Imagerie de diffusion en temps-réel (correction du bruit et inférence de la connectivité cérébrale)

La plupart des constructeurs de systèmes d'imagerie par résonance magnétique (IRM) proposent un large choix d'applications de post-traitement sur les données IRM reconstruites a posteriori, mais très peu de ces applications peuvent être exécutées en temps réel pendant l'examen. Mises à part certaines solutions dédiées à l'IRM fonctionnelle permettant des expériences relativement simples ainsi que d'autres solutions pour l'IRM interventionnelle produisant des scans anatomiques pendant un acte de chirurgie, aucun outil n'a été développé pour l'IRM pondérée en diffusion (IRMd). Cependant, comme les examens d'IRMd sont extrêmement sensibles à des perturbations du système hardware ou à des perturbations provoquées par le sujet et qui induisent des données corrompues, il peut être intéressant d'investiguer la possibilité de reconstruire les données d'IRMd directement lors de l'examen. Cette thèse est dédiée à ce projet innovant. La contribution majeure de cette thèse a consisté en des solutions de débruitage des données d'IRMd en temps réel. En effet, le signal pondéré en diffusion peut être corrompu par un niveau élevé de bruit qui n'est plus gaussien, mais ricien ou chi non centré. Après avoir réalisé un état de l'art détaillé de la littérature sur le bruit en IRM, nous avons étendu l'estimateur linéaire qui minimise l'erreur quadratique moyenne (LMMSE) et nous l'avons adapté à notre cadre de temps réel réalisé avec un filtre de Kalman. Nous avons comparé les performances de cette solution à celles d'un filtrage gaussien standard, difficile à implémenter car il nécessite une modification de la chaîne de reconstruction pour y être inséré immédiatement après la démodulation du signal acquis dans l'espace de Fourier. Nous avons aussi développé un filtre de Kalman parallèle qui permet d'appréhender toute distribution de bruit et nous avons montré que ses performances étaient comparables à celles de notre méthode précédente utilisant un filtre de Kalman non parallèle. Enfin, nous avons investigué la faisabilité de réaliser une tractographie en temps-réel pour déterminer la connectivité structurelle en direct, pendant l'examen. Nous espérons que ce panel de développements méthodologiques permettra d'améliorer et d'accélérer le diagnostic en cas d'urgence pour vérifier l'état des faisceaux de fibres de la substance blanche.Most magnetic resonance imaging (MRI) system manufacturers propose a huge set of software applications to post-process the reconstructed MRI data a posteriori, but few of them can run in real-time during the ongoing scan. To our knowledge, apart from solutions dedicated to functional MRI allowing relatively simple experiments or for interventional MRI to perform anatomical scans during surgery, no tool has been developed in the field of diffusion-weighted MRI (dMRI). However, because dMRI scans are extremely sensitive to lots of hardware or subject-based perturbations inducing corrupted data, it can be interesting to investigate the possibility of processing dMRI data directly during the ongoing scan and this thesis is dedicated to this challenging topic. The major contribution of this thesis aimed at providing solutions to denoise dMRI data in real-time. Indeed, the diffusion-weighted signal may be corrupted by a significant level of noise which is not Gaussian anymore, but Rician or noncentral chi. After making a detailed review of the literature, we extended the linear minimum mean square error (LMMSE) estimator and adapted it to our real-time framework with a Kalman filter. We compared its efficiency to the standard Gaussian filtering, difficult to implement, as it requires a modification of the reconstruction pipeline to insert the filter immediately after the demodulation of the acquired signal in the Fourier space. We also developed a parallel Kalman filter to deal with any noise distribution and we showed that its efficiency was quite comparable to the non parallel Kalman filter approach. Last, we addressed the feasibility of performing tractography in real-time in order to infer the structural connectivity online. We hope that this set of methodological developments will help improving and accelerating a diagnosis in case of emergency to check the integrity of white matter fiber bundles.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

0401: Which parameters can predict the response to exercise training in cardiac patients?

