusifs coopératif et interdiffusif prédits par la théorie de Akcasu, Benoit, Benmouna et al. Ces resultats, obtenus au L. L. B. (Saclay), font l'objet du dernier article de cette thèse
This work focuses on Neutron Spin Echo (NSE) spectroscopy and, particularly, on the NSE spectrometer MESS, which we have built at the L. L. B. (CEN-Saclay). After analyzing in detail the classical and quantum principles of this type of instrument, and illustrated them with optical analogies, we expound a simple formalism for the interpretation of polarized neutron experiments of the most general type. In a second part, we describe the MESS spectrometer extensively: its characteristics and performances as well as the first physics results obtained with this instrument. In particular, we include two papers showing how the neutron depolarization, spin rotation and echoes can be used to investigate high-Tc superconductors. The last part deals with the dynamics of Polymer-Polymer-Solvent ternary solutions and demonstrates how the Neutron Spin Echo technique becomes a privileged tool for such physico-chemical studies thanks to the joint use of NSE and contrast variation methods, coupled with the adequate ranges of time and scattering vectors accessible. Finally, we describe the specific case of partially deuterated polydimethylsiloxane (PDMS) in semi-dilute solution in Toluene. We have experimentally and separately evidenced the cooperative and interdiffusive diffusion modes predicted by the theory of Akcasu, Benoit, Benmouna et al. These results, obtained at the L. L. B. (CEN-Saclay) are the subjectmatter of the last paper included in this work

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Bosco, Lionel. "Développement de sondes radicalaires intelligentes pour le diagnostic par IRM réhaussée par l'effet Overhauser." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4756/document.

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Abstract:

Ce travail expose deux stratégies pour le développement de nouveaux agents de contraste pour le diagnostic par IRM rehaussée par l’effet Overhauser.Le premier thème de ce travail est consacré au développement d’une sonde radicalaire, de type nitroxyde, capable de modifier sa signature RPE (Résonance Paramagnétique Electronique) en fonction d’une activité enzymatique. Cette modification, due à un changement conformationnel, a permis une irradiation microonde sélective de la sonde libérée par protéolyse. Cette particularité a pu être appliquée à l’IRM rehaussée par l’effet Overhauser et une amélioration du contraste de l’image de 1200% in vitro a été observée après hydrolyse enzymatique. Du fait de contraintes techniques, une amélioration du contraste de 600% a été obtenue in vivo alors que de nos jours,les agents de contraste les plus courants en clinique, basés sur des complexes de GdIII, améliorent le contraste de l’image d’environ 50 %. Le second thème aborde la synthèse et l’étude physico-chimique d’alcoxyamines, précurseurs de nitroxydes, pour le diagnostic par IRM rehaussée par l’effet Overhauser. Le point clé de cette approche repose sur l’activation de ces molécules afin de libérer rapidement le nitroxyde in situ. Les résultats de monoactivation chimique étant encourageants, la double activation chimique de ces nouvelles alcoxyamines a permis d’abaisser drastiquement le temps de demi-vie de l’une d’entre elles pour obtenir des valeurs compatibles avec des applications en diagnostic. Un pseudo-peptide sélectif de la chymotrypsine a également été greffé,ce qui a permis d’aboutir à une alcoxyamine modèle qui permettra de valider le concept de diagnostic recherché
This work promotes two strategies for the development of new contrast agents for the diagnosis by Overhauser enhanced MRI. Two approaches have therefore been addressed.The first approach is devoted to the development of a nitroxide-type spin label, which is capable to change its EPR (Electron Paramagnetic Resonance) signature upon a non-radical enzymatic activity. This modification, due to a conformational change, allowed us to perform a selective microwave irradiation of the probe released by proteolysis. This feature was applied to Overhauser enhanced MRI and of the image after enzymatic hydrolysis of 1200% in vitro has been obtained. Due to technical hindrances, a contrast enhancement of 600% has been obtained in vivo, while nowadays, the most common clinical contrast agent, based on GdIII complex, improve image contrast around a value of 50%.The second topic deals with the synthesies and the physico-chemical study of alkoxyamines, as nitroxide precursors, for the diagnosis by MRI enhanced by the Overhauser effect. The key point of this approach is based on the activation of these molecules to quickly release the nitroxide in situ. Encouraged by the results of chemical monoactivation, we performed the double chemical activation of these new alkoxyamines to drastically reduce the half-life time of one of them to obtain values compatible with diagnostic applications. A selective pseudo-peptide of chymotrypsin has also been grafted, which allowed us to achieve an alkoxyamine model that will validate our concept of diagnosis

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Margoto, Jean-Baptiste. "Développement de dispositifs de diagnostics ultra-haute dynamique mono-coup avec une grande excursion temporelle et caractérisation spatio-temporelle au foyer de lasers femtosecondes ultra intenses." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLX107.

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Abstract:

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du développement international de sources laser ultrarapides à fortes puissances crêtes (TW et PW) qui repoussent les limites en termes de puissances surfaciques obtenues sur cible après focalisation (>10^19W/cm^2). La technique d’amplification par dérive de fréquence (CPA) pour amplifier l’ énergie d’impulsions femtosecondes introduit des couplages spatio-temporels (CST) en cas d’alignement imparfait élémentsclés de la chaîne d’amplification, tels que l’ étireur ou le compresseur. Affectant la forme de l’impulsion, ces distorsions spatio-temporelles réduisent fortement la puissance crête au foyer. Or, le contrôle du profil temporel de l’impulsion sur plusieurs dizaines de picosecondes et une large dynamique est nécessaire afin de connaître précisément les conditions d’interaction del’impulsion avec la matière lors d’expériences.Plusieurs techniques de caractérisation spatio-temporelle ont été étudiées durant cette thèse. La technique TERMITES a montré ses limites de par lesconditions expérimentales inhérentes aux lasers TW et PW (fluctuations d’énergie tir-à-tir, pointé) et de par la dynamique intrinsèque maximale de mesure. La deuxième technique est l’interférométrie spectrale auto-référencée à excursion temporelle étendue (SRSI-ETE) qui a pour ambition de caractériser enmono-coup spatio-temporellement selon une dimension transverse l’impulsion, ainsi que son contraste temporel. Cette technique repose sur le filtrage spatio-temporel d’une réplique de l’impulsion par l’effet non-linéaire du troisième ordre de génération d’onde polarisée croisée (XPW). Le filtrage n’est efficaceque pour de faibles distorsions et des mesures expérimentales n’ont pas permis de reconstruire la forme spatio-temporelle de l’impulsion en sortie de compresseur. Toutefois, la mesure mono-coup du contraste temporel de l’impulsion sur ±37 ps et une dynamique de 10^8 a été validée en comparant avec un autocorrélateur du troisième ordre.La nouvelle technique proposée, appelée CROISSANT, repose sur l’observation de l’intensité spatio-spectrale de l’impulsion générée par l’effet XPW. Des mesuresexpérimentales ont permis de caractériser en mono-coup la forme spatio-temporelle d’impulsions femtosecondes avec une grande sensibilité. La méthodepour identifier les distorsions et les corriger est donnée pour les CST du premier et du deuxième ordre
This thesis has been carried out in the framework of the international development of high peak power ultrafast laser sources (TW to PW) that push forward the limits in terms of focused light intensity on target (>10^19 W/cm²). The chirped-pulse amplification (CPA) technique commonly used to amplify femtosecond laser pulses introduces spatio-temporal couplings (STC) in the event of imperfect alignment in the stretcher or compressor elements inside the amplification chain. These STC greatly reduce the peak power at focus. Controlling the temporal contrast of the pulse over several tens of picoseconds and with a high dynamic range is necessary in order to accurately know the laser-matter interaction conditions during experiments.Several techniques for spatio-temporal characterization of femtosecond pulses were studied during this thesis. The TERMITES technique showed its limits due to the experimental conditions inherent to TW and PW lasers (shot-to-shot and pointing fluctuations) and the maximum intrinsic dynamic range.The second technique is the extension of the Self-Referenced Spectral Interferometry with extended time excursion (SRSI-ETE) that aims at characterizing in single-shot both the spatio-temporal shape (in one transverse dimension) and the temporal contrast of the incident pulse. This technique is based on the spatio-temporal filtering by the cross-polarized wave (XPW) generation. Filtering is only effective for weak distortions and experimental measurements could not reconstruct the spatio-temporal shape of the pulse at the compressor output. However, the single-shot measurement of the temporal contrast of the pulse on ±37 ps and a dynamic range of 10^8 were validated by comparing results with a third order autocorrelator.The novel proposed technique, named CROISSANT, relies on the observation of the spatio-spectral intensity of the XPW pulse. Experimental results could characterize in a single laser shot the spatio-temporal shape of the pulse with high sensitivity. The method for identifying the specific STC and its correction method is given for both first- and second-order STC

