Ao se trabalhar com materiais para a área de saúde, uma das principais considerações é evitar possíveis contaminações, dada a natureza da sua aplicação. Dentre os métodos desenvolvidos para esterilização, a radiação ionizante tem sido amplamente empregada por inúmeros setores da área de saúde pela sua eficácia em eliminar contaminantes biológicos de diversas origens. A problemática da utilização da radiação ionizante em materiais de origem humana, contudo, vai além da questão de sua eficácia como esterilizante, incluindo as possíveis alterações na estrutura do material de escolha. Desta forma, no presente trabalho, buscou-se avaliar qual a extensão das alterações biomecânicas causadas pela radiação em tecidos ósseos. Mais especificamente avaliamos as alterações no módulo de elasticidade, tensão de ruptura e porcentagem de deformação que decorrem do processo de irradiação. Como modelo de eleição foram escolhidas réguas ósseas retiradas da diáfase de fêmures bovinos, simulando as condições de ossos humanos armazenados em Bancos de Tecidos Biológicos. Estas foram congeladas a -70ºC e expostas a doses crescentes de radiação gama (0, 12.5, 25 e 50 kGy). Durante o trabalho foi desenvolvido um sistema de cortes para obtenção de amostras precisas e homogêneas. Os resultados demonstram que há uma diferença significativa entre as características observadas com o aumento da dose de radiação. / In the production process of health care products, contamination must be considered as one of the principal hazards to be avoided. Among the developed methods for sterilization, ionizing radiation has largely been used by many sectors in health care area as it is efficient in eliminating biological contaminants of several origins. The difficulty of deploying ionizing radiation in materials of human origin, though, includes which possible alterations it might cause in human tissue. In the present work, the extension of the biomechanical alteration generated by radiation in bone tissue was evaluated by biomechanical methods. More specifically, we evaluated alterations to the elastic modulus, rupture tension and percentage of deformation that are thought to be a consequence of the sterilization process. As a research model, bovine femur struts obtained from the diaphysis were used. The struts were frozen in a temperature of -70 ºC and irradiated with crescent doses of gamma radiation (0, 12.5, 25 e 50 kGy). During this work, a cutting system to obtain precision samples to use in such essays was developed. As results show that there is a significant different between the analyzed characteristics in the different doses of radiation.

Nous avons étudié la sensibilité des fibres dopées erbium (EDF) sous irradiation et les défauts induits par celle-ci. Le premier chapitre présente l'état de l'art sur les EDF sous irradiations ainsi que des défauts générés dans la silice par les radiations. Le deuxième chapitre précise les types de radiations utilisés et les moyens expérimentaux mis en oeuvre pour caractériser les réponses des fibres sous irradiation ainsi que les défauts à l'origine des pertes. Dans le troisième chapitre, nous présentons la réponse de plusieurs fibres dopées erbium irradiées aux rayons γ, protons et rayons X pulsés. Les fibres dopées erbium et aluminium présentent des pertes induites par radiation plus élevées que les fibres classiques de transmission des télécommunications (SMF28) ou celles dopées erbium avec peu d'aluminium. La présence de l'aluminium dans la composition du coeur des fibres dopées erbium est en grande partie responsable des pertes induites. Quelque soit le type d'irradiation, les défauts créés par l'irradiation sont liés à la matrice hôte. Nos études montrent aussi que l'erbium n'est affecté qu'à travers son interaction avec les défauts créés. Le quatrième chapitre traite des EDF sous insolation UV et montre que les UV conduisent aux mêmes effets que les rayons γ. Le dernier chapitre présente, quant à lui, l'étude des amplificateurs optiques sous irradiation γ.

