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Application de l\u27élastographie à l\u27imagerie du cancer de la prostate et à sa thérapie par ultrasons focalisés
No full textUn système d\u27imagerie de la prostate par élastographie ultrasonore a été développé. Il utilise un ballon rempli d\u27un liquide de couplage ultrasonore pour comprimer la prostate. La faisabilité de visualiser l\u27anatomie prostatique ainsi que des tumeurs bénignes et malignes de la prostate in vitro est démontrée. L\u27importance de la rapidité de l\u27acquisition pour obtenir des images de qualité in vivo est ensuite mise en évidence. Il est alors montré que ce système permet de détecter le cancer et de visualiser les effets de la thérapie par ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) in vivo. Enfin il est montré in vitro qu\u27il est possible de visualiser la formation d\u27une lésion HIFU élémentaire en utilisant seulement l\u27élévation de température pour former l\u27image
Evaluation de l\u27endommagement et de la rupture de matériaux hétérogènes par ultrasons et émission acoustique : estimation de la durée de vie
No full textLe comportement en fluage et l\u27identification des mécanismes d\u27endommagement de matériaux composites verre/polyester unidirectionnels, à plis croisés et SMC (sheet molding compound) sont étudiés in situ par émission acoustique (EA) et ultrasons. L\u27analyse des signaux d\u27EA a permis pour certains matériaux d\u27identifier les mécanismes d\u27endommagement. Le suivi des propriétés mécaniques en fluage à travers des mesures de vitesses ultrasonores a été effectué. La perte de rigidité observée et sa bonne corrélation avec l\u27EA témoigne de la capacité des deux méthodes à suivre l\u27endommagement et conforte l\u27idée d\u27une approche globale pour le contrôle santé des matériaux. Par ailleurs, nous avons observé lors du fluage primaire une relaxation en loi de puissance (loi d\u27Andrade) pour le taux de déformation et pour le taux d\u27EA (loi d\u27Omori). Le fluage tertiaire quant à lui, est caractérisé par une singularité en loi de puissance des taux de déformation et d\u27EA culminant avec la rupture globale des matériaux. Des corrélations intéressantes ont été observées entre certains paramètres des fluages primaire et tertiaire, notamment entre le temps de rupture tc et le temps de transition fluage primaire, secondaire et fluage tertiaire tm. Ce résultat important montre les liens entre les deux régimes et permet d\u27envisager un moyen de prédiction de la rupture. Ces résultats expérimentaux sont étayés par un modèle dérivé du modèle démocratique des fibres dit DFBM (Democratic fibre bundle model) ou le matériau est représenté par une série d\u27éléments constitués d\u27un ressort monté en parallèle avec un amortisseur de viscosité non linéaire de type Eyring. Ce modèle permet d\u27expliquer la corrélation entre tc et tm et permet de retrouver les relaxations en loi d\u27Andrade dans le fluage primaire et la singularité en loi de puissance dans le fluage tertiaire avec des exposants critiques du même ordre que ceux observés expérimentalement
Comportement instantané et différé des sables des petites aux moyennes déformations : expérimentation et modélisation
No full textUn nouvel appareil triaxial a spécialement été développé à l\u27ENTPE pour étudier l\u27influence du temps et de la vitesse de la déformation sur le comportement du sable d\u27Hostun sec. Le prototype expérimental offre la possibilité d\u27appliquer des chargements, contrôlés en contrainte et en déformation à différentes vitesses. Des transducteurs piézoélectriques sont situés sur ses embases pour émettre et recevoir des ondes en compression et en cisaillement. Les déformations axiales et radiales sont obtenues à partir d\u27un système local de mesure utilisant des capteurs sans contacts et de hautes précisions pour les déplacements. Le comportement des sables est étudié dans le domaine des petites (quelques 10-6 m/m) jusqu\u27aux grandes déformations (quelques 10-2 m/m). La procédure expérimentale comporte, d\u27une part, des investigations en petites déformations pour caractériser le comportement instantané, quasi élastique, des sables. Les modules d\u27Young dans la direction verticale sont déterminés en utilisant deux méthodes. L\u27une est quasi statique par application de cycles de petites amplitudes de déformations (de quelques 10-5 