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Dissertations / Theses on the topic 'Cavitation ultrasonore'

Author: Grafiati
Published: 4 June 2021
Last updated: 1 June 2024

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Poizat, Adrien. "Contrôle temporel de la cavitation ultrasonore : application à la thrombolyse ultrasonore extracorporelle." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1031/document.

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Abstract:
Les ultrasons focalisés permettent d’effectuer des traitements thérapeutiques ciblés dans le corps humain. Dans le domaine des applications cardiovasculaires, ils permettent de détruire des caillots sanguins susceptibles de se former dans le système vasculaire. Dans ce cas, les mécanismes de thrombolyse sont largement liés à la cavitation ultrasonore, dont la dynamique complexe reste un obstacle à l’élaboration d’un dispositif thérapeutique. Dans le cadre de cette thèse, un système permettant le contrôle temporel de l’activité de cavitation en régime pulsé a été développé puis caractérisé. Ce dispositif utilise un transducteur focalisé et un hydrophone avec une boucle de rétroaction pour réguler l’activité de cavitation. Alors qu’en régime non régulé l’activité de cavitation a un caractère très aléatoire, le système de régulation mis au point permet d’atteindre un niveau de cavitation souhaité de manière très reproductible et avec une bonne stabilité temporelle. L’application de ce dispositif à la thrombolyse ultrasonore a été testée in vitro sur des caillots de sang humain. Au dispositif précédent a été ajouté un système permettant de déplacer le caillot sanguin au niveau du foyer, ainsi qu’un conduit permettant de compter le nombre de fragments libérés par la destruction du caillot. En comparaison des essais en régime non régulé, les essais en régime régulé ont montré une excellente efficacité thrombolytique et une très bonne reproductibilité, tout en diminuant les intensités acoustiques utilisées pour lyser les caillots sanguins. En parallèle des essais in vitro, une campagne de thrombolyse ultrasonore in vivo a été mise en place afin de réaliser des essais sur un modèle animal d’ischémie aiguë de membre inférieur. Un dispositif ultrasonore extracorporel in vivo guidé par échographie et monté sur un bras robotisé 6 axes a été développé. Un modèle ovin de thrombose artérielle a également été développé. Les tests ont permis de valider, d’une part, la faisabilité du modèle de caillot artériel et, d’autre part, le concept de thrombolyse extracorporelle purement ultrasonore basée sur la cavitation inertielle régulée
Focused ultrasound can be used for therapeutic applications in the human body. In cardiovascular applications, they can destroy blood clots formed in the vascular system. In this case, thrombolysis mechanisms are related to ultrasonic cavitation, but the complex dynamics remains an obstacle to the development of a therapeutic device. In this thesis, a system for the temporal control of the pulsed cavitation activity has been developed and characterized. This device uses a focused transducer and a hydrophone with a feedback loop for regulating the cavitation activity. While cavitation activity has a random behaviour in non-regulated conditions, the control system developed achieves a desired level of cavitation with very reproducibly and with good temporal stability. The application of this device to the ultrasound thrombolysis was tested in vitro on human blood clots. In the previous device was added a system for moving the blood clot at the focal point, and a tube for counting the number of fragments released by the destruction of the clot. In comparison to uncontrolled regime, tests showed an excellent thrombolytic efficacy and a very good reproducibility, with reduced acoustic intensities. In parallel to the in vitro tests, ultrasound thrombolysis was tested in vivo on an animal model of acute limb ischemia. An extracorporeal ultrasound device, guided by ultrasound and mounted on a robotic arm, has been developed for in vivo investigation. An ovine model of arterial thrombosis has also been developed. Tests were used to validate the feasibility of the model of arterial clots and to validate in vivo the concept of purely ultrasonic extracorporeal thrombolysis based on inertial cavitation regulation system
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Poizat, Adrien. "Contrôle temporel de la cavitation ultrasonore : application à la thrombolyse ultrasonore extracorporelle." Electronic Thesis or Diss., Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1031.

Full text
Abstract:
Les ultrasons focalisés permettent d’effectuer des traitements thérapeutiques ciblés dans le corps humain. Dans le domaine des applications cardiovasculaires, ils permettent de détruire des caillots sanguins susceptibles de se former dans le système vasculaire. Dans ce cas, les mécanismes de thrombolyse sont largement liés à la cavitation ultrasonore, dont la dynamique complexe reste un obstacle à l’élaboration d’un dispositif thérapeutique. Dans le cadre de cette thèse, un système permettant le contrôle temporel de l’activité de cavitation en régime pulsé a été développé puis caractérisé. Ce dispositif utilise un transducteur focalisé et un hydrophone avec une boucle de rétroaction pour réguler l’activité de cavitation. Alors qu’en régime non régulé l’activité de cavitation a un caractère très aléatoire, le système de régulation mis au point permet d’atteindre un niveau de cavitation souhaité de manière très reproductible et avec une bonne stabilité temporelle. L’application de ce dispositif à la thrombolyse ultrasonore a été testée in vitro sur des caillots de sang humain. Au dispositif précédent a été ajouté un système permettant de déplacer le caillot sanguin au niveau du foyer, ainsi qu’un conduit permettant de compter le nombre de fragments libérés par la destruction du caillot. En comparaison des essais en régime non régulé, les essais en régime régulé ont montré une excellente efficacité thrombolytique et une très bonne reproductibilité, tout en diminuant les intensités acoustiques utilisées pour lyser les caillots sanguins. En parallèle des essais in vitro, une campagne de thrombolyse ultrasonore in vivo a été mise en place afin de réaliser des essais sur un modèle animal d’ischémie aiguë de membre inférieur. Un dispositif ultrasonore extracorporel in vivo guidé par échographie et monté sur un bras robotisé 6 axes a été développé. Un modèle ovin de thrombose artérielle a également été développé. Les tests ont permis de valider, d’une part, la faisabilité du modèle de caillot artériel et, d’autre part, le concept de thrombolyse extracorporelle purement ultrasonore basée sur la cavitation inertielle régulée
Focused ultrasound can be used for therapeutic applications in the human body. In cardiovascular applications, they can destroy blood clots formed in the vascular system. In this case, thrombolysis mechanisms are related to ultrasonic cavitation, but the complex dynamics remains an obstacle to the development of a therapeutic device. In this thesis, a system for the temporal control of the pulsed cavitation activity has been developed and characterized. This device uses a focused transducer and a hydrophone with a feedback loop for regulating the cavitation activity. While cavitation activity has a random behaviour in non-regulated conditions, the control system developed achieves a desired level of cavitation with very reproducibly and with good temporal stability. The application of this device to the ultrasound thrombolysis was tested in vitro on human blood clots. In the previous device was added a system for moving the blood clot at the focal point, and a tube for counting the number of fragments released by the destruction of the clot. In comparison to uncontrolled regime, tests showed an excellent thrombolytic efficacy and a very good reproducibility, with reduced acoustic intensities. In parallel to the in vitro tests, ultrasound thrombolysis was tested in vivo on an animal model of acute limb ischemia. An extracorporeal ultrasound device, guided by ultrasound and mounted on a robotic arm, has been developed for in vivo investigation. An ovine model of arterial thrombosis has also been developed. Tests were used to validate the feasibility of the model of arterial clots and to validate in vivo the concept of purely ultrasonic extracorporeal thrombolysis based on inertial cavitation regulation system
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Cornu, Corentin. "Caractérisation et régulation des régimes de cavitation ultrasonore pour la sonoporation cellulaire." Electronic Thesis or Diss., Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1121.

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Abstract:
Dans l’objectif de limiter les effets destructeurs de l’implosion de bulles de cavitation ultrasonore, un régime d’oscillations stables de bulles doit potentiellement être visé pour des applications thérapeutiques sensibles comme l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique. Cependant, garantir une activité d’oscillations stables est difficile de par le caractère stochastique de la cavitation ultrasonore, et de la coexistence de bulles oscillantes (cavitation stable) et implosantes (cavitation inertielle) au sein d’un nuage de bulles. Il est donc nécessaire de contrôler spatialement et temporellement le phénomène de cavitation en discriminant les régimes de cavitation stable ou inertielle, au cours de la durée d’un tir ultrasonore, et ce en régime pulsé. Dans une première étude, la dynamique d’un nuage de bulles monodisperses et uniformément réparties dans l’espace met en évidence l’effet de l’interaction entre bulles sur le seuil de cavitation stable : il s’abaisse en pression et la fréquence de résonance des bulles se décale en fonction de la densité de bulle. Il est ainsi montré qu’il existe une densité de bulle optimale pour l’émission de la composante sous-harmonique. Ensuite, une stratégie de contrôle est développée, basée sur une boucle de rétroaction régulant la signature acoustique d’un régime donné de cavitation. L’utilisation de la stratégie d’asservissement permet de discriminer les régimes de cavitation stable et inertielle au cours du temps, mais aussi de garantir une activité de cavitation plus stable temporellement, plus reproductible, et ce pour des énergies acoustiques moyennes délivrées inférieures. Enfin, le processus de contrôle est utilisé expérimentalement pour des applications in-vitro de sonoporation cellulaire. Tout d’abord, une étude de sonoporation en cavitation inertielle régulée met en évidence l’amélioration de la reproductibilité des taux de sonoporation obtenus, et la possibilité de s’affranchir de l’utilisation d’agents de contraste comme agents de nucléation. Ensuite, une étude en cavitation stable régulée met en évidence la possibilité de sonoporer des cellules en limitant les activités de cavitation inertielle, et donc potentiellement en limitant la lyse cellulaire
In the aim of limiting the destructive behavior of collapsing cavitation bubbles, an exclusively stable cavitation state is targeted for sensitive therapeutics applications like blood-brain barrier opening. Ensuring a stable cavitation regime is complex because of (i) the coexistence of stably oscillating bubbles and collapsing bubbles in the same bubble cloud, and (ii) the stochastic behavior of the phenomenon during time. Therefore, it is necessary to control spatially and temporally the cavitation activity, by discriminating the stable from the inertial regime. Firstly, the theoretical study of the dynamics of a monodisperse and homogeneous cloud shows a modification of the stable cavitation threshold as a function of the bubble density: the subharmonics emission threshold is lowered and the resonance frequency is shifted. The study leads also to the expression of a particular microbubbles density leading to optimized subharmonics emission. Secondly, a real-time control strategy based on a feedback loop process on subharmonics emission is designed. The use of this strategy allows discriminating the two cavitation states during time, and ensures a better reproducibility, time-stability and an acoustic energy gain. The control device is used for cells sonoporation in-vitro. In a first study, the sonoporation by inertial cavitation control is performed in a stationary ultrasonic field configuration. This leads to high sonoporation efficiency coupled to the possibility of counterbalancing the use of supplementary nuclei (encapsulated microbubbles). In a second one, the stable cavitation control applied in a focused ultrasound configuration field pinpoints the possibility of sonoporating cells without inertial cavitation, and then to limit cell lysis
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Saletes, Izella. "Cavitation par excitation acoustique bifréquentielle : application à la thrombolyse ultrasonore." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00463267.