AimsBenefit effects of exercise training are well known and validated after a cardiac event, but some patients fail to ameliorate their functional capacity. This retrospective study determined which parameters in the initial cardio pulmonary exercise test could predict an improvement of functional capacity after training in cardiac patients.Methods and results292 cardiac patients with a complete training intervention were divided in two groups at the end of their rehabilitation : one group with a gain equal or more than 1 MET (148 patients) and one group with a gain less than 1 MET (144 patients) when the initial and final cardio pulmonary exercise tests were compared. The cardiac event (coronary revascularization 38%, aortic valvular surgery 23%, coronary stenting 18%) was similar in both group. The initial peak VO2 was not different (100 watts vs 110 watts, 15.6ml/kg/min vs 16.1ml/kg/min) neither the ventilator threshold nor the training intervention (19.3 sessions vs 17.9). At the end of the exercise training intervention, the gain of peak VO2 was 4.1ml/kg/min (+28%) in the global population and 6.8ml/kg/min (+46%) in the group ≥1 METS vs 1.29ml/kg/min (9.3%) in the group < 1 MET. Clinical predictor factors for a gain ≥1 MET were: age (58.3 years vs 62**p < 0,05), sex male (92% vs 83%*), ejection fraction (LVEF 52,5% vs 49,9%****p < 0,001). The initial discriminated exercise parameters were the energetic cost per watt (VO2/watt) 11,4 vs 12,2** the ventilatory cost (VE/watt) 0.62 vs 0.67*, the intensity per body kilogram (watts/kg) 1.43 vs 1.31* and the cardiac frequency per 1 liter of VO2 was lower 102 vs 110*.ConclusionThe benefit on functional capacity after exercise training intervention depended more of the initial physical condition than of the cardiac pathology in patients discharged in our cardiac rehabilitation centers. The exercise training should be more directed by the initial excise test

Optimal perturbation for two-dimensional vortex systems: route to non-axisymmetric state

We investigate perturbations that maximize the gain of disturbance energy in a two-dimensional isolated vortex and a counter-rotating vortex pair. The optimization is carried out using the method of Lagrange multipliers. For low initial energy of the perturbation ( ), the nonlinear optimal perturbation/gain is found to be the same as the linear optimal perturbation/gain. Beyond a certain threshold , the optimal perturbation/gain obtained from linear and nonlinear computations are different. There exists a range of for which the nonlinear optimal gain is higher than the linear optimal gain. For an isolated vortex, the higher value of nonlinear optimal gain is attributed to interaction among different azimuthal components, which is otherwise absent in a linearized system. Spiral dislocations are found in the nonlinear optimal perturbation at the radial location where the most dominant wavenumber changes. Long-time nonlinear evolution of linear and nonlinear optimal perturbations is studied. The evolution shows that, after the initial increment of perturbation energy, the vortex attains a quasi-steady state where the mean perturbation energy decreases on a slow time scale. The quasi-steady vortex state is non-axisymmetric and its shape depends on the initial perturbation. It is observed that the lifetime of a quasi-steady vortex state obtained using the nonlinear optimal perturbation is longer than that obtained using the linear optimal perturbation. For a counter-rotating vortex pair, the mechanism that maximizes the energy gain is found to be similar to that of the isolated vortex. Within the linear framework, the optimal perturbation for a vortex pair can be either symmetric or antisymmetric, whereas the structure of the nonlinear optimal perturbation, beyond the threshold, is always asymmetric. No quasi-steady state for a counter-rotating vortex pair is observed

Imagerie de diffusion en temps-réel : correction du bruit et inférence de la connectivité cérébrale

