Ambient intelligence application based on environmental measurements performed with an assistant mobile robot

This paper proposes the use of an autonomous assistant mobile robot in order to monitor the environmental conditions of a large indoor area and develop an ambient intelligence application. The mobile robot uses single high performance embedded sensors in order to collect and geo-reference environmental information such as ambient temperature, air velocity and orientation and gas concentration. The data collected with the assistant mobile robot is analyzed in order to detect unusual measurements or discrepancies and develop focused corrective ambient actions. This paper shows an example of the measurements performed in a research facility which have enabled the detection and location of an uncomfortable temperature profile inside an office of the research facility. The ambient intelligent application has been developed by performing some localized ambient measurements that have been analyzed in order to propose some ambient actuations to correct the uncomfortable temperature profile.

Terrain forms and spatial variability of soil properties in an area cultivatedwith citrus

The technique of precision agriculture and soil-landscape allows delimiting areas for localized management, allowing a localized application of agricultural inputs and thereby may contribute to preservation of natural resources. Therefore, the objective of this work was to characterize the spatial variability of chemical properties and clay content in the context of soil-landscape relationship in a Latosol (Oxisol) under cultivation of citrus. Soil samples were collected at a depth of 0.0-0.2 m in an area of 83.5 ha planted with citrus, as a 50-m intervals grid, with 129 points in concave terrain and 206 points in flat terrain, totaling 335 points. Values for the variables that express the chemical characteristics and clay content of soil properties were analyzed with descriptive statistics and geostatistical modeling of semivariograms for making maps of kriging. The values of range and kriging maps indicated higher variability in the shape of concave topography (top segment) compared with the shape of flat topography (slope and hillside segments below). The identification of different forms of terrain proved to be efficient in understanding the spatial variability of chemical properties and clay content of soil under cultivation of citrus.

Impacts of the application of swine wastewater in percolate and in soil cultivated with soybean

The aim of this study was to evaluate the possible impacts caused in the soil and in the percolate in lysimeters of drainage with application of different rates of swine wastewater (SW) during the cycle of soybean culture and to assess the productivity of it. The experiment was conducted at the Agricultural Engineering Experimental Center of UNIOESTE. The soil was classified as typical Distroferric Red Latosol. There were twenty-four drainage lysimeters in the area in which the soybean was cultivated, cultivar CD 214. Four SW depths (0; 100; 200 and 300 m³ ha-1) were applied to the soil seven days before the sowing in a single application combined with two mineral fertilizations in the sowing (with and without recommended fertilization during sowing), and three repetitions per treatment. It was realized three collections of percolate in each experimental portion, the first was conducted 40 days after sowing (DAS); the second at 72 DAS, and the third at the end of crop cycle (117 DAS). It was evaluated in the percolate the pH, calcium, magnesium, potassium, phosphorus, and total nitrogen. Based on the results, it was possible to observe that the level of K, P and N in the soil increased according tothe increase of SW rates. The levels of K and P in the percolate were higher for higher rates of SW. The productivity was not influenced by the application of SW or by fertilization.

Effects of vinasse application under the physical attributes of soil covered with sugarcane straw

Areas under vinasse application have been associated to favorable physical conditions for root development, aeration, infiltration and water movement in soil profile. This study aimed to evaluate changes on physical attributes of soil under sugarcane straw after vinasse application in two sugarcane growing areas (Area 1 and Area 2) under mechanized management in the state of Paraíba, Brazil. In each area, the samples were collected in the 0-0.20, 0.20-0.40 and 0.40-0.60m layers of the soil, in 36 points, distributed in a 10×10m mesh, one day before and 40 days after vinasse application. The data were submitted to multivariate analysis with repeated measures and geostatistics. The vinasse application decreased soil density and increased total porosity in both Areas and increased organic matter in Area 2. In Area 1 occurred pure nugget effect for the fractions of sand, silt and clay, independent of soil layer. In Area 2, this effect was verified mostly at superficial layers, except for the fraction of clay that presented a moderate degree of spatial dependence.