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Abstract:
Dans nombre d'applications thérapeutiques des ultrasons, il peut être intéressant d'augmenter l'activité de cavitation inertielle tout en limitant au maximum les intensités utilisées : ceci permet de maximiser les effets mécaniques des ultrasons au niveau des tissus visés tout en minimisant les échauffements des tissus environnants. L'étude expérimentale présentée ici ² porte sur la modification des seuils de cavitation inertielle et de l'activité de cavitation au-delà du seuil lorsqu'un signal bifréquentiel comportant deux composantes fréquentielles proches est utilisé. Le caractère non linéaire de la modification du seuil est démontré. Ainsi, des réductions significatives de l'intensité nécessaire à l'obtention de cavitation inertielle peuvent être obtenues dans des milieux où les seuils sont élevés. De plus, l'évolution de l'activité de cavitation lorsque l'intensité ultrasonore est augmentée au-delà du seuil montre qu'avec une excitation bifréquentielle, de fortes activités de cavitation peuvent être atteintes pour des intensités plus proches du seuil. Ce point présente un double intérêt sur le plan de l'application pratique, puisque cela signifie une meilleure séparation des régimes cavitant et non cavitant et permet de réduire encore, par rapport à une excitation monofréquentielle, les intensités requises pour atteindre une activité de cavitation donnée. Des essais sur modèle de caillots sanguins ont permis de valider in vitro l'efficacité de cette excitation bifréquentielle pour la thrombolyse purement ultrasonore.
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Cornu, Corentin. "Caractérisation et régulation des régimes de cavitation ultrasonore pour la sonoporation cellulaire." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1121/document.

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Abstract:
Dans l’objectif de limiter les effets destructeurs de l’implosion de bulles de cavitation ultrasonore, un régime d’oscillations stables de bulles doit potentiellement être visé pour des applications thérapeutiques sensibles comme l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique. Cependant, garantir une activité d’oscillations stables est difficile de par le caractère stochastique de la cavitation ultrasonore, et de la coexistence de bulles oscillantes (cavitation stable) et implosantes (cavitation inertielle) au sein d’un nuage de bulles. Il est donc nécessaire de contrôler spatialement et temporellement le phénomène de cavitation en discriminant les régimes de cavitation stable ou inertielle, au cours de la durée d’un tir ultrasonore, et ce en régime pulsé. Dans une première étude, la dynamique d’un nuage de bulles monodisperses et uniformément réparties dans l’espace met en évidence l’effet de l’interaction entre bulles sur le seuil de cavitation stable : il s’abaisse en pression et la fréquence de résonance des bulles se décale en fonction de la densité de bulle. Il est ainsi montré qu’il existe une densité de bulle optimale pour l’émission de la composante sous-harmonique. Ensuite, une stratégie de contrôle est développée, basée sur une boucle de rétroaction régulant la signature acoustique d’un régime donné de cavitation. L’utilisation de la stratégie d’asservissement permet de discriminer les régimes de cavitation stable et inertielle au cours du temps, mais aussi de garantir une activité de cavitation plus stable temporellement, plus reproductible, et ce pour des énergies acoustiques moyennes délivrées inférieures. Enfin, le processus de contrôle est utilisé expérimentalement pour des applications in-vitro de sonoporation cellulaire. Tout d’abord, une étude de sonoporation en cavitation inertielle régulée met en évidence l’amélioration de la reproductibilité des taux de sonoporation obtenus, et la possibilité de s’affranchir de l’utilisation d’agents de contraste comme agents de nucléation. Ensuite, une étude en cavitation stable régulée met en évidence la possibilité de sonoporer des cellules en limitant les activités de cavitation inertielle, et donc potentiellement en limitant la lyse cellulaire
In the aim of limiting the destructive behavior of collapsing cavitation bubbles, an exclusively stable cavitation state is targeted for sensitive therapeutics applications like blood-brain barrier opening. Ensuring a stable cavitation regime is complex because of (i) the coexistence of stably oscillating bubbles and collapsing bubbles in the same bubble cloud, and (ii) the stochastic behavior of the phenomenon during time. Therefore, it is necessary to control spatially and temporally the cavitation activity, by discriminating the stable from the inertial regime. Firstly, the theoretical study of the dynamics of a monodisperse and homogeneous cloud shows a modification of the stable cavitation threshold as a function of the bubble density: the subharmonics emission threshold is lowered and the resonance frequency is shifted. The study leads also to the expression of a particular microbubbles density leading to optimized subharmonics emission. Secondly, a real-time control strategy based on a feedback loop process on subharmonics emission is designed. The use of this strategy allows discriminating the two cavitation states during time, and ensures a better reproducibility, time-stability and an acoustic energy gain. The control device is used for cells sonoporation in-vitro. In a first study, the sonoporation by inertial cavitation control is performed in a stationary ultrasonic field configuration. This leads to high sonoporation efficiency coupled to the possibility of counterbalancing the use of supplementary nuclei (encapsulated microbubbles). In a second one, the stable cavitation control applied in a focused ultrasound configuration field pinpoints the possibility of sonoporating cells without inertial cavitation, and then to limit cell lysis
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Bouhala, Zoheir. "Modélisation des phénomènes de cavitation ultrasonore à l'aide d'ondes électromagnétiques." Metz, 1998. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1998/Bouhala.Zoheir.SMZ9849.pdf.

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Abstract:
Sous le nom de cavitation ultrasonore, on désigne un groupe de phénomènes dans lesquels des espaces creux remplis de vapeur ou de gaz se forment ou disparaissent au sein d'un fluide sous l'effet d'un champ ultrasonore. Le calcul du rayonnement d'une source circulaire par la méthode de la source image a permis la prédiction des positions des ventres et des nœuds de pression acoustique. La cavitation ultrasonore est plus aisée à obtenir à faible puissance électrique lorsque la hauteur du liquide est égale à un nombre impair de fois le quart de la longueur d'onde. L'étude expérimentale par traitement d'images a permis de confirmer la présence ou l'absence de trois types de phénomènes de cavitation. L'augmentation de la pression se manifeste par une accentuation du tassement des bulles, important dans les ventres de pression sonore, et par un renforcement de certaines tendances telles que l'apparition de tourbillons ; l'évolution temporelle des bulles pourrait être expliquée par la théorie du chaos. Une modélisation de la répartition spatiale des bulles à partir de la théorie des guides d'ondes électromagnétiques est proposée, en bon accord avec l'ensemble des conditions limites qui sont observées ; l'excitation d'un mode rectangulaire TE22 décrit donc l'ensemble des résultats expérimentaux d'apparence stationnaire : les vitesses ont les composantes du champ magnétique analogue et les forces de pression ont pour analogue les champs électriques. L'interprétation qualitative de phénomènes transitoires est ainsi rendue possible. Des équations restent encore posées sur l'excitation de ce mode TE22 à partir du mode circulaire de vibration de la céramique circulaire. La conclusion générale est la capacité a représenter les régimes pseudo-stationnaires de cavitation par des propagations d'ondes hyperfréquences
Ultrasonic cavitation has been induced in liquid column of small dimensions. The bubbles movements has been observed and a video-computer assisted selection has been used for selecting the typical features in relation with the size of the bubbles and the transient phenomena. The theoretical interpretations start from the efficient role of the image source for predicting the positions where little bubbles gather within the liquid column. In this way, the existence of quasi stationary planes perpendicular to the symetry axis of the experimental set-up is established. Starting from a partial analogy between the ultrasonics propagation and the high frequency guided propagation, the general dynamic behaviour of bubbles within the liquid column is interpreted from the rectangular TE22 mode of propagation of metallic wave guides; transient phenomena can then be interpreted; some details related to the excitation of the rectangular TE22 mode from the circular vibration mode of the circular emitting source can only be suggested. However, most of the observed phenomena agree with the consequences of the theoretical following analogy : bubble velocity ↔ magnetic field, pressure force↔ electric field
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BOUHALA, ZOHEIR TOSSER ROUSSEY ANDRE. "MODELISATION DES PHENOMENES DE CAVITATION ULTRASONORE A L'AIDE D'ONDES ELECTROMAGNETIQUES /." [S.l.] : [s.n.], 1998. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/1998/Bouhala.Zoheir.SMZ9849.pdf.