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Shi, Da. "Préparation et caractérisation de microbulles fonctionnelles stabilisées par des fluorocarbures et décorées de nanoparticules dendronisées : évaluation comme agents du contraste bimodaux pour l'IRM et l'imagerie par ultrasons." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAF053.

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Cette Thèse vise à préparer et caractériser des microbulles fonctionnelles stabilisées par un fluorocarbure gazeux et décorées des nanoparticules magnétiques dendronisées. L’influence du mode d’introduction du perfluorohexane sur les monocouches de phospholipides, ainsi que sur les propriétés des microbulles, a été évaluée. Les comportements en monocouches de Langmuir de dendrons, ainsi que des mélanges de dendrons et de phospholipides ont été étudiés.Les interactions fluor-fluor qui s’établissent entre le gaz fluoré et le groupe terminal fluoré des dendrons promeuvent l’adsorption des nanoparticules dendronisées à l’interface air/eau. Des microbulles petites et stables décorées de nanoparticules dendronisées ont été préparées. Ces microbulles magnétiques ont été évaluées en tant que agents de contraste bimodaux pour l’IRM et pour l’imagerie par ultrasons sur un modèle murin, en collaboration avec l’Universitätklinikum de Freiburg. Ce travail a été soutenu par INTERREG V (Nanotransmed)
This Thesis focuses on the preparation and characterization of microbubbles stabilized with a fluorocarbon gas and decorated with dendronized magnetic nanoparticles. The impacts of perfluorohexane exposure mode on Langmuir monolayers formed by phospholipids and on the properties of microbubbles were evaluated. The behaviours of Langmuir monolayers formed by dendrons and of the mixtures of dendrons and phospholipids were investigated. The attractive fluorine-fluorine interactions that develop between the fluorocarbon gas and the fluorinated terminal group prompt the adsorption of nanoparticles grafted with dendrons to the air/water interface. Small and stable microbubbles decorated with dendronized iron oxide nanoparticles were prepared. The magnetic microbubbles were examined as bimodal contrast agents for MRI and ultrasound imaging on a murine model in collaboration with the Universitätklinikum in Freiburg. This work was supported by the INTERREG V (Nanotransmed)

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Carré, Maxime. "Interprétation d'images acquises en situation de faible éclairement ou d'éclairement variable." Thesis, Saint-Etienne, 2013. http://www.theses.fr/2013STET4012.

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Abstract:

La qualité d’une prise de vue est un point incontournable dans la résolution des problèmes d’imagerie. Un capteur non adapté, un éclairage non contrôlé, ou des conditions variables de la scène observée peuvent être à l’origine de problèmes très difficiles à surmonter. Nous présentons différentes méthodes de traitement d’image permettant de prendre en compte au mieux ces conditions de prise de vue instables. Les approches que nous proposons sont définies dans le cadre du modèle LIP (Logarithmic Image Processing). Dans une première partie, nous nous intéressons à des notions de contraste : le contraste LIP additif et un nouveau contraste LIP multiplicatif, ainsi qu’à leurs métriques associées. De nouveaux outils de traitement basés sur ces notions sont ensuite définis : seuillage, détecteur de contours, reconnaissance de modèle. L’utilisation de ces notions de contraste confère à ces algorithmes la capacité des contrastes LIP à s’adapter à différents types d’images mal conditionnées. Nous proposons ensuite de nouvelles techniques de correction de dynamique d’images en exploitant les opérations LIP. Différentes corrections globales et locales sont présentées ainsi que leurs applications directes : correction de dérive d’éclairement pour du contrôle industriel ou amélioration d’image pour de la visualisation. Nous obtenons notamment une méthode de correction locale dont les résultats se rapprochent de ceux de certaines techniques de tone mapping. En comparaison, notre technique s’avère simple, rapide (temps réel à 30 images par seconde) et réaliste car basée sur une interprétation physique de la problématique
The quality of image acquisitions is crucial in the resolution of imaging problems. Troubles during acquisiton can lead to unstability for image processing algorithms. We propose different methods (thresholding techniques, contour detection, pattern matching) based on new metrics and contrasts in the LIP context. The LIP (Logarithmic Image Processing) model is recognized as an efficient framework to process images acquired in transmitted light and to take into account the human visual system. LIP operations are also useful to simulate varitations of image parameters in situation of reflected light. Finally, we propose new methods of global and local dynamic enhancement in the LIP framework like a real time and realistic local dynamic correction that brings results close to those obtained by certain tone mapping methods

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Chouket, Raja. "New dimensions for multiplexed fluorescence imaging." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS606.

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Abstract:

