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Avant l’utilisation massive des ondes millimétriques (nouvelles technologies de communication) par le grand public, il convenait de vérifier si une exposition à celles-ci pouvait ou non entraîner des lésions de l’ADN, les réparer… En utilisant des approches et des méthodologies novatrices, le projet CoExpO répond ainsi aux thématiques prioritaires de l’Anses : tenir compte « des évolutions d’utilisation de fréquences liées aux nouveaux usages et nouvelles technologies de communication. »

ION GNSS + 2022, Denver, ETATS-UNIS, 21-/09/2022 - 23/09/2022; In safety-critical applications, the vulnerability of the Global Navigation Satellite System (GNSS) to radio frequency interferences (RFIs) is a major concern. The development of a fail-safe and robust localization system now necessarily requires detection and mitigation of such interferences, which has increased with the proliferation of wireless systems and easy access to personal privacy devices (PPD) also known as jammers. Moreover, the advent of software-defined radio (SDR) permitting the transmission of customized and more complex signals has further complicated this problem. This paper provides an in-depth comparison of interference mitigation techniques at multiple levels primarily focusing on the safety perspective at the position level. For this purpose, the classical adaptive notch filter (ANF) and the wavelet packet decomposition method are applied to mitigate the effects of interference. This comparative study aims to assess the performance of these mitigation techniques at multiple levels (frequency estimation, acquisition, tracking and position). However, the main goal for the final user is to study the impact on key performance indicators (KPIs) such as accuracy, availability, and safety. Furthermore, two cases are considered: 1): interference in the absence of any mitigation strategy and after applying interference mitigation technique at the pre-correlation level. The complete study is presented for two different types of time-varying continuous wave (CW) interferenc.e signals namely frequency hopping and the chirp signal.

In the automotive and rail domains, vehicles are entering the era of full automation thanks to wireless sensors and communication systems, shifting control functions from a human driver to computers. High data rate, robustness, high reliability and ultra-low latency wireless communications are required in the context of autonomous train and safety critical applications. Today, the Future Railway Mobile Communication System (FRMCS) is under development at European level within the International Union of Railways (UIC). This system will answer all the current and future needs of rail. It will be IP based, multi-bearer and resilient to technology evolution. In the context of the development of different FRMCS prototypes by industry, it is crucial to be able to test them in representative Railway radio environments thanks to laboratory tools. Characterization of radio channels in railway environments, by measurements or simulations, is a very active field. In this article, based on broad literature survey, we show that not all the published models are suitable for performance evaluation. Then, we propose a selection of typical Tapped-Delay-Line channel models to be implemented in an original hardware and software testing platform capable to reproduce the effect of representative Railway environments in laboratory, with real time emulation at RF (Radio Frequency) level. Preliminary results in Hilly 3 taps and Cutting 5 taps channel models are presented as a proof of concept of a “zero on site testing” approach, allowing for time and cost savings in the validation of railway communication systems.

À l’heure actuelle, l’estimation de l’exposition professionnelle aux radiofréquences dans les études épidémiologiques reste particulièrement difficile. De fait, les méthodes d'évaluation sont limitées, de par la complexité de ce type de champs et du développement rapide de nouvelles technologies utilisant les radiofréquences. Disposer d’une matrice emploi-exposition complète et valide pour les radiofréquences serait un atout nouveau et important pour améliorer les connaissances sur les expositions professionnelles aux radiofréquences et leurs effets potentiels sur la santé.

