Calculation of correction factors for ionization chamber measurements with small fields in low-density media.

The quantity of interest for high-energy photon beam therapy recommended by most dosimetric protocols is the absorbed dose to water. Thus, ionization chambers are calibrated in absorbed dose to water, which is the same quantity as what is calculated by most treatment planning systems (TPS). However, when measurements are performed in a low-density medium, the presence of the ionization chamber generates a perturbation at the level of the secondary particle range. Therefore, the measured quantity is close to the absorbed dose to a volume of water equivalent to the chamber volume. This quantity is not equivalent to the dose calculated by a TPS, which is the absorbed dose to an infinitesimally small volume of water. This phenomenon can lead to an overestimation of the absorbed dose measured with an ionization chamber of up to 40% in extreme cases. In this paper, we propose a method to calculate correction factors based on the Monte Carlo simulations. These correction factors are obtained by the ratio of the absorbed dose to water in a low-density medium □D(w,Q,V1)(low) averaged over a scoring volume V₁ for a geometry where V₁ is filled with the low-density medium and the absorbed dose to water □D(w,QV2)(low) averaged over a volume V₂ for a geometry where V₂ is filled with water. In the Monte Carlo simulations, □D(w,QV2)(low) is obtained by replacing the volume of the ionization chamber by an equivalent volume of water, according to the definition of the absorbed dose to water. The method is validated in two different configurations which allowed us to study the behavior of this correction factor as a function of depth in phantom, photon beam energy, phantom density and field size.

The relationship between forensic science and judicial error: a study covering error sources, bias, and remedies

