Positron measurements in Mg-doped GaN and development of digital Doppler broadening spectroscopy

In this work parameters of Mg-doped GaN samples were studied using positron annihilation spectroscopy and analyzed. It is shown that gallium vacancies exist in an unintentionally doped sample. Next, the sample with higher concentration of Mg and low growth temperature contains vacancy clusters. In case of low concentration of Mg the growth temperature does not affect the formation of defects. Analog electronics can be replaced by a modern digital device. While promising a high quantity of benefits, the performance of these digitizers requires thorough adjustment. A 14-bit two channel digitizer has been tested in order to achieve better performance than the one of a traditional analog setup, and the adjustment process is described. It has been shown that the digital device is unable to achieve better energy resolution, but it is quite close to the corresponding attribute of the available analog system, which had been used for measurements in Mg-doped GaN.

1.° Compositiones instrumentorum astronomicorum, unà cum eorumdem usu et utilitate : authore Nicolao Guglero. — 2.° Compositio theoricarum planetarum : authore Philippo Imsero, astronomiae Professore Tubingae. — 3.° Structura instrumenti imaginatorii theoricae solis : authore Nicolao Guglero — 4.° Compositio instrumenti primi mobilis. — 5.° Astrolabii compositio de projectione sphaerae in planum : authore Philippo Impsero. — 6.° Anonymi tractatus de orbibus coelestibus. — 7.° Philippi Imseri annotationes in tabulas resolutas, et in tabulas directionum. — 8.° Nicolai Gugleri prognosticon. — 9.° Joannis Schoveri chirographus ; sive nativitas Joannis Schoveri, quam ipse scripsit. — 10.° Erasmi Doppler, anno 1462. nati, horoscopium : authore Joanne Wernero, Mathematico. — 11.° Nicolai Gugleri opusculum de cometis. — 12.° Laurentii Bonicontrii tractatus de revolutionibus nativitatum. — 13.° Joannis Haffurt, medicinae Doctoris, tractatus de judicio urinae.

Mazarinaeus

Determinants of left ventricular mass as measured by Doppler echocardiography in pre-adolescents

This study examined factors contributing to the differences in left ventricular mass as measured by Doppler echocardiography in children. Fourteen boys (10.3 ± 0.3 years of age) and 1 1 girls (10.5 ± 0.4 years of age) participated in the study. Height and weight were measured, and relative body fat was determined from the measurement of skinfold thickness according to Slaughter et al. (1988). Lean Body Mass was then calculated by subtracting the fat mass from the total body mass. Sexual maturation was self-assessed using the stages of sexual maturation by Tanner (1962). Both pubic hair development and genital (penis or breast for boys and girls respectively) development were used to determine sexual maturation. Carotid Pulse pressure was assessed by applanation tomometry in the left carotid artery. Cardiac mass was measured by Doppler Echocardiography. Images of cardiac structures were taken using B-Mode and were then translated to M- Mode. The dimensions at the end diastole were obtained at the onset of the QRS complex of the electrocardiogram in a plane through a standard position. Measurements included: (a) the diameter of the left ventricle at the end diastole was measured from the septum edge to the endocardium mean border, (b) the posterior wall was measured as the distance from to anterior wall to the epicardium surface, and (c) the interventricular septum was quantified as the distance from the surface of the left ventricle border to the right ventricle septum surface. Systolic time measurements were taken at the peak of the T-wave of the electrocardiogram. Each measurement was taken three to five times before averaging. Average values were used to calculate cardiac mass using the following equation (Deveraux et al. 1986). Weekly physical activity metabolic equivalent was calculated using a standardize activity questionnaire (Godin and Shepard, 1985) and peakV02 was measured on a cycloergometer. There were no significant differences in cardiovascular mesurements between boys and girls. Left ventricular mass was correlated (p<0.05) with size, maturation, peakV02 and physical activity metabolic equivalent. In boys, lean body mass alone explained 36% of the variance in left ventricular mass while weight was the single strongest predictor of left ventricular mass (R =0.80) in girls. Lean body mass, genital developemnt and physical activity metabolic equivalent together explained 46% and 81% in boys and girls, respectively. However, the combination of lean body mass, genital development and peakV02 (ml kgLBM^ min"') explained up to 84% of the variance in left ventricular mass in girls, but added nothing in boys. It is concluded that left ventricular mass was not statistically different between pre-adolescent boys and girls suggesting that hormonal, and therefore, body size changes in adolescence have a main effect on cardiac development and its final outcome. Although body size parameters were the strongest correlates of left ventricular mass in this pre-adolescent group of children, to our knowledge, this is the first study to report that sexual maturation, as well as physical activity and fitness, are also strong associated with left ventricular mass in pre-adolescents, especially young females. Arterial variables, such as systolic blood pressure and carotid pulse pressure, are not strong determinants of left ventricular mass in this pre-adolescent group. In general, these data suggest that although there is no gender differences in the absolute values of left ventricular mass, as children grow, the factors that determine cardiac mass differ between the genders, even in the same pre-adolescent age.