Most magnetic resonance imaging (MRI) system manufacturers propose a huge set of software applications to post-process the reconstructed MRI data a posteriori, but few of them can run in real-time during the ongoing scan. To our knowledge, apart from solutions dedicated to functional MRI allowing relatively simple experiments or for interventional MRI to perform anatomical scans during surgery, no tool has been developed in the field of diffusion-weighted MRI (dMRI). However, because dMRI scans are extremely sensitive to lots of hardware or subject-based perturbations inducing corrupted data, it can be interesting to investigate the possibility of processing dMRI data directly during the ongoing scan and this thesis is dedicated to this challenging topic. The major contribution of this thesis aimed at providing solutions to denoise dMRI data in real-time. Indeed, the diffusion-weighted signal may be corrupted by a significant level of noise which is not Gaussian anymore, but Rician or noncentral chi. After making a detailed review of the literature, we extended the linear minimum mean square error (LMMSE) estimator and adapted it to our real-time framework with a Kalman filter. We compared its efficiency to the standard Gaussian filtering, difficult to implement, as it requires a modification of the reconstruction pipeline to insert the filter immediately after the demodulation of the acquired signal in the Fourier space. We also developed a parallel Kalman filter to deal with any noise distribution and we showed that its efficiency was quite comparable to the non parallel Kalman filter approach. Last, we addressed the feasibility of performing tractography in real-time in order to infer the structural connectivity online. We hope that this set of methodological developments will help improving and accelerating a diagnosis in case of emergency to check the integrity of white matter fiber bundles.La plupart des constructeurs de systèmes d'imagerie par résonance magnétique (IRM) proposent un large choix d'applications de post-traitement sur les données IRM reconstruites a posteriori, mais très peu de ces applications peuvent être exécutées en temps réel pendant l'examen. Mises à part certaines solutions dédiées à l'IRM fonctionnelle permettant des expériences relativement simples ainsi que d'autres solutions pour l'IRM interventionnelle produisant des scans anatomiques pendant un acte de chirurgie, aucun outil n'a été développé pour l'IRM pondérée en diffusion (IRMd). Cependant, comme les examens d'IRMd sont extrêmement sensibles à des perturbations du système hardware ou à des perturbations provoquées par le sujet et qui induisent des données corrompues, il peut être intéressant d'investiguer la possibilité de reconstruire les données d'IRMd directement lors de l'examen. Cette thèse est dédiée à ce projet innovant. La contribution majeure de cette thèse a consisté en des solutions de débruitage des données d'IRMd en temps réel. En effet, le signal pondéré en diffusion peut être corrompu par un niveau élevé de bruit qui n'est plus gaussien, mais ricien ou chi non centré. Après avoir réalisé un état de l'art détaillé de la littérature sur le bruit en IRM, nous avons étendu l'estimateur linéaire qui minimise l'erreur quadratique moyenne (LMMSE) et nous l'avons adapté à notre cadre de temps réel réalisé avec un filtre de Kalman. Nous avons comparé les performances de cette solution à celles d'un filtrage gaussien standard, difficile à implémenter car il nécessite une modification de la chaîne de reconstruction pour y être inséré immédiatement après la démodulation du signal acquis dans l'espace de Fourier. Nous avons aussi développé un filtre de Kalman parallèle qui permet d'appréhender toute distribution de bruit et nous avons montré que ses performances étaient comparables à celles de notre méthode précédente utilisant un filtre de Kalman non parallèle. Enfin, nous avons investigué la faisabilité de réaliser une tractographie en temps-réel pour déterminer la connectivité structurelle en direct, pendant l'examen. Nous espérons que ce panel de développements méthodologiques permettra d'améliorer et d'accélérer le diagnostic en cas d'urgence pour vérifier l'état des faisceaux de fibres de la substance blanche

Prise en charge de la douleur (enquête réalisée à l'Hôpital de Saint-Cloud)

PARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Quelles formes d'ambidextrie pour combiner innovations d'exploitation et d'exploration ?