The MINT chair (innovating for molded & printed electronics) is an Excellency scientific chair supported by the Fondation Partenariale Grenoble INP and sponsored by Schneider Electric. Through MINT chair, Schneider teams up with two research laboratories, the LGP2 and the IMEP-LaHC, to develop electronic features on 3D shaped thermoplastics. The MINT chair gave rise to the thesis: « Printed integration of electronic capabilities on 2D and 3D thermoplastic for radiofrequency implementations »This thesis goals are the implementation, characterization and optimization of the jetting impression process on 2D and 3D thermoplastic. Moreover, the performances of this process must be assessed in order to define its strengths and limits in a radiofrequency usage. Finally, the process capabilities were showcased by printing prototypesTo this end, this dissertation is split into three successive chapters. Firstly, the state of the art of the plastronic field, carried out through literature review on plastronic processes and their current implementations, is presented. Plastronic technologies are examined and a classification amongst well-known 3D additive manufacturing technologies is proposed. Prototypes made with plastronic technologies are displayed for each concerned field. Secondly, the electrical and geometric characterization as well as the implementation of the jetting process is presented. Printing parameters are studied and optimized to determine a resilient printing process and printing optimization strategies are set up. Finally, jetting process printouts radiofrequency capabilities are assessed through characterization of 2D and 3D coplanar transmission lines. 2D coplanar transmission lines are simulated and printed. The printing process is optimized by printing meshed ground planes. Coplanar lines are printed on 3D substrates having 90- and 130-degrees angles, then measured. Some radiofrequency implementations are examined: a LoRa antenna, a RFID tag and a 5G antenna radome., La chaire MINT (innovating for molded & printed electronics) est une Chaire d’Excellence scientifique soutenue par la Fondation Partenariale Grenoble INP et ayant pour mécène Schneider Electric. Au travers de la Chaire MINT, Schneider s’engage avec deux laboratoires de recherche, le LGP2 et l’IMEP-LaHC dans le but de développer des fonctionnalités électroniques sur des thermoplastiques de forme 3D. La Chaire MINT a donné lieu à la thèse : « intégration de fonctions électroniques imprimées sur des thermoplastiques 2D et 3D pour des applications radiofréquences ».Les objectifs de cette thèse sont les suivants : mettre en œuvre, caractériser et optimiser le procédé d’impression jetting sur thermoplastique 2D et 3D. De plus, afin de pouvoir définir les limites et les atouts de cette technologie pour des applications radiofréquences, les performances de ce procédé en radiofréquence doivent être évaluées. Des dispositifs ont également été mis en œuvre afin d’illustrer les possibilités du procédé.Pour cela la thèse est présentée en trois chapitres : dans un premier temps une étude bibliographique est réalisée sur les procédés plastroniques et leurs applications actuelles de dresser un état de l’art du domaine plastronique. Les technologies plastroniques sont détaillées et une proposition de classification de celles-ci parmi les technologies de fabrication additives 3D maitrisées est proposée. Des dispositifs réalisés en technologie plastroniques sont présentés pour chacun des domaines abordés. Dans un deuxième temps le développement du procédé de jetting et sa caractérisation géométrique et électrique est présenté. Les paramètres d’impression sont étudiés et optimisés pour une impression robuste. Des stratégies d’optimisation de l’impression sont mises en place.Finalement, à travers une caractérisation de ligne de transmission coplanaire en 2D et en 3D, une évaluation des performances radiofréquence des impressions avec le procédé jetting est réalisée. Des lignes coplanaires en 2D sont simulées et imprimées. Une optimisation de l’impression est réalisée en imprimant des plans de masse maillés. Des lignes coplanaires sont également imprimées sur des substrats 3D comportant des angles à 90° et à 130°, puis mesurées. Des applications radiofréquences sont ensuite détaillées sur des substrats 2D et 3D tels qu’une antenne LoRa, un tag RFID et un radôme pour antenne 5G.

Wireless connectivity standards have been developed to meet the requirements of various applications. To support a wireless standard, a wireless transceiver should be equipped with a Radio Frequency (RF) transceiver. Traditional RF transceivers are designed and implemented on a radio chip or an embedded module in a System-on-a-Chip (SoC), ensuring small size, high performance, low power consumption, and cost. However, this traditional implementation design limits directly or indirectly the programmability and flexibility of the RF transceivers. An alternative solution is to implement RF transceivers using Software Defined Radio (SDR) platforms. In the market, SDR platform hardware exists with different configurations, performance, cost, size, etc., making it hard to select the minimum SDR platform necessary to satisfy the wireless standard requirements. This paper aims to provide a list of well-known General Purpose Processor (GPP) based SDR platforms satisfying the minimum specifications of selected wireless standards. To this end, we first review the characteristics of selected wireless technologies. Then, we investigate existing SDR platform architecture and their maximal performance in terms of the frequency range, bandwidth, symbol rate, bitrate, and latency support. Finally, we intersect the wireless standard requirements with the corresponding SDR platform parameters and provide a list of GPP-based SDR platforms for some existing wireless technology implementations. While investigations related to frequency, bandwidth, symbol rate and bitrate are supported by theoretical results, latency is obtained from experiments by benchmarking existing implementations.