Performance impact of the application of castor oil biodiesel in diesel engines

The use of renewable fuels, such as the biodiesel, can ease the demand of fossil fuel for the power generation and transportation fields in rural area. In this work, the performance impact of the application of castor oil biodiesel is evaluated with an automotive and a stationary diesel engine. The application of B20 and B10 biodiesel blends and pre-heated net biodiesel is considered. The viability of the employment of B10 and B20 blends to mobility and power generation was observed from dynamometric bench tests, where this blends performed similar to fossil diesel. With the pre-heated net biodiesel, however, a brake torque loss and a specific consumption increase were observed with relation to diesel fuel.

Modalities for soil preparation and gypsum application in ultisol: stem productivity of sugarcane

The study was conducted in an area of expansion of sugarcane at Vale do Paraná factory in Suzanápolis city - São Paulo (SP), in Brazil, in the northwestern region of the State of São Paulo. It was used the sugarcane variety RB92-5345, 1.5m of spacing between rows, in an Ultisol. The study aimed to evaluate the productivity of sugarcane and first ratoon and some soil chemical attributes in function of soil tillage and application or not of gypsum. The experimental design was randomized blocks with six treatments, in a factorial 3x2 and six replicates, the main treatments were soil tillage with three equipments, moldboard plow, chisel plow, and heavy harrow, and two secondary treatments with application of 1 t ha-1of gypsum and no gypsum. After each harvest of cane, the soil was characterized as to its fertility indicators in layers of 0.0-0.15; 0.15-0.30 and 0.30-0.45m. Differences in values of soil chemical attributes due to the methods of preparation occurred in the sugarcane did not last until the harvest of the 1st ratoon cane, and also did not influence the crop productivity. The gypsum application resulted in higher values ​​of total recoverable sugar (TRS) and the productivity of tons of stems per hectare (TSH) to sugarcane and 1st ratoon cane, respectively, confirming the initial hypothesis.

Application of morphometry, static DNA ploidy analysis, and steroid receptor expression in diagnosis and prognosis of Libyan breast cancer

The aim of this study was to describe the demographic, clinicopathological, biological and morphometric features of Libyan breast cancer patients. The supporting value of nuclear morphometry and static image cytometry in the sensitivity for detecting breast cancer in conventional fine-needle aspiration biopsies were estimated. The findings were compared with findings in breast cancer in Finland and Nigeria. In addation, the value of ER and PR were evaluated. There were 131 histological samples, 41 cytological samples, and demographic and clinicopathological data from 234 Libyan patients. The Libyan breast cancer is dominantly premenopausal and in this feature it is similar to breast cancer in sub-Saharan Africans, but clearly different from breast cancer in Europeans, whose cancers are dominantly postmenopausal in character. At presention most Libyan patients have locally advanced disease, which is associated with poor survival rates. Nuclear morphometry and image DNA cytometry agree with earlier published data in the Finnish population and indicate that nuclear size and DNA analysis of nuclear content can be used to increase the cytological sensitivity and specificity in doubtful breast lesions, particularly when free cell sampling method is used. Combination of the morphometric data with earlier free cell data gave the following diagnostic guidelines: Range of overlap in free cell samples: 55 μm2 -71 μm2. Cut-off values for diagnostic purposes: Mean nuclear area (MNA) >54 μm2 for 100% detection of malignant cases (specificity 84 %), MNA < 72 μm2 for 100% detection of benign cases (sensitivity 91%). Histomorphometry showed a significant correlation between the MNA and most clinicopathological features, with the strongest association observed for histological grade (p <0.0001). MNA seems to be a prognosticator in Libyan breast cancer (Pearson’s test r = - 0.29, p = 0.019), but at lower level of significance than in the European material. A corresponding relationship was not found in shape-related morphometric features. ER and PR staining scores were in correlation with the clinical stage (p= 0.017, and 0.015, respectively), and also associated with lymph node negative patients (p=0.03, p=0.05, respectively). Receptor-positive (HR+) patients had a better survival. The fraction of HR+ cases among Libyan breast cancers is about the same as the fraction of positive cases in European breast cancer. The study suggests that also weak staining (corresponding to as few as 1% positive cells) has prognostic value. The prognostic significance may be associated with the practice to use antihormonal therapy in HR+ cases. The low survival and advanced presentation is associated with active cell proliferation, atypical nuclear morphology and aneuploid nuclear DNA content in Libyan breast cancer patients. The findings support the idea that breast cancer is not one type of disease, but should probably be classified into premenopausal and post menopausal types.

