Thèse de doctorat : Chimie et Physicochimie Moléculaires : Nancy 1 : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse en accès restreint. Reproduction de : Thèse de doctorat : Biophysique : Toulouse 3 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. à la fin des chapitres.

Th. univ.--Méc. des fluides--Toulouse--I.N.P., 1982. N°: 16.

Thèse de doctorat : Sciences et Environnements. Géochimie et Ecotoxicologie : Bordeaux 1 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

L'usage de méthodes d'imagerie telles que la tomographie par émission de positons (TEP) à des fins de diagnostic repose sur l'hypothèse que des indicateurs fiables de la présence ou non d'une pathologie peuvent être dérivés des caractéristiques des images produites. Une entrave possible à la découvrabilité et à l'exactitude de ces indicateurs est la présence d'une source de signal sans lien direct avec la pathologie étudiée et contribuant à une proportion excessive du signal total mesuré à proximité des régions contenant l'information critique au diagnostic. Cette étude aborde le problème récurrent de l'accumulation du radiotraceur dans l'urine sur des images TEP utilisées pour le diagnostic du cancer de la prostate. Cette accumulation entraîne la présence d'une source de signal large et intense dans la vessie à proximité de la prostate, ce qui peut y rendre plus difficile la détection de lésions cancéreuses et biaiser l'analyse quantitative de ces lésions en raison du débordement du signal. Deux aspects de la solution sont étudiés, soit la segmentation et la soustraction du signal urinaire. Les images utilisées proviennent de six patients mâles ayant reçu un examen TEP/TDM de la cavité abdomino-pelvienne avec le radiotraceur ¹⁸F-fluorocholine et une reconstruction TEP dynamique. Le signal provenant de la vessie est segmenté par un seuillage suivi d'un post-traitement morphologique. Une quantité nommée taux d'accumulation du signal (TAS) est proposée en remplacement du SUV comme quantité seuillée afin d'exploiter l'information provenant d'une reconstruction dynamique. Pour divers seuils sur le SUV et le TAS, les résultats sont comparés à des segmentation manuelles de la vessie et de la prostate avec un indice de Dice. L'usage du TAS dans la méthode d'Otsu offre une augmentation de 434% de l'indice moyen de la vessie (p = 0,01). De plus, dans la recherche d'un seuil populationnel maximisant l'indice de la vessie sur tous les patients à la fois tout en maintenant une limite fixe sur l'indice de la prostate, l'usage du TAS augmente l'indice moyen de la vessie de 23,6% (p = 0,04). Le signal urinaire segmenté est soustrait en effectuant une projection tomographique 3D des images suivie d'une reconstruction avec l'algorithme OSEM au cours de laquelle un biais correspondant à la projection du signal urinaire isolé est introduit dans le modèle de projection. Les images obtenues démontrent une réduction de près de 100% du signal urinaire. L'impact de la soustraction sur le signal mesuré dans la prostate est généralement minime, mais pour certains patients, une diminution du SUV maximal allant jusqu'à 3,7% est mesurée. / The use of imaging methods such as Positron Emission Tomography (PET) for diagnostic purposes is based on the assumption that reliable indicators of the presence or absence of pathology can be derived from the characteristics of the images produced. A possible obstacle to the discoverability and accuracy of these indicators is the presence of a signal source not directly linked to the pathology under study and contributing to an excessive proportion of the total signal measured near the regions containing information critical to the diagnosis. This study addresses the recurrent problem of the accumulation of radiotracer in urine on PET images used for the diagnosis of prostate cancer. This accumulation results in the presence of a large and intense signal source in the bladder in the vicinity of the prostate, which can make the detection of cancerous lesions more difficult and bias the quantitative analysis of these lesions due to spill-in counts. Two aspects of the solution are studied, namely the segmentation and subtraction of the urinary signal. The images used come from six male patients who received a PET/CT examination of the abdominopelvic cavity using the ¹⁸F-fluorocholine radiotracer and a dynamic PET reconstruction. The signal from the bladder is segmented by a thresholding step followed by a morphological post-processing. A quantity named Signal Accumulation Rate (SAR) is proposed to replace the SUV as a thresholded quantity in order to exploit the information coming from a dynamic reconstruction. For various thresholds on the SUV and TAS, the results are compared to manual segmentations of the bladder and prostate using a Dice index. The use of the TAS in the Otsu method provides a 434% increase in the bladder index (p = 0.01). Additionally, in the search for a population threshold maximizing the bladder index on all patients at once while maintaining a fixed limit on the prostate index, the use of the TAS increases the bladder index by 23.6% (p = 0.04). The segmented urinary signal is subtracted by performing a 3D tomographic projection of the images followed by a reconstruction using the OSEM algorithm during which a bias cor- responding to the projection of the isolated urinary signal is introduced into the projection model. The images obtained demonstrate a reduction of almost 100% of the urinary signal. The impact of subtraction on the signal measured in the prostate is generally minimal, but for some patients, a decrease in maximum SUV of up to 3.7% is measured.

