Littérature scientifique sur le sujet « Multi-Modale »

Zur nicht-chirurgischen Behandlung des hepatozellulären Karzinoms (HCC) werden weltweit zahlreiche Verfahren evaluiert. Von diesen hat sich die perkutane Alkoholinjektion zur Lokaltherapie des kleinen HCC's als effektive Alternative zur Resektion etabliert. Neue, minimal-invasive Techniken wie die Radiofrequenz-Thermoablation lassen eine noch wirksamere lokale Tumorkontrolle erwarten. Die Behandlung des lokal fortgeschrittenen HCC's mit transarterieller Chemoembolisation allein führt für die Patienten zu keiner eindeutigen Lebensverlängerung. Hier spielen in Zukunft möglicherweise multi-modale Therapieansätze eine größere Rolle. Eine sicher wirksame systemisch-medikamentöse Therapie des HCC's existiert aktuell nicht. Die verschiedenen genannten Verfahren müssen vor der Einführung in die klinische Praxis durch kontrollierte klinische Studien evaluiert werden.

Die neue DNA der Mobilität | Monitor – „Spickzettel“ | Verkehrsträger – Modale Sicht | Multi- und Intermodalität | Shared Mobility | Nachhaltige Mobilität / Elektromobilität | Mobilitätsumfeld Digitalisierung

International audience A new methodology for automated extraction of repeated patterns in time-series data is presented, aimed in particular at the analysis of musical sequences. The basic principles consists in a search for closed patterns in a multi-dimensional parametric space. It is shown that this basic mechanism needs to be articulated with a periodic pattern discovery system, implying therefore a strict chronological scanning of the time-series data. Thanks to this modelling global pattern filtering may be avoided and rich and highly pertinent results can be obtained. The modelling has been integrated in a collaborative pro ject between ethnomusicology, cognitive sciences and computer science, aimed at the study of Tunisian Modal Music. Une méthodologie d'extraction automatique de motifs répétés dans des séquences temporelles est présentée, dédiée en particulier à l'analyse de séquences musicales. L'approche initiale consiste en une recherche de motifs fermés dans un espace paramétrique multidimensionnel. Il est montré que ce premier mécanisme doit être articulé avec un système de découverte de motifs périodiques, ce qui implique un parcours strictement chronologique de la séquence. Cette modélisation permet d'éviter un filtrage global des patterns, et donc d'obtenir des résultats présentant une richesse et une pertinence élevée. La modélisation a été intégrée au sein d'un projet collaboratif entre ethnomusicologie, sciences cognitives et informatique, dédié à l'étude de la musique modale tunisienne.

Studio, a livello preliminare, di un sistema a pilotaggio remoto che permetta la sorveglianza e il monitoraggio di zone aeree e marine ad alto rischio e in contemporanea di compiere una raccolta di dati che possa essere inviata in tempo reale ad un utente a terra. Negli ultimi anni si è sviluppato notevolmente il settore dei velivoli a pilotaggio remoto sia ad ala fissa sia ad ala rotante, per la videoripresa e la fotografia aerea a bassa quota, che è utilizzata in molti ambiti tra i quali la fotogrammetria, la geologia e l’archeologia, nonché per studi scientifici e per la sicurezza. Nel presente lavoro di tesi è stata studiata la fattibilità di un UAV capace di effettuare la sua missione, previa pianificazione, in due ambienti completamente diversi fra loro: l’aria e l’acqua. Così facendo si ha la possibilità di acquistare un solo mezzo con costi minori e con un profilo di missione molto più vasto. Lo sviluppo di questo drone, pensato per operazioni di protezione civile, si è articolato in più fasi: anzitutto si è cercato di stabilire quale fosse il suo ambito di utilizzo e quali caratteristiche avrebbe dovuto avere. Successivamente si è iniziato a valutare l’equipaggiamento del velivolo con tutti i sistemi necessari per compiere la sua attività ed infine si è realizzato un disegno CAD semplificato della sua struttura. La seconda parte del lavoro è stata incentrata sullo studio preliminare della stabilità del velivolo sia in configurazione aerea sia in quella marina andando dapprima a calcolare la posizione del baricentro dell’UAV in modo da avere un velivolo aereo staticamente stabile e a simularne il volo. Successivamente si è modificato un modello Simulink di un UAV disponibile in rete, adattandolo opportunamente a questo caso per simulare parte della missione e si è potuto constatare che il velivolo risulta essere stabile; per far questo sono state calcolate diverse derivate aerodinamiche in modo da poter simulare il comportamento dinamico del velivolo. Anche per la configurazione marina sono state calcolate le derivate aerodinamiche più significative ed è stata realizzata una simulazione per valutare la stabilità del ROV, sempre a comandi fissi. In ultima analisi si è studiata una missione tipica che potrebbe effettuare questo UAV multi-modale: per fare ciò si è tracciata in Google Earth una traiettoria cui sono stati aggiunti alcuni modelli CAD nelle fasi principali del volo per far capire come varia la forma del mezzo durante la missione. Lo scenario della missione è in un contesto di disastro ambientale dovuto ad un incidente in una centrale nucleare vicina al mare, caso che ben si presta alla applicazione di questo mezzo a pilotaggio remoto.