Notre groupe de recherche avait déjà mis au point les protocoles OPIOM pour l’imagerie par fluorescence. En exploitant les sections efficaces de photoswiching de fluorescence, OPIOM permet d’extraire sélectivement la réponse des fluorophores réversiblement photoswitchables (RSFs) en présence de fluorophores interférant spectralement. Cependant, OPIOM nous a permis de ne distinguer que 3 RSFPs spectralement similaires. L’objectif de cette thèse était d’augmenter ce nombre. Pour atteindre cet objectif, un nouvel instrument automatisé appelée photoswichomètre a été mis au point pour cribler la signature photochimique de 22 RSFP en analysant leur réponse de fluorescence aux sauts de lumière dont l’intensité couvre 5 ordres de grandeur. Cette signature a d’abord été exploitée dans un nouveau protocole d’imagerie par fluorescence appelé HIGHLIGHT, qui a capitalisé sur OPIOM et amélioré encore sa sélectivité. Dans HIGHLIGHT, les RSFs sont soumis à une modulation harmonique de la lumière et leur contribution aux signaux d’émission de fluorescence globale est sélectivement récupérée en exploitant leur réponse non linéaire singulière dans des conditions optimisées. HIGHLIGHLIGHT a été implémenté pour l’imagerie des RSFPs dans les cellules sans interférence d’autofluorescence, pour réaliser l’imagerie multiplexée de 3 RSFPs qui ne pouvaient pas être discriminés avec OPIOM, aussi pour améliorer l’effet de sectionnement optique. La signature des RSF a ensuite été utilisée dans un deuxième protocole d’imagerie par fluorescence appelé LIGHTNING. Contrairement à OPIOM et HIGHLIGHT qui exploitent les sections efficaces de la photoswitching en régime permanent de faible intensité lumineuse, LIGHTNING exploite le régime transitoire des RSFs sous de multiples illuminations impliquant diverses gammes d’intensités lumineuses pour la discrimination RSF. Ainsi, LIGHTNING nous a permis d’améliorer le degré de multiplexage du contraste dynamique en imagerie de fluorescence jusqu’à 20 RSFP sur 22 RSFP étudiés
Our research group had previously developed the OPIOM protocols for fluorescence imaging. By exploiting their cross sections of fluorescence photoswiching, OPIOM can selectively extract the response of reversibly photoswitchable fluorophores (RSFs) in the presence of spectrally interfering fluorophores. However, OPIOM allowed us to discriminate only 3 spectrally similar reversibly photoswitchable fluorescent proteins (RSFPs). The goal of this PhD was to augment this number. To reach this goal, a new automated instrumental setup called photoswichometer was first developed to express and screen the rich photochemical signature of 22 RSFPs by analyzing their fluorescence response to light jumps with intensities covering 5 orders of magnitude. This signature has been first exploited in a new fluorescence imaging protocol called HIGHLIGHT, which capitalized on OPIOM and further improved its selectivity. In HIGHLIGHT, the RSFs are submitted to harmonic light modulation and their contribution to the overall fluorescence emission signals is selectively retrieved from exploiting their singular non-linear response under optimized conditions. HIGHLIGHT has been implemented to image RSFPs in cells without interference of autofluorescence, to perform multiplexed imaging of 3 RSFPs which could not be discriminated with OPIOM, and used for its intrinsic optical sectioning. The RSF signature has been then used in a second fluorescence imaging protocol called LIGHTNING. In contrast to OPIOM and HIGHLIGHT which exploit the cross sections of fluorescence photoswitching in a steady-state regime of low light intensity, LIGHTNING exploits the transient time fluorescence response of RSFs under multiple illuminations involving various ranges of light intensities for RSF discrimination. Thus, LIGHTNING allowed us to improve the multiplexing degree of dynamic contrast in fluorescence imaging up to 20 RSFP among 22 studied RSFPs

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Lasoroski, Aurélie. "Etude de complexes de gadolinium d'intérêt pour l'IRM : simulations ab initio et propriétés magnétiques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00876988.

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Abstract:

Lors d'examens IRM des agents de contraste sont utilisés afin d'affiner les diagnostics. Ces agents sont constitués d'un ion paramagnétique, la plupart du temps le gadolinium, chélaté par un ligand linéaire ou macrocyclique afin d'éviter tout relargage et donc toute toxicité. Dans cette thèse, nous étudions les propriétés magnétiques de complexes de gadolinium. Ces propriétés magnétiques influencent la relaxation d'une molécule d'eau coordinée à l'ion central, relaxation à l'origine des contrastes visibles sur les images IRM. Nous nous sommes intéressés à l'agent de contraste commercial ProHance ainsi qu'à des systèmes dérivés. Après avoir réalisé des simulations de dynamique moléculaire ab initio des espèces à étudier, et les avoir analysées, nous avons sur ces systèmes des calculs de structure électronique explicitant les interactions hyperfines en jeu au sein du système, ainsi que le Zero-Field Splitting. Il a ainsi été possible de définir un tenseur hyperfin moyen pour chacun des systèmes étudiés. De plus, une décomposition du terme en fonction de variables collectives géométriques a permis d'expliciter l'origine des fluctuations rapides du tenseur hyperfin dans le cas du ProHance. Enfin, le ZFS a été décomposé en un terme dit transitoire et un terme dit statique. Ceci permettra par la suite de modéliser la relaxation électronique des systèmes étudiés et la relaxation du proton de la molécule d'eau coordinée.

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Piederriere, Yann. "Etude du speckle de milieux diffusants liquides. Application à la détermination de paramètres biophysiques." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005314.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire se place dans le cadre du développement actuel de l'optique laser pour l'établissement de diagnostics médicaux. Dans ce but, l'étude du champ de speckle peut se révéler être une voie pertinente d'analyse. Le speckle, ou granularité lumineuse, formé par des milieux diffusants éclairés par une source de lumière cohérente, peut potentiellement apporter une quantité importante d'informations sur ces milieux. En effet, lorsque aucun système imageant n'est employé, les caractéristiques du speckle comme la taille des grains, le contraste, la polarisation ou encore la dynamique du speckle, sont fonctions des propriétés de diffusion et de la dynamique du milieu. Après une présentation des aspects statistiques associés au speckle et une description des conditions expérimentales employées, nous avons donc étudié l'effet de la diffusion de milieux liquides sur la taille des grains de speckle ainsi que sur le contraste de speckle. En transmission, cette étude nous a permis de caractériser des échantillons selon la dimension des particules diffusantes. Une étude théorique a permis de voir que l'évolution de la taille des grains en fonction de la diffusion et de la dimension des particules du milieu diffusant peut être prévue par la simulation de profils de diffusion par la méthode de Monte Carlo. Actuellement, beaucoup de recherches sont menées pour déterminer des méthodes de mesures non invasive et in vivo de la glycémie pour les diabétiques. Dans ce contexte, nous avons mesuré l'effet de l'addition de glucose dans un milieu diffusant sur la taille des grains de speckle observés dans une configuration de réflexion diffuse. L'analyse de la dynamique des grains de speckle permet d'accéder au contrôle de l'agitation des particules dans le milieu diffusant. Cet aspect a été appliqué, dans le domaine de l'hématologie, au suivi de réactions de coagulation plasmatique. C'est ainsi que plusieurs échantillons de plasma ont pu être caractérisés selon leur temps et dynamiques de coagulations.

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Massoud, Chadi. "Evaluation de la filtration glomérulaire par IRM." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20037.