Summary : Forensic science - both as a source of and as a remedy for error potentially leading to judicial error - has been studied empirically in this research. A comprehensive literature review, experimental tests on the influence of observational biases in fingermark comparison, and semistructured interviews with heads of forensic science laboratories/units in Switzerland and abroad were the tools used. For the literature review, some of the areas studied are: the quality of forensic science work in general, the complex interaction between science and law, and specific propositions as to error sources not directly related to the interaction between law and science. A list of potential error sources all the way from the crime scene to the writing of the report has been established as well. For the empirical tests, the ACE-V (Analysis, Comparison, Evaluation, and Verification) process of fingermark comparison was selected as an area of special interest for the study of observational biases, due to its heavy reliance on visual observation and recent cases of misidentifications. Results of the tests performed with forensic science students tend to show that decision-making stages are the most vulnerable to stimuli inducing observational biases. For the semi-structured interviews, eleven senior forensic scientists answered questions on several subjects, for example on potential and existing error sources in their work, of the limitations of what can be done with forensic science, and of the possibilities and tools to minimise errors. Training and education to augment the quality of forensic science have been discussed together with possible solutions to minimise the risk of errors in forensic science. In addition, the time that samples of physical evidence are kept has been determined as well. Results tend to show considerable agreement on most subjects among the international participants. Their opinions on possible explanations for the occurrence of such problems and the relative weight of such errors in the three stages of crime scene, laboratory, and report writing, disagree, however, with opinions widely represented in existing literature. Through the present research it was therefore possible to obtain a better view of the interaction of forensic science and judicial error to propose practical recommendations to minimise their occurrence. Résumé : Les sciences forensiques - considérés aussi bien comme source de que comme remède à l'erreur judiciaire - ont été étudiées empiriquement dans cette recherche. Une revue complète de littérature, des tests expérimentaux sur l'influence du biais de l'observation dans l'individualisation de traces digitales et des entretiens semi-directifs avec des responsables de laboratoires et unités de sciences forensiques en Suisse et à l'étranger étaient les outils utilisés. Pour la revue de littérature, quelques éléments étudies comprennent: la qualité du travail en sciences forensiques en général, l'interaction complexe entre la science et le droit, et des propositions spécifiques quant aux sources d'erreur pas directement liées à l'interaction entre droit et science. Une liste des sources potentielles d'erreur tout le long du processus de la scène de crime à la rédaction du rapport a également été établie. Pour les tests empiriques, le processus d'ACE-V (analyse, comparaison, évaluation et vérification) de l'individualisation de traces digitales a été choisi comme un sujet d'intérêt spécial pour l'étude des effets d'observation, due à son fort recours à l'observation visuelle et dû à des cas récents d'identification erronée. Les résultats des tests avec des étudiants tendent à prouver que les étapes de prise de décision sont les plus vulnérables aux stimuli induisant des biais d'observation. Pour les entretiens semi-structurés, onze forensiciens ont répondu à des questions sur des sujets variés, par exemple sur des sources potentielles et existantes d'erreur dans leur travail, des limitations de ce qui peut être fait en sciences forensiques, et des possibilités et des outils pour réduire au minimum ses erreurs. La formation et l'éducation pour augmenter la qualité des sciences forensiques ont été discutées ainsi que les solutions possibles pour réduire au minimum le risque d'erreurs en sciences forensiques. Le temps que des échantillons sont gardés a été également déterminé. En général, les résultats tendent à montrer un grand accord sur la plupart des sujets abordés pour les divers participants internationaux. Leur avis sur des explications possibles pour l'occurrence de tels problèmes et sur le poids relatif de telles erreurs dans les trois étapes scène de crime;', laboratoire et rédaction de rapports est cependant en désaccord avec les avis largement représentés dans la littérature existante. Par cette recherche il était donc possible d'obtenir une meilleure vue de l'interaction des sciences forensiques et de l'erreur judiciaire afin de proposer des recommandations pratiques pour réduire au minimum leur occurrence. Zusammenfassung : Forensische Wissenschaften - als Ursache und als Hilfsmittel gegen Fehler, die möglicherweise zu Justizirrtümern führen könnten - sind hier empirisch erforscht worden. Die eingestzten Methoden waren eine Literaturübersicht, experimentelle Tests über den Einfluss von Beobachtungseffekten (observer bias) in der Individualisierung von Fingerabdrücken und halbstandardisierte Interviews mit Verantwortlichen von kriminalistischen Labors/Diensten in der Schweiz und im Ausland. Der Literaturüberblick umfasst unter anderem: die Qualität der kriminalistischen Arbeit im Allgemeinen, die komplizierte Interaktion zwischen Wissenschaft und Recht und spezifische Fehlerquellen, welche nicht direkt auf der Interaktion von Recht und Wissenschaft beruhen. Eine Liste möglicher Fehlerquellen vom Tatort zum Rapportschreiben ist zudem erstellt worden. Für die empirischen Tests wurde der ACE-V (Analyse, Vergleich, Auswertung und Überprüfung) Prozess in der Fingerabdruck-Individualisierung als speziell interessantes Fachgebiet für die Studie von Beobachtungseffekten gewählt. Gründe sind die Wichtigkeit von visuellen Beobachtungen und kürzliche Fälle von Fehlidentifizierungen. Resultate der Tests, die mit Studenten durchgeführt wurden, neigen dazu Entscheidungsphasen als die anfälligsten für Stimuli aufzuzeigen, die Beobachtungseffekte anregen könnten. Für die halbstandardisierten Interviews beantworteten elf Forensiker Fragen über Themen wie zum Beispiel mögliche und vorhandene Fehlerquellen in ihrer Arbeit, Grenzen der forensischen Wissenschaften und Möglichkeiten und Mittel um Fehler zu verringern. Wie Training und Ausbildung die Qualität der forensischen Wissenschaften verbessern können ist zusammen mit möglichen Lösungen zur Fehlervermeidung im selben Bereich diskutiert worden. Wie lange Beweismitten aufbewahrt werden wurde auch festgehalten. Resultate neigen dazu, für die meisten Themen eine grosse Übereinstimmung zwischen den verschiedenen internationalen Teilnehmern zu zeigen. Ihre Meinungen über mögliche Erklärungen für das Auftreten solcher Probleme und des relativen Gewichts solcher Fehler in den drei Phasen Tatort, Labor und Rapportschreiben gehen jedoch mit den Meinungen, welche in der Literatur vertreten werden auseinander. Durch diese Forschungsarbeit war es folglich möglich, ein besseres Verständnis der Interaktion von forensischen Wissenschaften und Justizirrtümer zu erhalten, um somit praktische Empfehlungen vorzuschlagen, welche diese verringern. Resumen : Esta investigación ha analizado de manera empírica el rol de las ciencias forenses como fuente y como remedio de potenciales errores judiciales. La metodología empleada consistió en una revisión integral de la literatura, en una serie de experimentos sobre la influencia de los sesgos de observación en la individualización de huellas dactilares y en una serie de entrevistas semiestructuradas con jefes de laboratorios o unidades de ciencias forenses en Suiza y en el extranjero. En la revisión de la literatura, algunas de las áreas estudiadas fueron: la calidad del trabajo en ciencias forenses en general, la interacción compleja entre la ciencia y el derecho, así como otras fuentes de error no relacionadas directamente con la interacción entre derecho y ciencia. También se ha establecido una lista exhaustiva de las fuentes potenciales de error desde la llegada a la escena del crimen a la redacción del informe. En el marco de los tests empíricos, al analizar los sesgos de observación dedicamos especial interés al proceso de ACE-V (análisis, comparación, evaluación y verificación) para la individualización de huellas dactilares puesto que este reposa sobre la observación visual y ha originado varios casos recientes de identificaciones erróneas. Los resultados de las experimentaciones realizadas con estudiantes sugieren que las etapas en las que deben tornarse decisiones son las más vulnerables a lös factores que pueden generar sesgos de observación. En el contexto de las entrevistas semi-estructuradas, once científicos forenses de diversos países contestaron preguntas sobre varios temas, incluyendo las fuentes potenciales y existehtes de error en su trabajo, las limitaciones propias a las ciencias forenses, las posibilidades de reducir al mínimo los errores y las herramientas que podrían ser utilizadas para ello. Se han sugerido diversas soluciones para alcanzar este objetivo, incluyendo el entrenamiento y la educación para aumentar la calidad de las ciencias forenses. Además, se ha establecido el periodo de conservación de las muestras judiciales. Los resultados apuntan a un elevado grado de consenso entre los entrevistados en la mayoría de los temas. Sin embargo, sus opiniones sobre las posibles causas de estos errores y su importancia relativa en las tres etapas de la investigación -la escena del crimen, el laboratorio y la redacción de informe- discrepan con las que predominan ampliamente en la literatura actual. De este modo, esta investigación nos ha permitido obtener una mejor imagen de la interacción entre ciencias forenses y errores judiciales, y comenzar a formular una serie de recomendaciones prácticas para reducirlos al minimo.