Design and characterization of large area position sensitive radiation detectors

Planar, large area, position sensitive silicon detectors are widely utilized in high energy physics research and in medical, computed tomography (CT). This thesis describes author's research work relating to development of such detector components. The key motivation and objective for the research work has been the development of novel, position sensitive detectors improving the performance of the instruments they are intended for. Silicon strip detectors are the key components of barrel-shaped tracking instruments which are typically the innermost structures of high energy physics experimental stations. Particle colliders such as the former LEP collider or present LHC produce particle collisions and the silicon strip detector based trackers locate the trajectories of particles emanating from such collisions. Medical CT has become a regular part of everyday medical care in all developed countries. CT scanning enables x-ray imaging of all parts of the human body with an outstanding structural resolution and contrast. Brain, chest and abdomen slice images with a resolution of 0.5 mm are possible and latest CT machines are able to image whole human heart between heart beats. The two application areas are presented shortly and the radiation detection properties of planar silicon detectors are discussed. Fabrication methods and preamplifier electronics of the planar detectors are presented. Designs of the developed, large area silicon detectors are presented and measurement results of the key operating parameters are discussed. Static and dynamic performance of the developed silicon strip detectors are shown to be very satisfactory for experimental physics applications. Results relating to the developed, novel CT detector chips are found to be very promising for further development and all key performance goals are met.

Application of cutting fluids in machining processes

In the last decade a lot has been discussed about the suitability of using cutting fluid in abundance to cool and lubricate machining processes. The use of cutting fluid generally causes economy of tools and it becomes easier to keep tight tolerances and to maintain workpiece surface properties without damages. In the other hand, it brings also some problems, like fluid residuals and human diseases. Because of them some alternatives has been sought to minimise or even avoid the use of cutting fluid in machining operations. Some of these alternatives are dry cutting and cutting with minimum quantity of fluid (MQF). The main goal of this work is to discuss these tendencies. Therefore, topics like kinds and methods of applications of modern cutting fluids and what are new in this area will unavoidably be considered. MQF and dry cutting techniques, their applications and where it is not possible to apply them will also be focused. To exemplify the topics, this work will describe some of the researches been developed in two important Brazilian Universities: State University of Campinas (UNICAMP) and Federal University of Uberlândia (UFU).

GROWTH AND YIELD RESPONSE OF MAIZE (Zea mays) TO INTER AND INTRA-ROW WEED COMPETITION UNDER DIFFERENT FERTILIZER APPLICATION METHODS

A field experiment was conducted for two consecutive years to study the effect of fertilizer application methods and inter and intra-row weed-crop competition durations on density and biomass of different weeds and growth, grain yield and yield components of maize. The experimental treatments comprised of two fertilizer application methods (side placement and below seed placement) and inter and intra-row weed-crop competition durations each for 15, 30, 45, and 60 days after emergence, as well as through the crop growing period. Fertilizer application method didn't affect weed density, biomass, and grain yield of maize. Below seed fertilizer placement generally resulted in less mean weed dry weight and more crop leaf area index, growth rate, grain weight per cob and 1000 grain weight. Minimum number of weeds and dry weight were recorded in inter-row or intra-row weed-crop competition for 15 DAE. Number of cobs per plant, grain weight per cob, 1000 grain weight and grain yield decreased with an increase in both inter-row and intra-row weed-crop competition durations. Maximum mean grain yield of 6.35 and 6.33 tha-1 were recorded in inter-row and intra-row weed competition for 15 DAE, respectively.

Application of cerium oxide thin films grown by atomic layer deposition for soot removal

The objective of the thesis is to study cerium oxide thin films grown by the atomic layer deposition (ALD) for soot removal. Cerium oxide is one of the most important heterogeneous catalysts and can be used in particulate filters and sensors in a diesel exhaust pipe. Its redox/oxidation properties are a key factor in soot oxidation. Thus, the cerium oxide coating can help to keep particulate filters and sensors clean permanently. The literature part of the thesis focuses on the soot removal, introducing the origin and structure of soot, reviewing emissions standards for diesel particulate matter, and presenting methods and catalysts for soot removal. In the experimental part the optimal ALD conditions for cerium oxide were found, the structural properties of cerium oxide thin films were analyzed, and the catalytic activity of the cerium oxide for soot oxidation was investigated. Studying ALD growth conditions of cerium oxide films and determining their critical thickness range are important to maximize the catalytic performance operating at comparatively low temperature. It was found that the cerium oxide film deposited at 300 °C with 2000 ALD cycles had the highest catalytic activity. Although the activity was still moderate and did not decrease the soot oxidation temperature enough for a real-life application. The cerium oxide thin film deposited at 300 °C has a different crystal structure, surface morphology and elemental composition with a higher Ce3+ concentration compared to the films deposited at lower temperatures. The different properties of the cerium oxide thin film deposited at 300 °C increase the catalytic activity most likely due to higher surface area and addition of the oxygen vacancies.

