Biomédical & assistance personnelle
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Sondes d’imagerie ultrasonique 3D
1 janvier 2001
La mise en œuvre de capacités 3D sur les systèmes d’imagerie ultrasonique prouve de manière convaincante le grand intérêt de cette modalité de diagnostic. Cependant, pour devenir un outil clinique, l’échographie 3D doit faire des efforts technologiques supplémentaires en matière de performance d’acquisition et de taille de la sonde afin de fournir à la volée des images volumétriques de qualité ainsi que les fonctionnalités actuelles.
Contrôle actif de la distribution spatiale de la phase de l’IRM à l’aide de la théorie du contrôle optimal
7 novembre 2019
Cet article étudie l’utilisation de la théorie du contrôle optimal (CO) pour concevoir des impulsions radiofréquences (RF) qui contrôlent activement la distribution spatiale de la phase d’aimantation de l’IRM. Les impulsions RF sont générées par l’application du principe du maximum de Pontryagin et optimisées de manière à ce que l’aimantation transversale résultante reproduise divers modèles de phase non triviaux et spatiaux. Deux modèles de phase différents sont définis et les impulsions optimales qui en résultent sont testées à la fois numériquement avec le simulateur IRM ODIN et expérimentalement avec un fantôme de gel d’agar sur un scanner MR pour petits animaux de 4,7 T. Les images de phase obtenues dans les simulations et les expériences sont également testées. Les images de phase obtenues dans les simulations et les expériences sont toutes deux cohérentes avec les modèles de phase définis. Une application pratique du contrôle de phase avec des impulsions conçues par OC est également présentée, avec la génération d’impulsions RF adaptées à une expérience d’élastographie par résonance magnétique. Cette étude démontre la possibilité d’utiliser des impulsions RF conçues par OC pour encoder des informations dans la phase d’aimantation et pourrait avoir des applications dans les séquences d’IRM utilisant des images de phase.
Récupérateur piézoélectrique bistable pour l’excitation de fréquences mécaniques à large bande
19 juin 2023
Les développements de systèmes autonomes tels que l’autosurveillance, les systèmes embarqués sont de plus en plus utilisés dans les applications industrielles. L’alimentation en énergie est un point clé pour le développement de ces systèmes. Les solutions basées sur des batteries ont une durée de vie limitée et les alimentations par fils ne sont pas toujours appropriées et faciles à installer. De plus, le recyclage des batteries est un processus complexe et coûteux. Les recherches sur l’alimentation en énergie par des systèmes de récolte augmentent de la même manière que les systèmes autonomes.
Cardiolock : un stabilisateur cardiaque actif
19 juin 2023
Le pontage aorto-coronarien sans pompe est encore aujourd’hui une intervention techniquement difficile. En effet, il a été démontré que les stabilisateurs mécaniques utilisés pour supprimer localement l’excursion du cœur présentent un mouvement résiduel significatif. Nous proposons donc un nouveau stabilisateur actif capable de compenser ce mouvement résiduel. L’interaction entre le cœur et un stabilisateur mécanique est d’abord évaluée in vivo sur un modèle animal. Ensuite, nous présentons le principe de la stabilisation active, qui repose sur le contrôle par vision à haute vitesse d’un mécanisme souple. Des résultats expérimentaux in vivo sont donnés en utilisant un prototype dont la structure est compatible avec une approche mini-invasive.
Elastographie à gradient constant avec des impulsions RF à contrôle optimal
7 novembre 2019
Cet article présente une nouvelle stratégie de codage du mouvement pour réaliser l’élastographie par résonance magnétique (ERM). Au lieu d’utiliser des gradients de codage de mouvement standard, une impulsion RF adaptée est conçue pour effectuer simultanément une excitation sélective et un codage de mouvement en présence d’un gradient constant. L’impulsion RF est conçue à l’aide d’un algorithme de contrôle numérique optimal, afin d’obtenir une distribution de la phase d’aimantation qui dépend des caractéristiques de déplacement à l’intérieur de chaque voxel. Par conséquent, aucun gradient de codage post-excitation n’est nécessaire. Cela présente de nombreux avantages, tels que la réduction des artefacts de courant de Foucault et l’assouplissement de la contrainte sur le taux de commutation maximal des gradients. Elle permet également d’effectuer l’ERM avec des schémas d’acquisition à TE ultra-courts, ce qui limite la décroissance du T2 et optimise le rapport signal-bruit. La stratégie de conception des impulsions est développée et analysée pour clarifier le mécanisme d’encodage. Enfin, des simulations, des expériences sur fantôme et ex vivo montrent que les rapports phase/bruit sont améliorés par rapport aux stratégies d’encodage standard de l’ERM.
Tomoélastographie rapide du cerveau d’une souris par élastographie RM multifréquence à tir unique
7 novembre 2019
Introduire l’élastographie par résonance magnétique multifréquence in vivo pour la cartographie de la rigidité du cerveau d’une souris en plein champ visuel et comparer la rigidité in vivo des tissus neuronaux avec différents rapports matière blanche/matière grise.
Les propriétés mécaniques du cerveau influencent de nombreuses fonctions neurologiques vitales, notamment le développement du cerveau, le métabolisme et la réparation des tissus. Cependant, l’étude des propriétés mécaniques du cerveau de manière non invasive se heurte à un certain nombre de difficultés, notamment le fait que le cerveau est protégé par le crâne, ainsi que la géométrie hétérogène et complexe du cerveau. À l’heure actuelle, l’élastographie par résonance magnétique (ERM) est la seule modalité permettant de mesurer de manière non invasive les propriétés mécaniques du cerveau in vivo chez les patients et les petits animaux.