Prediction of hypertensive disorders in pregnancy by combined uterine artery Doppler, serum biomarkers and maternal characteristics

Objectif: Évaluer l'efficacité du dépistage de l’hypertension gestationnelle par les caractéristiques démographiques maternelles, les biomarqueurs sériques et le Doppler de l'artère utérine au premier et au deuxième trimestre de grossesse. Élaborer des modèles prédictifs de l’hypertension gestationnelle fondées sur ces paramètres. Methods: Il s'agit d'une étude prospective de cohorte incluant 598 femmes nullipares. Le Doppler utérin a été étudié par échographie transabdominale entre 11 +0 à 13 +6 semaines (1er trimestre) et entre 17 +0 à 21 +6 semaines (2e trimestre). Tous les échantillons de sérum pour la mesure de plusieurs biomarqueurs placentaires ont été recueillis au 1er trimestre. Les caractéristiques démographiques maternelles ont été enregistrées en même temps. Des courbes ROC et les valeurs prédictives ont été utilisés pour analyser la puissance prédictive des paramètres ci-dessus. Différentes combinaisons et leurs modèles de régression logistique ont été également analysés. Résultats: Parmi 598 femmes, on a observé 20 pré-éclampsies (3,3%), 7 pré-éclampsies précoces (1,2%), 52 cas d’hypertension gestationnelle (8,7%) , 10 cas d’hypertension gestationnelle avant 37 semaines (1,7%). L’index de pulsatilité des artères utérines au 2e trimestre est le meilleur prédicteur. En analyse de régression logistique multivariée, la meilleure valeur prédictive au 1er et au 2e trimestre a été obtenue pour la prévision de la pré-éclampsie précoce. Le dépistage combiné a montré des résultats nettement meilleurs comparés avec les paramètres maternels ou Doppler seuls. Conclusion: Comme seul marqueur, le Doppler utérin du deuxième trimestre a la meilleure prédictive pour l'hypertension, la naissance prématurée et la restriction de croissance. La combinaison des caractéristiques démographiques maternelles, des biomarqueurs sériques maternels et du Doppler utérin améliore l'efficacité du dépistage, en particulier pour la pré-éclampsie nécessitant un accouchement prématuré.

Pharmacologie des variations de débit sanguin oculaires chez le rat au moyen de la débitmétrie au laser par effet Doppler

La débitmétrie au laser à effet Doppler (LDF) constitue une méthode prometteuse et non-invasive pour l'étude du débit sanguin local dans l'œil. Cette technique est basée sur un changement de fréquence subi par la lumière lors du mouvement des globules rouges dans les vaisseaux. Une nouvelle sonde LDF a été testée pour sa sensibilité à évaluer la circulation rétinienne/choroïdienne sous des conditions hypercapniques et en présence de diverses substances vasoactives ou suivant la photocoagulation des artères rétiniennes chez le rat. Après dilatation pupillaire, la sonde LDF a été placée en contact avec la cornée de rats anesthésiés et parallèle à l'axe optique. L'hypercapnie a été provoquée par inhalation de CO2 (8% dans de l'air médical), alors que les agents pharmacologiques ont été injectés de façon intravitréenne. La contribution relative à la circulation choroïdienne a été évaluée à la suite de la photocoagulation des artères rétiniennes. Le débit sanguin s'est trouvé significativement augmenté à la suite de l'hypercanie (19%), de l'adénosine (14%) ou du nitroprusside de sodium (16%) comparativement au niveau de base, alors que l'endothéline-1 a provoqué une baisse du débit sanguin (11%). La photocoagulation des artères rétiniennes a significativement diminué le débit sanguin (33%). Des mesures en conditions pathologiques ont ensuite été obtenues après l'injection intravitréenne d'un agoniste sélectif du récepteur B1 (RB1). Ce récepteur des kinines est surexprimé dans la rétine des rats rendus diabétiques avec la streptozotocine (STZ) en réponse à l'hyperglycémie et au stress oxydatif. Les résultats ont montré que le RB1 est surexprimé dans la rétine chez les rats diabétiques-STZ à 4 jours et 6 semaines. À ces moments, le débit sanguin rétinien/choroïdien a été significativement augmenté (15 et 18 %) après l'injection de l'agoniste, suggérant un effet vasodilatateur des RB1 dans l'œil diabétique. Bien que la circulation choroïdienne contribue probablement au signal LDF, les résultats démontrent que le LDF représente une technique efficace et non-invasive pour l'étude de la microcirculation rétinienne in-vivo en continu. Cette méthode peut donc être utilisée pour évaluer de façon répétée les réponses du débit sanguin pendant des modifications métaboliques ou pharmacologiques dans des modèles animaux de maladies oculaires.