Développement, application et validation d’une nouvelle stratégie de mesure des indicateurs biologiques de l’exposition aux pyréthrinoïdes et aux pyréthrines chez l’humain

Les pyréthrinoïdes et les pyréthrines sont des insecticides neurotoxiques auxquels on attribue également des effets néfastes sur les systèmes immunitaire, hormonal et reproducteur. Ils sont abondamment utilisés en agriculture, mais aussi en horticulture, en extermination et dans le traitement d’infestations parasitaires humaines et animales (gale, poux). Il y a donc un intérêt en santé environnementale à connaître l’ampleur de l’exposition humaine à ces pesticides. La mesure des métabolites urinaires des pyréthrinoïdes et des pyréthrines apparaît une approche de choix pour arriver à cette fin puisqu’elle permet, en théorie, d’obtenir un portrait global de l’exposition. Or,traditionnellement et par soucis de simplicité les concentrations volumiques ou ajustées pour la créatinine) de ces biomarqueurs dans des urines ponctuelles sont déterminées, mais l’effet de l’utilisation de ces unités sur la validité des estimations de dose quotidienne absorbée n’a jamais été vérifié. L’objectif général de cette thèse était donc de développer, appliquer et valider une nouvelle stratégie de mesure et d’analyse de biomarqueurs pour améliorer la précision et la fiabilité des évaluations de l’exposition individuelles et populationnelles aux pyréthrinoïdes et pyréthrines. Les objectifs spécifiques étaient : i) de caractériser l’exposition humaine à ces contaminants en région urbaine et rurale au Québec et ii) de comparer la validité de la nouvelle stratégie de mesure et d’analyse de biomarqueurs urinaires proposée avec les autres méthodes plus usuelles utilisées pour estimer l’exposition individuelle et populationnelle et les doses absorbées de pyréthrinoïdes. Des adultes et des enfants, recrutés dans la population de l’Île de Montréal et de la Montérégie ont recueilli leurs urines pendant une période d’au moins douze heures et complété un questionnaire documentant les sources potentielles d’exposition. Les quantités de métabolites de pyréthrinoïdes et pyréthrines (pmol) mesurées dans les urines ont été ajustées pour une période de douze heures exactement et pour le poids corporel. Les quantités excrétées en région urbaine ont été comparées à celles excrétées en région rurale et les données individuelles et populationnelles ont été comparées à celles qui auraient été obtenues si des concentrations volumiques ou ajustées pour la créatinine avaient été mesurées. Les résultats montrent que l’exposition à ces pesticides est ubiquiste puisque plus de 90% des participants excrétaient les principaux métabolites de pyréthrinoïdes et pyréthrines à un niveau supérieur au seuil de détection analytique. Les résultats suggèrent que l’alimentation pourrait être à l’origine de ce niveau de base puisque les autres sources d’exposition connues n’ont été que rarement rapportées. Au Québec, l’exposition en milieu rural apparaissait légèrement plus importante qu’en milieu urbain et certains facteurs d’exposition, comme l’utilisation de pesticides domestiques, ont été rapportés plus fréquemment en milieu rural. Enfin, il a été démontré que la mesure des concentrations volumiques ou ajustées pour la créatinine de biomarqueurs est une approche qui peut entraîner des biais importants (jusqu’à 500% d’erreur et plus) en particulier lors de l’évaluation de l’exposition individuelle. Il est évident que les autorités de santé publique et de santé environnementale employant des biomarqueurs urinaires afin d’évaluer l’exposition aux pyréthrinoïdes et aux pyréthrines (ainsi qu’à d’autres molécules ayant des demi-vies d’élimination similaire)devraient diriger leurs efforts vers la mesure des quantités excrétées pendant une période d’au moins douze heures pour obtenir un portrait le plus valide possible de l’exposition. Il serait aussi souhaitable de mieux documenter la toxicocinétique de ces molécules chez l’humain afin d’établir avec une plus grande confiance la relation entre les quantités excrétées de biomarqueurs et les doses absorbées de ces contaminants.