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Abstract:

Cette étude cherche à évaluer le Débit de la Filtration Glomérulaire (DFG) dans le rein humain par IRM. L'estimation de ce paramètre quantitatif nécessite le suivi de la cinétique intrarénale de Gd après son injection en bolus. Pour atteindre cet objectif, nous avons développé sous IDEA Siemens une séquence SR-FLASH strictement pondérée en T1 capable de suivre en dynamique l'évolution du signal RMN après l'injection d'un bolus de produit de contraste. Cette séquence possède un codage de phase centré permettant de déterminer le contraste au début de la période d'acquisition de l'image. Nous avons également mis en oeuvre une séquence d'inversion IR-FLASH (avec codage de phase centré) permettant la mesure de la relaxation longitudinale en l'absence de produit de contraste, ce paramètre étant indispensable à la conversion de l'intensité du signal en concentration. Sachant que la relation entre l'intensité du signal RMN et la concentration de Gd n'est pas linéaire, nous avons proposé deux méthodes originales et malgré tout rapides et robustes pour convertir le signal RMN en concentration locale de Gd. Ceci nous a permis d'évaluer l'évolution de la concentration dans les deux reins et dans l'aorte au cours des premiers passages du produit. L'ajustement des ces mesures de concentration sur les équations décrivant une modélisation bicompartimentale de la fonction rénale a permis de calculer le DFG de chaque rein dans une population de cinq sujets possédant un fonctionnement rénal normal
This study seeks to assess the Glomerular Filtration Rate (GFR) in the human kidney by MRI. To quantitatively estimate this parameter requires monitoring of the intrarenal kinetics of Gd after its bolus injection. To achieve this goal, we have developed under IDEA Siemens a SR-FLASH T1-weighted MRI sequence which can follow dynamic NMR signal changes after a bolus injection of Gd. This sequence has a centric phase-encoding scheme, and thus the image contrast was determined at the beginning of the acquisition period. Subsequently, we have implemented an IR-FLASH (with centric phase-encoding scheme) sequence to measure the longitudinal relaxation time in the absence of any injection of Gd ; this parameter is required to convert NMR signal intensities into Gd concentrations. knowing that the relation between the NMR signal intensities and the Gd concentrations is not linear, we have proposed two novel methods and yet fast and robust for conversion of the NMR signal intensities into local Gd concentration. This allowed us to estimate the temporal evolution of Gd concentrations in both kidneys and aorta. The fit of these concentrations measurements by a two-compartments model describing the function of the kidney allowed us to calculate the GFR of each kidney in a population of five subjects with normal renal function

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Chevallier, François. "La Contrainte d'endettement dans la dynamique d'une petite économie ouverte." Paris 1, 1985. http://www.theses.fr/1985PA010028.

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Chevallier, François. "La Contrainte d'endettement dans la dynamique d'une petite économie ouverte." Lille 3 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37594635b.

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Pianelo, Laurent. "Modélisation géologique contrainte par les données sismiques et dynamiques." Aix-Marseille 1, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX11042.

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Abstract:

Les procédures d'inversion sont utilisées en géosciences afin d'améliorer les modèles géologiques. En réservoir, l"'History Matching" permet de modifier les paramètres pétrophysiques des simulateurs d'écoulements afin que les résultats numériques calent avec les données observées. De la même façon, les paramètres sismiques sont modifiés pour retrouver numériquement les acquisitions sismiques. Malheureusement, il est bien connu que ces problèmes inverses sont mal contraints. L'idée de ce travail original est de modifier simultanément la perméabilité et l'impédance acoustique du réservoir, pour une amélioration du modèle géologique. Pour y parvenir, les paramètres sont liés en utilisant soit des mesures de carottes, soit les relations classiques de Wyllie (porosité - impédance) et de Carman - Kozeny (porosité - perméabilité). De fait, les données de production sont utilisées pour contraindre le calage de la sismique, et les observations sismiques vont améliorer l'inversion de la perméabilité. Ce travail a consisté à programmer des prototypes numériques d'un simulateur d'écoulements en 3D ainsi que d'un simulateur d'acquisition sismique 3D. Puis, à développer mathématiquement et à implémenter une boucle d'inversion couplée. Nous avons ainsi pu tester notre théorie sur des cas 3D réalistes. La comparaison entre l'inversion couplée et les inversions des données de production seules et des observations sismiques seules démontre l'efficacité de notre méthode. Nous réduisons drastiquement le nombre de solutions possibles. De plus, l'augmentation des informations amène une amélioration nette des modèles obtenus, particulièrement dans la localisation spatiale des contrastes en perméabilité. L'amélioration est significative, à la fois sur la distribution des deux paramètres, mais aussi quand à la vitesse de l'opération. Ce travail breveté est un pas important dans la voie de l'intégration de données et de compétences et conduit à une meilleure caractérisation des réservoirs.

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Afonso, Eve. "ETUDE DE LA DYNAMIQUE DE LA TRANSMISSION DE TOXOPLASMA GONDII DANS DES MILIEUX CONTRASTES." Phd thesis, Université de Reims - Champagne Ardenne, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00371738.

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Abstract:

Ce travail a porté sur l'étude de la dynamique de la transmission d'un parasite à cycle complexe, Toxoplasma gondii, dans des milieux contrastés. Dans une première partie, la dynamique de la transmission du parasite est étudiée dans un site urbain abritant une population très dense de chats domestiques (Felis catus). Nos travaux permettent de poser l'hypothèse d'un cycle de transmission parasitaire simple lorsque les hôtes intermédiaires sont en densité très faible relativement à celle des chats. Par ailleurs, nous mettons en évidence l'existence de zones de contamination du sol par les oocystes de T. gondii, qui sont très localisées, et qui correspondent aux zones de défécation communes des chats. Dans une deuxième partie, la variabilité de la dynamique de transmission de T. gondii dans les milieux riches en hôtes intermédiaires est abordée. Nous mettons notamment en évidence des indicateurs de la variabilité interspécifique du niveau d'infection chez les hôtes intermédiaires (masse corporelle spécifique et habitat). Par ailleurs, nous montrons qu'il existe des relations entre la composition de l'environnement, la variabilité du climat, et le niveau d'infection de la toxoplasmose chez le chat domestique et le chat forestier (Felis silvestris). L'ensemble du travail montre l'intérêt d'une approche éco-épidémiologique dans la compréhension de la variabilité du cycle de T. gondii, notamment par l'utilisation du suivi à long terme de plusieurs populations de chats vivant dans différents environnements. Il ouvre la voie à différentes perspectives de recherche, tant sur le plan appliqué (amélioration de la détection d'oocystes) que sur un aspect de modélisation.

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Wohrer, Adrien. "Model and large-scale simulator of a biological retina, with contrast gain control." Nice, 2008. http://www.theses.fr/2008NICE4011.

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Abstract:

La rétine est une structure neuronale complexe, qui non seulement capte la lumière incidente au fond de l'oeil, mais procède également à des transformations importantes du signal lumineux. Dans la Partie I de ce travail, nous résumons en détail les caractéristiques fonctionnelles de la rétine des vertébrés: Il s'agit d'une structure très ordonnée, qui réalise un filtrage passe-bande du stimulus visuel, selon différents canaux parallèles d'information aux propriétés spatio-temporelles distinctes. Les trains de potentiels d'action émis par la rétine ont également une structure statistique complexe, susceptible de véhiculer une information importante. De nombreux mécanismes de contrôle de gain permettent une adaptation constante à la luminosité et au contraste. Le modèle de rétine défini et implémenté dans la Partie II de ce travail prend en compte une part importante de cette complexité. Il reproduit le comportement passe-bande, à l'aide de filtres linéaires spatio-temporels appropriés. Des mécanismes non-linéaires d'adaptation au contraste et de génération de potentiels d'action sont également inclus. Le mécanisme de contrôle du gain au contraste proposé permet une bonne reproduction des données expérimentales, et peut également véhiculer d'importants effets d'égalisation spatiale des contrastes en sortie de rétine. De plus, une analyse mathématique confirme que notre mécanisme a le comportement escompté en réponse à une stimulation sinusoïdale. Enfin, le simulateur /Virtual Retina/ implémente le modèle à grande échelle, permettant la simulation d'environ 100 000 cellules en un temps raisonnable (100 fois le temps réel)
The retina is a complex neural structure. The characteristics of retinal processing are reviewed extensively in Part I of this work: It is a very ordered structure, which proceeds to band-pass spatio-temporal enhancements of the incoming light, along different parallel output pathways with distinct spatio-temporal properties. The spike trains emitted by the retina have a complex statistical structure, such that precise spike timings may play a role in the code conveyed by the retina. Several mechanisms of gain control provide a constant adaptation of the retina to luminosity and contrast. The retina model that we have defined and implemented in Part II can account for a good part of this complexity. It can model spatio-temporal band-pass behavior with adjustable filtering scales, with the inclusion of plausible mechanisms of contrast gain control and spike generation. The gain control mechanism proposed in the model provides a good fit to experimental data, and it can induce interesting effects of local renormalization in the output retinal image. Furthermore, a mathematical analysis confirms that the gain control behaves well under simple sinusoidal stimulation. Finally, the simulator /Virtual Retina/ implements the model on a large-scale, so that it can emulate up to around 100,000 cells with a processing speed of about 1/100 real time. It is ready for use in various applications, while including a number of advanced retinal functionalities which are too often overlooked