Ce travail s’inscrit dans le cadre du développement d’une médecine davantage personnalisée et préventive, pour laquelle la fusion d’informations multi modale et de différentes représentations d'une même modalité sont nécessaires afin d'aboutir à une quantification fiable des images médicales en oncologie. Dans cette étude nous présentons deux applications de traitement et d'analyse des images médicales: le débruitage des images TEP et la détermination des volumes anatomo-fonctionnels des tumeurs en imagerie multi modale TEP/TDM. Pour le débruitage des images TEP, nous avons mis en place une approche intitulée "WCD" permettant de bénéficier des caractéristiques complémentaires de la transformée en ondelettes et la transformée en Curvelets afin de mieux représenter les structures isotropiques et anisotropiques dans ces images, ce qui permet de réduire le bruit tout en minimisant les pertes d'informations utiles dans les images TEP. En ce qui concerne la deuxième application, nous avons proposé une méthode de segmentationTEP/TDM intitulée "WCHMT" permettant d'exploiter la spécificité des arbres de Markov caché de prendre en compte les dépendances statistiques entre l’ensemble des données. Ce modèle permet de gérer simultanément les propriétés complémentaires de l’imagerie fonctionnelle et l’imagerie morphologique dans un cadre unifié où les données sont représentées dans le domaine des Contourlets. Le débruitage en TEP a abouti à une hausse significative du rapport signal sur-bruit (SNR) en garantissant la moindre variation de l'intensité et du contraste local. Quant à la segmentation multimodale TEP/TDM, elle a démontré une bonne précision lors de la détermination du volume tumoral en terme du coefficient de Dice (DSC) avec le meilleur compromis entre la sensibilité (SE) et la valeur prédictive positive (PPV) par rapport à la vérité terrain
This thesis is a part of the development of more personalized and preventive medicine, for which a fusion of multi modal information and diverse representations of the same modality is needed in order to get accurate and reliable quantification of medical images in oncology. In this study we present two applications for image processing analysis: PET denoising and multimodal PET/CT tumor segmentation. The PET filtering approach called "WCD" take benefit from the complementary features of the wavelet and Curvelets transforms in order to better represent isotropic and anisotropic structures in PET images. This algorithm allows the reduction of the noise while minimizing the loss of useful information in PET images. The PET/CT tumor segmentation application is performed through a Markov model as a probabilistic quadtree graph namely a Hidden Markov Tree (HMT).Our motivation for using such a model is to provide fast computation, improved robustness and an effective interpretational framework for image analysis on oncology. Thanks to two efficient aspects (multi observation and multi resolution), when dealing with Hidden Markov Tree (HMT), we exploit joint statistical dependencies between hidden states to handle the whole data stack. This model called "WCHMT" take advantage of the high resolution of the anatomic imaging (CT) and the high contrast of the functional imaging (PET). The denoising approach led to the best trade-off between denoising quality and structure preservation with the least quantitative bias in absolute intensity recovery. PET/CT segmentation's results performed with WCHMT method has proven a reliable segmentation when providing high Dice Similarity Coeffcient (DSC) with the best trade-off between sensitivity (SE) and positive predictive value (PPV)

Les logiques modales (normales et non-normales) jouent un role essentiel pour la formalisation logique du raisonnement sur des notions intensionnelles telles que le savoir, les croyances, le temps, les intentions, les actions, etc. ; et ce, surtout sous leur forme multi-modale qui permet d'automatiser le raisonnement sur differents concepts au sein du meme systeme logique: temps et savoir, savoir de plusieurs agents, action et temps ces concepts etant naturellement appeles a se cotoyer dans le cadre, par exemple, d'un univers multi-agents. Dans une premiere partie, nous menons une etude de la semantique de ces logiques, plus particulierement la semantique dite des mondes possibles, et apres un examen des resultats connus de caracterisation (adequation et completude), nous etablissons de nouveaux resultats pour les logiques multi-modales monotones (non-normales), et pour des logiques multi-modales normales predicatives avec formules de barcan. Nous donnons un resultat d'adequation et de completude pour une grande famille de ces logiques. Nous demontrons, a l'oppose, un nouveau resultat d'incompletude par une methode originale. Cette etude semantique est motivee, en dehors des aspects fondamentaux, par le besoin de disposer de logiques a la fois completes et adequates par rapport a une semantique calculatoirement interessante (comme celle des mondes possibles), ceci afin de pouvoir utiliser la methode de deduction automatique qui s'est revelee la plus fructueuse et la plus generale pour ce type de logique: la methode par traduction, car elle est basee sur la semantique. Elle constitue la matiere de la deuxieme partie. Dans cette deuxieme partie, nous dressons un etat de l'art, permettant de situer la problematique ; puis nous detaillons notre propre contribution qui porte sur trois points: les deux premiers concernant des ameliorations que nous apportons a la methode initiale, et le dernier concerne l'application de la methode par traduction aux logiques non-normales par l'intermediaire d'une traduction prealable des logiques non-normales dans des logiques normales, permettant ainsi l'utilisation des travaux realises pour ces dernieres