Synthèse stéréosélective de motifs polypropionates via la chimie des radicaux : application à l'élaboration de l'hémisphère ouest de la narasine

Cet ouvrage traite principalement de la synthèse de motifs polypropionates de type stéréopentade ainsi qu’une application à la synthèse d’une molécule naturelle possèdant des propriétés biologiques. La stratégie envisagée pour l’élaboration de ces motifs récurrents dans plusieurs structures d’origine naturelle fait appel à la chimie des radicaux. Cette thèse se divise en différents chapitres dans lesquels la versatilité de la méthodologie développée sera démontrée. En premier lieu, il sera question de présenter l’importance de la synthèse de motifs polypropionates. Le domaine couvert par la chimie de ces molécules complexes hautement fonctionnalisées a contribué énormément à l’avancement de nos connaissances en synthèse organique, particulièrement dans le contexte des réactions impliquant des molécules acyliques. Une brève description des méthodes connues est présentée afin de saisir l’étendue des défis restants pour construire efficacement tous les isomères possibles des polypropionates de type stéréopentade. La stratégie proposée est basée sur une approche contrôlée entièrement par le substrat. Ce contrôle s’appuie sur le choix judicieux de l’acide de Lewis activant les deux réactions impliquées, soit la réaction de Mukaiyama et le transfert d’hydrogène. La seconde section de cette thèse concerne principalement le développement d’une réaction de Mukaiyama impliquant un éther d’énol silylé portant un lien pouvant être homolytiquement brisé dans la réaction suivante et un aldéhyde de type propionate. Le contrôle de l’aldolisation provient de la nature de l’acide de Lewis. Une espèce monodentate (BF3·OEt2) génère une relation 3,4-syn selon le modèle dit Felkin-Anh tandis que les acides de Lewis bidentates mènent à la relation 3,4-anti via un état de transition définit comme Cram-chélate. Une optimisation des conditions réactionnelles en variant l’acidité et la stoechiométrie de l’acide de Lewis de titane a permis de construire diastéréosélectivement le produit de Mukaiyama ayant une relation 3,4-anti. En outre, la nature des complexes impliqués dans ces réactions a été élucidée par des études RMN 13C à basse température. Une fois les précurseurs radicalaires synthétisés, notre méthodologie de réduction par transfert d’hydrogène contrôlée également par les acides de Lewis s’avère très efficace. Les acides de Lewis dérivés d’aluminium mènent sélectivement à la relation 2,3-syn selon un contrôle endocyclique tandis que les acides de Lewis de bore permettent la création des relations 2,3-anti en se basant sur une stabilisation par les divers facteurs de contrôle de molécules acycliques. Cette stratégie novatrice nous a ainsi permis de construire efficacement les 16 diastéréoisomères possibles. Le chapitre suivant concerne l’application de cette méthodologie à la synthèse de l’hémisphère ouest de la salinomycine et de la narasine. Plusieurs défis synthétiques ont été relevés à cette occasion par la présence de nombreux centres stéréogènes contigus. Nous avons réalisé que la relation stéréochimique 2,3-anti de la salinomycine n’est pas accessible sélectivement par la chimie des radicaux via l’effet exocyclique. Des études ont été entreprises afin de comprendre cette perte de sélectivité. Les conclusions suggèrent que les substituants sur le cycle imposent un biais conformationnel conduisant à des faibles sélectivités. Une alternative utilisant un réactif de crotylsilane chiral a été développée pour arriver à la molécule cible. Cette situation est différente dans le cas de la narasine où la présence du méthyle sur le carbone en position β du radical bloque efficacement l’approche d’une des faces d’attaque par l’hydrure. Des sélectivités impressionnantes nous ont permis de construire le fragment C1-C9 de la narasine de manière expéditive et efficace. Finalement, l’élongation sélective utilisant à nouveau la séquence d’aldolisation de Mukaiyama/réduction radicalaire suivie d’un couplage de type aldol stéréosélectif conduit au fragment C1-C17 de la narasine (hémisphère ouest)en 19 étapes avec un rendement global de l’ordre de 7 %. En dernier lieu, nous nous sommes penchés sur la réactivité des α-bromo-β- alkoxycétones lors de transfert d’hydrogène. Nous avons découvert que la chimie de ces derniers pourrait s’avérer utile dans le contexte de la synthèse de motifs complexes polypropionates. La présence d’un centre stéréogène de l’autre coté de la cétone semble avoir un impact sur la sélectivité.