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.

Ultrafast Echocardiography

Grâce à son accessibilité, sa polyvalence et sa sécurité, l'échocardiographie est devenue la technique d'imagerie la plus utilisée pour évaluer la fonction cardiaque. Au vu du succès de l'échographie ultrarapide par ondes planes des techniques similaires pour augmenter la résolution temporelle en échocardiographie ont été mise en oeuvre. L’augmentation de la résolution temporelle de l’échographie cardiaque au-delà des valeurs actuellement atteignables (~ 60 à 80 images par secondes), pourrait être utilisé pour améliorer d’autres caractéristiques de l'échocardiographie, comme par exemple élargir la plage de vitesses détectables en imagerie Doppler couleur limitées par la valeur de Nyquist. Nous avons étudié l'échocardiographie ultrarapide en utilisant des fronts d’ondes ultrasonores divergentes. La résolution temporelle atteinte par la méthode d'ondes divergentes a permis d’améliorer les capacités des modes d’échocardiographie en mode B et en Doppler couleur. La résolution temporelle de la méthode mode B a été augmentée jusqu'à 633 images par secondes, tout en gardant une qualité d'image comparable à celle de la méthode d’échocardiographie conventionnelle. La vitesse de Nyquist de la méthode Doppler couleur a été multipliée jusqu'à 6 fois au delà de la limite conventionnelle en utilisant une technique inspirée de l’imagerie radar; l’implémentation de cette méthode n’aurait pas été possible sans l’utilisation de fronts d’ondes divergentes. Les performances avantageuses de la méthode d'échocardiographie ultrarapide sont supportées par plusieurs résultats in vitro et in vivo inclus dans ce manuscrit.

Hyperfine structure and isotopic shift of the n^2 P_J levels (n = 7-10) of ^203,205 TI measured by Doppler-free two-photon spectroscopy

Using Doppler-free two-photon absorption spectroscopy, we have measured hyperfine splitting constants as well as isotopic level shifts of the 6s^2 np ^2 P_l/2,3/2 states in (n=7-10) in ^203 TI and ^205 TI. Calculations for hyperfine constants and electron density at the nucleus have been performed by the Dirac-Fock method. The experimental results are compared with these calculations as well as with the predictions of the semiempirical theory.

Correlación entre los hallazgos de índice de pulsatilidad en Doppler de arterias uterinas durante primer y segundo trimestre de gestación

Se trata de un estudio prospectivo en el cual se compararon los resultados del índice de pulsatilidad y Notch en Doppler de arterias uterinas en primer y segundo trimestre de gestación con el objetivo de reconocer si los valores alterados en segundo trimestre se correlacionaban con los encontrados en primer trimestre y de esta manera implementar tamizaje mas tempranamente con Doppler de arterias uterinas.

Evaluación características operativas: ecografía 2D y Doppler color para diagnóstico de acretismo placentario, clínica universitaria colombia, bogotá.

La placenta ácreta es la implantación anómala de la placenta en la pared uterina. Se presenta en 0.9% de todos los embarazos; actualmente es una de las causas más importantes de morbimortalidad materna. Ecografía 2D y Doppler placentario son métodos diagnósticos de primera y segunda línea. Objetivo: Evaluar la utilidad diagnóstica de ecográfica 2D y Doppler color Placentario para diagnóstico de acretismo placentario en gestantes con factores de riesgo comparándolos con diagnóstico clínico e histopatológico; y determinar incidencia de acretismo placentario en población asistente a Clínica Universitaria Colombia. Metodología: Estudio de evaluación de tecnología diagnóstica. Entre Agosto a Noviembre de 2010 se incluyeron 53 gestantes entre 24 y 40 semanas de gestación con factores de riesgo para acretismo placentario. El desempeño diagnóstico de las pruebas se determinará por sensibilidad, especificidad, valores predictivos positivo y negativo. Las características demográficas de las pacientes y resultados neonatales se analizaron mediante proporción, media y rango. Resultados: Se determinó incidencia de acretismo placentario en 4,54% de las gestantes con presencia de factores de riesgo para esta patología. Los datos hasta el momento no nos permiten calcular valores de desempeño diagnóstico. Un caso termino en histerectomía por acretismo placentario. Conclusión: Con los datos preliminares registramos una incidencia de acretismo placentario de 1 en 22 pacientes. Revisión de literatura sustenta la necesidad de realización diagnostica prenatal que impacte en la morbimortalidad materna y fetal, haciendo necesario la evaluación diagnostica valida de herramientas como el Eco 2D y Doppler color en población a riesgo.