Micro-Structural Brain Alterations in Aviremic HIV+ Patients with Minor Neurocognitive Disorders: A Multi-Contrast Study at High Field.

OBJECTIVE: Mild neurocognitive disorders (MND) affect a subset of HIV+ patients under effective combination antiretroviral therapy (cART). In this study, we used an innovative multi-contrast magnetic resonance imaging (MRI) approach at high-field to assess the presence of micro-structural brain alterations in MND+ patients. METHODS: We enrolled 17 MND+ and 19 MND- patients with undetectable HIV-1 RNA and 19 healthy controls (HC). MRI acquisitions at 3T included: MP2RAGE for T1 relaxation times, Magnetization Transfer (MT), T2* and Susceptibility Weighted Imaging (SWI) to probe micro-structural integrity and iron deposition in the brain. Statistical analysis used permutation-based tests and correction for family-wise error rate. Multiple regression analysis was performed between MRI data and (i) neuropsychological results (ii) HIV infection characteristics. A linear discriminant analysis (LDA) based on MRI data was performed between MND+ and MND- patients and cross-validated with a leave-one-out test. RESULTS: Our data revealed loss of structural integrity and micro-oedema in MND+ compared to HC in the global white and cortical gray matter, as well as in the thalamus and basal ganglia. Multiple regression analysis showed a significant influence of sub-cortical nuclei alterations on the executive index of MND+ patients (p = 0.04 he and R(2) = 95.2). The LDA distinguished MND+ and MND- patients with a classification quality of 73% after cross-validation. CONCLUSION: Our study shows micro-structural brain tissue alterations in MND+ patients under effective therapy and suggests that multi-contrast MRI at high field is a powerful approach to discriminate between HIV+ patients on cART with and without mild neurocognitive deficits.