m/m). L\u27autre, est dynamique, et repose sur une analyse inverse à partir des vitesses de propagations d\u27ondes en compression et en cisaillement. Une bonne concordance entre les deux méthodes est observée. Une modélisation de type hypoélastique est utilisée pour les simulations. La campagne expérimentale comprend d\u27autre part, des essais avec des fluages, des relaxations et des changements de vitesse de déformation pour mettre en évidence le comportement différé des sables. Lors des changements de vitesse de déformation, un aspect particulier du comportement visqueux des sables est observé. Il est décrit par le modèle visqueux évanescent développé au laboratoire. Des simulations pour les fluages, les relaxations et les changements de vitesse sont proposées
Comportement mécanique d\u27élastomères chargés, influence de l\u27adhésion charge - polymère, influence de la morphologie
No full textAfin de comprendre les mécanismes de renforcement dune matrice élastomère par des charges nanométriques, cette étude sest focalisée sur la nature des interactions à linterface charge - matrice en fonction du traitement de surface de la charge et leur influence sur les propriétés mécaniques. Dans ce but, des agents de recouvrement et un agent de couplage ont été utilisés afin de modifier linterface dun système SBR-Silice. Afin de pouvoir interpréter le comportement mécanique de ces matériaux, linfluence de ces traitements au niveau de la dispersion de la charge au sein de la matrice et sur la réticulation a été évaluée. Il savère que le procédé de mise en uvre utilisé dans cette étude est tel que la dispersion des charges au sein de la matrice nest pas influencée par les traitements de la silice. Létude de linterface silice matrice a permis de révéler linfluence de la quantité introduite dagent de greffage et de leur taille, sur lencombrement stérique en surface et la quantité dinteractions avec la matrice. Les traitements permettent de limiter les interactions physiques entre la matrice et la charge dans le cas des agents de recouvrement mais également de former des liaisons covalentes dans le cas lagent de couplage. Les traitements de la surface de la silice permettent également de limiter les hétérogénéités de réticulation au sein de la matrice. La caractérisation mécanique a été réalisée aux petites déformations par spectrométrie mécanique en fonction de la température et en fonction de la déformation. Ces mesures ont permis de mettre en évidence linfluence des interactions charge -charge et charge matrice sur leffet Payne. Un modèle de réseau constitué de sous structures (agglomérats) reliées entre elles par une couche de polymère lié a été proposé pour interpréter lensemble des résultats. De plus, la présence de liaisons covalentes entre la matrice et la charge permet de limiter les interactions de nature réversible et de prévenir de lendommagement pour les plus grandes déformations. Les essais en traction montrent une chute du renforcement quand on cherche à limiter les interactions physiques, alors que la présence des liaisons covalentes laméliore en augmentant le degré de réticulation globale. De plus elles retardent également en déformation et en contrainte lapparition de décohésions à linterface entre la charge et la matrice. Le transfert de contraintes avant la décohésion permet alors une réorganisation plus importante des sous structures (agglomérats)
Technologie et Caractérisations de Films Minces Piézoélectriques pour la Réalisation de MEMS
No full textCe travail présente l\u27élaboration, la caractérisation et l\u27intégration de films minces piézoélectriques (AlN et PZT) dans des microsystèmes silicium. Les films de PZT sont élaborés par pulvérisation RF magnétron d\u27une cible céramique (Pb(Zr0,52Ti0,48)O3), puis cristallisés dans la phase pérovskite par un recuit haute température (700 C). Le dépôt a été optimisé, et est reproductible dans le temps. Les films d\u27AlN sont, eux, élaborés par pulvérisation DC pulsée réactive d\u27une cible d\u27aluminium. Ils présentent une très bonne texture dans la phase würzite (0002). La désorientation de l\u27AlN (0002) est inférieure à 1,5 sur une électrode en molybdène. Des mesures des coefficients piézoélectriques, d33 et d31, ont été réalisées par double interférométrie laser et par la technique de la poutre vibrante. Différentes réalisations technologiques ont pu être conduitesdes microactionneurs (membranes et poutres) et des résonateurs acoustiques à onde de volume (FBAR et SMR). Nous avons pu mettre en évidence les avantages et les inconvénients des différents matériaux. L\u27AlN a pu être intégré dans une architecture de microcommutateur RF par des technologies d\u27usinage de surface. La poutre présente une déflexion de l\u27ordre de 1µm sous 40V. Le PZT, du fait de l\u27étape de recuit, n\u27a pu être intégré par usinage de surface, mais les membranes SiN/PZT obtenues par usinage de volume ont une déflexion quasi statique de 210nm/V. Des résonateurs acoustiques à onde de volume (BAW) ont également été réalisés à l\u27aide de ces matériaux. Les résultats se situent au niveau de l\u27état de l\u27art. Les BAW en AlN présentent un coefficient de couplage maximum de 7% et un facteur de qualité maximum de 850
Approche fonctionnelle générique des méthodes de segmentation d\u27images
No full textLa segmentation d\u27image est une opération de traitement d\u27image de bas niveau qui consiste à localiser dans une image les régions (ensembles de pixels) appartenant à une même structure (objets ou scène imagés). Cette opération est à la base de nombreuses applications tant en vision industrielle, qu\u27en imagerie médicale. De nombreuses recherches ont eu lieu dans le passé sur les méthodes de segmentation. Il en résulte un très grand nombre de méthodes dont la comparaison, soit en terme de structure soit en terme de performance, est très difficile. L\u27objectif de cette thèse est de proposer une nouvelle vision de la segmentation d\u27images basée sur un modèle fonctionnel (MF) original. Ce modèle qui décrit la segmentation en termes de fonctions, se présente sous la forme d\u27un opérateur de segmentation (OS). L\u27OS est composé de cinq blocs élémentaires enchaînés au cours d\u27un processus itératif qui correspond au processus de segmentation. Ce modèle fonctionnel unifie les méthodes de segmentation sous un formalisme commun et permet une meilleure compréhension de ces méthodes. En effet, la décomposition avec la même logique de techniques de segmentation (simple ou complexe) a priori totalement différentes a été obtenue et implantée. Cela a permis de montrer la généricité du modèle proposé et son utilité pour la structuration, la comparaison et l\u27implantation logicielle des nombreuses méthodes de segmentation. Ces décompositions qui ont conduit à un certain nombre de blocs fonctionnels indépendants, ont servi à la réalisation d\u27un logiciel modulaire dénommé GenSeg. Ce logiciel peut aider à terme à construire de nouvelles techniques de segmentation
Etude du comportement vibro-acoustique des structures nervurées
No full textL\u27ambiance acoustique est un élément de plus en plus important dans l\u27appréciation du confort d\u27une automobile. Les sources de bruit sont nombreuses, mais elles sont cependant souvent masquées par des sources dominantes comme celle de la boîte de vitesses, qu\u27il est nécessaire de traiter en priorité. Les recherches entreprises dans ce cadre ont donc une retombée industrielle importante. Notre travail de recherche s\u27est penché sur un aspect encore peu connu du phénomène lié à la complexité de la surface rayonnante de ce type de structuredeux types de nervures ont été étudiées les bossages et les ailettes. Le mémoire se compose de deux grandes parties : La première concerne l\u27étude du comportement vibro-acoustique des plaques nervurées, tant expérimentale que numérique. La comparaison des résultats a permis de valider les méthodes de calcul et d\u27isoler les différents paramètres physiques qui interviennent dans le comportement vibro-acoustique des plaques nervurées. La deuxième partie concerne l\u27étude numérique et expérimentale du comportement vibro-acoustique des boîtes nervurées, l\u27objectif principal est l\u27analyse de l\u27effet des nervures qui se trouvent à l\u27intérieur de la boîte par rapport à celles qui se trouvent à l\u27extérieur. D\u27autres résultats numériques ont été présentés concernant, d\u27une part l\u27effet des nervures sur le facteur de rayonnement d\u27une boîte et d\u27autre part l\u27influence d\u27une nervure positionnée sur une face par rapport aux autres faces de la boite
Développement de formulations polyoléfines / silicates lamellaires : contrôle de la nanostructuration par la gestion des interactions physico-chimiques et le procédé de mise en uvre.