Cette thèse est consacrée à l'étude de solutions de durcissement des circuits reconfigurables à base de SRAM aux effets radiatifs singuliers. Un partitionnement symbolique des FPGA en une couche de configuration et une couche opérative a permis de mettre en évidence et de hiérarchiser les erreurs d'origine radiative. C'est l'éventuelle inversion de bits de configuration qui est le principal facteur limitant l'usage des FPGA en milieu radiatif. Après avoir étudié les solutions actuellement retenues, nous présentons deux approches permettant d'assurer leur durcissement.<br />La première approche est basée sur la restructuration des inverseurs et des éléments de mémorisation au niveau de l'agencement de leurs transistors. Elle permet de durcir efficacement la couche opérative aux effets singuliers. Elle est également adaptée au durcissement de la couche de configuration, mais au prix d'un surcoût en surface important.<br />La deuxième approche repose sur l'utilisation d'un code détecteur et correcteur d'erreurs par test de la parité. Elle est dédiée au durcissement de la couche de configuration.<br />Un circuit test est également présenté afin de valider expérimentalement les principes de durcissement par restructuration que nous avons utilisés.

Avec l'accroissement de la complexité des traitements effectués à bord des véhicules spatiaux et l'utilisation de circuits de plus en plus intégrés, le phénomène d'upset devient de plus en plus critique. En effet, ce phénomène se traduit par le basculement intempestif du contenu d'un point mémoire suite à l'impact d'une particule lourde dans des zones sensibles du circuit. Ses conséquences sont parfois fatales et peuvent conduire à la perte voire à la destruction de l'engin sur lequel il a eu lieu. Les réseaux de neurones artificiels constituent une nouvelle approche de traitement de l'information. Ils offrent des solutions compactes et rapides pour une large gamme de problèmes, en particulier ceux ayant des contraintes temps réel tel le cas de la plupart des applications spatiales actuelles. Ceci est davantage vrai avec l'utilisation des émulations et des implantations matérielle. Parmi les propriétés importantes des réseaux de neurones, on peut citer leur tolérance aux fautes qui mesure leur aptitude à exécuter la tâche qui leur est demandée en présence d'informations erronées et de maintenir leur capacité de calcul même si une partie du réseau est endommagée. L'objectif de cette thèse est d'étudier la tolérance aux fautes des réseaux de neurones face aux fautes de type upset et ceci en vue d'étudier la possibilité de leur utilisation, sous forme matérielle, dans un environnement radiatif tel que l'espace, le but étant de choisir parmi des circuits candidats, ceux qui sont acceptés (ou rejetés) pour des applications spatiales. Pour ce faire, plusieurs réseaux et plusieurs circuits ont été testés. Les expériences réalisées étaient de type simulation logicielle d'erreurs, injection matérielle de fautes et tests aux ions lourds. Les résultats obtenus montrent que les réseaux de neurones artificiels sont tolérants aux fautes de type upsets ce qui en fait un bon candidat pour les applications s'exécutant à bord des engins spatiaux.

Background: The posterior subthalamic area (PSA) is essentially composed of the caudal Zona incerta and the prelemniscal radiation. Subthalamotomy in the PSA was renowned for its effectiveness in alleviating movement disorders and particularly tremor. The modern literature on DBS of this area is limited, but promising results have been presented for Parkinson’s disease (PD), essential tremor (ET) and other movement disorders.   Aim: To evaluate the safety of PSA DBS with emphasis on the panorama of side effects, the distribution of stimulation-induced side effects and the effects of PSA DBS on verbal fluency. To evaluate the therapeutic effect of PSA DBS on less common forms of tremor, tremor-dominant PD, and concerning the long-term results in ET. Method: 40 patients were evaluated regarding side effects of the procedure. 28 patients with ET were analyzed for stimulation-induced side effects in a standardized manner. The locations of the contacts that caused stimulation-induced side effects were plotted on atlas slides. A 3-D model of the area was created based on these slides. Verbal fluency was analyzed in 17 patients with ET before surgery, after 3 days and finally after 1 year. Five patients with less common forms of tremor and 18 with ET were evaluated according to the ETRS at baseline and one year or 3-5 years after surgery, respectively. 14 patients with mainly unilateral tremor-dominant PD were evaluated a mean of 18 months after surgery according to the motor part of UPDRS. Results: PSA DBS was associated with few serious side-effects, but a transient and mild postoperative dysphasia was found in 22.5% of the patients. There was a slight transient decline in the performance on verbal fluency tests immediately after surgery. Visualization of the contacts causing stimulation-induced side effects showed that identical responses can be elicited from various points in the PSA and its vicinity. The effect on the less common forms of tremor was excellent except for neuropathic tremor where the effect was moderate. A pronounced and sustained microlesional effect was seen for some of the patients. After a mean of 4 years with unilateral PSA DBS the total ETRS score was improved by 52.4%, tremor by 91.8% and hand function by 78.0% in the patients with ET. There was no increase in the stimulation strength over time. In PD, the scores improved 47.7% for contralateral UPDRS III. Contralateral tremor, rigidity, and bradykinesia improved by 82.2%, 34.3%, and 26.7%, respectively. Conclusions: PSA DBS generally seem to be a safe procedure, but it may be associated with transient declines of verbal fluency. There was no clear somatotopic pattern with regard to stimulation-induced side effects in the PSA. PSA DBS can alleviate tremor regardless of the etiology. The long-term effects in ET were favorable when compared to our previous results of Vim DBS. The effect on Parkinsonian tremor was satisfying, however, the reductions of rigidity and bradykinesia were less compared to previous studies of PSA DBS for PD.