Index modulation techniques have exhibited great potential in the scenarios foreseen in next-generation wireless networks. Applying in the spatial domain, spatial modulation (SM) as a single radio-frequency (RF) multiple-input–multiple-output (MIMO) solution has attracted wide attention. The SM system has only one transmitting antenna activated for each time slot which results in low system complexity and cost. It exploits the index of the transmitting antennas to convey additional information bits. To analyze the SM performance, a simulated framework over the time-varying Rician fading channel is built with ADS and Matlab software and a channel state information (CSI) detector is highlighted. The simulation results are verified by the experimental implementation based on the National Instruments (NI) PXI chassis hardware and LabVIEW programming environment. In the practical analysis, two models of the propagation environments are considered, where a channel sounding method is employed in order to extract the channel coefficients. Despite issues on system complexity and cost, a shortage of spectrum resources can also restrict the development of mobile communications technology. Full duplex (FD) communications have been developed to double the radio link data rate and spectral efficiency through simultaneous and bidirectional communication. The main challenge of FD systems is self-interference (SI), which is caused by the coupling of the transmitting antenna with the receiving one. The combination of FD and SM will not only maintain spectral efficiency but also decrease the complexity of the self-interference cancellation (SIC) because of the single RF chain. Based on these, a full duplex spatial modulation (FDSM) system is proposed as well as the SIC method. Moreover, the impact of SIC accuracy on the system performance is studied. We focus on the FDSM system imperfections including IQ imbalance, phase noise, power amplifier (PA) nonlinearities and RF switch nonidealities. The bit error rate (BER) performance under different scenarios with these imperfections is analyzed, along with the estimation and cancellation method., Les techniques de modulation d'indice ont montré un grand potentiel dans les réseaux de communication sans fil de prochaine génération. Dans le domaine de l'indice spatial, la modulation spatiale (SM) en tant que solution à chaine de radio fréquence (RF) unique et à entrées multiples et sorties multiples (MIMO) a attiré une large attention. Le système SM n'a qu'une seule antenne d'émission activée pour chaque intervalle de temps, ce qui diminue la complexité et le coût du système. Il exploite l'indice des antennes émettrices pour véhiculer des bits d'information supplémentaires. Pour analyser les performances de la SM, un environnement simulé avec le canal d'évanouissement de Rice variable dans le temps est construit avec les logiciels ADS et Matlab et un détecteur d'informations sur l'état du canal (CSI) est mis en évidence. Les résultats sont vérifiés par l'implémentation expérimentale basée sur le matériel du type PXI et l'environnement de programmation LabVIEW de National Instruments (NI). L'analyse pratique prend en compte deux modèles d'environnements de propagation, où une méthode de sondage de canal est utilisée afin d'extraire les coefficients du canal. Malgré les problèmes de complexité et de coût du système, le manque de ressources spectrales peut également restreindre le développement de la technologie des communications mobiles. Les communications en full duplex (FD) ont été développées pour doubler le débit de données de la liaison radio et l'efficacité spectrale grâce à une communication simultanée et bidirectionnelle. Le principal challenge des systèmes FD est l'auto-interférence (SI), qui est causée par le couplage de l'antenne d'émission avec celle de réception. La combinaison de FD et SM non seulement maintiendra l'efficacité spectrale mais aussi réduira la complexité de l'annulation d'auto-interférence (SIC) grâce à la chaîne RF unique. Par conséquent, un système de modulation spatiale en full duplex (FDSM) est proposé ainsi que la méthode SIC. De plus, l'impact de la précision du SIC sur les performances du système est étudié. Nous nous concentrons sur les imperfections du système FDSM, notamment les déséquilibres IQ, le bruit de phase, les non-linéarités d'amplificateur (PA) et les non-idéalités de switch RF. Les performances de taux d'erreur binaire (BER) dans différents scénarios sont analysées, ainsi que la méthode d'estimation et le SIC.

International audience; Nous proposons dans cette étude une méthode de mesure du champ électrique directe dans un IRM 7T. La mesure absolue et vectorielle est effectuée au moyen d'une sonde électrooptique. La sonde utilisée est entièrement diélectrique, amagnétique et ne perturbe pas l'acquisition de l'image.

International audience; L'objectif de ces travaux est d'utiliser le principe de la conversion électro-optique pour remplacer des câbles coaxiaux en IRM. Cette étude présente une comparaison d'images obtenues par transmission optique ou galvanique du signal, puis les caractéristiques du modulateur utilisé ainsi que celles d'un modulateur sans tension de biais qui permettrait le développement d'un capteur passif à liaison optique avec modulateur embarqué.