Thèse (D.R.Min.) -- Université du Québec à Chicoutimi, programme extensionné à l'Université du Québec à Montréal, 2003. / Bibliogr.: f. 203-204. Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Une solution prometteuse pour diminuer les émissions anthropogéniques de gaz à effet de serre consiste à injecter une partie des rejets industriels de CO2 dans des formations souterraines. Celles-ci comportent un réservoir entouré de roches de couverture, qui constituent la première barrière à la migration des fluides. La caractérisation de leurs propriétés de confinement et de leur évolution en présence de CO2 est donc un élément clé de la sécurité d’un site de stockage. Le travail présenté propose une méthodologie, appliquée ici à des roches carbonatées du bassin parisien, permettant de mesurer les paramètres de transport de roches de couverture et les conséquences d’un vieillissement en conditions représentatives de celles d’un stockage en aquifère profond. La pression de percée, le coefficient de diffusion des produits de dissolution du CO2, et la perméabilité, paramètres contrôlant les principaux mécanismes de fuite, ont été mesurés avant et après altération des matériaux par réaction avec une saumure saturée en CO2 dans des conditions thermodynamiques typiques d’un réservoir (environ 80°C et 100 bar). Les résultats obtenus ont révélé un bon comportement global des roches, mais également une forte diminution du potentiel de confinement en présence de défauts structurels initiaux (fractures rebouchées, pores de grand diamètre...). Une simulation numérique décrivant les évolutions de la formation rocheuse non-fissurée sur une durée de 1000 ans a été réalisée en s’appuyant sur des paramètres mesurés directement ou obtenus par modélisation des essais d’altération. Elle a montré que les transformations engendrées par le stockage de CO2 sous une roche de couverture homogène restent très limitées spatialement / A promising solution to reduce anthropogenic emissions of greenhouse effect gases consists in the injection and long-term storage of a part of the industrial carbon dioxide discharges in underground formations. These formations must be composed of a reservoir surrounded by tight caprocks, which represent the first barrier preventing fluids migration. The characterization of their confining properties and of their evolution in presence of CO2 is thus a key element regarding a storage site security. This work presents a methodology allowing the measurement of caprocks transport parameters and the consequences of an alteration under representative conditions of deep aquifers storage. This methodology was applied to carbonate rocks from the Paris basin. The breakthrough pressure, the diffusion coefficient of CO2 dissolution products, and the permeability, controlling parameters of leakage mechanisms, were measured before and after alteration of the materials by reaction with a CO2-saturated brine under reservoir thermodynamic conditions (about 80°C and 100 bar). Results revealed a satisfactory global behaviour under these aggressive conditions, but also a strong diminution of the confinement potential in presence of initial structural faults (sealed fractures, large-diameter pores…) forming higher-permeability zones. A numeric simulation describing the evolution of a homogeneous rock formation during 1000 years was also realized based on parameters directly measured or obtained by modelling of the alteration experiments. It showed that the transformations brought by the CO2 storage under a rock formation with no initial faults remain very localized spatially