L'électronique associée aux détecteurs de particules du grand collisionneur d'hadrons (LHC), en construction au CERN, fonctionnera dans un environnement très radioactif. La plupart des composants microélectroniques développés pour la première génération des expériences du LHC ont été conçues avec des buts spécifiques et très précis, non adaptables pour d'autres applications. Les composants commerciaux ne peuvent pas être employés en proximité du point de collision des particules, car ils ne sont pas tolérants aux radiations. Cette thèse contribue à couvrir le besoin en composants programmables résistants aux rayonnements et aux alea logiques pour les expériences de physique des hautes énergies. Dans ce sens, deux composants sont en cours de développement : un dispositif logique programmable (PLD) et un réseau de portes programmables in-situ (FPGA). Ce travail s'est concentré également sur la recherche d'un registre résistant aux alea logiques dans les deux technologies mentionnées. Le registre est utilisé comme bascule pour les données d'utilisateur dans le FPGA et le PLD, mais aussi comme cellule de configuration dans le FPGA.

Le rôle de l'environnement dans l'étiologie des leucémies aigües de l'enfant (LA) fait aujourd'hui l'objet de recherches intenses. Dans ce contexte, le présent travail a pour objectif d'étudier la relation entre l'incidence de LA et la proximité des centrales nucléaires de production d'électricité (CNPE) et des lignes à haute tension (LHT). Avant cette analyse fine, un premier travail a consisté à étudier les variations départementales de l'incidence de LA.Les cas inclus dans ces études sont toutes les LA du Registre National des Hémopathies malignes de l'Enfant sur la période étudiée : 1990-2004 pour l'étude de l'incidence départementale et 2002-2007 pour les études de l'association avec les facteurs d'exposition environnementale. Dans l'approche cas-témoins principalement utilisée pour ces dernières, les 30 000 sujets témoins constitue un échantillon représentatif de la population pédiatrique française sur la période d''intérêt. D'autre part, la géolocalisation des adresses des sujets et des sources d'exposition permet de définir des critères de proximité en relation avec la probabilité et/ou l'intensité d'exposition aux facteurs d'intérêt. * L'étude des LA par département n'a pas mis en évidence de tendance ni de structure spatiale dans l'incidence à ce niveau géographique : que ce soit globalement, par classe d'âge, par sexe ou par sous-type de leucémie. * Sur la période 2002-2007 contrairement aux périodes précédentes, un quasi-doublement de l'incidence des LA à moins de 5 km des CNPE a été mis en évidence, avec une approche cas-témoin comme avec l'étude d'incidence. Ce résultat n'était pas spécifique d'une CNPE ou d'un type de CNPE et non lié à la cartographie des émissions aériennes de radioactivité par les CNPE. * L'association trouvée entre l'incidence de LA et la proximité aux LHT de plus de 225 kV (<50 m) semble restreinte aux enfants de moins de 5 ans ou n'habitant en milieu urbain ; aucune association n'a été trouvée avec la proximité aux LHT de moins de 150 kV.

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