The Internet of Things is undergoing an exceptional development that is likely to bring about a major change in our lifestyles in the coming years. In this context, many markets, such as gas sensors, want to integrate this revolution. However, the different technologies of these sensors with a high Technology Readiness Level are incompatible with the needs of the Internet of Things, such as low energy consumption. Thus, one of the proposed solutions is the development of passive radio fre-quency technology since it has many advantages such as its very low remote energy consumption, its reversibility at room temperature, or its low manufacturing cost. The objective of my thesis is to design and integrate new RF transducers for the detection of volatile and harmful chemical species. Thus, the first chapter of this manuscript highlights the reasons explaining the need to be able to detect and measure specific gases as well as the different existing sensor technologies. The second chapter presents the design studies and also the characterizations of the materials used. Finally, a third and last part explains the measurements carried out under gas and humidity as well as the methods used to carry out the data processing., L’internet des objets connaît un développement exceptionnel qui risque de provoquer un changement important de nos modes de vies au cours des prochaines années. Dans ce contexte, de nombreux marchés tel que celui des capteurs de gaz souhaitent intégrer cette révolution. Cependant, les différentes technologies de ces capteurs possédant un niveau de maturité avancé sont incompatibles avec les besoins de l’internet des objets, comme par exemple une faible consommation d’énergie. Ainsi, une des solutions proposées est le développement de la technologie radiofréquence passive puisque celle-ci possède de nombreux avantages tels que sa très faible consommation d’énergie indirecte, sa réversibilité à température ambiante, ou bien encore son faible coût de fabrication. L’objectif de ma thèse consiste à concevoir et intégrer de nouveaux transducteurs RF pour la détection d’espèces chimiques nocives. Ainsi, le premier chapitre de ce manuscrit met en avant les raisons expliquant la nécessité d’être capable de détecter et de mesurer certains gaz ainsi que les différentes technologies de capteurs existantes. Le deuxième chapitre présente les études de conceptions ainsi que les caractérisations des matériaux utilisés. Enfin, une troisième et dernière partie expose les mesures réalisées sous gaz et humidité ainsi que les méthodes permettant de réaliser le traitement des données.