Self-Navigation with Compressed Sensing for 2D Translational Motion Correction in Free-Breathing Coronary MRI: A Feasibility Study.

PURPOSE: Respiratory motion correction remains a challenge in coronary magnetic resonance imaging (MRI) and current techniques, such as navigator gating, suffer from sub-optimal scan efficiency and ease-of-use. To overcome these limitations, an image-based self-navigation technique is proposed that uses "sub-images" and compressed sensing (CS) to obtain translational motion correction in 2D. The method was preliminarily implemented as a 2D technique and tested for feasibility for targeted coronary imaging. METHODS: During a 2D segmented radial k-space data acquisition, heavily undersampled sub-images were reconstructed from the readouts collected during each cardiac cycle. These sub-images may then be used for respiratory self-navigation. Alternatively, a CS reconstruction may be used to create these sub-images, so as to partially compensate for the heavy undersampling. Both approaches were quantitatively assessed using simulations and in vivo studies, and the resulting self-navigation strategies were then compared to conventional navigator gating. RESULTS: Sub-images reconstructed using CS showed a lower artifact level than sub-images reconstructed without CS. As a result, the final image quality was significantly better when using CS-assisted self-navigation as opposed to the non-CS approach. Moreover, while both self-navigation techniques led to a 69% scan time reduction (as compared to navigator gating), there was no significant difference in image quality between the CS-assisted self-navigation technique and conventional navigator gating, despite the significant decrease in scan time. CONCLUSIONS: CS-assisted self-navigation using 2D translational motion correction demonstrated feasibility of producing coronary MRA data with image quality comparable to that obtained with conventional navigator gating, and does so without the use of additional acquisitions or motion modeling, while still allowing for 100% scan efficiency and an improved ease-of-use. In conclusion, compressed sensing may become a critical adjunct for 2D translational motion correction in free-breathing cardiac imaging with high spatial resolution. An expansion to modern 3D approaches is now warranted.

Correction: Frequent MAGE Mutations in Human Melanoma.

[This corrects the article on p. e12773 in vol. 5.].

3-d residual eddy current field characterisation: applied to diffusion weighted magnetic resonance imaging.

Clinical use of the Stejskal-Tanner diffusion weighted images is hampered by the geometric distortions that result from the large residual 3-D eddy current field induced. In this work, we aimed to predict, using linear response theory, the residual 3-D eddy current field required for geometric distortion correction based on phantom eddy current field measurements. The predicted 3-D eddy current field induced by the diffusion-weighting gradients was able to reduce the root mean square error of the residual eddy current field to ~1 Hz. The model's performance was tested on diffusion weighted images of four normal volunteers, following distortion correction, the quality of the Stejskal-Tanner diffusion-weighted images was found to have comparable quality to image registration based corrections (FSL) at low b-values. Unlike registration techniques the correction was not hindered by low SNR at high b-values, and results in improved image quality relative to FSL. Characterization of the 3-D eddy current field with linear response theory enables the prediction of the 3-D eddy current field required to correct eddy current induced geometric distortions for a wide range of clinical and high b-value protocols.

In vitro functional correction of Hermansky-Pudlak Syndrome type-1 by lentiviral-mediated gene transfer.

Hermansky-Pudlak syndrome (HPS) is a genetic disorder characterized by oculocutaneous albinism, bleeding tendency and susceptibility to pulmonary fibrosis. No curative therapy is available. Genetic correction directed to the lungs, bone marrow and/or gastro-intestinal tract might provide alternative forms of treatment for the diseases multi-systemic complications. We demonstrate that lentiviral-mediated gene transfer corrects the expression and function of the HPS1 gene in patient dermal melanocytes, which opens the way to development of gene therapy for HPS.

Correction of pectus excavatum combined with open heart surgery in a patient with Marfan's syndrome.

