Nouvelles techniques de thérapie ultrasonore et de monitoring (original) (raw)
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Analyses et traitements : de l’imagerie ultrasonore médicale aux séries temporelles biomédicales
2010
Dans ce manuscrit, les activites de recherche methodologiques concernent principalement l’imagerie ultrasonore medicale au sens large et les series temporelles biomedicales. Ces deux thematiques distinctes (n’y cherchez donc aucun lien) seront presentees a tour de role dans les parties relatives a mes activites de recherche passees et en cours. Dans la deuxieme partie, je presenterai d’abord "l’imagerie Doppler". Toutefois, au lieu d’y presenter d’emblee la methodologie puis les applications, j’ai prefere mettre l’accent sur deux applications medicales : les monitorings Doppler transcrâniens et transplacentaires. Cette presentation possede l’avantage de permettre un suivi instantane des avancees methodologiques (Estimation, detection, classification) au detriment d’un seul et meme fil conducteur methodologique. Ce choix delibere souligne qu’historiquement mes activites methodologiques etaient d’abord guidees par les applications. Avec le temps, j’ai modifie cet equilibre p...
Sonde CMUT pour la thérapie ciblée à guidage ultrasonore
Différentes approches thérapeutiques pour lesquelles les ultrasons sont un vecteur indirect de la thérapie sont en cours d'investigation au sein de la communauté scientifique. Ces nouveaux protocoles nécessitent l'usage de dispositifs ultrasonores compacts, facilitant l'étude sur le petit animal, et permettant de répondre aux paramètres acoustiques exigeants de ce type d'application tout en proposant un contrôle simultané de l'acte thérapeutique. Dans ce contexte, les transducteurs CMUT (Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer), microsystèmes électromécaniques en cours de maturation, pourraient offrir nombre d'avantages vis-à-vis de la technologie piézoélectrique classique. Cette étude s'intéresse au développement et à l'évaluation des performances d'une sonde CMUT concave incorporant 5 transducteurs basse fréquence (1 MHz focalisés pour des applications thérapeutiques, ainsi qu'une barrette linéaire haute fréquence (16 MHz) pour une visualisation temps réel des tissus insonifiés. Après une présentation du procédé de fabrication mis en oeuvre, les résultats de caractérisation multi-échelle des différents transducteurs réalisés sont présentés, mettant en évidence leur bonne fonctionnalité à travers l'identification de plusieurs paramètres : tensions de collapse, impédances électriques, fréquences centrales et bandes passantes, homogénéité... Puis, l'étude s'élargit à l'évaluation du prototype de sonde réalisé, connecté sur une plateforme ultrasonore dédiée : la cartographie du champ de pression basse fréquence, confrontée à des résultats de simulation, ainsi que la mesure des amplitudes de pression maximales délivrées au point focal (environ 3 MPa pic-pic). Côté imagerie, un premier test en mode B sur un fantôme de fils a été effectué, lui aussi comparé à la simulation.
Nouveaux outils de neuromonitorage
Réanimation, 2015
En réanimation, la surveillance neurologique des patients présentant des troubles de la vigilance ou sous sédation passe par le neuromonitorage. Il n'existe aucun système permettant d'évaluer facilement les risques de lésions secondaires, et il est indispensable de recourir au monitorage multimodal. Les principaux paramètres surveillés sont la pression intracrânienne, la pression tissulaire en oxygène, le débit sanguin cérébral, le métabolisme cérébral, l'autorégulation et les paramètres électrophysiologiques. Chaque outil présente des limites, qu'il est indispensable de connaître afin d'apprécier correctement les mesures. Cette revue vise à reprendre ces différents outils, à la lumière des dernières recommandations. Mots clés Monitorage • Pression intracrânienne • Pression tissulaire en oxygène • Microdialyse • EEG continu
Détection et reconnaissance des sons pour la surveillance médicale
Quatre ans de recherche urbaine 2001-2004. Volume 2, 2000
Je commence par remercier mes deux directeurs de thèse Monsieur Eric Castelli et Monsieur Laurent Besacier pour avoir accepté d'encadrer cette thèse. Pour tous ses conseils et critiques sur le plan scientifique et aussi bien pour la relation humaine qu'il a su développer, je remercie chaleureusement Monsieur Eric Castelli. Je remercie aussi vivement Monsieur Laurent Besacier pour son intense participation à l'orientation de mes travaux de recherche, en tant que coencadrant. Finalement, je voudrais remercier tous les deux pour toutes leurs critiques et conseils prodigués pendant la rédaction de ce manuscrit. Mes vifs remerciements vont à Monsieur Jim Crowley, président de ce jury de thèse, pour l'intérêt qu'il porte à mes travaux de recherche. Je veux exprimer ma profonde reconnaissance à Monsieur Gael Richard et Monsieur Michael Ansorge pour avoir accepté d'être rapporteurs de cette thèse. Je remercie