Lors de l’observation de mouvements, le système perception-action permet le couplage entre les représentations visuelle et motrice du mouvement observé. Ce couplage produit des effets de facilitation motrice qui pourraient être utilisés pour entraîner le système moteur chez différentes populations cliniques. Cette thèse se propose comme un pont entre la recherche fondamentale et l’utilisation clinique de l’observation d’actions. Son objectif principal était de vérifier si les effets produits par l’observation de mouvements simples pouvaient être reproduits en utilisant des mouvements de la vie courante. Pour ce faire, les effets de l’observation d’actions ont été étudiés chez des sujets sains à l’aide d’approches tenant compte des intérêts de la réadaptation. Cette thèse devait également fournir des données sur les différences dans la réponse à l’observation d’actions entre les individus et entre les méthodes utilisées pour la mesurer. Les résultats suggèrent que le système perception-action est surtout recruté lors de l’observation de mouvements peu familiers. Aussi, nos données indiquent que l’observation de mouvements de la vie courante peut produire des patrons de facilitation anatomiquement congruents avec les mouvements observés. Nos données montrent également que la magnitude et le patron de réponse sont très variables entre les individus. De plus, les effets mesurés peuvent dépendre de la méthode utilisée pour étudier l’observation d’actions. Ainsi, il ne semble pas y avoir de relation directe entre les marqueurs comportementaux et physiologiques de la facilitation motrice induite par l’observation d’actions. À l’instar de ce qui avait été montré lors d’études utilisant des mouvements simples, l’observation de mouvements de la vie courante peut produire un patron de facilitation où la représentation du mouvement observé est associée à sa représentation dans le répertoire moteur de l’observateur. Les importantes différences inter-individuelles dans les effets suggèrent que certains individus répondent plus facilement que d’autres à l’observation d’actions. Par conséquent, identifier quels patients sont susceptibles de bénéficier le plus de l’observation d’actions en réadaptation pourrait permettre une utilisation plus efficiente de cette approche. Nous proposons qu’une étape importante du passage de l’observation d’actions vers la réadaptation sera l’identification des marqueurs qui peuvent le mieux prédire les améliorations cliniques.
During action observation, the perception-action system is responsible for the coupling between the visual and motor representations of observed movement. This coupling induces motor priming effects that could be useful for training the motor system of different clinical populations. This thesis main objective was to test if the effect induced by the observation of simple movements could be obtained during the observation of everyday movements. In order to answer this question, the effect of action observation was studied in healthy subjects using approaches in line with the interests of the rehabilitation domain. Furthermore, we aimed at investigating inter-individual differences in the response to action observation and differences pertaining to the method used to measure this response. Results suggest that the perception-action system is recruited to a greater extend by unfamiliar actions. Our data also indicate that observation of everyday movements can produce anatomically congruent facilitation patterns. Importantly, the magnitude and the pattern of response to action observation greatly vary between individuals. Results also indicate that the facilitation effects can vary depending on the method used to study action observation. Indeed, there seem to be no relation between the behavioral and physiological markers of motor facilitation induced by action observation. Similar to what was shown in studies using simple movements, observing everyday movements can induce a pattern of motor facilitation where the visual representation of the observed movement is associated with its representation in the observer’s motor repertoire. The important inter-individual differences in the effects produced by action observation suggest that some individuals could respond more easily to action observation than others. Hence, identifying patients for whom rehabilitation using action observation could be the most beneficial could ensure a more efficient use of this approach. An important future step in the clinical use of action observation will be the identification of markers that could best predict the clinical improvements produced with action observation.