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Polichetti, Maxime. "Traitement d’antenne adaptatif pour l’imagerie ultrasonore passive de la cavitation." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1176/document.

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Abstract:
Ce travail s'intéresse au suivi spatio-temporel par imagerie ultrasonore de la cavitation acoustique. Celle-ci est un phénomène physique complexe utilisé au cours de certaines techniques de thérapie par ultrasons, correspondant à la formation de bulles de gaz qui oscillent et éclatent. Initialement, la méthode TD-PAM (Time Domain Passive Acoustic Mapping, en anglais), a été développée pour cartographier l’activité de cavitation à partir des signaux acoustiques émis par les bulles, enregistrés passivement par une sonde linéaire d'imagerie ultrasonore. Toutefois, le TD-PAM souffre d’une trop faible résolution et de nombreux artefacts de reconstruction. De plus, il est lourd en temps de calcul car il est formalisé dans le domaine temporel (TD). Pour pallier ces deux limitations, il est proposé d'étudier, de comparer et de développer des méthodes avancées d'imagerie ultrasonore passive. Ce manuscrit s'articule autour de trois contributions principales : Une méthode adaptative originale a été formalisée dans le domaine temporel, reposant sur la compression d'amplitude des signaux ultrasonores par racine pième : le TD-pPAM. Cette approche améliore la résolution et le contraste des cartes de cavitation pour un temps de calcul équivalent au TD-PAM. La notion de matrice de densité inter-spectrale a été introduite pour l'imagerie de la cavitation. Dès lors, quatre méthodes dans le domaine de Fourier (FD) ont été étudiées et comparées : le FD-PAM (non-adaptatif), la méthode Robuste de Capon FD-RCB (adaptatif, par optimisation), le Functional Beamforming FD-FB (adaptatif, par compression non-linéaire) et la méthode MUltiple Signal Classification FD-MUSIC (adaptatif, par projection en sous-espaces). Les performances de ces méthodes FD ont été étudiées expérimentalement in vitro cuve d’eau avec une comparaison par imagerie optique. Les méthodes adaptatives FD proposées ont démontré leur potentiel à améliorer le suivi spatio-temporel des bulles. Le FD-RCB offre une localisation supérieure au FD-PAM mais souffre d'une importante complexité algorithmique. Les performances du FD-FB sont intermédiaires à celles du FD-PAM et du FD-RCB, pour une complexité de calcul équivalente au FD-PAM. Le FD-MUSIC a le potentiel de mettre en évidence de faibles sources acoustiques, mais ne conserve pas leurs quantifications relatives
This work focuses on the spatio-temporal monitoring of acoustic cavitation by ultrasonic imaging. This is a complex physical phenomenon used in some ultrasound therapy techniques, corresponding to the formation of gas bubbles that oscillate and implode. Initially, the TD-PAM (Time Domain Passive Acoustic Mapping) method was developed to map cavitation activity from acoustic signals emitted by bubbles, passively recorded by a linear ultrasonic imaging probe. However, the TD-PAM suffers from too low resolution and many reconstruction artifacts. In addition, it is time-consuming because it is formalized in the time domain (TD). To overcome these two limitations, it is proposed to study, compare and develop advanced methods of passive ultrasound imaging. This manuscript is structured around three main contributions: An original adaptive method has been formalised in the time domain, based on the amplitude compression of ultrasonic signals by root pth: TD-pPAM. This approach improves the resolution and contrast of cavitation maps for a computing time equivalent to the TD-PAM. The notion of cross-spectral density matrix has been introduced for cavitation imaging. Four Fourier domain (FD) methods were therefore studied and compared: FD-PAM (non-adaptive), Capon Robuste FD-RCB (adaptive, by optimization), Functional Beamforming FD-FB (adaptive, by non-linear compression) and MUltiple Signal Classification FD-MUSIC (adaptive, by subspaces projection). The performance of these FD methods was studied experimentally in vitro in water tank with a comparison by optical imaging. The proposed adaptive FD methods have demonstrated their potential to improve the spatial and temporal tracking of bubbles. The FD-RCB offers a superior localization to the FD-PAM but suffers from a high algorithmic complexity. The performance of the FD-FB is intermediate to that of the FD-PAM and the FD-RCB, for a calculation complexity equivalent to the FD-PAM. The FD-MUSIC has the potential to highlight weak acoustic sources, but does not keep their relative quantifications
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Saletes, Izella. "Cavitation par excitation acoustique bifréquentielle : application à la thrombolyse ultrasonore." Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10311.

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Abstract:
Dans nombre d’applications thérapeutiques des ultrasons, il peut être intéressant d’augmenter l’activité de cavitation inertielle tout en limitant au maximum les intensités utilisées : ceci permet de maximiser les effets mécaniques des ultrasons au niveau des tissus visés tout en minimisant les échauffements des tissus environnants. L’étude expérimentale présentée ici ² porte sur la modification des seuils de cavitation inertielle et de l’activité de cavitation au-delà du seuil lorsqu’un signal bifréquentiel comportant deux composantes fréquentielles proches est utilisé. Le caractère non linéaire de la modification du seuil est démontré. Ainsi, des réductions significatives de l’intensité nécessaire à l’obtention de cavitation inertielle peuvent être obtenues dans des milieux où les seuils sont élevés. De plus, l’évolution de l’activité de cavitation lorsque l’intensité ultrasonore est augmentée au-delà du seuil montre qu’avec une excitation bifréquentielle, de fortes activités de cavitation peuvent être atteintes pour des intensités plus proches du seuil. Ce point présente un double intérêt sur le plan de l’application pratique, puisque cela signifie une meilleure séparation des régimes cavitant et non cavitant et permet de réduire encore, par rapport à une excitation monofréquentielle, les intensités requises pour atteindre une activité de cavitation donnée. Des essais sur modèle de caillots sanguins ont permis de valider in vitro l’efficacité de cette excitation bifréquentielle pour la thrombolyse purement ultrasonore
Enhancing cavitation activity using lower acoustic intensities is interesting to a variety of therapeutic applications, where the mechanical effects of cavitation are required with minimal heating of surrounding tissues. The present experimental work is focused on the modification of the inertial cavitation threshold and on the cavitation activity beyond the threshold where an excitation signal made of two neighbouring frequency components is used. A significant reduction of the acoustic intensity required to trigger cavitation can be obtained in a medium with a strong cavitation threshold. Moreover, comparing the evolution of the cavitation activity beyond the threshold where mono- and bi-frequency excitations are used, it is shown, in the latter case, that strong activities can be reached with intensities closer to the threshold value. This fact would offer a dual-benefit in terms of therapeutic applications, as it enables a better separation between the cavitating and non-cavitating regime and allows lower intensities to be used to attain a given cavitation activity. The evolution of the bifrequency threshold as function of the external parameters shows that the mechanisms involved are nonlinear. Experiments on in vitro blood clot models have validated the efficiency of this bifrequency excitation for purely ultrasound thrombolysis
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Looten-Baquet, Isabelle. "Etude et caractérisation de l'activité des champs de bulles générées par cavitation ultrasonore." Valenciennes, 1996. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/1c0a52f3-bfd0-437a-8d3c-877eb1bb54f7.

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Abstract:
La cavitation ultrasonore intervient dans un liquide lorsque les variations locales de pression, causées par la propagation d'une onde ultrasonore de forte puissance, sont suffisamment importantes pour qu'il y ait création de microbulles, ou pour que les microbulles préexistantes dans le liquide se déforment notablement. Le comportement oscillatoire de chaque bulle formée dépend alors de l'amplitude de l'onde ultrasonore et de la taille des bulles par rapport à la longueur d'onde ultrasonore. Les bulles peuvent présenter deux régimes d'oscillations radiales différents: elles peuvent soit osciller de façon durable dans le liquide, soit disparaitre par implosion après quelques cycles de l'onde acoustique. Nous proposons, dans ce travail, des techniques de caractérisation des champs de bulles générées par cavitation ultrasonore. Dans un premier temps, nous considérons le liquide en état de cavitation comme un milieu diphasique particulier. Nous montrons alors que la forte non linéarité de ce milieu, constitue une difficulté majeure qui restreint les possibilités d'utilisation des techniques classiques de comptage et d'estimation de la taille des bulles (optiques et acoustiques). Nous proposons alors une technique acoustique originale de caractérisation des champs de bulles de cavitation, dans laquelle les instants de production et d'étude de la cavitation se succèdent. Toutefois, nous montrons que la sensibilité de cette technique est rapidement limitée par la large dispersion en taille des bulles de cavitation. C’est pourquoi nous développons un outil de caractérisation de l'état de cavitation base sur l'analyse du signal acoustique émis par le champ de bulles. à l'aide d'un dispositif ultrasonore préalablement calibre, nous montrons qu'il est possible d'étalonner l'état de cavitation en mesurant la puissance du bruit de cavitation. Nous montrons ensuite qu'il est possible de corréler les déformations du spectre et les variations de la puissance du bruit de cavitation, à la réactivité sono chimique d'une réaction d'oxydation
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Santin, Mathieu. "Destruction et cavitation inertielle des agents de contraste ultrasonore : modélisation, expériences et applications." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066223.