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Louis, Jean-Sébastien. "Développements en IRM quantitative de perfusion pour le diagnostic de fibrose myocardique." Thesis, Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0061.

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Abstract:

L’insuffisance cardiaque est un enjeu de santé publique majeur dans les pays occidentaux. Ce syndrome complexe peut être la résultante de pathologies sous-jacentes du myocarde comme le dépôt de fibrose, diffusant sur l’ensemble du tissu myocardique. L’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est la modalité de référence dans l’exploration clinique des tissus mous du tissu myocardique. Plusieurs biomarqueurs d’IRM comme le temps de relaxation T1 ou encore la quantification du volume extracellulaire (ECV) ont révélé leur utilité clinique dans le diagnostic de fibroses localisées. L’IRM avec injection de produit de contraste a également montré son fort pouvoir diagnostic dans la détection de lésions post-infarctus. Le suivi dynamique de rehaussement de contraste (DCE) semble être une technique prometteuse dans la différenciation de zones dont la perfusion/perméabilité tissulaire est altérée par un dépôt fibrotique. Dans ces travaux de thèse, nous sommes partis de l’hypothèse que la quantification de la perméabilité cardiaque et l’extraction du volume extracellulaire extravasculaire Ve, permettraient la détection de lésions diffuses avec comme corolaire un raccourcissement de la durée totale d’examen pour l’estimation de l’ECV. Ce mémoire présente dans un premier temps, les travaux méthodologiques mis en œuvre pour permettre l’analyse quantitative DCE myocardique. Pour cela, une méthode de reconstruction de fonction d’entrée artérielle est présentée afin de permettre la quantification DCE sans séquence ou protocole spécifique. Un algorithme de recalage des images dynamiques est décrit, afin de rendre possible l’analyse sous forme de cartes paramétriques. Les conditions d’acquisition des données ont également été étudiées par simulations de Monte-Carlo et cela a permis de proposer un protocole le plus court possible pour l’estimation de Ve. Dans un second temps, les résultats obtenus par analyse DCE ont été comparés aux résultats obtenus par analyse ECV dans le diagnostic de fibrose diffuse. Une corrélation entre ces deux paramètres a été démontrée sur un groupe de 12 patients présentant un prolapsus de la valve mitrale. Un test de permutation a permis de séparer l’échantillon en deux sous-groupes de manière équivalente à l’ECV. Ces travaux de thèse proposent un flux de post traitement complet d’analyse quantitative DCE myocardique et ouvrent la voie à une estimation plus rapide du volume extracellulaire pour la quantification de la fibrose diffuse myocardique
Heart failure represents a major public health issue in western world. It is a complex syndrome that could be the cause and/or the consequence of underlying pathologies such interstitial diffuse fibrosis. Magnetic Resonance Imaging (MRI) is the reference imaging modality for soft tissue assessment and especially the myocardium. Several imaging biomarkers such relaxation time T1 or extracellular volume fraction (ECV) have proven their diagnostic power in term of sensitivity and specificity. MRI with contrast agent injection has also demonstrated its usefulness in diagnostic of post-infarct local fibrosis for instance. Dynamic contrast enhancement (DCE) is widely investigated for its supposed ability to discriminate areas from which perfusion/permeability properties have been altered by the presence of fibrosis deposition. We hypothesized that the quantification of myocardial permeability and the estimation of the extracellular extravascular volume fraction Ve could led to a better detection of diffuse fibrosis. Consequently, we investigated the possibility of a shorter protocol for the evaluation of ECV. In this manuscript, we first present the methodological developments that allow the quantitative analysis of DCE cardiac MRI. This implied the development of a post-processing method for Arterial Input Function reconstruction, allowing DCE quantification without the need of specific sequences or protocols. A post-processing algorithm for perfusion images registration have been developed for pixel-wise parametric maps reconstruction. Data acquisition have been simulated in a Monte-Carlo fashion in order to assess the impact of acquisition strategies on parameters accuracy. This eventually led to the design of the shortest possible imaging strategy for Ve quantification. Secondly, clinical results obtained with our quantitative DCE analysis framework have been confronted to those obtained with classical ECV method for diffuse fibrosis detection. Correlation between those two parameters have been found a group of 12 patients presenting mitral valve prolapses. Permutation test on Ve distribution allowed us to show a significant difference between two groups the same way the ECV values did. The presented work describes a full quantitative DCE analysis framework that could allow to a shorter imaging protocol for extracellular extravascular estimation for diffuse myocardial fibrosis diagnosis

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Blanc, Annie. "Analyse du comportement dynamique des raquettes de tennis." Lyon, INSA, 1986. http://www.theses.fr/1986ISAL0033.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est d'atteindre à une meilleure connaissance du comportement dynamique d'une raquette de tennis. La première partie de cette étude propose la modélisation par éléments finis du cadre. Pour tenir compte de la réalité des réalisations industrielles on a construit un élément fini équivalent de poutre qui peut représenter n'importe quelle section composite hétérogène de forme quelconque. Les performances de cet élément sont testées sur plusieurs exemples. Dans la deuxième partie, on s'intéresse à la représentation du tamis qui est faite plus classiquement par des éléments de corde en grandes dé format ions. L'ensemble tamis + cadre est ensuite analysé en tenant compte des contraintes initiales introduites par la mise en tension des cordes. L'accord expérience - calcul au niveau des fréquences et modes de vibration de divers types de raquettes est très bon que cela soit pour des raquettes métal ou composite. Dans une troisième partie on aborde le problème de l'impact en étudiant diverses modélisations sans cependant vouloir représenter la balle. On étudie par ailleurs un dispositif expérimental destiné à simuler le choc dans des conditions reproductibles. Les premiers résultats obtenus avec ce dispositif sont analysés ainsi que les difficultés rencontrées pour aller plus loin dans ces expérimentations et leur interprétation.

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Fombaron, Nathalie. "Contrats d'assurance dynamiques en presence d'antiselection : les effets d'engagement sur des marches concurrentiels." Paris 10, 1997. http://www.theses.fr/1997PA100188.