The Application of the Crime against Humanity Category in Simon Ruling from Argentinean Supreme Court

En Argentine, la mise en place des lois internationales sur les droits humains dans les tribunaux locaux et son impact ne peuvent être séparés de l’histoire récente, qui a vu commettre des crimes massifs pendant la dictature de 1976 à 1983. En 1987, la Cour suprême a voté « la loi de l’Obéissance due » aussi appelée « loi de l’impunité ». Puis, en 2005, cette loi a été déclarée invalide par une nouvelle décision de la Cour suprême, car contraire à celles sur les droits humains. Les principes de la loi internationale ont prévalu pour permettre une justice efficace, ce changement soulignant le rôle de la société civile. Étant donné les réclamations grandissantes pour plus de justice dans la société argentine, le rôle de la société civile est essentiel pour comprendre la transformation et l’accroissement de la valeur normative des lois sur les droits humains dans les Cours suprêmes argentines. L’action de la société civile internationale est liée aux processus sud-américains de démocratisation, surtout dans le domaine des droits humains. La lutte contre l’impunité n’a été rendue publique que très récemment, soit seulement à partir de 2003. Elle se traduit aujourd’hui dans le rôle grandissant de l’expertise juridique et éthique dans la mise en place des politiques publiques. En fait, l’influence de la nouvelle stratégie dépend largement de la transparence des administrations bureaucratiques, des valeurs et de la volonté politique du gouvernement. Le changement légal peut être analysé selon l’acteur à l’origine du changement, le mécanisme par lequel le changement se fait et le contexte qui fournit l’opportunité pour ce changement. Dans le présent article, nous nous concentrons sur les stratégies argumentatives présentées par les juges dans la description des évènements entourant la décision de 2005. Le but de cet article est d’essayer de lier les stratégies des sociétés civiles avec l’argumentation légale dans la décision de 2005. Ces stratégies poussent à surmonter l’obstacle juridique : le fait que les crimes contre l’humanité n’étaient pas codifiés dans la loi nationale quand ils se sont déroulés (et ne le sont toujours pas.)

Suivi des vaisseaux sanguins en temps réel à partir d’images ultrasonores mode-B et reconstruction 3D : application à la caractérisation des sténoses artérielles