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Abstract:
L’étude du comportement des agents de contraste ultrasonore (ACU) présente un fort intérêt pour l’étude et le traitement de nombreuses pathologies. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont principalement concerné l’étude de la destruction des ACUs ainsi que son lien avec la cavitation inertielle. Plusieurs bancs de manipulation ont été mis au point permettant l’étude des ACUs dans diverses conditions. La première partie de la thèse concerne la modélisation de l’oscillation d’une microbulle de contraste ultrasonore lorsque celle-ci est soumise à un champ de pression ultrasonore. La deuxième partie montre l’utilisation d’un détecteur passif de cavitation dans la caractérisation expérimentale de la réponse d’une microbulle d’ACU, ainsi que lors de son couplage à un microscope. Enfin la dernière partie décrit une étude réalisée au laboratoire sur la détection, par échographie de contraste de la réponse à des traitements antiangiogéniques dans un modèle murin de tumeur de pancréas ainsi l’application de l’ensemble des techniques mises au point dans cette thèse pour la caractérisation d’un agent de contraste expérimental
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LEBOUC, FRANCOISE. "Contribution a la connaissance de la cavitation ultrasonore. Etude en sonoluminescence et sonochimie." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066233.

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Abstract:
La propagation d'une onde ultrasonore de puissance dans un milieu liquide peut provoquer l'apparition de bulles. Ce phenomene est connu sous le nom de cavitation ultrasonore. Sous certaines conditions, les bulles ainsi creees peuvent emettre de la lumiere (sonoluminescence), etre le siege de reactions chimiques (sonochimie) et provoquer des ondes de chocs dans le liquide. Dans un premier temps, nous faisons le point sur les differents modeles dynamiques qui tentent de simuler le comportement d'une bulle dans un liquide. Puis nous abordons quelques unes des theories elaborees pour interpreter le phenomene de sonoluminescence. Dans ce travail, nous nous sommes interesses a l'etude de la cavitation a 1 mhz en regime continu. C'est un domaine peu connu. Nous avons choisi comme moyen d'observation de la cavitation la sonoluminescence. Nous avons mis au point une chaine de comptage rapide pour compter les flashs de lumiere emis et suivre l'evolution de leur nombre en fonction de l'intensite acoustique et de la temperature du liquide. L'etude de l'influence de l'intensite acoustique a mis en evidence un nombre tres eleve de flashs de lumiere, superieur a 10 millions de flashs par seconde pour des intensites superieures ou egales 3 w. Cm#-#2, et un nombre maximal de 500 photons emis par une bulle dans un champ de bulles. Une augmentation de la temperature du liquide provoque quant a elle une diminution du nombre de flashs de lumiere detectes. Cette chaine de comptage nous a ensuite permis de relier sonoluminescence et sonochimie. A l'aide d'une reaction chimique judicieusement choisie, nous comparons la quantite de produits chimiques formes au nombre de flashs lumineux pour differentes intensites acoustiques
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Ratoarinoro. "Sonochimie en milieu polyphasique : influence de la puissance ultrasonore et de la géométrie du réacteur." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT057G.

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Abstract:
Nous nous sommes interesses aux mecanismes d'activation de reactions chimiques par les ultrasons. Tout d'abord, nous avons rappele quelques generalites sur les les ondes ultrasonores et leur propagation, et sur le phenomene de cavitation. Nous avons ensuite essaye de classer les differentes reactions connues, sensibles aux us, et enfin nous avons fait le point sur les etudes bibliographiques portant sur la geometrie des reacteurs sonochimiques et sur l'influence de la puissance emise. Nous avons ensuite etudie experimentalement trois reactions solide-liquide: 1) la metallation directe d'un methylene active et l'alkylation suivante; 2) une substitution nucleophile en transfert de phase solide-liquide ou liquide-liquide. Enfin, nous avons etudie plus en detail une reaction d'addition de michael en transfert de phases solide-liquide. Nous avons montre que les us reduisaient la taille des particules solides mais avaient aussi un role chimique: ils semblent jouer le role d'agent de transfert de phases. Nous avons etudie l'influence de la hauteur de liquide, de la puissance et du type d'emetteur, ceci sur notre vitesse de reaction mais aussi sur la puissance abordee par le milieu (que nous avons suivi par calorimetrie)
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Somaglino, Lucie. "Délivrance par ultrasons de chimiothérapie encapsulée dans des liposomes sono-sensibles : contrôle et dosage de la cavitation inertielle ultrasonore." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00771305.

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Abstract:
L'application d'ultrasons sur une tumeur, où des liposomes se sont accumulés, permet potentiellement de libérer le médicament mais aussi d'en favoriser l'absorption dans les cellules. La cavitation inertielle ultrasonore est le phénomène pressenti pour la libération sous ultrasons de médicament encapsulé dans de petits liposomes solides. Elle est très dépendante des conditions expérimentales et peut-être intense et imprévisible. L'objectif principal du travail réalisé dans le cadre de cette thèse est de contrôler et quantifier la cavitation inertielle, pour induire le largage de médicaments encapsulés dans des liposomes. Dans cette optique, une dose de cavitation inertielle (DC), basée sur le filtrage du bruit large bande émis lors de ce régime de cavitation, est mise au point in vitro pour suivre le largage de médicament encapsulé. Sous divers régimes d'ultrasons pulsés, la DC a été validée en dosant chimiquement les radicaux hydroxyles générés lors de l'implosion des bulles. Les tests menés sur diverses formulations de liposomes contenant de la doxorubicine (dox) ont montrés une haute corrélation entre le taux de largage de dox et la DC permettant de conclure que la cavitation inertielle est impliquée dans ce largage. Le rôle de la température sur la production de radicaux hydroxyles et la libération de dox a également été exploré. Les expériences réalisées ont permis de sélectionner les formulations les plus sensibles aux ultrasons pour les tester sur des rats implantés avec des tumeurs prostatiques. Après plusieurs expériences in vivo menées avec différents dispositifs ultrasonores et formulations de liposomes, le bénéfice du traitement combiné a pu être démontré.
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Somaglino, Lucie. "Délivrance par ultrasons de chimiothérapie encapsulée dans des liposomes sono-sensibles : contrôle et dosage de la cavitation inertielle ultrasonore." Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10004.

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Abstract:
L'application d'ultrasons sur une tumeur, où des liposomes se sont accumulés, permet potentiellement de libérer le médicament mais aussi d'en favoriser l'absorption dans les cellules. La cavitation inertielle ultrasonore est le phénomène pressenti pour la libération sous ultrasons de médicament encapsulé dans de petits liposomes solides. Elle est très dépendante des conditions expérimentales et peut-être intense et imprévisible. L'objectif principal du travail réalisé dans le cadre de cette thèse est de contrôler et quantifier la cavitation inertielle, pour induire le largage de médicaments encapsulés dans des liposomes. Dans cette optique, une dose de cavitation inertielle (DC), basée sur le filtrage du bruit large bande émis lors de ce régime de cavitation, est mise au point in vitro pour suivre le largage de médicament encapsulé. Sous divers régimes d'ultrasons pulsés, la DC a été validée en dosant chimiquement les radicaux hydroxyles générés lors de l'implosion des bulles. Les tests menés sur diverses formulations de liposomes contenant de la doxorubicine (dox) ont montrés une haute corrélation entre le taux de largage de dox et la DC permettant de conclure que la cavitation inertielle est impliquée dans ce largage. Le rôle de la température sur la production de radicaux hydroxyles et la libération de dox a également été exploré. Les expériences réalisées ont permis de sélectionner les formulations les plus sensibles aux ultrasons pour les tester sur des rats implantés avec des tumeurs prostatiques. Après plusieurs expériences in vivo menées avec différents dispositifs ultrasonores et formulations de liposomes, le bénéfice du traitement combiné a pu être démontré
The sonication of a tumor, where liposomes have been accumulated, allows potentially to release encapsulated drug and to promote its absorption in cells. Ultrasonic inertial cavitation is supposed to be implicated in the release of drug encapsulated in small solid liposomes under ultrasonic exposure. Inertial cavitation is strongly dependent on experimental conditions and can be very intense and unpredictable. The main objective of this thesis was to control and quantify inertial cavitation in order to induce drug release from liposomes. In this purpose, an inertial cavitation dose (CD), based on broadband noise emission associated with inertial cavitation, was defined to monitor in vitro encapsulated drug release. The CD was chemically validated with the dosing of hydroxyl radicals generated by bubbles collapses under various pulsed ultrasound exposures. A high correlation between doxorubicin (dox) release rate from liposomes and CD was de monstrated for all liposomes formulations tested and under different pulsed ultrasound exposures. The role of temperature on hydroxyl radical production and dox release was also investigated. The performed experiments allowed selecting the liposomes formulations that are the most sensible to ultrasound in order to test them on rats implanted with prostatic tumors. After several campaigns of in vivo experiments performed with various ultrasonic setups and liposomes formulations, the benefit of the combined treatment was demonstrated
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Gateau, Jérôme. "Imagerie ultrasonore ultrarapide d'évènements de cavitation : application en thérapie par ultrasons et imagerie de détection." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00863591.