La dynamique d’une structure peut être vue aussi bien en termes de modes (ondes stationnaires) qu’en termes d’ondes élastiques libres. Les approches modales sont largement utilisées en mécanique et de nombreuses techniques de réduction de modèles (Model Order Reduction - MOR) ont été développées dans ce cadre. Quant à la dynamique des structures périodiques, les approches propagatives sont majoritairement utilisées, où la périodicité est exploitée en utilisant la théorie de Bloch. Pour les structures périodiques complexes, plusieurs techniques MOR sur la base d’onde ont été proposées dans la littérature. Dans ce travail, une approche couplée propagative et modale a été développée pour étudier la propagation des ondes dans les structures périodiques. Cette approche commence par la description modale d’une cellule unitaire (échelle mésoscopique) en utilisant la synthèse modale (Component Mode Synthesis - CMS). Par la suite, la méthode propagative - Wave Finite Element Method (WFEM) est appliquée sur la structure (échelle macroscopique). Cette méthode est nommée “CWFEM” pour CondensedWave Finite Element Method. Elle combine les avantages de la CMS et WFEM. La CMS permet d’analyser le comportement local d’en extraire une base réduite. La WFEM exploite la périodicité de la structure d’en extraire les paramètres de propagation. Ainsi, l’analyse de la propagation des ondes dans la structure à l’échelle macroscopique peut être réalisée en prenant en compte l’échelle mésoscopique. L’efficacité de la CWFEM est illustrée par de nombreuse applications aux structures périodiques monodimensionnelle (1D) et bidimensionnelle (2D). Le critère de réduction optimale assurant la convergence est discuté. Les caractéristiques de propagation dans les structures périodiques sont identifiées: bande passante, bande interdite, la directivité marquée (wave beaming effects), courbe de dispersion, band structure, surface des lenteurs... Ces propriétés peuvent répondre au besoin de conception des barrières vibroacoustiques, pièges à ondes. La CWFEM est ensuite appliquée pour étudier la propagation des ondes dans des plaques perforées et plaques raidies. Une méthode d’homogénéisation pour déterminer le modèle équivalent de la plaque perforée est proposée. Les comportements à haute fréquence tels que la directivité marquée sont également prédits par CWFEM. Trois modèles de plaques avec perforations différentes sont étudiées dans ce travail. Une validation expérimentale est effectuée sur deux plaques. Pour la plaque raidie, l’influence des modes internes sur la propagation globale est discutée. La densité modale est estimée, en moyenne et haute fréquences, pour une plaque raidie finie, où une bonne corrélation est obtenue en comparant les résultats à l’issue des analyses modales
Structural dynamics can be described in terms of structural modes as well as elastic wave motions. The mode-based methods are widely applied in mechanical engineering and numerous model order reduction (MOR) techniques have been developed. When it comes to the study of periodic structures, wave description is mostly adopted where periodicity is fully exploited based on the Bloch theory. For complex periodic structures, several MOR techniques conducted on wave basis have been proposed in the literature. In this work, a wave and modal coupled approach is developed to study the wave propagation in periodic structures. The approach begins with the modal description of a unit cell (mesoscopic scale) using Component Mode Synthesis (CMS). Subsequently, the wave-based method -Wave Finite Element Method (WFEM) is applied to the structure (macroscopic scale). The method is referred as “CWFEM” for Condensed Wave Finite Element Method. It combines the advantages of CMS and WFEM. CMS enables to analyse the local behaviour of the unit cell using a reduced modal basis. On the other hand, WFEM exploits fully the periodic propriety of the structure and extracts directly the propagation parameters. Thus the analysis of the wave propagation in the macroscopic scale waveguides can be carried out considering the mesoscopic scale behaviour. The effectiveness of CWFEM is illustrated via several one-dimensional (1D) periodic structures and two-dimensional (2D) periodic structures. The criterion of the optimal reduction to ensure the convergence is discussed. Typical wave propagation characteristics in periodic structures are identified, such as pass bands, stop bands, wave beaming effects, dispersion relation, band structure and slowness surfaces...Their proprieties can be applied as vibroacoustics barriers, wave filters. CWFEM is subsequently applied to study wave propagation characteristics in perforated plates and stiffened plate. A homogenization method to find the equivalent model of perforated plate is proposed. The high frequency behaviours such as wave beaming effect are also predicted by CWFEM. Three plate models with different perforations are studied. Experimental validation is conducted on two plates. For the stiffened plate, the influence of internal modes on propagation is discussed. The modal density in the mid- and high- frequency range is estimated for a finite stiffened plate, where good correlation is obtained compared to the mode count from modal analysis