La maladie des artères périphériques (MAP) se manifeste par une réduction (sténose) de la lumière de l’artère des membres inférieurs. Elle est causée par l’athérosclérose, une accumulation de cellules spumeuses, de graisse, de calcium et de débris cellulaires dans la paroi artérielle, généralement dans les bifurcations et les ramifications. Par ailleurs, la MAP peut être causée par d`autres facteurs associés comme l’inflammation, une malformation anatomique et dans de rares cas, au niveau des artères iliaques et fémorales, par la dysplasie fibromusculaire. L’imagerie ultrasonore est le premier moyen de diagnostic de la MAP. La littérature clinique rapporte qu’au niveau de l’artère fémorale, l’écho-Doppler montre une sensibilité de 80 à 98 % et une spécificité de 89 à 99 % à détecter une sténose supérieure à 50 %. Cependant, l’écho-Doppler ne permet pas une cartographie de l’ensemble des artères des membres inférieurs. D’autre part, la reconstruction 3D à partir des images échographiques 2D des artères atteintes de la MAP est fortement opérateur dépendant à cause de la grande variabilité des mesures pendant l’examen par les cliniciens. Pour planifier une intervention chirurgicale, les cliniciens utilisent la tomodensitométrie (CTA), l’angiographie par résonance magnétique (MRA) et l’angiographie par soustraction numérique (DSA). Il est vrai que ces modalités sont très performantes. La CTA montre une grande précision dans la détection et l’évaluation des sténoses supérieures à 50 % avec une sensibilité de 92 à 97 % et une spécificité entre 93 et 97 %. Par contre, elle est ionisante (rayon x) et invasive à cause du produit de contraste, qui peut causer des néphropathies. La MRA avec injection de contraste (CE MRA) est maintenant la plus utilisée. Elle offre une sensibilité de 92 à 99.5 % et une spécificité entre 64 et 99 %. Cependant, elle sous-estime les sténoses et peut aussi causer une néphropathie dans de rares cas. De plus les patients avec stents, implants métalliques ou bien claustrophobes sont exclus de ce type d`examen. La DSA est très performante mais s`avère invasive et ionisante. Aujourd’hui, l’imagerie ultrasonore (3D US) s’est généralisée surtout en obstétrique et échocardiographie. En angiographie il est possible de calculer le volume de la plaque grâce à l’imagerie ultrasonore 3D, ce qui permet un suivi de l’évolution de la plaque athéromateuse au niveau des vaisseaux. L’imagerie intravasculaire ultrasonore (IVUS) est une technique qui mesure ce volume. Cependant, elle est invasive, dispendieuse et risquée. Des études in vivo ont montré qu’avec l’imagerie 3D-US on est capable de quantifier la plaque au niveau de la carotide et de caractériser la géométrie 3D de l'anastomose dans les artères périphériques. Par contre, ces systèmes ne fonctionnent que sur de courtes distances. Par conséquent, ils ne sont pas adaptés pour l’examen de l’artère fémorale, à cause de sa longueur et de sa forme tortueuse. L’intérêt pour la robotique médicale date des années 70. Depuis, plusieurs robots médicaux ont été proposés pour la chirurgie, la thérapie et le diagnostic. Dans le cas du diagnostic artériel, seuls deux prototypes sont proposés, mais non commercialisés. Hippocrate est le premier robot de type maitre/esclave conçu pour des examens des petits segments d’artères (carotide). Il est composé d’un bras à 6 degrés de liberté (ddl) suspendu au-dessus du patient sur un socle rigide. À partir de ce prototype, un contrôleur automatisant les déplacements du robot par rétroaction des images échographiques a été conçu et testé sur des fantômes. Le deuxième est le robot de la Colombie Britannique conçu pour les examens à distance de la carotide. Le mouvement de la sonde est asservi par rétroaction des images US. Les travaux publiés avec les deux robots se limitent à la carotide. Afin d’examiner un long segment d’artère, un système robotique US a été conçu dans notre laboratoire. Le système possède deux modes de fonctionnement, le mode teach/replay (voir annexe 3) et le mode commande libre par l’utilisateur. Dans ce dernier mode, l’utilisateur peut implémenter des programmes personnalisés comme ceux utilisés dans ce projet afin de contrôler les mouvements du robot. Le but de ce projet est de démontrer les performances de ce système robotique dans des conditions proches au contexte clinique avec le mode commande libre par l’utilisateur. Deux objectifs étaient visés: (1) évaluer in vitro le suivi automatique et la reconstruction 3D en temps réel d’une artère en utilisant trois fantômes ayant des géométries réalistes. (2) évaluer in vivo la capacité de ce système d'imagerie robotique pour la cartographie 3D en temps réel d'une artère fémorale normale. Pour le premier objectif, la reconstruction 3D US a été comparée avec les fichiers CAD (computer-aided-design) des fantômes. De plus, pour le troisième fantôme, la reconstruction 3D US a été comparée avec sa reconstruction CTA, considéré comme examen de référence pour évaluer la MAP. Cinq chapitres composent ce mémoire. Dans le premier chapitre, la MAP sera expliquée, puis dans les deuxième et troisième chapitres, l’imagerie 3D ultrasonore et la robotique médicale seront développées. Le quatrième chapitre sera consacré à la présentation d’un article intitulé " A robotic ultrasound scanner for automatic vessel tracking and three-dimensional reconstruction of B-mode images" qui résume les résultats obtenus dans ce projet de maîtrise. Une discussion générale conclura ce mémoire. L’article intitulé " A 3D ultrasound imaging robotic system to detect and quantify lower limb arterial stenoses: in vivo feasibility " de Marie-Ange Janvier et al dans l’annexe 3, permettra également au lecteur de mieux comprendre notre système robotisé. Ma contribution dans cet article était l’acquisition des images mode B, la reconstruction 3D et l’analyse des résultats pour le patient sain.