No full textCe travail repose sur le contrôle de la dispersion par voie fondu de nanosilicates en feuillets modifiés par des ions alkylammonium dans une matrice polypropylène. Nous avons identifié les paramètres essentiels contrôlant les nanostructures : le rôle des interactions et des associations chimiques, de la création d\u27enchevêtrements, de la diffusion et du cisaillement sur les structures multiéchelles générées. La qualité de ces structures détermine les propriétés rhéologiques et mécaniques des matériaux, sans modifier leur comportement thermique. Nous avons mis en évidence les corrélations existantes entre la structure multiéchelles et les propriétés rhéologiques des matériaux. Cela nous a permis de mettre en évidence l\u27instabilité thermodynamique des suspensions à l\u27état fondu qui évoluent vers la formation d\u27un réseau percolé de nanocharges, confirmant le rôle des paramètres viscosité, cisaillement et des interactions nanocharge-milieu et nanocharge-nanocharges sur la structuration
Microdomaine lipidique et régulation de la PLD du lymphocyte humain : rôle de l\u27acide docosahexaénoïque
No full textL\u27inhibition de la réponse lymphoproliférative par l\u27acide docosahexaénoïque (DHA, 22 :6 n-3) s\u27accompagne d\u27une activation de la phospholipase D. Afin d\u27en élucider les mécanismes nous avons caractérisé les PLD des cellules mononuclées sanguines humaines (PBMC). Ces cellules expriment les isoformes PLD1 et PLD2 au niveau des ARNm et des protéines mais sont dépourvues de PLD oléate-sensible. L\u27activité PLD révélée lors de la simulation mitogénique après enrichissement en DHA est indépendante des PKC mais requiert la présence des petites protéines-G ARF, indiquant que PLD1 est préférentiellement impliquée. Nous avons également mis en évidence que PLD1 est liée aux microdomaines lipidiques ou " rafts " riches en cholestérol et sphingomyéline PLD2 en revanche en est exclue. Après enrichissement des membranes cellulaires en DHA et stimulation, PLD1 est délocalisée hors des rafts ainsi que la protéine tyrosine kinase Lck et ARF. Le traitement des cellules par des agents capables de modifier leur contenu membranaire en cholestérol ou en sphingomyéline et donc de perturber sélectivement l\u27organisation des rafts, stimule fortement l\u27activité PLD et s\u27accompagne d\u27une délocalisation de la protéine PLD1. Parallèlement la réponse lymphoproliférative aux mitogènes est diminuée. Ces résultats montrent que les protéines de signalisation ainsi que PLD1 sont délocalisés pas la déstabilisation partielle des rafts. La relocalisation de PLD1 dans un environnement lipidique et protéique différent apparaît comme un nouveau mécanisme régulateur de son activation. La PLD étant antiproliférative dans le lymphocyte, ceci pourrait expliquer en partie l\u27effet immunosuppresseur
Etude de la corrosion uniforme d\u27aciers non alliés et inoxydables : utilisation conjointe de l\u27émission acoustique et des techniques électrochimiques.
No full textDans l\u27industrie chimique ou pétrolière, la corrosion uniforme représente un enjeu économique et sécuritaire important. Les mécanismes régissant ce mode d\u27endommagement sont bien compris, mais les méthodes de détection et de suivi en service font défaut. La technique d\u27émission acoustique présente, pour pallier ce manque, des potentialités que nous avons étudiées dans une boucle de circulation instrumentée permettant de simuler les conditions industrielles générant de la corrosion uniforme. En milieu acide, l\u27activité acoustique est liée au dégagement d\u27hydrogène résultant de la réduction du protonelle est donc bien corrélée avec la sévérité de l\u27endommagement. En milieu neutre aéré, la formation de dépôts de produits de corrosion est peu émissive. Une étude spécifique des paramètres fréquentiels permet la détection mais, dans ce cas, la quantification de la vitesse de corrosion reste délicate. Une étude complémentaire confirme l\u27applicabilité de la technique dans le cas de la corrosion "acide" en environnement fortement bruité