High order harmonic balance formulation of free and encapsulated microbubbles

The radial responses of free or encapsulated micro-bubbles excited by a plane wave of large wavelength are governed by NonLinear Ordinary Differential Equa- tions (NL-ODEs). The nonlinear frequency response details the harmonic con- tent of the time response and constitutes the expected outcome of a high order harmonic analysis. In this paper, a high order harmonic balance analysis of the ”RNNP” (bubble), Hoff and Marmottant (contrast agents) models are per- formed with the open-source Manla

Soft tissue absorption tomography with correction for scattering aberrations.

International audienceAmong the many factors involved in ultrasound attenuation phenomena, scattering effects play a major role, even in the unexpected case of soft tissues. It is proposed in this study to quantitatively evaluate the scattering affecting the measurements, before reconstructing the absorption parameter alone. The reconstruction procedure involves three steps: i/ estimating the sound speed map using a transmission tomography algorithm. This estimation procedure provides a numerical phantom of the organ probed, cleared of all dissipative components. This absorption free phantom mimics the (viscoacoustic) tissues imaged except for the density and absorption characteristics: the density a priori equals 1000 kg/m3, and the absorption is not taken into account. The impedance fluctuations in the object are therefore approximated on the basis of the sound speed contrast; ii/ synthesing the field scattered by the absorption free phantom; the attenuation observed here results solely from the scattering phenomenon. The synthesis is carried out using a finite-element time domain code simulating the ultrasonic propagation through the phantom. It provides the scattering distortion reference introduced into the log spectral absorption estimator; iii/ reducing the scattering distortions affecting the integrated absorption measured along the ray paths using a log spectral procedure. The corrected integrated absorption is then processed using a tomographic reconstruction procedure that provides an estimate of the absorption distribution. Simple numerical simulations show the improvement obtained in the absorption estimates with this approach

Hrvatski milenijalci: razmažena ili osujećena generacija? : Stručni završni rad

U ovom radu cilj mi je opisati, analizirati i interpretirati fenomen milenijalaca, generacije koja je rođena ili stasala na prijelomu stoljeća (milenija) i koju je oblikovala radikalna promjena svijeta koja se dogodila između njihova rođenja i odrastanja1. Mnogi autori slažu se u tome da je “posljednje desetljeće 20. stoljeća (odnosno kraj drugog milenija) te prva dva desetljeća 21. stoljeća (početak trećeg milenija), dinamično doba koje donosi nova iskušenja za mlade diljem suvremenog svijeta” (Ilišin, Spajić Vrkaš 2013:17). Milenijalcima se pripisuje globalni karakter, društvena i etnička raznolikost te mnoštvo različitih, pa i kontradiktornih obilježja koja određuju njihov svjetonazor i način života. Hrvatska generacija milenijalaca bila je izložena dodatno složenim procesima društvene transformacije, odnosno postsocijalističke tranzicije, koji su pridonijeli slabljenju načina prenošenja vrijednosti i obrazaca ponašanja. Zbog toga je ova populacija bila prisiljena na sve neizvjesnije traganje za identitetom i individualnim strategijama društvene integracije

Modélisation du comportement dynamique d'un agent de contraste ultrasonore

Ultrasound contrast agents (UCA) are microbubbles of gas encapsulated within a biomaterial shell. Injected intravenously, UCA enhance the diagnostic capabilities of ultrasonic imaging. For diagnostic or therapeutic applications new developments require a better knowledge of their dynamics. After a comparative literature review of theoreticals models (including some numerical results), we propose a study of the Rayleigh-Plesset, Hoff and Marmottant models in the regime of nonlinear oscilla- tions. The frequency response curves, obtained with the MANLAB software using the quadratic form of the models, show the softening behaviour of the UCA. The influence of viscous damping and acoustic pressure amplitude is examined. A finite element model (FEM) using COMSOL MultiphysicsTM is also developed in order to evaluate the resonance frequency of an UCA (air core within a viscoelastic shell) close to a rigid wall. We inves- tigate first the case of an UCA immersed in an unbounded liquid. The results obtained with the FEM are coherent with theoretical models. The FEM has been used to perform parametrical studies (UCA radius, shell parameter...). A rigid wall is then added in the FEM : the closer the UCA gets to the boundary, the lower is the resonance frequency. This behaviour is in good agreement with recent experimental results found in literature.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