International audienceCet article propose, à travers une recherche qualitative menée au sein du groupe SEB, de répondre à la question suivante : quelles formes d’ambidextrie mettre en place pour combiner les innovations d’exploitation et d’exploration ? La littérature a jusqu’à présent identifié des archétypes autour de l’ambidextrie structurelle et de l’ambidextrie contextuelle. A ce jour, aucune recherche n’a été menée pour identifier les manières par lesquelles un groupe multidivisionnel parvient à combiner deux formes d’innovation souvent perçues comme antinomiques. A partir d’une enquête sur le terrain et d’entretiens auprès des acteurs clés des différentes activités du groupe SEB, nos résultats montrent que ce groupe combine différentes formes d’ambidextrie (contextuelle, structurelle et de réseau), ce qui lui permet de bénéficier des avantages respectifs de ces formes tout en atténuant partiellement leurs limites. L’organisation adoptée par le groupe SEB, à savoir des structures séparées et autonomes distinguant la Recherche du Développement, s’éloigne de l’ambidextrie « structurelle » (O’Reilly et Tushman, 2004) en se rapprochant de celle proposée par Duncan (1976) avec la séparation des stades amont et aval du processus d’innovation. Par ailleurs, notre recherche mettant en évidence que les modes de management et d’incitation priment sur les aspects structurels, nous proposons un modèle explicatif de l’ambidextrie au niveau de l’innovation

Nutrient loads to the Belgian coastal zone

Anthropogenic eutrophication in coastal environment results from increased delivery of land-based nutrients considerably enriched in nitrogen (N) and phosphorus (P) compared to silicon (Si). These nutrient inputs strongly modify the nutrient balance N:P:Si of coastal waters with respect to phytoplankton stoechiometry, i.e. N:P=16 for marine phytoplankton (Redfield et al. 1963) and N:Si=1 for coastal diatoms (Bzrezinski, 1985). This in turn modifies the composition of the phytoplankton community characterized by a dominance of opportunistic non-siliceous species (e.g. Officer & Ryther, 1980; Billen et al. 1991). Coastal waters are enriched by nutrients delivered by rivers and canals, coastal tributaries, atmospheric deposition, and advection from adjacent areas (Fig. 2.1). River nutrient loads are largely influenced by human activity and depend on the population density in the watershed but also on environmental drivers such as land use and agriculture practices, industrialization, and waste water treatment management (Fig. 2.1). Nutrients are released to surface waters from point sources as domestic and industrial effluents (mainly NH4 + and PO4 3-), and diffuse sources through soil leaching and ground water contamination by fertilizers and manure spreading (mainly NO3 - and Si(OH)4 ). Once released in the river system, nutrients are involved in physico-chemical and biological processes leading to their transformation, retention or elimination during their transfer along the aquatic continuum (Fig. 2.1; Billen et al. 1991). Atmospheric deposition occurs mostly as N oxide (NO, N2O, NO2) originating from industrial and traffic combustion processes and as ammoniac (NH3) resulting of animal breeding and manure spreading. Once in the atmosphere these gasses are transformed and transported with the air masses before their wet or dry deposition onto coastal areas (Spokes & Jickells, 2005). Nutrient enrichment of the Belgian coastal zone (BCZ; Fig. 2.2) results from local riverine inputs of the Scheldt, the IJzer and the coastal tributaries, from atmospheric deposition and from transboundary fluxes brought by the Southwesterly Atlantic waters enriched by the rivers Seine, Somme, Authie and Canche, and Rhine (Lacroix et al. 2004). The relative importance of these different nutrient sources varies depending on change in human activity in the watersheds and on the North Atlantic Oscillation (NAO) which determines the weather conditions over North-western Europe and the hydrological budget of BCZ (Breton et al. 2006). This chapter synthesizes the information on N, P and Si delivery to the BCZ and resulting enrichment of coastal waters. It compares the present situation with available historical data in order to evaluate their long term changes. Quantitative changes in riverine loads are analysed in relationship with human pressure and biogeochemical transformations within the aquatic continuum. Qualitative changes in nutrients are also considered, in particular changes in the N:P:Si molar ratio determining the limiting element for phytoplankton growth and triggering harmful algal blooms (Billen & Garnier, 1997; 2007).info:eu-repo/semantics/publishe

PCR Céramique coloniale, analyse du bâti à la poterie Fidelin de Terre-de-Bas

Basse-Terre : SRA Guadeloupe, 201