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Abstract:
L'initiation de la cavitation dans un milieu aqueux se traduit par l'apparition d'une ou plusieurs inclusions gazeuses micrométriques. Elle peut être obtenue acoustiquement par activation de nucléi, et est alors nommée nucléation acoustique de bulles. Nous nous intéressons à la nucléation induite par excitation brève (quelques cycles) et de forte amplitude (ordre du MPa). Les bulles, créés par la dépression acoustique, sont transitoires (dissolution). Les propriétés des tissus biologiques en terme de nucléation de bulles sont peu connues. Elles sont accessibles acoustiquement, car la formation d'une bulle engendre l'apparition d'un nouveau diffuseur, détectable activement (échographie). De plus, chaque évènement de cavitation conduit à une émission acoustique, enregistrable en écoute passive. Ce travail de thèse utilise l'imagerie ultrasonore ultrarapide (acquisition simultanée à forte cadence sur un réseau de transducteurs) afin de détecter et étudier les évènements de cavitation. D'une part, la nucléation de bulles isolées et leur détection passive à travers le crâne permettent, via le retournement temporel, d'optimiser la focalisation adaptative pour une thérapie ultrasonore non invasive du cerveau. D'autre part, la formation de bulles dans les tissus biologiques diffusants (muscle) et leur dissolution sont détectées avec une grande sensibilité en combinant détection passive et active. Des expérimentations in vivo sur encéphale de mouton, et in vitro sur sang animal montrent de plus le caractère aléatoire de la nucléation dans les tissus biologiques, et le recourt à des pressions négatives fortes (< -12MPa) pour observer son occurrence in vivo.
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Gâteau, Jérôme. "Imagerie ultrasonore ultrarapide d'événements de cavitation : application en thérapie par ultrasons et imagerie de détection." Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077013.

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Abstract:
L'initiation de la cavitation dans un milieu aqueux se traduit par l'apparition d'une ou plusieurs inclusions gazeuses micrométriques. Elle peut être obtenue acoustiquement par activation de nucléi, et est alors nommée nucléation acoustique de bulles. Nous nous intéressons à la nucléation induite par excitation brève (quelques cycles) et de forte amplitude (ordre du MPa). Les bulles, créés par la dépression acoustique, sont transitoires (dissolution). Les propriétés des tissus biologiques en terme de nucléation de bulles sont peu connues. Elles sont accessibles acoustiquement, car la formation d'une bulle engendre l'apparition d'un nouveau diffuseur, détectable activement (échographie). De plus, chaque événement de cavitation conduit à une émission acoustique, enregistrable en écoute passive. Ce travail de thèse utilise l'imagerie ultrasonore ultrarapide (acquisition simultanée à forte cadence sur un réseau de transducteurs) afin de détecter et étudier les événements de cavitation. D'une part, la nucléation de bulles isolées et leur détection passive à travers le crâne permettent, via le retournement temporel, d'optimiser la focalisation adaptative pour une thérapie ultrasonore non invasive du cerveau. D'autre part, la formation de bulles dans les tissus biologiques diffusants (muscle) et leur dissolution sont détectées avec une grande sensibilité en combinant détection passive et active. Des expérimentations in vivo sur encéphale de mouton, et in vitro sur sang animal montrent de plus le caractère aléatoire de la nucléation dans les tissus biologiques, et le recourt à des pressions négatives fortes (< -12MPa) pour observer son occurrence in vivo
The onset of cavitation activity in an aqueous medium is linked to the formation of gas/vapour-filled cavities of micrometric size. This formation can be acoustically mediated and is then called acoustic bubble nucleation. We focus here in the activation of seed nucléi by short (a few cycles) and high amplitude ultrasonic excitation (order of magnitude MPa). Bubbles are generated during the rarefaction phase of the wave and are transient (they dissolve). The nucleation properties of biological tissues are little known. However, they can be assessed using ultrasound: the formation of a bubble results in the appearance of a new scatterer (which can be detected with a pulse-écho detection), and each cavitation event generates an acoustic emission (detected with passive reception). In n this PhD manuscript, we use ultrafast ultrasound imaging (simultaneous acquisition on an array of transducers with a high frame rate) to detect cavitation events. Two in vitro applications were first validated. On one hand, bubble nucleation was performed through a human skull, and transcranial passive detection of a single cavitation event was used in a time reversal process to optimize adaptive focusing for thermal therapy of brain tissue. On the other hand, the formation and dissolution of bubbles in scattering biological tissues (muscle) were detected with a high sensitivity by combining passive detection and ultrafast active imaging. Finally, in vivo experiments on sheep's brain, and others in vitro on animal blood showed that nucleation in biological tissue is a random phenomenon, and high negative pressure are mandatory to initiate nucleation in vivo (< -12MPa)
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Asquier, Nicolas. "Etude des moyens de caractérisation de l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique induite par un dispositif ultrasonore implantable." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1330/document.

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Abstract:
La barrière hémato-encéphalique (BHE) est une protection naturelle du système nerveux central. Son étanchéité constitue néanmoins un frein à de nombreuses thérapies médicamenteuses. Elle peut être temporairement perméabilisée grâce à une exposition à des ultrasons, couplée à une injection de microbulles dans la circulation sanguine. Dans ce manuscrit, l'ouverture de la BHE avec un dispositif ultrasonore non focalisé et implantable est étudiée. Une méthode automatique de quantification du volume d'ouverture grâce aux images IRM issues d'une étude clinique de phase 1/2a chez des patients atteint d'un glioblastome multiforme récurrent a été développée et validée. Une corrélation entre la probabilité d'ouverture et la pression acoustique locale a été trouvée. L'activité de cavitation des microbulles a été étudiée in vitro pour affiner la compréhension de son lien avec l'ouverture de la BHE. L'incertitude de quantification de cette activité à l'aide d'un capteur mono-élément utilisé passivement (PCD) à travers le crâne a été évaluée. Une correction se basant sur la position du PCD par rapport à la source de cavitation a été proposée et validée. L'influence du volume couvert par un nuage de cavitation dans le champ ultrasonore non focalisé sur les amplitudes des signaux enregistrés par le PCD pendant le traitement clinique a été discutée. Deux méthodes de localisation et de différenciation de sources de cavitation multiples dans un contexte transcrânien ont été évaluées par simulations et in vitro
The blood-brain barrier (BBB) is a natural protection of the central nervous system. However, it limits the delivery of many drugs to the brain tissues. It can be temporarily disrupted by ultrasound exposure combined with intravenous injection of microbubbles. In this manuscript, BBB disruption with an implantable unfocused ultrasound device is studied. An automatic method for quantifying the volume of BBB disruption using MR images from a phase 1/2a clinical study in patients with reccurent glioblastoma was assessed and validated. A correlation between the probability of disruption and the local acoustic pressure was found. Microbubbles cavitation activity was studied in vitro to better understand its effect on BBB disruption. The uncertainty on the amplitudes of cavitation signals recorded with a passive single-element detector (PCD) through the skull was quantified. A position-based correction of the PCD signal was assessed and validated. The effect of the volume of a cavitation cloud in the unfocused ultrasound field on the signal amplitude recorded by the PCD during the clinical treatment was discussed. Two methods for localizing and discriminating cavitation sources in a transcranial context were evaluated by simulations and in vitro
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Pichardo, Meuly Samuel Chapelon Jean-Yves Angel Yves Christian. "Intéraction d'une onde ultrasonore de haute intensité dans les tissus biologiques en présence de bulles application au traitement de l'insuffisance veineuse superficielle /." Villeurbanne : Doc'INSA, 2005. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=pichardo_meuly.

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Naidji, Bouzid. "Influence de la pression sur le phénomène de cavitation en milieu liquide ionique sous irradiation ultrasonore basse fréquence." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCD030.

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Abstract:
L’objectif de ces travaux est d’étudier l’influence de la pression sur le phénomène de cavitation. Lors de la propagation d’une onde acoustique en solution, celle-ci peut entraîner la rupture des forces de cohésion du liquide menant ainsi à la formation de bulles de cavitation. Alimentées par les vapeurs de solvant et les gaz dissous, ces bulles vont croître puis imploser violemment après avoir atteint une taille critique. Pour l’étude des procédés électrochimiques assistés par ultrasons, le contrôle de la cavitation s’est avéré intéressant. En dégazant les liquides ioniques, i.e. limitation des gaz dissous et tension de vapeur des solvants très faible, il a été possible de contrôler le phénomène de cavitation. Les résultats montrent une diminution importante de la cavitation pour des pressions inférieures à 60 kPa. Les contributions respectives de la cavitation et des courants acoustiques dans l’agitation hydrodynamique globale ont pu être déterminées grâce à des techniques électrodiffusionnelles. Un milieu cavitant permet d’augmenter l’agitation globale d’environ 30 % par rapport à un milieu monophasique (sans cavitation) dans le cas d’une irradiation ultrasonore basse fréquence. L’influence de la cavitation sur le greffage des monocouches auto-assemblées (SAMs) et des revêtements électrochimiques d’argent et de cuivre dans les liquides ioniques a ainsi pu être évaluée. Dans le cas des SAMs, le phénomène de cavitation s’est révélé bénéfique vis-à-vis de la cinétique de greffage des films organiques et de l’orientation des chaines carbonées à la surface du substrat. En effet, pour 15 minutes de traitement sous ultrasons sans cavitation, le taux de blocage électrochimique est 3,6 fois plus important qu’en condition silencieuse. En milieu cavitant, ce taux de blocage augmente encore de 50 %. Concernant les revêtements électrolytiques une diminution de la taille de cristallite a été observée quand l’activité cavitationnelle augmente. Effectivement, il a été constaté une réduction de 30 % pour les revêtements de cuivre et de 50 % pour l’argent
The aim of this study is to investigate the influence of pressure on cavitation phenomenon. During propagation of an acoustic wave in solution, cohesion forces within the liquid can break leading to formation of cavitation bubbles. Fed with solvent vapors and dissolved gases, these bubbles grow and implode violently after reaching critical size. For the study of electrochemical processes assisted by ultrasound, cavitation control is interesting. By limiting the presence of dissolved gases and using low vapor pressure solvents, it was possible to control cavitation phenomenon. Results show big decrease in cavitation for pressures below 60 kPa. Respective contributions of cavitation and acoustic streaming within global hydrodynamic agitation have been determined thanks to electrodiffusional techniques. A cavitating medium enables increase in global agitation of about 30% in comparison to a monophasic medium (without cavitation) in the case of a low frequency ultrasound irradiation. Influence of cavitation on self-assembled monolayers (SAMs) grafting and electrochemical coatings of silver and copper in ionic liquids has been assessed. In the case of SAMs, cavitation is beneficial towards organic film grafting kinetics and carbon chain orientation on the surface. Indeed, for 15 minutes modification under ultrasound irradiation without cavitation, electrochemical blocking rate is 3.6 times higher than in silent conditions. With cavitation, this blocking rate shows an additional 50% increase. Concerning electrolytic coatings, a decrease in crystallite size is evidenced with increase in cavitation activity. Indeed, a decrease of 30% and 50% was observed for copper and silver coatings, respectively
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Asquier, Nicolas. "Etude des moyens de caractérisation de l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique induite par un dispositif ultrasonore implantable." Electronic Thesis or Diss., Lyon, 2019. https://n2t.net/ark:/47881/m6rn376t.