We report a patient with Marfan's syndrome and pectus excavatum who underwent open heart surgery with simultaneous correction of the sternal malformation. Permanent internal stabilization, achieved by bilateral overlapping of the bevelled ends of the lowest ribs and reinforced with sternal closure wires offered a maintained postoperative chest wall stability, avoided the potential postoperative complications of cardiac compression, and improved the aesthetic appearance of the anterior chest wall. The increased risk of bleeding due to extensive dissection was minimized by postponing the repair of pectus excavatum to when protamin is administered after termination of cardiopulmonary bypass.

Swain: Stata module to correct the SEM chi-square overidentification test in small sample sizes or complex models. Statistical Software Components S457617, Boston College Department of Economics.

Swain corrects the chi-square overidentification test (i.e., likelihood ratio test of fit) for structural equation models whethr with or without latent variables. The chi-square statistic is asymptotically correct; however, it does not behave as expected in small samples and/or when the model is complex (cf. Herzog, Boomsma, & Reinecke, 2007). Thus, particularly in situations where the ratio of sample size (n) to the number of parameters estimated (p) is relatively small (i.e., the p to n ratio is large), the chi-square test will tend to overreject correctly specified models. To obtain a closer approximation to the distribution of the chi-square statistic, Swain (1975) developed a correction; this scaling factor, which converges to 1 asymptotically, is multiplied with the chi-square statistic. The correction better approximates the chi-square distribution resulting in more appropriate Type 1 reject error rates (see Herzog & Boomsma, 2009; Herzog, et al., 2007).

Imaging for clarification of accusation of treatment error

In the assessment of medical malpractice imaging methods can be used for the documentation of crucial morphological findings which are indicative for or against an iatrogenically caused injury. The clarification of deaths in this context can be usefully supported by postmortem imaging (primarily native computed tomography, angiography, magnetic resonance imaging). Postmortem imaging offers significant additional information compared to an autopsy in the detection of iatrogenic air embolisms and documentation of misplaced medical aids before dissection with an inherent danger of relocation. Additional information is supplied by postmortem imaging in the search for sources of bleeding as well as the documentation of perfusion after cardiovascular surgery. Key criteria for the decision to perform postmortem imaging can be obtained from the necessary preliminary inspection of clinical documentation.

Méthodes sismiques actives adaptées à l'étude de milieux hétérogènes : application aux glissements de terrain