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Abstract:

Cette these a pour objet d'etudier des modeles dynamiques sur des marches d'assurancesoumis au phenomene d'antiselection. L'existence et la nature des contrats intertemporels sont caracterisees lorsque se developpe au cours de la relation contractuelle de long terme une asymetrie informationnelle entre les compagnies et nous comparons les resultats en ter♭ mes de bien-etre et d'efficience a ceux obtenus dans la litterature sur les modeles statiques. Nous nous interessons plus particulierement a l'impact du degre d'engagement de l'assureur et des asymetries informationnelles sur l'existence et l'efficience de l'equilibre de nash. Il est montre dans un premier temps que l'absence d'engagement dans un modele a deux periodes aggrave le probleme d'inexistence de l'equilibre. La meme conclusiontient dans des situa♭ tions ou les compagnies se partagent l'information sur les passes accidentels de leurs assures respectifs. En revanche, le probleme est reduit lorsque les assureurs sont capables de s'en♭ gager dans le long terme et de renegocier eventuellement le contrat au cours de la relation, et lorsqu'il existe une asymetrie informationnelle entre les compagnies. Cet argument de double asymetrie d'information sur le marche rend les subventions croisees compatibles avec l'equilibre de nash, contrairement au resultat d'inexistence de ce type de tarification dans le modele statique, impliquant des primes qui ne peuvent differer des niveaux actuariels. Enfin, une reglementation visant a plus de transparence de l'information sur les experiences de perte des assures s'avere inefficaceet destabilisante.

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Sylvestre, Mélody. "Modélisation numérique de la dynamique atmosphérique de Saturne contrainte par les données Cassini-Huygens." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066446/document.

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Abstract:

L'atmosphère de Saturne subit d'importantes variations saisonnières d'insolation, à cause de son obliquité, de son excentricité et de l'ombre de ses anneaux. Dans la stratosphère (de 20 hPa à 10-4 hPa), les échelles de temps photochimiques et radiatives sont du même ordre de grandeur que la période de révolution de Saturne (29,5 ans). On s'attend donc à mesurer des variations saisonnières et méridiennes significatives de la température et des espèces produites par la photochimie (en particulier C2H6, C2H2 et C3H8) dans cette région. Grâce à sa durée (2004-2017), la mission Cassini est l'occasion inédite de suivre l'évolution saisonnière de l'atmosphère de Saturne.Au cours de ma thèse, j'ai analysé des observations au limbe Cassini/CIRS car elles permettent de sonder à la fois la structure méridienne et verticale de la stratosphère de Saturne. Ainsi, j'ai mesuré les variations saisonnières de la température et des abondances de C2H6, C2H2 et C3H8. J'ai également contribué au développement d'un modèle radiatif-convectif et d'un GCM (Global Climate Model) de l'atmosphère de Saturne. Les prédictions de ces modèles sont comparées avec les températures mesurées avec CIRS, de façon à étudier les processus radiatifs et dynamiques qui contribuent à l'évolution saisonnière. Les simulations numériques réalisées avec ce GCM m'ont également permis d'étudier la propagation des ondes atmosphérique ainsi que les effets de l'ombre des anneaux sur l'atmosphère de Saturne. Par ailleurs, la comparaison entre les distributions de C2H6, C2H2 et C3H8 et des modèles photochimiques (Moses et Greathouse 2005, Hue et al. 2015) donne des indications sur le transport méridien
Saturn's atmosphere undergoes important seasonal variations of insolation, due to its obliquity, its eccentricity and the shadow of its rings. In the stratosphere (from 20 hPa to 10-4 hPa), radiative and photochemical timescales are in the same order as Saturn's revolution period (29.5 ans). Hence, significative seasonal and meridional variations of temperature and photochemical by-products (especially C2H6, C2H2, and C3H8) are expected. Because of its duration (2004-2017), the Cassini mission is an unprecedented opportunity to monitor the seasonal evolution of Saturn's atmosphere. During my PhD, I analysed Cassini/CIRS limb observations as they probe the meridional and vertical structure of Saturn's stratosphere. Hence, I measured seasonal variations of temperature and abundances of C2H6, C2H2, and C3H8. I also contributed to the development of a radiative-convective model and a GCM (Global Climate Model) of Saturn's atmosphere. The predictions of these models are compared with the temperatures measured from CIRS observations, in order to study the radiative and dynamical processes which contribute to the seasonal evolution. Numerical simulations performed with the GCM also allowed me to study atmospheric waves propagation and the effects of rings shadowing in Saturn's atmosphere. Besides, comparison between C2H6, C2H2, and C3H8 distributions and photochemical models (Moses and Greathouse 2005, Hue et al., 2015) give insights on meridional transport

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Martin, Bruno. "Application de la photoélasticité à la mesure de la contrainte dynamique des engrenages cylindriques." Mémoire, École de technologie supérieure, 2006. http://espace.etsmtl.ca/483/1/MARTIN_Bruno.pdf.

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Abstract:

Il est de notion courante que la distribution de la charge appliquée sur une dent d'engrenage n'est pas linéaire d'un point de vue dynamique. Ce type de comportement peut seulement être décrit par une analyse en trois dimensions. Cependant, l'équation de la contrainte de flexion en tension selon la norme de l'AGMA donne une valeur linéaire pour toute la largeur de face ce qui résulte en un comportement à deux dimensions. Donc, les roues d'engrenage à large face ne peuvent être considérées lorsque l'équation de l'AGMA est utilisée. D'un autre côté, elle peut être valide avec des roues d'engrenage minces. Un plan d'expériences a donc été mis en oeuvre afin d'évaluer la contrainte dynamique sur des roues d'engrenage minces. À l'intérieur du plan, il va être question de l'effet de la variation du pas diamétral, de l'angle d'hélice, du couple appliqué, de la vitesse de rotation ainsi que du nombre de dents. Un banc d'essai a par la suite, été utilisé afin de recevoir des roues d'engrenage tenant compte des différents facteurs émis par le plan d'expérience. Le banc d'essai est composé principalement de deux arbres en rotation. Un des arbres est entrainé par un moteur électrique avec lequel la vitesse de rotation peut être ajustée. Le deuxième arbre est jumelé à un dynamomètre mécanique sur lequel différents couples sont appliqués. Les roues d'engrenage déterminées par le plan d'expérience sont attachées à l'une des extrémités des arbres sachant que l'une d'entre elles est définie comme le pignon et l'autre comme la roue. Cependant, la roue possède une dent de plus que le pignon afin d'obtenir un engrènement de toutes les dents du pignon avec toutes les dents de la roue. À l'autre extrémité des arbres, des roues d'engrenage similaires sont utilisées à l'exception de posséder trois fois plus de dents pour éviter une superposition de signaux lors de mesures vibratoires par accéléromètres. Finalement, l'espacement entre les arbres est ajustable afin de recevoir toutes les roues d'engrenage choisies dans le plan d'expérience. La méthode de la photoélasticité a été appliquée pour déterminer la contrainte de flexion. Malheureusement, les résultats expérimentaux ont été jugés invalides. Les différentes valeurs de cette contrainte ne concordent pas avec la norme de l'AGMA. Il a été conclu que la colle utilisée avec le matériel photoélastique était la cause majeure pour l'invalidité des résultats expérimentaux.

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Afonso, Eve. "Etude de la dynamique de la transmission de Toxoplasma gondii dans des mileux contrastés." Reims, 2007. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000735.pdf.