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Abstract:
La barrière hémato-encéphalique (BHE) est une protection naturelle du système nerveux central. Son étanchéité constitue néanmoins un frein à de nombreuses thérapies médicamenteuses. Elle peut être temporairement perméabilisée grâce à une exposition à des ultrasons, couplée à une injection de microbulles dans la circulation sanguine. Dans ce manuscrit, l'ouverture de la BHE avec un dispositif ultrasonore non focalisé et implantable est étudiée. Une méthode automatique de quantification du volume d'ouverture grâce aux images IRM issues d'une étude clinique de phase 1/2a chez des patients atteint d'un glioblastome multiforme récurrent a été développée et validée. Une corrélation entre la probabilité d'ouverture et la pression acoustique locale a été trouvée. L'activité de cavitation des microbulles a été étudiée in vitro pour affiner la compréhension de son lien avec l'ouverture de la BHE. L'incertitude de quantification de cette activité à l'aide d'un capteur mono-élément utilisé passivement (PCD) à travers le crâne a été évaluée. Une correction se basant sur la position du PCD par rapport à la source de cavitation a été proposée et validée. L'influence du volume couvert par un nuage de cavitation dans le champ ultrasonore non focalisé sur les amplitudes des signaux enregistrés par le PCD pendant le traitement clinique a été discutée. Deux méthodes de localisation et de différenciation de sources de cavitation multiples dans un contexte transcrânien ont été évaluées par simulations et in vitro
The blood-brain barrier (BBB) is a natural protection of the central nervous system. However, it limits the delivery of many drugs to the brain tissues. It can be temporarily disrupted by ultrasound exposure combined with intravenous injection of microbubbles. In this manuscript, BBB disruption with an implantable unfocused ultrasound device is studied. An automatic method for quantifying the volume of BBB disruption using MR images from a phase 1/2a clinical study in patients with reccurent glioblastoma was assessed and validated. A correlation between the probability of disruption and the local acoustic pressure was found. Microbubbles cavitation activity was studied in vitro to better understand its effect on BBB disruption. The uncertainty on the amplitudes of cavitation signals recorded with a passive single-element detector (PCD) through the skull was quantified. A position-based correction of the PCD signal was assessed and validated. The effect of the volume of a cavitation cloud in the unfocused ultrasound field on the signal amplitude recorded by the PCD during the clinical treatment was discussed. Two methods for localizing and discriminating cavitation sources in a transcranial context were evaluated by simulations and in vitro
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Pichardo, Meuly Samuel. "Intéraction d'une onde ultrasonore de haute intensité dans les tissus biologiques en présence de bulles : application au traitement de l'insuffisance veineuse superficielle." Lyon, INSA, 2005. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0067/these.pdf.

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Abstract:
Le sujet de cette thèse s'inscrit dans le domaine des effets biologiques des ultrasons de haute intensité (HIFU). Une nouvelle théorie pour prédire les effets des HIFU dans les tissus est développée ainsi qu'une nouvelle application thérapeutique visant le traitement de l'insuffisance veineuse superficielle (IVS). La théorie de l'acoustique non linéaire est utilisée comme base pour décrire les effets des HIFU dans les tissus, en particulier les effets dus à la présence des bulles de cavitation. Une méthode de calcul du champ acoustique adaptée pour les sources HIFU est développée. Un modèle de prédiction de la formation de lésions biologiques par un champ HIFU est présenté où le rôle des bulles dans la formation de cette lésion est considéré. Les résultats de ce modèle sont confrontés à des résultats expérimentaux rassemblés dans la littérature. Une étude est menée sur l'utilisation des effets thermiques induits par des HIFU dans le traitement de l'IVS. Dans la plupart des cas, l'IVS a pour origine un dysfonctionnement des valvules de la veine saphène externe qui sont censées empêcher le reflux sanguin vers le système veineux superficiel. Deux approches de traitement de l'IVS avec les HIFU ont été développées : l'occlusion définitive de la veine et la correction du dysfonctionnement valvulaire. Des expériences in vitro pour chacune des deux approches sont présentées et discutées
The theme of this dissertation concerns the domain of biological effects of high intensity ultrasound (HIFU). A new theory for the prediction of effects of HIFU in biological tissues is developed, as well as a new therapeutic application which aims the treatment of the superficial venous insufficiency (SVI). The nonlinear acoustic theory is used as the basis to describe the effects of HIFU on tissues. A special attention is given to the effects dues to the presence of cavitation bubbles. A method to calculate the pressure field produced by HIFU sources is developed. A model to predict the lesion formation due to a HIFU field is presented where the contribution of bubbles is considered. The results of this model are compared to experimental results found in literature. A study is carried out on the use of thermal effects of HIFU for the treatment of the SVI. In most of cases, the main cause of the SVI is the dysfunction of valves in the great saphenous vein. The valves are supposed to stop blood reflux towards the superficial venous system. Two variants of the treatment of the SVI with HIFU were developed: the total occlusion of the vein and the correction of the dysfunctional valves. In vitro experiments for each of the two variants were carried out and are discussed
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Ammi, Azzdine Yahya. "Détection et caractérisation de la destruction des microbulles de produit de contraste ultrasonore." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066002.

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Labouret, Stéphane. "Détermination du taux de vide d'un champ de bulles de cavitation ultrasonore par une méthode hyperfréquence : corrélation du taux de vide et de la puissance du bruit de cavitation." Valenciennes, 1998. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/e5dc6fee-0e7e-4a6e-8d10-b4209ceaf46f.

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Abstract:
Ce travail est consacré à l'étude des champs de bulles produits par cavitation ultrasonore, et qui sont à l'origine de nombreux phénomènes chimiques, physiques et mécaniques. Son objectif est de caractériser le volume total des bulles, ou taux de vide, et d'évaluer leur distribution en tailles. L’évolution du taux de vide est déterminée en suivant le décalage que provoque la présence des bulles sur de la fréquence de résonance d'une cavité électromagnétique résonante hyperfréquence (400 mhz) contenant le milieu insonifié. Sous certaines conditions, le décalage de fréquence est proportionnel au taux de vide. La distribution en tailles des bulles est déterminée en analysant la dissipation du taux de vide après la fin de l'insonification, à partir de la loi de dissolution des bulles libres. La distribution en tailles obtenue est celle des bulles présentes dans la cavité 40 secondes après la fin de l'insonification. Les évolutions du taux de vide et de la distribution en tailles des bulles ont été étudiées en fonction des paramètres suivants : pression acoustique, viscosité de l'eau, durée d'insonification, concentration en air dissous, mode d'insonification continu ou découpé et fréquence acoustique. Plusieurs seuils caractéristiques du comportement des bulles ont été mis en évidence. Pour une eau saturée en gaz, la croissance du taux de vide est corrélée avec la puissance du bruit de cavitation. Les contributions à la puissance du bruit de cavitation des oscillations fortement non linéaires et des implosions ont pu être estimées. La méthode de mesure mise au point est un outil bien adapte à l'étude des champs de bulles produit par cavitation ultrasonore.
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Callenaere, Mathieu. "Étude physique des poches de cavitation partielle en écoulement interne." Grenoble INPG, 1999. http://www.theses.fr/1999INPG0090.

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Abstract:
Les ecoulements cavitants peuvent etre le siege de diverses instabilites. La presente etude est relative a l'instabilite due au developpement d'un jet rentrant a l'arriere des poches de cavitation partielle. Dans ce cas, la cavite presente un comportement oscillatoire conduisant a des lachers periodiques de nuages de vapeur. Cette instabilite est analysee experimentalement dans le tunnel hydrodynamique du legi. La configuration est de type marche divergente vers l'aval de hauteur et d'angle de divergence reglables. L'ecoulement peut etre confine grace a une plaque mobile situee au-dessus de la marche. Les divers regimes de cavitation et en particulier le domaine de la cavitation pulsante sont identifies a partir de visualisations et par cinematographie rapide. L'anemometrie laser est utilisee pour qualifier les ecoulements subcavitants et cavitants et estimer le gradient de pression. Une technique de mesure par sonde ultrasonore est developpee pour mesurer l'epaisseur du jet rentrant. Le contenu en frequences et le nombre de strouhal caracteristique de cette instabilite sont determines a partir de capteurs de pression fluctuante en paroi. Cette etude met en evidence le role fondamental du gradient adverse de pression et de l'epaisseur de la cavite sur la dynamique des poches de cavitation partielle. Un gradient adverse de pression favorise le developpement d'un jet rentrant en fermeture de cavite. Dans le cas de poches relativement epaisses par rapport au jet rentrant, l'ecoulement a contre-courant donne naissance a des lachers periodiques alors que les cavites plus minces ont un comportement plus stable.
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Sivadon, Audrey. "Contributions à l’imagerie passive de la cavitation ultrasonore : formation de voies adaptatives en 3D et extension spatiale de nuages de bulles." Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2022. http://www.theses.fr/2022LYO10172.