Résumé Les glissements de terrain représentent un des principaux risques naturels dans les régions montagneuses. En Suisse, chaque année les glissements de terrains causent des dégâts qui affectent les infrastructures et ont des coûts financiers importants. Une bonne compréhension des mécanismes des glissements peut permettre d'atténuer leur impact. Celle-ci passe notamment par la connaissance de la structure interne du glissement, la détermination de son volume et de son ou ses plans de glissement. Dans un glissement de terrain, la désorganisation et la présence de fractures dans le matériel déplacé engendre un changement des paramètres physiques et en particulier une diminution des vitesses de propagation des ondes sismiques ainsi que de la densité du matériel. Les méthodes sismiques sont de ce fait bien adaptées à l'étude des glissements de terrain. Parmi les méthodes sismiques, l'analyse de la dispersion des ondes de surface est une méthode simple à mettre en oeuvre. Elle présente l'avantage d'estimer les variations des vitesses de cisaillement avec la profondeur sans avoir spécifiquement recours à l'utilisation d'une source d'onde S et de géophones horizontaux. Sa mise en oeuvre en trois étapes implique la mesure de la dispersion des ondes de surface sur des réseaux étendus, la détermination des courbes de dispersion pour finir par l'inversion de ces courbes. Les modèles de vitesse obtenus à partir de cette procédure ne sont valides que lorsque les milieux explorés ne présentent pas de variations latérales. En pratique cette hypothèse est rarement vérifiée, notamment pour un glissement de terrain dans lequel les couches remaniées sont susceptibles de présenter de fortes hétérogénéités latérales. Pour évaluer la possibilité de déterminer des courbes de dispersion à partir de réseaux de faible extension des mesures testes ont été effectuées sur un site (Arnex, VD) équipé d'un forage. Un profil sismique de 190 m de long a été implanté dans une vallée creusée dans du calcaire et remplie par des dépôts glacio-lacustres d'une trentaine de mètres d'épaisseur. Les données acquises le long de ce profil ont confirmé que la présence de variations latérales sous le réseau de géophones affecte l'allure des courbes de dispersion jusqu'à parfois empêcher leur détermination. Pour utiliser l'analyse de la dispersion des ondes de surface sur des sites présentant des variations latérales, notre approche consiste à déterminer les courbes de dispersions pour une série de réseaux de faible extension, à inverser chacune des courbes et à interpoler les différents modèles de vitesse obtenus. Le choix de la position ainsi que de l'extension des différents réseaux de géophones est important. Il tient compte de la localisation des hétérogénéités détectées à partir de l'analyse de sismique réfraction, mais également d'anomalies d'amplitudes observées sur des cartes qui représentent dans le domaine position de tir - position du récepteur, l'amplitude mesurée pour différentes fréquences. La procédure proposée par Lin et Lin (2007) s'est avérée être une méthode efficace permettant de déterminer des courbes de dispersion à partir de réseaux de faible extension. Elle consiste à construire à partir d'un réseau de géophones et de plusieurs positions de tir un enregistrement temps-déports qui tient compte d'une large gamme de distances source-récepteur. Au moment d'assembler les différentes données une correction de phase est appliquée pour tenir compte des hétérogénéités situées entre les différents points de tir. Pour évaluer cette correction nous suggérons de calculer pour deux tir successif la densité spectrale croisée des traces de même offset: Sur le site d'Arnex, 22 courbes de dispersions ont été déterminées pour de réseaux de géophones de 10 m d'extension. Nous avons également profité du forage pour acquérir un profil de sismique verticale en ondes S. Le modèle de vitesse S déduit de l'interprétation du profil de sismique verticale est utilisé comme information à priori lors l'inversion des différentes courbes de dispersion. Finalement, le modèle en deux dimension qui a été établi grâce à l'analyse de la dispersion des ondes de surface met en évidence une structure tabulaire à trois couches dont les limites coïncident bien avec les limites lithologiques observées dans le forage. Dans celui-ci des argiles limoneuses associées à une vitesse de propagation des ondes S de l'ordre de 175 m/s surmontent vers 9 m de profondeur des dépôts de moraine argilo-sableuse caractérisés par des vitesses de propagation des ondes S de l'ordre de 300 m/s jusqu'à 14 m de profondeur et supérieur ou égal à 400 m/s entre 14 et 20 m de profondeur. Le glissement de la Grande Combe (Ballaigues, VD) se produit à l'intérieur du remplissage quaternaire d'une combe creusée dans des calcaires Portlandien. Comme dans le cas du site d'Arnex les dépôts quaternaires correspondent à des dépôts glacio-lacustres. Dans la partie supérieure la surface de glissement a été localisée à une vingtaine de mètres de profondeur au niveau de l'interface qui sépare des dépôts de moraine jurassienne et des dépôts glacio-lacustres. Au pied du glissement 14 courbes de dispersions ont été déterminées sur des réseaux de 10 m d'extension le long d'un profil de 144 m. Les courbes obtenues sont discontinues et définies pour un domaine de fréquence de 7 à 35 Hz. Grâce à l'utilisation de distances source-récepteur entre 8 et 72 m, 2 à 4 modes de propagation ont été identifiés pour chacune des courbes. Lors de l'inversion des courbes de dispersion la prise en compte des différents modes de propagation a permis d'étendre la profondeur d'investigation jusqu'à une vingtaine de mètres de profondeur. Le modèle en deux dimensions permet de distinguer 4 couches (Vs1 < 175 m/s, 175 m/s < Vs2 < 225 m/s, 225 m/s < Vs3 < 400 m/s et Vs4 >.400 m/s) qui