Contribution au développement et à l'évaluation des méthodes d'identification de sources / chemins de bruit en milieu confiné

Depuis deux décennies, des efforts considérables ont été accomplis par les constructeurs d'aéronefs afin de diminuer les nuisances acoustiques externes dues aux appareils. Les progrès réalisés dans ce domaine mettent maintenant en avant le besoin d'amélioration du confort interne pour, d'une part, réduire les effets de fatigue des passagers et des membres d'équipage et, d'autre part, répondre aux critères de compétitivité entre les différents industriels du marché. Ce besoin demande de disposer d'outils de métrologie capables de renseigner sur les zones sources de bruit et cheminement associés, en cabine d'aéronefs, afin de cibler les traitements adaptés (passifs et/ou actifs). Dans le cadre de cette thèse, différentes techniques de localisation de sources (antennerie, holographie, intensité acoustique) sont présentées et utilisées pour repérer des zones de fort rayonnement acoustique en milieu con né. Il s'avère que ces différentes méthodes de mesure sont soit, théoriquement inadéquates ou utilisables avec restrictions dans ce type de milieu (production de "sources virtuelles" par réflexions parasites, présence de sources extérieures au plan d'étude), soit inadaptées à des conditions de mesures rapides ou à des signaux non stationnaires. Suite à l'identi cation et à la sélection des techniques les plus pertinentes, un outil de simulation, spéci quement développé lors de cette thèse, a été employé a n de conduire une étude paramétrique permettant de déterminer l'in uence des conditions de mesure et d optimiser les performances des techniques retenues. En n, une démarche expérimentale a été menée dans des environnements de complexité croissante. Après une analyse détaillée des résultats, des propositions d amélioration des techniques les plus appropriées sont données.TOULOUSE-ISAE (315552318) / SudocSudocFranceF

A corticothalamic circuit for refining tactile encoding

Eine grundlegende Aufgabe für das Gehirn besteht darin, zu bestimmen, welche Aspekte des Informationsflusses in einer bestimmten Verhaltenssituation am wichtigsten sind. Der Informationsfluss wird durch dynamische Interaktionen zwischen Feedforward/Feedback Pfaden reguliert. Ein solcher Weg ist das kortikothalamische Feedback. Schicht 6 Zellen (L6-CT) stellen sowohl kortikale als auch thalamische Verbindungen her. Die funktionellen Eigenschaften von L6-CT bei der somatosensorischen Verarbeitung wurden im Whisker system der Maus untersucht. Die Aktivierung von L6-CT verringerte die kortikalen spontanen Spikings mit dem Effekt einer überdurchschnittlichen Antwortrate, jedoch mit einer Verringerung der Antwortwahrscheinlichkeit. Die Aktivierung der L6-CT schaltet den Cortex in einen angepassten Modus, in dem die kortikale Verarbeitung von Hochfrequenzeingaben erfolgt. L6-CT-Aktivität kann somit das taktile System in Abhängigkeit von den verhaltensrelevanten taktilen Eingaben abstimmen

Modélisation du comportement dynamique d'un agent de contraste ultrasonore

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.Ultrasound contrast agents (UCA) are microbubbles of gas encapsulated within a biomaterial shell. Injected intravenously, UCA enhance the diagnostic capabilities of ultrasonic imaging. For diagnostic or therapeutic applications new developments require a better knowledge of their dynamics. After a comparative literature review of theoreticals models (including some numerical results), we propose a study of the Rayleigh-Plesset, Hoff and Marmottant models in the regime of nonlinear oscillations. The frequency response curves, obtained with the MANLAB software using the quadratic form of the models, show the softening behaviour of the UCA. The influence of viscous damping and acoustic pressure amplitude is examined. A finite element model (FEM) using COMSOLMultiphysicsTM is also developed in order to evaluate the resonance frequency of an UCA (air core within a viscoelastic shell) close to a rigid wall. We investigate first the case of an UCA immersed in an unbounded liquid. The results obtained with the FEM are coherent with theoretical models. The FEM has been used to perform parametrical studies (UCA radius, shell parameter...). A rigid wall is then added in the FEM: the closer the UCA gets to the boundary, the lower is the resonance frequency. This behaviour is in good agreement with recent experimental results found in literature.AIX-MARSEILLE1-BU Sci.St Charles (130552104) / SudocSudocFranceF