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Abstract:

Ce travail a porté sur l’étude de la dynamique de la transmission d’un parasite à cycle complexe, Toxoplasma gondii, dans des milieux contrastés. Dans une première partie, la dynamique de la transmission du parasite est étudiée dans un site urbain abritant une population très dense de chats domestiques (Felis catus). Nos travaux permettent de poser l’hypothèse d’un cycle de transmission parasitaire simple lorsque les hôtes intermédiaires sont en densité très faible relativement à celle des chats. Par ailleurs, nous mettons en évidence l’existence de zones de contamination du sol par les oocystes de T. Gondii, qui sont très localisées, et qui correspondent aux zones de défécation communes des chats. Dans une deuxième partie, la variabilité de la dynamique de transmission de T. Gondii dans les milieux riches en hôtes intermédiaires est abordée. Nous mettons notamment en évidence des indicateurs de la variabilité interspécifique du niveau d’infection chez les hôtes intermédiaires (masse corporelle spécifique et habitat). Par ailleurs, nous montrons qu’il existe des relations entre la composition de l’environnement, la variabilité du climat, et le niveau d’infection de la toxoplasmose chez le chat domestique et le chat forestier (Felis silvestris). L’ensemble du travail montre l’intérêt d’une approche éco-épidémiologique dans la compréhension de la variabilité du cycle de T. Gondii, notamment par l’utilisation du suivi à long terme de plusieurs populations de chats vivant dans différents environnements. Il ouvre la voie à différentes perspectives de recherche, tant sur le plan appliqué (amélioration de la détection d’oocystes) que sur un aspect de modélisation
We studied the dynamic of the transmission of a parasite with complex life-cycle, Toxoplasma gondii, in contrasted environments. First, the dynamic of the parasite transmission was studied in an urban area where a population of domestic cats (Felis catus) live at high density. Our results raise the hypothesis that the parasite transmission could occur via a simple life-cycle when intermediate hosts are in very low density, relative to cats. We also highlighted the presence of localised areas contaminated by T. Gondii oocysts, which correspond to defecation site of cats. Second, we studied the dynamic of the transmission of T. Gondii in environments where intermediate hosts are in high density. We found indicators of the interspecific variability in the level of infection of intermediate hosts, such as body mass or habitat. Moreover, we showed that environment composition, climate fluctuations and the level of infection of toxoplasmosis in domestic cats and wildcats (Felis silvestris) could be related. The whole study shows the interest of an eco-epidemiological approach to understand the variability of the life-cycle of T. Gondii

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Martin, Bruno. "Application de la photoélasticité à la mesure de la contrainte dynamique des engrenages cylindriques /." Thèse, Montréal : École de technologie supérieure, 2006. http://proquest.umi.com/pqdweb?did=1292462021&sid=1&Fmt=2&clientId=46962&RQT=309&VName=PQD.

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Abstract:

Thèse (M. Ing.)--École de technologie supérieure, Montréal, 2006.
"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique". CaQMUQET Bibliogr.: f. [226]-228. Également disponible en version électronique. CaQMUQET

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Afonso, Eve Poulle Marie-Lazarine Gilot-Fromont Emmanuelle. "Etude de la dynamique de la transmission de Toxoplasma gondii dans des mileux contrastés." Reims : S.C.D. de l'Université, 2007. http://scdurca.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000735.pdf.

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Razumnaya, Anna. "Propriétés dynamiques des couches minces et des super-réseaux ferroélectriques contrôlées par la contrainte." Thesis, Amiens, 2018. http://www.theses.fr/2018AMIE0009.

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Abstract:

Au voisinage et au dessous des fréquences térahertz, nous avons investigué la dynamique des modes mous centraux de type Debye dans les super-réseaux ferroélectriques BaTiO3/BaxSr1-xTiO3 dans un large domaine de températures en utilisant la spectroscopie Raman polarisée. La coexistence d'un pic central et du mode mou sous-atténué suggère un caractère complexe ordre-désordre des transitions de phase successives dans ces matériaux. L'apparition du mode central prononcé pourrait expliquer l'anomalie diélectrique de type relaxateur récemment observée dans de tels super-réseaux. Nous avons exploré et comparé la dynamique des super-réseaux à trois couches et à deux couches. Nous avons montré que l'utilisation de couches de compositions chimiques différentes dans des super-réseaux multicouches permet d'obtenir des hétérostructures ayant des caractéristiques souhaitables en raison des effets de déformation entre les couches alternées et de contrôler leurs paramètres.Nous avons établi les diagrammes de phase théoriques "strain-misfit temperature" pour les couches minces de BaxSr1-xTiO3 déposées sur des substrats cubiques orientés (111). Ces diagrammes de phase sont utiles pour des applications pratiques dans l'ingénierie des couches minces. Nous avons aussi réalisé une étude expérimentale sur un film mince de Ba0.8Sr0.2TiO3 déposé sur un substrat MgO (111) pour vérifier nos prédictions théoriques. Nous avons étudié l'inversion de la polarisation induite par le champ dans la phase ferroélectrique orientée suivant l'axe C des films de structure pérovskite sous contrainte. Nous avons montré qu'en plus du mécanisme de commutation longitudinal conventionnel, lorsque le module du vecteur de polarisation orienté selon l'axe c change, les mécanismes longitudinaux-transversaux et transversaux sont aussi possibles lorsque la composante perpendiculaire de la polarisation est activée dynamiquement
We investigate near- and sub-Terahertz dynamics of soft and Debye-type central modes by the polarized Raman spectroscopy in ferroelectric BaTiO3/BaxSr1-xTiO3 superlattices in a broad temperature range. Coexistence of the central peak and the underdamped soft mode suggests complicated order-disorder character of successive phase transitions in these superlattices. The occurrence of the pronounced central mode can explain the recently observed relaxor-like dielectric anomaly in such superlattices. We explore and compare the lattice dynamics of three-layer and two-layer superlattices. We show that the using layers of different chemical compositions in multilayered superlattices one can obtain heterostructures with the desirable characteristics and realize fine tuning of their parameters due to strain effects between alternating layers.We construct the “temperature-misfit strain” theoretical phase diagrams for BaxSr1-xTiO3 thin films grown on (111)-oriented cubic substrates. The phase diagrams are useful for practical applications in thin-film engineering. We experimentally investigate a Ba0.8Sr0.2TiO3 thin film deposited on (111)MgO substrate with the aim to verify our theoretical predictions. We study the field-induced polarization reversal in the c-oriented ferroelectric phase of strained perovskite films. We show that in addition to the conventional longitudinal switching mechanism, when the c-oriented polarization vector changes its modulus, the longitudinal-transversal and transversal mechanisms when the perpendicular component of polarization is dynamically admixed are possible

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Senger, Fabrice. "Dynamique du cytosquelette et polarité cellulaire." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAV089/document.