présentent des variations d'épaisseur. Des profils de sismiques réflexion en ondes S acquis avec une source construite dans le cadre de ce travail, complètent et corroborent le modèle établi à partir de l'analyse de la dispersion des ondes de surface. Un réflecteur localisé entre 5 et 10 m de profondeur et associé à une vitesse de sommation de 180 m/s souligne notamment la géométrie de l'interface qui sépare la deuxième de la troisième couche du modèle établi à partir de l'analyse de la dispersion des ondes de surface. Abstract Landslides are one of the main natural hazards in mountainous regions. In Switzerland, landslides cause damages every year that impact infrastructures and have important financial costs. In depth understanding of sliding mechanisms may help limiting their impact. In particular, this can be achieved through a better knowledge of the internal structure of the landslide, the determination of its volume and its sliding surface or surfaces In a landslide, the disorganization and the presence of fractures in the displaced material generate a change of the physical parameters and in particular a decrease of the seismic velocities and of the material density. Therefoe, seismic methods are well adapted to the study of landslides. Among seismic methods, surface-wave dispersion analysis is a easy to implement. Through it, shearwave velocity variations with depth can be estimated without having to resort to an S-wave source and to horizontal geophones. Its 3-step implementation implies measurement of surface-wave dispersion with long arrays, determination of the dispersion curves and finally inversion of these curves. Velocity models obtained through this approach are only valid when the investigated medium does not include lateral variations. In practice, this assumption is seldom correct, in particular for landslides in which reshaped layers likely include strong lateral heterogeneities. To assess the possibility of determining dispersion curves from short array lengths we carried out tests measurements on a site (Arnex, VD) that includes a borehole. A 190 m long seismic profile was acquired in a valley carved into limestone and filled with 30 m of glacio-lacustrine sediments. The data acquired along this profile confirmed that the presence of lateral variations under the geophone array influences the dispersion-curve shape so much that it sometimes preventes the dispersion curves determination. Our approach to use the analysis of surface-wave dispersion on sites that include lateral variations consists in obtaining dispersion curves for a series of short length arrays; inverting each so obtained curve and interpolating the different obtained velocity model. The choice of the location as well as the geophone array length is important. It takes into account the location of the heterogeneities that are revealed by the seismic refraction interpretation of the data but also, the location of signal amplitude anomalies observed on maps that represent, for a given frequency, the measured amplitude in the shot position - receiver position domain. The procedure proposed by Lin and Lin (2007) turned out to be an efficient one to determine dispersion curves using short extension arrays. It consists in building a time-offset from an array of geophones with a wide offset range by gathering seismograms acquired with different source-to-receiver offsets. When assembling the different data, a phase correction is applied in order to reduce static phase error induced by lateral variation. To evaluate this correction, we suggest to calculate, for two successive shots, the cross power spectral density of common offset traces. On the Arnex site, 22 curves were determined with 10m in length geophone-arrays. We also took advantage of the borehole to acquire a S-wave vertical seismic profile. The S-wave velocity depth model derived from the vertical seismic profile interpretation is used as prior information in the inversion of the dispersion-curves. Finally a 2D velocity model was established from the analysis of the different dispersion curves. It reveals a 3-layer structure in good agreement with the observed lithologies in the borehole. In it a clay layer with a shear-wave of 175 m/s shear-wave velocity overlies a clayey-sandy till layer at 9 m depth that is characterized down to 14 m by a 300 m/s S-wave velocity; these deposits have a S-wave velocity of 400 m/s between depths of 14 to 20 m. The La Grand Combe landslide (Ballaigues, VD) occurs inside the Quaternary filling of a valley carved into Portlandien limestone. As at the Arnex site, the Quaternary deposits correspond to glaciolacustrine sediments. In the upper part of the landslide, the sliding surface is located at a depth of about 20 m that coincides with the discontinuity between Jurassian till and glacio-lacustrine deposits. At the toe of the landslide, we defined 14 dispersion curves along a 144 m long profile using 10 m long geophone arrays. The obtained curves are discontinuous and defined within a frequency range of 7 to 35 Hz. The use of a wide range of offsets (from 8 to 72 m) enabled us to determine 2 to 4 mode of propagation for each dispersion curve. Taking these higher modes into consideration for dispersion curve inversion allowed us to reach an investigation depth of about 20 m. A four layer 2D model was derived (Vs1< 175 m/s, 175 m/s <Vs2< 225 m/s, 225 m/s < Vs3 < 400 m/s, Vs4> 400 m/s) with variable layer thicknesses. S-wave seismic reflection profiles acquired with a source built as part of this work complete and the velocity model revealed by surface-wave analysis. In particular, reflector at a depth of 5 to 10 m associated with a 180 m/s stacking velocity image the geometry of the discontinuity between the second and third layer of the model derived from the surface-wave dispersion analysis.