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Abstract:
L’imagerie passive s’appuie sur des algorithmes de formation de voie qui nécessitent des sondes de grande ouverture pour offrir de bonnes résolutions axiales ; or, en imagerie passive 3D, les sondes matricielles actuellement commercialisées ne vérifient pas cette contrainte. De plus, ces sondes présentent un grand nombre d’éléments, ce qui rend leur utilisation particulièrement lourde. Ce travail de thèse porte sur l’étude et l’amélioration de l’imagerie passive de la cavitation en s’intéressant à deux aspects en particulier : (i) la mise en œuvre pratique et efficace de l’imagerie passive en 3D, (ii) la problématique de l’imagerie de sources étendues telles que des nuages de cavitation. Nous avons combiné l’application des méthodes sparse (pour réduire le nombre d’éléments actifs de la sonde utilisée) et la transposition du 2D au 3D des algorithmes adaptatifs dans le domaine fréquentiel. Ce formalisme utilise l’estimation robuste de la matrice de densité inter-spectrale (CSM) et nous a permis d’implémenter simplement et efficacement différents algorithmes : Delay-And-Sum (DAS), Robust-Capon-Beamformer et Pisarenko. L’efficacité de ces algorithmes en 3D a été testée en termes de largeur à mi-hauteur, de contraste et d’erreur de position, sur une source ponctuelle en simulations et sur une expérience de réflecteur ponctuel. Enfin, pour répondre à la réalité des nuages de cavitation, nous nous sommes intéressés au comportement de ces méthodes de reconstruction dans le cas de sources étendues. Nos simulations en 2D montrent l’évolution des images reconstruites en fonction de caractéristiques du nuage de cavitation. Ce travail apporte une solution concrète de mise en œuvre simple de l’imagerie passive 3D ainsi que des éléments de réponse quant aux attentes sur la localisation et la caractérisation d’un nuage de cavitation
Passive imaging relies on beamforming algorithms that require large aperture probes to provide good axial resolutions; however, in 3D passive imaging, the matrix probes currently marketed do not meet this constraint. Moreover, these probes have a large number of elements, which makes their use particularly unwieldy. This thesis work focuses on the study and improvement of passive cavitation imaging by addressing two aspects in particular: (i) the practical and efficient implementation of 3D passive imaging, (ii) the problem of imaging large sources such as cavitation clouds. We have combined the application of sparse methods (to reduce the number of active elements of the probe used) and the transposition from 2D to 3D of adaptive algorithms in the frequency domain. This formalism uses the robust estimation of the inter-spectral density matrix (CSM) and allowed us to implement simply and efficiently different algorithms: Delay-And-Sum (DAS), Robust-Capon-Beamformer and Pisarenko. The efficiency of these algorithms in 3D has been tested in terms of width to half height, contrast and position error, on a point source in simulations and on a point reflector in experiments. Finally, in order to address the reality of cavitation clouds, we have investigated the behavior of these reconstruction methods in the case of extended sources. Our 2D simulations show the evolution of the reconstructed images as a function of the cavitation cloud characteristics. This work provides a concrete solution for a simple implementation of 3D passive imaging as well as answers to the expectations on the localization and characterization of a cavitation cloud
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Camus, Duboc Marine. "Chimiosensibilisation de l’adénocarcinome canalaire du pancréas par la perturbation du microenvironnement tumoral et l’augmentation de la biodisponibilité dans la cellule tumorale : effets de la cavitation ultrasonore et de l’inhibition de nrf2." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCB113.

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Abstract:
L’adénocarcinome pancréatique (AP) connaît une forte augmentation d’incidence, qui en fait la quatrième cause de mortalité par cancer avec un pronostic extrêmement sombre, moins de 5% des patients étant en vie à 5 ans. De nombreuses avancées dans la compréhension de l’oncogénèse pancréatique notamment sur les aspects génétiques, immunitaires et sur les interactions cellulaires du stroma tumoral ont permis d’envisager le développement de nouvelles stratégies de traitement. Cependant malgré des résultats pré-cliniques très encourageants aucune de ces stratégies n’a encore permis l’émergence d’un traitement plus efficace que la chimiothérapie standard. Ce travail de thèse a abordé 2 approches thérapeutiques innovantes distinctes mais potentiellement complémentaires dans le traitement de l’adénocarcinome pancréatique en étudiant in vitro (cultures cellulaire 2D et 3D) et in vivo (modèles ectopiques et orthotopiques) les effets sur la croissance tumorale de l’inhibition d’un acteur important du stress oxydant (la voie Nrf2) d’une part, de la combinaison d’une chimiothérapie liposomale et d’un agent physique, la cavitation ultrasonore, d’autre part. La cavitation ultrasonore est un effet mécanique des ultrasons permettant d’augmenter l’internalisation de molécules ou de gènes dans les cellules. Dans cette thèse, la faisabilité et l'efficacité de la combinaison d’une chimiothérapie liposomale ciblée par la cavitation ultrasonore a été évaluée dans des modèles murins orthotopiques d’AP. Un système de délivrance d’ultrasons a été adapté afin d’appliquer une cavitation inertielle focalisée sur des xénogreffes d’AP créées après l'injection de doxorubicine liposomale (L-DOX) selon une étude pharmacocinétique préliminaire réalisée dans un modèle murin. La L-DOX, conçue à base de phospholipides non saturés de dioleoylphosphatidyléthanolamine, connue pour être stable dans la circulation sanguine, a été choisie afin de maximiser son accumulation et le relargage du principe actif lors de la délivrance des ultrasons. Nous montrons que l’association de la L-DOX à la cavitation inertielle permet de réduire in vivo le volume tumoral dans un modèle orthotopique d’AP chez la souris nude. La cavitation inertielle peut donc augmenter l'effet antitumoral des liposomes porteurs de chimiothérapie avec un effet mécanique minimal sur le tissu environnant la tumeur.Des études récentes suggèrent que Nrf2 est une cible de choix pour vaincre la chimiorésistance de l’AP. Des méthodes in vitro et in vivo ont été utilisées afin d’examiner l'effet du brusatol associé à des agents chimiothérapeutiques de référence sur la mort cellulaire et son impact sur le stress oxydant. Nous montrons que l’inhibition de la voie Nrf2 par le brusatol, un composé naturel issu de Fructus Bruceae, potentialise les effets de la chimiothérapie et permet l’inhibition de la croissance tumorale in vitro sur des lignées cellulaires d’AP cultivées en 2D et 3D. Cette inhibition s’accompagne d’une modulation du stress oxydant dont témoignent l’augmentation des espèces réactives de l’oxygène (ROS) et la diminution du glutathion (GSH). In vivo, la combinaison du brusatol et de l'oxaliplatine a réduit le volume tumoral dans deux modèles murins de xénogreffe d’AP. Ces résultats suggèrent l'efficacité du brusatol pour lutter contre la chimiorésistance et renforce l’hypothèse d’un rôle clinique potentiel de l’inhibition de Nrf2 comme adjuvant à la chimiothérapie dans l’AP. Un travail clinique a également été mené en parallèle sur une modalité de traitement physique innovante, la radiofréquence endobiliaire, dans la prise en charge endoscopique de l’ampullome vatérien, tumeur rare à la croisée entre le tube digestif et le système biliopancréatique. Les résultats de cette étude prospective multicentrique seront également présentés dans cette thèse
Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) has increased in incidence over the past decade, leading it to be the fourth lethal cause of cancer in the world with a very poor prognosis, since less than 5% of patients are alive at 5 years. Many advances in the understanding of pancreatic tumorigenesis, notably on the genetic, immune and cellular stroma interactions of the tumor, have led to the development of new treatment strategies in the last decade. However, despite very encouraging pre-clinical results, none of these strategies has yet led to the emergence of a truly effective treatment in comparison with standard chemotherapy. This thesis focused on two innovative therapeutic modalities in the treatment of PDAC at a preclinical stage by studying in vitro (2D and 3D cell cultures) and in vivo (ectopic, orthotopic xenografts) the effects on the tumor growth of an inhibitor of the Nrf2 pathway (involved in oxidative stress), on the first hand, and of a physical element, ultrasound cavitation associated with liposomal chemotherapy, on the second hand. Ultrasound cavitation is a mechanical effect of ultrasound to increase the uptake of molecules or genes in cells. The feasibility and effectiveness of the combination of liposomal chemotherapy targeted by ultrasonic cavitation was evaluated in murin orthotopic models of PDAC. An ultrasound delivery system has been adapted to apply focused inertial cavitation to PDAC xenografts created after the injection of liposomal doxorubicin (L-DOX) according to a preliminary pharmacokinetic study carried out in the murine model. L-DOX, designed on unsaturated phospholipids of dioleoylphosphatidylethanolamine, was known to be stable in the bloodstream and to maximize its accumulation and release of the active drug during ultrasound delivery. This thesis shows that this therapeutic combination (L DOX and inertial cavitation) makes it possible to reduce the tumor volume in vivo in a nude mouse orthotopic model of PDAC. Inertial cavitation may be generated to increase the therapeutic effect of chemotherapybearing liposomes accumulated in the tumor with minimal mechanical effect on the surrounding tissue. Recent studies strongly suggest that Nrf2 is an ideal target against chemoresistance of PDAC. In vitro and in vivo methods were combined to examine the effect of brusatol associated with chemotherapeutic agents on cell death in addition to its impact on oxidative stress (reactive oxygen species and gluthation levels). This thesis demonstrates that the inhibition of the Nrf2 pathway via brusatol, a natural compound derived from Fructus Bruceae, potentiates the effects of chemotherapy and allows the inhibition of tumor growth in vitro on PDAC cell lines. This inhibition is accompanied by a modulation of oxidative stress by brusatol, with increasing ROS and decreasing GSH. In vivo, the combination of brusatol and oxaliplatin reduced tumor volume in two mouse models of PDAC xenograft. These results suggest the efficacy of using brusatol to combat chemoresistance and reinforce the idea that brusatol could be developed as an adjuvant to chemotherapy in PA. Clinical work was also carried out in parallel on an innovative physical treatment modality, endobiliary radiofrequency, in the management of adenoma of the ampoule of Vater, a rare tumor located between the digestive and the bilio-pancreatic systems. The results of this work will also be presented in this thesis
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Migeot, Jean-Louis. "Il est possible de quantifier numériquement les effets de mélange statique et l'étendue des zones de cavitation associé à un champ ultrasonore induit dans un réacteur sonochimique." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1997. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/212098.