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Abstract:

Une cellule reçoit et intègre une multitude de signaux physiques et biochimiques. Elle est capable de sentir et de répondre à ces signaux de sorte que ses fonctions s’accordent avec son environnement. Si l’intégration de ces signaux est hautement régulée par des voies de signalisation et de rétroaction, certaines étapes semblent résulter de processus d’auto-organisation géométrique et mécanique du réseau d’actine. Il est capable de s’auto-assembler et d’adopter différentes architectures. Celles-ci sont autant de modules qui coexistent dans la cellule avec une claire ségrégation spatiale et fonctionnelle. Notamment, le cytosquelette d’actine participe à l’intégration des signaux encodés par la matrice extracellulaire. Cette intégration suppose entre autre, une régulation des forces de tension entre la cellule et son environnement impliquant le cytosquelette d’actine, les adhésions cellulaire et la matrice. Afin d’explorer ces mécanismes, nous avons eu recours à des techniques avancées de micropatterning, de mesure de force de traction cellulaire et de microdissection laser. Nous avons ainsi montré en réprimant l’expression de l’ alpha-actinine, une des principales protéines de réticulation du cytosquelette d’actine, que la connectivité du réseau d’actine était essentielle à l’intégration des signaux émanant de la matrice extracellulaire. Elle participe à l’évaluation de la rigidité de la matrice et au mécanisme de migration dirigé haptotactique. Elle participe donc potentiellement aux mécanismes de différentiation cellulaire et au maintien de la polarité cellulaire. Dans le même esprit nous avons pris part à une étude portant sur l’organisation et la maturation des adhésions cellulaires, en participant à la caractérisation d’une protéine d’adhésion Kank2. Nous avons ainsi pu démontrer le rôle essentiel de cette protéine dans le phénomène de rigidity sensing. L’ensemble de l’étude ayant montré l’implication de cette protéine dans le processus de maturation des adhésions cellulaires et de mécano-transduction
Cells sense and integrate a wealth of mechanical and biochemical signals. Signal integration is part of a process, which ensures that cellular functions are in accordance with the extracellular environment. While these processes are highly regulated by biochemical and mechanical signalling and feedback loops, some of the fundamental processes appear to rely on actin cytoskeleton autoassembly giving raise to modules with defined geometrical and mechanical properties. Thus the actin cytoskeleton is a modular architecture, and the modules co-exist within the cell with spatial and functional specificity. The actin cytoskeleton, notably, is involved in cell/matrice signalling. This interaction relies mainly on mechanical signalling involving the actin cytoskeleton, cell/matrix adhesions and the extracellular matrix. To characterize these mechanisms we took advantage of advanced micropatterning techniques, traction force measurements and laser microdissection. By downregulating the expression of α-actinin, one of the main actin crosslinking proteins, we demonstrated that actin cytoskeleton connectivity is essential for proper integration of cell/matrix signalling. Connectivity is essential for rigidity sensing and haptotaxis by ensuring balanced force distribution through the whole cell. Therefore connectivity might be crucial for cell differentiation processes and cellular polarity. Further, in the context of a collaborative project, we have contributed to the characterization of a novel cell adhesion protein, namely, Kank2. We showed, by traction force measurements, that this protein is essential for rigidity sensing. Globally this study demonstrated the implication of Kank2 in cell adhesion maturation and mecanotransduction

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De, Franco Carmine. "Deux études en gestion du risque : assurance de portefeuille avec contrainte en risque et couverture quadratique dans les modèles à sauts." Paris 7, 2012. http://www.theses.fr/2012PA077122.

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Abstract:

Dans la première partie, je m'intéresse à un problème d'assurance de portefeuille pour un manager d'un fond d'investissement, qui veut structurer un produit financier pour les investisseurs avec une garantie en capital. Si la valeur du produit est au dessous d'un seuil fixé, l'investisseur sera remboursé à la hauteur de ce seuil par l'assureur du fond. En échange, l'assureur impose une contrainte sur le risque que le manager peut tolérer, mesuré avec une mesure de risque. Je donne la solution de ce problème et je prouve que le choix de la mesure de risque est un point crucial pour l'existence d'un portefeuille optimal. J'applique mes résultats pour la mesure de risque entropique, spectrale et la G-divergence. Ensuite, je m'intéresse au problème de couverture quadratique. Le marché est décrit par un processus de Markov tridimensionnel avec sauts. La première variable modélise l'instrument de couverture échangeable sur le marché, la deuxième, un actif financier qui perturbe la dynamique de l'instrument de couverture et qui n'est pas échangeable, comme un facteur de volatilité ; la troisième représente une source de risque qui affecte l'option à couvrir et qui aussi n'est pas échangeable. Je prouve que la fonction valeur du problème est caractérisée par l'unique solution d'un système de trois équations integro-différentielles, dont l'une est semilinéaire et ne dépend pas de l'option à couvrir, et les deux autres sont linéaires. Cela me permet de caractériser la stratégie optimale. Ce résultat est démontré si le processus est non dégénéré (composante Brownienne strictement elliptique) et s'il est à sauts purs. Je conclus avec une application dans le marché de l'électricité
In this thesis I first study the problem of portfolio insurance from the point of view of a fund manager, who guarantees to the investor that the portfolio value will be above a fixed threshold. If it is not the case, a third party will refund the investor up to the guarantee. In exchange, the third party imposes a limit on the risk exposure of the fund manager, in the form of a convex monetary risk measure. The fund manager tries to maximize the investor's utility function subject to the risk measure constraint. I give a full solution to this non-convex optimization problem and show that the choice of the risk measure constraint. I give a full solution to this non-convex optimization problem and show that the choice of the risk measure is crucial for the optimal portfolio to exist. Explicit results are provided for the entropic risk measure, for spectral risk measures and for the G-divergence. In the secon part I study the problem of quadratic hedge in incomplete markets. I work with a three-dimensional Markov jump process : the first variable represents the hedging instrument and is not traded in the market, as a volatility factor ; the third one is a source of risk which affects the option's pay-off and is also not traded. I prove that the value function of the problem, as a function of the initial wealth, is a second order polynomial whose coefficients are characterized as the unique smooth solutions of a triplet of PIDEs, the first of which is semilinear and does not depend on the option, the other two being linear. This result is stated for non-degenerate jump-diffusions and for pure jump processes. I apply my results to an example in the context of electricity markets

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Grenier, Mathieu. "Optimisation de l'ordonnancement sous contrainte de faisabilité." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00192466.

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Abstract:

Notre objectif est la conception d'algorithmes d'ordonnancement temps réel en-ligne faisables (i.e., garantissant le respect des contraintes temporelles imposées au systèmes) optimisant 1) l'utilisation de la plate-forme d'exécution (i.e., utiliser au mieux le potentiel de la plate-forme d'exécution tout en garantissant le respect des contraintes temporelles imposées au système) et/ou 2) optimisant des critères de performances
propres à l'application.

Deux cas ont été analysés : le cas de tâches indépendantes périodiques s'exécutant sur un processeur et le cas de flux de messages indépendants périodiques sur un réseau de terrain avec accès au médium priorisé.

Nous avons donc proposé pour traiter les deux problèmatiques abordées :
1) des méthodes de configurations permettant d'optimiser l'utilisation de la plate-forme d'exécution en fixant d'une manière appropriée les paramètres : des politiques ou des activités du système considéré. Deux études ont été conduites dans ce cadre~: l'allocation des ``offsets'' dans les systèmes ``offset free'' et l'allocation de priorités, de politiques et de quantum dans
les systèmes conformes au standard Posix~1003.1b,
2) une nouvelle classe de politiques d'ordonnancement permettant
d'optimiser des critères de performances propres à l'application.

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Dissertations / Theses on the topic 'Contraste dynamique'

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