The present research project was aimed at developing smart nano-systems able to selectively respond with morphological alterations to external physio-pathologic stimuli. These systems are intended for diagnostic or therapeutic applications in tumor treatment. The responsiveness of these systems is intended to improve the site-selective targeting efficiency and reduce uncontrolled disposition in healthy tissues. Smart nano-systems have been obtained using gold nanoparticles (AuNPs) as platform. AuNPs have been surface coated with responsive polymeric components to endow stealth properties in physiologic conditions after injection in the bloodstream. The tumor interstitium is characterized by altered pH and temperature with respect to normal tissues. Thus, when the nano-system reaches the tumour, the responsive coating can undergo morphological modifications which modulate the interface properties of the nanoparticles. This will promote their interaction with the biological surfaces (i.e. cells, tissues). In the project here discussed, different functionalization strategies of AuNPs have been investigated in order to develop nano-carriers provided with multimodal targeting to the tumor. Gold nanoparticles were surface decorated with targeting agents and thermosensitive or pH-sensitive polymers. This allowed producing nano-carriers in which bio-recognition can be controlled by temperature or pH. In physiological conditions, the polymer on particles surface can hide the targeting moiety while in the tumor tissue the thermosensitive or pH sensitive polymer chains collapse provoking the targeting agent exposition and thus promoting cellular internalization. As a result, the multimodal targeting will decrease aspecific biorecognition and increase site-specificity. Gold nanoparticles were produced by Laser ablation technique in aqueous solution without addition of surfactants or stabilizing agents. This finely controlled method allows for obtaining AuNPs with a size of 18 nm. The components used for gold nanoparticles surface functionalization have been thiolated since sulphidril groups promptly react with metal gold with high yield. AuNPs have been surface decorated with biotin-SH and the 8 kDa thermosensitive polymer N-isopropylacrylamide-co-acrylamide-SH (pNIPAm-co-Am-SH), characterized by a low critical solution temperature (LCST) of 37 °C. The nanosystem obtained was tested by ELISA enzymatic assay to evaluate its ability to bind selectively avidin, chosen as model target, as a function of temperature. The results showed that the system behavior is thermally controlled since functionalized gold nanoparticles can only bind avidin when temperature is increased above the polymer LCST at which it collapses. Furthermore, the investigation highlighted the role of the biotin amount and of the biotin/polymer molar ratio on gold nanoparticles surface in affecting the system performance. The system has been further investigated, according to the information acquired, with the biotinylated thermosensitive AuNPs. Gold nanoparticles were surface functionalized with folic acid-SH and the thermosensitive polymer pNIPAm-co-Am-SH to achieve temperature controlled targeting towards cancer cells overexpressing folate receptor (HiFR). Stability studies performed in PBS showed that thermosensitive polymer is paramount to avoid nanoparticles aggregation in the presence of salts. At temperature below polymer LCST, gold nanoparticles are very stable while above the LCST, only a mild aggregation was detected. Folated thermosensitive AuNPs have been tested in vitro with tumor cells overexpressing and non-expressing the folate receptor. The results showed that folated thermosensitive nanoparticles incubated with HiFR cell lines are internalized by cells and dispose in the citosol only at temperature above the polymer LCST. The concept of multimodal targeting was extended to the development of pH-sensitive gold nanoparticles, using polymers able to respond with morphological alterations to environmental pH changes. Ideally, acid-sensitive polymers adequate for this purpose should be soluble and in coil form at pH 7.4 and convert into insoluble globular state, as a consequence of their protonation, in acidic tumor environment. To this aim, different pH-sensitive polymers were produced in order to have an array of materials with satisfactory pKa (in the physiopathological range) to chose from for gold nanoparticles functionalization. The materials were designed in order to endow acid sensitiveness to the decorated nanoparticles in the physic-pathological range. A 2-(methacryloyloxy)ethyl 3-chloro-4-hydroxybenzoate monomer (MOECHB) was chosen and pH responsive materials were obtained by living radical polymerization technique, namely reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT). One homopolymer and various random and block copolymers using the 2-(methacryloyloxy)ethyl 3-chloro-4-hydroxybenzoate and hydrophilic monomers, namelly metoxy(polyetilenglycole methacrylate (mPEGMA475) or glycerol methacrylate (GMA), were synthesized. All the polymers obtained were characterised by potentiometric titration to determine the pKa value, and turbidimetric analysis to measure the cloud point. Furthermore, their pH-dependant behavior was investigated by dynamic light scattering at various pH conditions. One random and two block copolymers, composed by MOECHB and GMA, were selected for further investigation. Decreasing pH from 7.4 to 6.5, as in physiopathologic condition, they showed a conversion from the soluble to the aggregated state. One additional block copolymer, made by MOECHB and mPEGMA475, will be also evaluated: in the same physiopathologic condition, it outlined morphological modification, albeit without aggregation. The results displayed that pH responsiveness is modulated by the 2-(methacryloyloxy)ethyl 3-chloro-4-hydroxybenzoate/hydrophilic monomer molar ratio in the polymer backbone and by the polymer molecular weight.