également Monsieur Pierre Yves Coulon d'avoir accepté être examinateur de cette thèse. J'adresse mes remerciements à Monsieur Jean François Sérignat, responsable de l'équipe GEOD pour m'avoir accueilli dans son équipe. Je lui suis reconnaissant pour ses avis sur mes travaux de recherche, pour avoir lu mon manuscrit de thèse et pour ses commentaires utiles. Je tiens à remercier Monsieur Michel Vacher avec qui j'ai travaillé sur le projet, pour les connaissances scientifiques et non scientifiques transmises pendant les nombreuses discussions que nous avons eu. J'ai une mention spéciale pour Monsieur Dominique Vaufreydaz, pour ses conseils en informatique et pour sa bonne humeur. Je profite de cette occasion pour remercier l'ensemble des membres du laboratoire CLIPS et plus particulièrement les membres de l'équipe GEOD qui m'ont accepté et bien accueilli. Je remercie également le personnel administratif du laboratoire pour son efficacité. Je remercie mes parents qui me sont très chers, pour avoir cru en moi, pour m'avoir soutenu et sans qui je n'aurai pas eu la possibilité d'effectuer cette thèse. Je remercie Daniela pour sa présence, compréhension et bonne humeur. Je tiens à lui faire savoir combien sa présence a été précieuse. J'ai une mention très spéciale pour tous mes amis : Valeriu Vrabie, Quoc Cuong Nguyen (mon collègue de bureau), Daniel Moraru et plus particulièrement pour Adrian Staii avec qui j'ai passé beaucoup de temps, qui m'a beaucoup aidé avec ses connaissances en anglais et de la vie. Je remercie aussi Gilles Virone pour le temps passé ensemble et les discussions plus ou moins liées au travail. Un grand merci à tous Dan Istrate Résumé Depuis quelques années se développe le concept général d'espace perceptif ou salle intelligente qui répond de diverses façons aux besoins, demandes, attentes des acteurs humains. Les espaces perceptifs traitent des signaux de parole, des signaux vidéo, les données de l'environnement, la localisation des personnes, le suivi et la reconnaissance des gestes, etc. Ce travail de thèse se situe à la frontière entre les espaces perceptifs et la télémédecine qui a récemment évolué vers la télésurveillance des malades, le télédiagnostic, etc. La télésurveillance est notamment utilisée pour suivre l'évolution de personnes à risques (maladies chroniques ou personnes exposées à des situations critiques). Cela peut être à domicile (personnes âgées) ou dans un environnement professionnel dangereux. L'analyse et l'extraction des informations du son est un aspect important des espaces perceptifs pour la télésurveillance médicale. Dans ce contexte, cette thèse analyse et propose des solutions aux problématiques spécifiques au traitement du son dans les espaces perceptifs plus particulièrement pour la télésurveillance médicale. Parmi ces problématiques la classification automatique de sons de la vie courante a été très peu explorée jusqu'à aujourd'hui. Dans ce travail, un système d'analyse sonore en deux étapes est proposé pour éviter d'analyser un flux audio continu. Le rôle de la détection des événements sonores est d'extraire du bruit environnemental les signaux à identifier. Appliquée en même temps sur un ensemble de capteurs sonores répartis dans l'appartement, elle permet également une première localisation de la source sonore. Les algorithmes issus de l'état de l'art se montrant insuffisamment efficaces dans nos conditions, de nouveaux algorithmes mieux adaptés aux signaux impulsionnels, comme ceux utilisant la transformée en ondelettes sont proposés. Pour la classification des sons proprement dite, l'utilisation de techniques issues de la reconnaissance automatique de la parole est d'abord envisagée. Ces techniques sont ensuite enrichies par l'ajout de paramètres acoustiques mieux adaptés, parmi lesquels ceux issus de la transformée en ondelettes et de la détection de signaux musicaux. Les performances de la classification sont aussi évaluées dans le bruit et une solution de pré-traitement est présentée. Les problématiques liées au couplage entre la détection et la classification, ainsi que le problème de l'évaluation d'un tel système sont aussi abordées dans ce travail. En fin de manuscrit, l'évolution vers un système de reconnaissance de «sons clés», inspirée de la reconnaissance de mots clés en parole, est ébauchée. Une implémentation en temps réel des algorithmes proposés a été réalisée pour l'application de télésurveillance médicale et est en cours de validation dans l'appartement test disponible pour le projet. Certains résultats expérimentaux présentés dans le document proviennent directement de cet appartement test.
Une technique ultrasonore pour la supervision des canaux d’irrigation ouverts
Revue des sciences de l'eau, 2007
Montréal. Il a pour mission la promotion et la valorisation de la recherche.éruditoffre des services d'édition numérique de documents scientifiques depuis 1998. Note : les règles d'écriture des références bibliographiques peuvent varier selon les différents domaines du savoir.