Error and attack tolerance of layered complex networks.

Many complex systems may be described by not one but a number of complex networks mapped on each other in a multi-layer structure. Because of the interactions and dependencies between these layers, the state of a single layer does not necessarily reflect well the state of the entire system. In this paper we study the robustness of five examples of two-layer complex systems: three real-life data sets in the fields of communication (the Internet), transportation (the European railway system), and biology (the human brain), and two models based on random graphs. In order to cover the whole range of features specific to these systems, we focus on two extreme policies of system's response to failures, no rerouting and full rerouting. Our main finding is that multi-layer systems are much more vulnerable to errors and intentional attacks than they appear from a single layer perspective.

Evolution à long terme après correction d'une tétralogie de Fallot

Contexte La tétralogie de Fallot est la cardiopathie congénitale cyanogène la plus courante. Elle se présente avec une prévalence de 1/3000 naissances et sa proportion dans les malformations cardiaques congénitales est de 6.8% (Baltimore-Washington Infant Study). La correction, qui doit être chirurgicale, est généralement faite dans la première année de vie avec une intervention à coeur ouvert qui permet la réparation des différentes malformations. Dans certains cas on effectue d'abord une intervention de type palliatif, qui sera suivie d'une deuxième pour la réparation complète. Objectifs Les objectifs de ce travail sont de présenter les différentes stratégies de correction cardio-chirurgicale pratiquées actuellement et les raisons du choix; d'évaluer les complications rencontrées à long terme et leur prise en charge; ainsi que d'analyser les possibles différences dans l'évolution clinique à long terme de patients ayant subi une réparation unique vs. en deux stades. Méthode Revue de la littérature spécialisée, avec une attention particulière aux études qui traitent du decours clinique à long terme et des complications rencontrées après correction chirurgicale de la tétralogie de Fallot. Comparaison des informations récoltées concernant les deux stratégies pratiquées actuellement: réparation complète précédée ou non d'un traitement palliatif néonatal. Conclusions Ce travail résumera les connaissances actuelles sur le traitement chirurgical de cette anomalie cardiaque. Il permettra d'avoir une analyse récente des dernières études concernant l'évolution à long terme après sa correction et offrira une base de comparaison entre les différentes stratégies de réparation.

Regional cortical volumes and congenital heart disease: a MRI study in 22q11.2 deletion syndrome.

Children with congenital heart disease (CHD) who survive surgery often present impaired neurodevelopment and qualitative brain anomalies. However, the impact of CHD on total or regional brain volumes only received little attention. We address this question in a sample of patients with 22q11.2 deletion syndrome (22q11DS), a neurogenetic condition frequently associated with CHD. Sixty-one children, adolescents, and young adults with confirmed 22q11.2 deletion were included, as well as 80 healthy participants matched for age and gender. Subsequent subdivision of the patients group according to CHD yielded a subgroup of 27 patients with normal cardiac status and a subgroup of 26 patients who underwent cardiac surgery during their first years of life (eight patients with unclear status were excluded). Regional cortical volumes were extracted using an automated method and the association between regional cortical volumes, and CHD was examined within a three-condition fixed factor. Robust protection against type I error used Bonferroni correction. Smaller total cerebral volumes were observed in patients with CHD compared to both patients without CHD and controls. The pattern of bilateral regional reductions associated with CHD encompassed the superior parietal region, the precuneus, the fusiform gyrus, and the anterior cingulate cortex. Within patients, a significant reduction in the left parahippocampal, the right middle temporal, and the left superior frontal gyri was associated with CHD. The present results of global and regional volumetric reductions suggest a role for disturbed hemodynamic in the pathophysiology of brain alterations in patients with neurodevelopmental disease and cardiac malformations.