Il presente progetto di ricerca ha riguardato lo sviluppo di un nano-sistema intelligente, capace di rispondere selettivamente a stimoli esterni di tipo fisiopatologico con alterazioni morfologiche. Tali sistemi sono stati disegnati per un impiego in diagnostica o nella terapia antitumorale. La responsività di questi sistemi ha lo scopo di migliorare l’ efficienza del direzionamento selettivo e di ridurre la distribuzione aspecifica nei tessuti sani. Sistemi intelligenti sono stati ottenuti a partire da nanoparticelle d’ oro (AuNPs), a cui sono stati associati polimeri responsivi, che conferiscono loro caratteristiche stealth in condizioni fisiologiche in seguito ad iniezione nel torrente circolatorio. E’ noto che l’ interstizio tumorale è aratterizzato da valori di pH e temperatura alterati rispetto al tessuto sano. Di conseguenza, quando il nano-sistema raggiunge il tumore, il rivestimento polimerico può² subire modifiche morfologiche che modulano le proprietà delle nanoparticelle. Questo promuoverà la loro interazione con le superfici biologiche, quali cellule e tessuti. Nel progetto qui discusso, sono state valutate diverse strategie di funzionalizzazione di AuNPs, allo scopo di sviluppare nano-carriers caratterizzati da un direzionamento multi-modale al tumore. Nanoparticelle d’ oro sono state derivatizzate superficialmente con agenti di direzionamento e polimeri termosensibili o pH sensibili, affinchè il riconoscimento selettivo del tessuto tumorale da parte dei nano-carriers sia controllato dalle condizioni di temperatura o di pH circostanti. In condizioni fisiologiche i polimeri presenti sulla superficie delle AuNPs schermano l’ agente di targeting, mentre nel tessuto tumorale grazie alla temperatura o pH alterati, essi collassano determinando l’ esposizione del direzionante e promuovendo l’ endocitosi cellulare. Come conseguenza, il direzionamento multi-modale diminuirà il bio-riconoscimento aspecifico a favore invece della sito-specificità. Le nanoparticelle d’ oro utilizzate in questo progetto sono state prodotte mediante laser ablation in soluzione acquosa, senza utilizzo di sostanze surfattanti e stabilizzanti. Attraverso questo processo controllato e riproducibile si sono ottenute dispersioni di particelle diluite, con diametro medio di 18 nm. Per la funzionalizzazione superficiale di nanoparticelle d’ oro i materiali utilizzati sono stati tiolati, nota l’ elevata capacità di coniugazione di gruppi sulfidrilici su superfici d’ oro metallico. Il primo sistema sviluppato in questo progetto di tesi ha riguardo l’ impiego di nanoparticelle d’ oro in grado di rispondere a stimoli termici. AuNPs sono state modificate superficialmente con biotina-SH e con un polimero termosensibile di 8 kDa, N-isopropylacrylamide-co-acrylamide-SH (pNIPAm-co-Am-SH), caratterizzato da una low critical solution temperature (LCST) di 37 °C. Il sistema ottenuto è stato testato mediante saggio enzimatico di tipo ELISA per valutarne la capacità di binding selettivo ad avidina, scelta come modello, in funzione della temperatura. I risultati hanno mostrato che il comportamento del sistema è controllato dalla temperatura, in quanto le nanoparticelle sono in grado di legare l’ avidina solo quando la temperatura è superiore all’ LCST del polimero, ovvero quando il polimero stesso collassa. Lo studio ha inoltre evidenziato che la quantità assoluta di biotina e i rapporti molari biotina/polimero sulla superficie delle nanoparticelle condizionano in modo rilevante le performance del sistema Sulla base delle ottimizzazioni realizzate con le nanoparticelle direzionate con biotina, il sistema è stato modificato superficialmente con acido folico e lo stesso polimero termosensibile (pNIPAm-co-Am-SH), allo scopo di ottenere un direzionamento verso cellule tumorali sovraesprimenti il recettore per il folato (HiFR). Gli studi di stabilità in PBS hanno mostrato come il polimero termosensibile sia indispensabile per impedire l’ aggregazione delle particelle in presenza di sali. A temperatura inferiore all’ LCST del polimero le nanoparticelle sono stabili, ed aggregano solo marginalmente a temperatura superiore. AuNPs termosensibili e funzionalizzate con acido folico sono state testate in vitro su due diverse linee celluari, sovraesprimenti e non il recettore per l’ acido folico. Gli studi hanno mostrato che solo le particelle termosensibili modificate