Réseaux de transducteurs ultrasonores: nouvelles avancées thérapeutiques
Bursts of focused ultrasound energy a billion times more intense than diagnostic ultrasound have become a non-invasive option for tumor ablation, from prostate cancer to uterine fibroid, during the last decade. Despite this progress, many issues still need to be addressed. First, for brain targeting, the correction of distortions induced by the skull remains today a technological achievement that still needs to be validated clinically. Secondly, the problem of motion artifacts for abdominal treatments becomes today an important research topic. For all these issues, the potential of new ultrasonic therapy devices able to work both in Transmit and Receive modes will be emphasized and clinical results on monkeys and pigs will be presented. L'utilisation de longs trains d'ondes d'ultrasons focalisés transportant une énergie un million de fois plus importante que les ultrasons utilisés en diagnostique a récemment permis l'ablation de tumeurs (cancéreuses ou non), notamment du cancer de la prostate ou du fibrome utérin. Malgré les progrès réalisés, de nombreux points restent à améliorer. Tout d'abord, pour les applications au cerveau, la correction des aberrations induites par le crâne est une performance technologique récente qui nécessite une validation clinique. Ensuite, dans le cadre des traitements abdominaux, les artefacts liés aux mouvements font l'objet d'actives recherches. Pour chacune de ces difficultés, le potentiel de nouveaux systèmes de thérapie fonctionnant en émission et réception sera mis ici en évidence, et des tests cliniques sur des singes et des porcs seront présentés.
par Laura TAUPIN pour obtenir le grade de DOCTEUR SPÉCIALITÉ MÉCANIQUE lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll Modélisation des méthodes ultrasonores de surveillance de structures aéronautiques instrumentées en vue de leur optimisation Jury composé de : Rapporteurs M. Sébastien Grondel, professeur, IEMN, Université de Valenciennes M. Mohamed Ichchou, professeur, École Centrale, Lyon Examinateurs M me Anne-Sophie Bonnet-Ben Dhia, directrice de recherches au CNRS, ENSTA, Paris M. Philippe Gatignol, professeur émérite, Université de Technologie de Compiègne M. Alain Lhémery, expert senior CEA, Saclay M. Vincent Pagneux, directeur de Recherches au CNRS, Université du Maine M. Benoît Petitjean, ingénieur expert, EADS-IW, Suresnes -2--3-REMERCIEMENTS Je souhaite remercier toutes les personnes qui ont permis la réalisation de cette thèse. Les travaux présentés dans ce mémoire se sont déroulés dans le laboratoire de Modélisation et Simulation du département DISC du CEA dans le cadre d'une collaboration EADS IW-CEA LIST. Je tiens à remercier M. Philippe Benoist et Mme Clarisse Poidevin, mes chefs de département successifs, de m'avoir permis de réaliser cette thèse, ainsi que M. Steve Mahaut de m'avoir accueillie dans son laboratoire. Je voudrais remercier chaleureusement Mme Anne-Sophie Bonnet-Ben Dhia d'avoir accepté de diriger ma thèse. Sa patience, sa disponibilité et sa grande pédagogie m'ont permis de m'initier aux mathématiques appliquées, domaine éloigné de mes connaissances initiales. Je désire exprimer ma gratitude envers M. Sébastien Grondel et M. Mohamed Ichchou pour leur intérêt envers mon sujet d'étude et pour avoir accepté de rapporter mes travaux dans des délais très courts. Je tiens également à remercier très sincèrement M. Philippe Gatignol d'avoir présidé mon jury et M. Vincent Pagneux d'avoir accepté d'en faire partie. J'adresse mes remerciements à mes encadrants successifs chez EADS IW, M. Guillaume Inquiété et M. Benoit Petitjean, pour leurs conseils avisés au cours de nos échanges. Je remercie Vahan Baronian pour son aide, ses connaissances approfondies sur le sujet, et le temps qu'il m'a consacré. Mes remerciements vont également à Colin Chambeyron. Sa connaissance de Mélina, sa gentillesse, et sa disponibilité ont été des atouts précieux. Pour finir je souhaite remercier très sincèrement M Alain Lhémery de m'avoir proposé ce sujet d'étude. Ses nombreux conseils, sa disponibilité et sa culture bibliographique sans limite m'ont permis de réaliser cette thèse dans les meilleures conditions possibles. Une fois encore je le remercie pour son investissement permanent, et m'excuse pour toutes ses corrections aoutiennes... Un grand merci à toutes les personnes du DISC pour leur accueil ; particulièrement à Sophie, Benoit et Amira qui m'ont accueilli dès le début de mon stage. Je tiens à saluer tous les thésards successifs qui ont rendu cette thèse très agréable, Bo avec qui j'ai partagé les dernières étapes de thèse et Chiara mon italienne préférée ! J'adresse une pensée particulière pour Val et son éternelle soutien même si on ne se voit que trop peu ; pour Sarah que cette thèse m'a permis de connaitre, merci pour tous les bons moments passés. Et bien évidemment à mon copain qui m'a supporté ces derniers mois et a rendu plus agréable cette période difficile. J'adresse enfin mes remerciements à mes amis du « poney » pour tous ces bons moments passés à Chevreuse et en dehors ! Je ne pourrais pas tous les citer la liste est bien trop longue. J'ai une pensée particulière pour Julie et Manou, merci pour votre soutien, nos discussions MTW et pour vos encouragements (même si parfois un peu autoritaires).