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Boulos, Paul. "Ultrasound imaging of the ultrasound thrombolysis." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1251/document.

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Abstract:
Les techniques de thérapie par ultrasons sont apparues très récemment avec la découverte des ultrasons de haute intensité focalisée. La thrombolyse ultrasonore extracorporelle en fait partie et se base sur la destruction mécanique du thrombus causée par la cavitation acoustique. Cependant, c'est un phénomène mal contrôlé. Ainsi, un meilleur contrôle de l'activité de cavitation et sa localisation pendant la thérapie est essentiel pour considérer le développement d'un dispositif thérapeutique. Un prototype a déjà été conçu et amélioré avec une boucle de rétroaction en temps réel afin de contrôler l'activité de puissance de cavitation. Cependant, pour surveiller le traitement en temps réel, un système d'imagerie ultrasonore doit être incorporé dans le dispositif thérapeutique. Il doit être capable de localiser le thrombus, de positionner la focale du transducteur thérapeutique, de contrôler la destruction complète du thrombus et d'évaluer en temps réel l'activité de cavitation. Le travail actuel se focalise principalement sur le développement de techniques d'imagerie ultrasonore passive utilisées pour reconstituer les cartographies d'activité de cavitation. Différents algorithmes de formation de voies ont été examinés et validés par des simulations de sources ponctuelles, des expériences in vitro sur fil et des expériences de cavitation dans une cuve d'eau. Il a été démontré que l'algorithme de formation de voie le plus précis pour la localisation du point focale de cavitation est la technique de cartographie passive acoustique pondérée avec le facteur de cohérence de phase (PAM-PCF). En outre, des tests in vivo sur un modèle animal d'ischémie des membres aigus ont été évalués. Enfin, certaines optimisations du système d'imagerie développé précédemment ont été réalisées comme l'imagerie 3D, l'implémentation en temps réel et l'imagerie hybride combinant l'imagerie active anatomique avec les cartographies de cavitation passive
Ultrasound therapy techniques emerged very recently with the discovery of high intensity focused ultrasound (HIFU) technology. Extracorporeal ultrasound thrombolysis is one of these promising innovative low-invasive treatment based on the mechanical destruction of thrombus caused by acoustic cavitation mechanisms. Yet, it is a poorly controlled phenomenon and therefore raises problems of reproducibility that could damage vessel walls. Thus, better control of cavitation activity during the ultrasonic treatment and especially its localization during the therapy is an essential approach to consider the development of a therapeutic device. A prototype has already been designed and improved with a real-time feedback loop in order to control the cavitation power activity. However, to monitor the treatment in real-time, an ultrasound imaging system needs to be incorporated into the therapeutic device. It should be able to first spot the blood clot, to position the focal point of the therapy transducer, control the proper destruction of the thrombus, and evaluate in real-time the cavitation activity. Present work focusses mainly on the development of passive ultrasound techniques used to reconstruct cavitation activity maps. Different beamforming algorithms were investigated and validated through point source simulations, in vitro experiments on a wire, and cavitation experiments in a water tank. It was demonstrated that an accurate beamforming algorithm for focal cavitation point localization is the passive acoustic mapping weighted with the phase coherence factor (PAM-PCF). Additionally, in vivo testing on an animal model of acute limb ischemia was assessed. Finally, some optimizations of the previous developed imaging system were carried out as 3D imaging, real-time implementation, and hybrid imaging combining active anatomical imaging with passive cavitation mapping
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Samah, Diana. "Analyse par impédance électromécanique du comportement de transducteurs piézoélectriques ultrasonores en milieu cavitant." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2012. http://oatao.univ-toulouse.fr/16229/1/samah.pdf.

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Abstract:
La présente étude a été réalisée dans le cadre d'une collaboration entre le groupe de recherche GREM3 du laboratoire LAPLACE de Toulouse et la société de recherche contractuelle SINAPTEC située à Lille. SINAPTEC conçoit et développe des systèmes ultrasonores piézoélectriques résonants pour un grand nombre d'applications industrielles et a pour volonté d'améliorer sa compréhension des phénomènes mis en jeu ainsi que les performances et les fonctionnalités de sa technologie actuelle. L'objectif de cette étude est d'exploiter la sensibilité des transducteurs piézoélectriques résonants afin de leur conférer une fonction de capteur en vue de mieux contrôler leur action sur le milieu à traiter par le suivi de l'évolution de l'impédance électromécanique. Actuellement, pour le pilotage et le contrôle des transducteurs US de puissance dédiés aux applications en milieu liquide - qui font l'objet de la présente étude - plusieurs difficultés se posent. Tout d'abord la première difficulté, inhérente à la nature même des transducteurs piézoélectriques de puissance, est la dérive de leurs caractéristiques avec l'échauffement. L'échauffement dans le transducteur provoque une dérive de sa fréquence de résonance et de ses propriétés mécaniques qui est partiellement solutionnée par un asservissement en fréquence (et/ou en puissance) mais il n'en reste pas moins qu'une dégradation des performances de l'actionneur est observée. La deuxième difficulté réside dans le fait que le transducteur plongé dans une charge liquide est difficile à contrôler car l'application des ondes ultrasonores de puissance dans ce milieu provoque l'apparition de microbulles de vapeur, c'est le phénomène de cavitation qui est extrêmement complexe et fortement non linéaire. L'objectif est donc de trouver une méthode simple, peu consommatrice en ressources pour être implémentée dans la nouvelle génération de générateurs électroniques de SINAPTEC et qui permette d'extraire des informations pertinentes sur le milieu liquide - comme l'intensité de la cavitation par exemple - mais aussi sur l'état du transducteur et son évolution pendant qu'il fonctionne à forte puissance dans des conditions normales d'utilisation. Le principe de la méthode proposée repose sur le calcul de l'impédance de charge du transducteur en fonctionnement et son suivi en « temps réel »par mesure des signaux électriques et à partir de ses caractéristiques à vide. Pour montrer la faisabilité d'une telle méthode, une modélisation analytique par le modèle des matrices de transfert ainsi qu'une modélisation numérique, à l'aide du logiciel ANSYS, ont été réalisées afin de qualifier l'effet de la charge liquide en régime stable et cavitant sur l'impédance électrique du transducteur. Deux transducteurs ont été modélisés : un système ultrasonore standard de SINAPTEC, classiquement utilisé pour les applications en milieu liquide, et un transducteur spécialement conçu pour être plus sensible à la charge et plus facilement pilotable. Cette modélisation a été complétée par des expérimentations afin de confirmer la faisabilité de la méthode en milieu cavitant. La modélisation ainsi que les expérimentations ont permis de confirmer que les propriétés du milieu liquide en contact avec le transducteur sont corrélées à l'impédance électrique de ce dernier (et à sa fréquence de résonance). De ce fait, il devient alors possible, en suivant/observant l'impédance électrique du transducteur, de déterminer certaines propriétés du milieu et ainsi permettre un meilleur suivi de l'action du transducteur sur sa charge.
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Goudot, Guillaume. "Applications innovantes des ultrasons en pathologie vasculaire : utilisation de l'imagerie ultrarapide dans l'analyse de la rigidité artérielle et des ultrasons pulsés en thérapie Arterial stiffening assessed by ultrafast ultrasound imaging gives new insight into arterial phenotype of vascular Ehlers–Danlos mouse models Aortic wall elastic properties in case of bicuspid aortic valve Segmental aortic stiffness in bicuspid aortic valve patients compared to first-degree relatives Wall shear stress measurement by ultrafast vector flow imaging for atherosclerotic carotid stenosis Pulsed cavitational therapy using high-frequency ultrasound for the treatment of deep vein thrombosis in an in vitro model of human blood clot." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. https://wo.app.u-paris.fr/cgi-bin/WebObjects/TheseWeb.woa/wa/show?t=2215&f=13951.

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