con acido folico e incubate con linee cellulari HiFR, a temperatura superiore all’ LCST del polimero, vengono internalizzate dalle cellule e si distribuiscono nel citosol. Il concetto di targeting multi-modale è stato successivamente ampliato per lo sviluppo di nanoparticelle d’ oro pH-sensibili, utilizzando polimeri in grado di rispondere con cambiamenti morfologici ad alterazioni del pH ambientale. Idealmente, polimeri acido sensibili adeguati allo scopo devono essere solubili ed in conformazione estesa a pH 7.4, ma subire una conversione allo stato globulare insolubile in seguito a protonazione nell’ ambiente acido tumorale. Per raggiungere questo obiettivo sono stati sintetizzati diversi polimeri pH-sensibili, in modo tale da disporre di una gamma di materiali caratterizzati da valori di pKa e cloud point adeguati allo scopo, tra cui poter selezionare il più¹ adatto per la funzionalizzazione superficiale di nanoparticelle d’ oro. I materali sono stati disegnati per conferire alle AuNPs proprietà di acido-sensibilità nel range fisiopatologico. E’ stato selezionato e sintetizzato un monomero acido-sensibile, 2-(metacriloilossi)etil 3-cloro-4-idrossibenzoato (MOECHB), a partire dal quale sono stati poi prodotti polimeri pH responsivi. La metodica adottata per la reazione di polimerizzazione fa parte delle cosiddette tecniche di polimerizzazioni viventi, ovvero la reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT). Sono stati sintetizzati un omopolimero e diversi copolimeri sia random che a blocchi utilizzando MOECHB e monomeri idrofilici, nello specifico metossi(polietilenglicole metacrilato) (mPEGMA475), e glicerolo metacrilato (GMA). Tutti i polimeri ottenuti sono stati caratterizzati mediante titolazione potenziometrica per determinarne il pKa, e sottoposti ad analisi turbidimetrica per misurare il punto di intorbidimento (cloud point). Il loro comportamento pH-dipendente è stato inoltre investigato mediante analisi di dynamic light scattering (DLS) effettuate a diversi valori di pH. Sono stati selezionati un copolimero random e due copolimeri a blocchi, composti da MOECHB e GMA, per ulteriori studi di funzionalizzazione di nanoparticelle d’ oro. Infatti questi materiali hanno mostrato una conversione da una forma solubile ad una aggregata insolubile per diminuzione del pH della soluzione da 7.4 a 6.5, che mima le condizioni fisiopatologiche. Un ulteriore copolimero a blocchi di MOECHB con mPEGMA475 sarà valutato, in quanto nelle medesime condizioni ha mostrato modifiche morfologiche, sebbene non si sia osservata la formazione di prodotti insolubili. I risultati delle analisi hanno evidenziato infine che la responsività al pH è modulata dal rapporto molare 2-(metacriloilossi)etil 3-cloro-4-idrossibenzoato/monomero idrofilico nella composizione polimerica, così come dal peso molecolare del polimero.

Questo lavoro di tesi si prefigge l’obiettivo di simulare il trasporto di organi destinati a trapianto sul territorio nazionale italiano. Lo scopo della simulazione è mettere in luce le criticità e le eventuali soluzioni alternative in modo da raggiungere un duplice obiettivo: la certezza di portare a compimento il trasporto da un ospedale ad un altro entro i tempi clinici necessari affinché l’organo sia ancora utilizzabile e la riduzione dei costi del trasporto, che negli ultimi anni si sono rivelati elevati a causa del ricorso frequente a voli di Stato. Nella prima parte del lavoro viene delineato il problema e le necessità di ottimizzazione della rete, dopodiché si illustra il modello creato per simulare la situazione di as-is ed infine si espone il modello da utilizzare in futuro, dove si prevedono i tempi futuri di percorrenza. Per la modellazione della situazione attuale sono stati utilizzati due livelli di dettaglio diversi, uno che si basa sulla suddivisione dei trapianti in ingresso e uscita da una regione specifica e uno che approfondisce ulteriormente la rete modellando gli spostamenti di città in città. I modelli predittivi presentati sono due, uno che considera tempi predittivi deterministici e uno che considera tempi stocastici. Dopo ciascuna modellazione vengono esposti i risultati e le statistiche più significative; vengono infine messi in evidenza gli aspetti critici e gli sviluppi futuri della simulazione. Il software scelto per creare e simulare il trasporto degli organi sulla rete è Arena.