Evaluación características operativas : ecografía 2d y doppler color para diagnóstico de acretismo placentario, clínica universitaria Colombia, Bogotá

La placenta ácreta es la implantación anómala de la placenta en la pared uterina. Se presenta en 0.9% de todos los embarazos; actualmente es una de las causas más importantes de morbimortalidad materna. Ecografía 2D y Doppler placentario son métodos diagnósticos de primera y segunda línea. Objetivo: Evaluar la utilidad diagnóstica de ecográfica 2D y Doppler color Placentario para diagnóstico de acretismo placentario en gestantes con factores de riesgo comparándolos con diagnóstico clínico e histopatológico; y determinar incidencia de acretismo placentario en población asistente a Clínica Universitaria Colombia. Metodología: Estudio de evaluación de tecnología diagnóstica. Entre Agosto a octubre 2011 se incluyeron 137 gestantes entre 24 y 40 semanas de gestación con factores de riesgo para acretismo placentario. El desempeño diagnóstico de las pruebas se determinará por sensibilidad, especificidad, valores predictivos positivo y negativo. Las características demográficas de las pacientes y resultados neonatales se analizaron mediante proporción, media y rango. Resultados: En un grupo de 137 pacientes con factores de riesgo de acretismo placentario analizadas se obtuvo el dato de 119 en cuanto a la finalización del embarazo. Se observaron 4 casos con diagnóstico clínico e histopatológico de acretismo placentario, evidenciando una prevalencia del 2,9%. La ecografía 2D y Doppler en la detección de acretismo placentario con un nivel de confianza del 95%, presentaron sensibilidad del 100% (IC95% 87,5-100) y especificidad de 100% (IC95% 99,6-100). Conclusión: Con los datos analizados registramos una incidencia de acretismo placentario de 4 en 132 pacientes. Revisión de literatura sustenta la necesidad de realización diagnostica prenatal que impacte en la morbimortalidad materna y fetal, haciendo necesario la evaluación diagnostica valida de herramientas como el Eco 2D y Doppler color en población a riesgo.

Avaliação de Índices de Função Sistólica do Ventrículo Esquerdo em Canis lupus familiaris por Técnica de Ecocardiografia Doppler

A função cardíaca é fortemente condicionada pela mioarquitectura do coração, pelo que o estudo da relação morfologia-função ventricular nos mamíferos é de grande importância no diagnóstico e tratamento de patologias cardíacas. O cálculo dos volumes cardíacos durante todo o ciclo cardíaco tem uma importância fundamental para o estudo da função ventricular e para a definição dos padrões hemodinâmicos. Foi objectivo deste trabalho, o estudo de índices de função sistólica ventricular esquerda, em 25 cães (Cannis lupus familiaris), através da utilização de diferentes técnicas ecocardiográficas, como o Modo M, ecocardiografia bidimensional, Doppler tecidular e a ecocardiografia de contraste. Foi utilizado contraste ultrasonográfico, para melhorar a definição do endocárdio e possibilitar maior rigor no cálculo dos volumes ventriculares, e na avaliação da função ventricular sisto-diastólica global e regional. Os resultados apresentados foram sujeitos a tratamento estatístico com software Analyze-it. O Doppler tecidular mostrou ser um método robusto para avaliar a função sistólica. A ecocardiografia de contraste permitiu não só obter uma melhor definição endocárdica, como obter valores de fracção de ejecção com diferença estatisticamente significativa. Como os três métodos utilizados avaliam diferentes aspectos da função sistólica, função ventricular radial, circunferencial e longitudinal, não podem ser comparados directamente entre si.

Theory and observations of ice particle evolution in cirrus using Doppler radar: evidence for aggregation

Vertically pointing Doppler radar has been used to study the evolution of ice particles as they sediment through a cirrus cloud. The measured Doppler fall speeds, together with radar-derived estimates for the altitude of cloud top, are used to estimate a characteristic fall time tc for the `average' ice particle. The change in radar reflectivity Z is studied as a function of tc, and is found to increase exponentially with fall time. We use the idea of dynamically scaling particle size distributions to show that this behaviour implies exponential growth of the average particle size, and argue that this exponential growth is a signature of ice crystal aggregation.