Nous étudions dans ce travail des méthodes de déduction automatique pour la logique multi-modale. Dans une première partie les logiques multi-modales considérées contiennent un nombre fini de paires d'opérateurs modaux. Dans la dernière partie les opérateurs modaux peuvent être indexés par des termes d'une logique à sortes ordonnées. Dans les deux cas les opérateurs modaux sont de type KD, KD4, KT, KT4 ou KF. Les formules de la logique multi-modale sont traduites dans une logique du premier ordre à sortes ordonnées. Dans le premier cas la logique utilisée est munie d'une théorie équationnelle. Dans le deuxième cas, nous utilisons en plus une théorie de contraintes. Pour la déduction automatique les méthodes utilisées sont adaptées de la E-résolution de Plotkin et de la résolution contrainte de Frisch. Les théories équationnelles utilisées possèdent un opérateur associatif mais les termes obtenus par traduction possèdent une structure très particulière (appelée ici propriété PR) et un procédé adapté de skolémisation permet de conserver cette structure. Une étude de l'unification associative pour les termes possédant cette propriété est faite pour l'algorithme de Plotkin et pour des algorithmes utilisant des règles de transition. Les algorithmes proposés terminent et calculent des ensembles complets d'unificateurs, qui sont, dans ce cas, finis.

La vérification automatique de l'identité d'une personne est utilisée dans beaucoup d'applications telles que l'accès à des services automatisés et à des endroits protégés (banques,....). Un facteur important, qui limite le développement de ces services, est la nécessité de diminuer la probabilité d'intrusion par des imposteurs (ce qu'on appelle le taux de fausses acceptations: FA), tout en minimisant la probabilité d'être rejeté pour les clients (ce qu'on appelle le taux de faux réjets: FR). Une possibilité pour relever ce défi est d'utiliser plusieurs "procédés d'identification" (souvent appelés modalités) différents, et de les combiner ou de les fusionner. L'utilisation d'un "mot de passe" ou d'une carte avec numéro d'identification personnel (PIN) est une modalité de vérification bien connue et très populaire. Malheureusement, on peut oublier ce PIN ou le "perdre" et, en plus, la seule chose que l'on vérifie vraiment est la connaissance du bon numéro. Une autre approche consiste à utiliser des modalités dites biométriques, qui se basent sur la mesure de certaines caractéristiques biologiques de personnes (empreintes digitales, visage, parole,....). L'être humain utilise d'ailleurs la vision et le signal vocal, lorsqu'il est confronté à ce même problème de reconnaissance. L'avantage intrinsèque de ces modalités biométriques est qu'elles sont "liées" à l'individu (on ne peut pas les perdre). Parmi les modalités biométriques les plus utilisées, on trouve tout d'abord le signal vocal (vérification du locuteur). Cette méthode de vérification est déjà bien connue, mais souffre de quelques désavantages majeurs. Un de ces désavantages est la variabilité dans le temps des caractéristiques d'un même locuteur (variabilité intra-locuteur). Pour intégrer cette variabilité fondamentale et pour assurer la robustesse des méthodes traditionnelles de vérification de locuteur, il faut obligatoirement effectuer des séances d'entraînement relativement longues et répetées dans le temps, ce qui ne rend pas cette méthode très conviviale. Si on diminue la durée ou la fréquence des séances d'entraînement, on dégrade ipso facto les performances de ce genre de méthodes. Un autre désavantage est le risque d'un enregistrement du signal de parole à des fins d'imposture. Une des possibilités attractives pour amméliorer les performances des méthodes de vérification d'identité à faible niveau d'entraînement, tout en préservant la convivialité, est de ne pas se baser uniquement sur la parole, mais d'y inclure également d'autres informations (modalités), de préférence indépendantes (afin de maximaliser l'apport d'information). Une des autres modalités possibles est sans aucun doute la vision. L'identification basée sur le visage peut évidemment utiliser des caractéristiques biométriques aussi bien de face (distance entre les yeux et la bouche,etc....) que de profil. La vue de face permet en outre de localiser les lèvres et de suivre leurs mouvements, et donc d'utiliser la synchronisation entre les lèvres et la parole. Pour améliorer les résultats obtenus par une seule modalité, on peut combiner plusieurs d'entre elles, ce qui implique l'application de techniques de fusion de données. Ces techniques sont souvent classées dans trois catégories différentes, basées respectivement sur l'utilisation de modèles physiques, de procédés d'inférence et de méthodes cognitives. Les modèles physiques utilisent la simulation et l'estimation. Les techniques d'inférence comprennent entre autres les méthodes statistiques (Bayes, Dempster-Shafer), les méthodes de clustering, les réseaux de neurones, les méthodes par vote et les méthodes de reconnaissance de formes. Enfin les stratégies cognitives se regroupent surtout autour de la logique floue et des systèmes experts. L'objet de cette thèse est d'explorer différentes techniques de fusion de données en mettant l'accent sur les techniques d'inférence.