The nitrogen-vacancy center (NV) is a diamond spin defect consisting of a nitrogen atom and a carbon vacancy in two adjacent positions of the diamond lattice. Its remarkable spin-dependent optical properties make it a promising platform for quantum sensing and quantum information applications.In the present manuscript, two applications involving an ensemble of NV centers in diamond are investigated: a radio frequency (RF) spectrum analyser and a widefield imaging technique of the RF radiation emitted in near field by microwave devices.In the first chapter, the NV centers in diamond, their properties and the motivations behind the two NV centers based applications proposed in this manuscript are presented. The available solutions and the state-of-the-art techniques for both RF spectral analysis and near field imaging of RF radiation are reviewed and the potential of alternative solutions using NV centres are discussed.In the second chapter, a set-up for the widefield optical detection of the NV centers spin resonances is presented and used to investigate the main properties of this diamond defect. The NV center electron spin resonances are detected over a large frequency range (more than 10 GHz) and different phenomena are investigated: the behaviour of an ensemble of NV centers under a static magnetic field, the polarization properties of the NV center photoluminescence (PL) and how they can be exploited to recognise the NV centers orientations, the NV’s nitrogen nuclear spin polarization over a large frequency range (more than 2 GHz).The third chapter is devoted to the implementation of a real-time RF spectrum analyser based on an ensemble of NV centers. The main physical features of NV centers considered as MW detectors are investigated and an experimental architecture which allows a real time RF spectral analysis over a tuneable frequency range (10 MHz to 25 GHz), 4 GHz bandwidth, a MHz frequency resolution and a ms time resolution is demonstrated. The implementation of this device required an interesting analysis on the behaviour of an ensemble of NV centers under strong magnetic field gradient (tens of Tesla per meter) which is detailed in the chapter.The fourth and last chapter deals with the widefield imaging of RF field based on an ensemble of NV centers. Two techniques are proposed. The first is based on the RF power broadening of the NV center spin resonances in the continuous regime domain while the second is based on the widefield detection of NV centers Rabi oscillations in a pulsed regime. Both techniques allowed reconstructing the magnetic near field RF field emitted by a loop antenna. However, while the first technique requires a calibration to retrieve the amplitude of the RF field, the second allows a direct measurement of it. The widefield detection of the NV centers Rabi oscillations has thus been investigated both by means of experiments and simulations. Since the NV centers Rabi oscillations detected using our widefield experimental set-up showed an asymmetric shape, a model has been realized to figure out the NV centers behaviour during the pulse sequence employed to drive the Rabi oscillation. The results of the simulations, in agreement with the experimental results, enable to have a better insight of the NV center spin optical polarization and readout during the widefield detection of the Rabi oscillations., Le centre azote-lacune (NV) est un défaut de spin du diamant constitué d'un atome d'azote et d'une lacune de carbone dans deux positions adjacentes du réseau cristallin du diamant. Il possède de remarquables propriétés optiques dépendant du spin qui en font une piste prometteuse pour les applications d'information quantique ou comme capteur quantique.Dans le présent manuscrit, deux applications basées sur un ensemble de centres NV dans le diamant sont étudiées: un analyseur de spectre radiofréquence (RF) ainsi qu’une technique de microscopie à champ large pour l'imagerie en champ proche du rayonnement RF émis par des dispositifs RF.Le premier chapitre expose les propriétés des centres NV du diamant ainsi que les motivations des deux applications basées sur celles-ci. En particulier, les solutions disponibles et l'état de l'art des techniques pour l'analyse spectrale RF et l'imagerie en champ proche RF sont passées en revue et l'intérêt d'une solution alternative basée sur les centres NV est discuté.Dans le deuxième chapitre, un montage expérimental permettant la détection optique en champ large de la résonance de spin des centres NV est présenté et utilisé pour étudier les principales propriétés de ce défaut du diamant. Les résonances de spin électronique des centres NV sont étudiées sur une large bande de fréquences (plus de 10 GHz) et différents phénomènes sont étudiés : le comportement d'un ensemble de centres NV auquel on applique un champ magnétique statique, les propriétés de polarisation de la photoluminescence émise par les centres NV et comment elles peuvent être exploitées pour reconnaître les orientations des centres NV dans le diamant, la polarisation du spin nucléaire de l'azote des centres NV sur une large gamme de fréquences (plus de 2 GHz).Le troisième chapitre est consacré à la mise en œuvre d'un analyseur de spectre RF en temps réel basé sur un ensemble de centres NV. Les principales caractéristiques physiques d’un ensemble de centres NV considéré comme un détecteur radiofréquence sont étudiées. Une architecture expérimentale qui permet une analyse spectrale RF en temps réel sur une gamme de fréquence accordable (10 MHz – 25 GHz), une largeur de bande jusqu’à 4GHz, une résolution en fréquence jusqu’au MHz et une résolution temporelle jusqu’à la milliseconde est proposée. La mise en place de ce dispositif a nécessité une analyse sur le comportement d'un ensemble de centres NV sous fort gradient de champ magnétique (plusieurs dizaines de Tesla par mètre) qui est aussi détaillée dans le chapitre.Le quatrième et dernier chapitre traite de l'imagerie en champ large des champs RF basée sur un ensemble de centres NV. Deux techniques sont proposées. La première est basée sur l'élargissement en puissance RF de la résonance de spin des centres NV et la seconde utilise la détection en champ large des oscillations de Rabi des centres NV. Ces deux techniques ont permis de reconstruire le champ proche magnétique radiofréquence émis par une antenne boucle. La première technique nécessite une calibration pour retrouver l'amplitude du champ RF alors que la seconde permet sa mesure directe. La détection champ large des oscillations de Rabi des centres NV a donc été étudiée à la fois expérimentalement et par des simulations. En particulier, les oscillations de Rabi des centres NV détectées expérimentalement à l'aide d’un système d’imagerie en champ large ont une forme asymétrique. Afin de comprendre cette forme, le comportement du centre NV pendant la séquence d'impulsions utilisée pour piloter l'oscillation de Rabi a été modélisé. Les résultats des simulations, en accord avec les résultats expérimentaux, permettent finalement d'avoir une meilleure compréhension de la polarisation optique et de la lecture du spin du centre NV pendant la séquence.

The ERSAT-Galileo Game Changer research project, which concluded last November, has laid the foundations for GNSS satellite location technology to support train positioning on secondary railways, potentially reducing the cost of ERTMS deployment.This paper summarizes the main contributions of the project and the perspectives.

In order to meet the explosion of connected devices with their heterogeneous applications, the upcoming 5G systems focus on the design of spectrally efficient waveforms. Universal Filtered Multicarrier (UFMC) is one of the major waveforms contenders that offers low out of band emissions, compatibility with the existing Multiple Input Multiple Output techniques as well as multiple services support. In this paper, we propose to couple UFMC with Cognitive Radio (CR) to make better use of the available spectral resources. To perform spectrum sensing for the CR, we rely on cyclostationary detection. UFMC cyclostationarity characteristics have not been researched before. Hence in the present work, we first derive the explicit theoretical m-th order cyclic cumulants of UFMC, considering a multipath channel, frequency and timing offsets. Our analysis reveals that the per-subband filtering used in this waveform produces distinctive cyclostationary signatures. Then we exploit these signatures for signal detection. The obtained results are compared to those of the well studied Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Detection probability of UFMC outperforms the one of OFDM specially when the used Cyclic Prefix (CP) is low.

Large-scale production of superconducting radio-frequency (SRF) cavities is an industrial challenge, not only because of the increasing number of unit for future projects but also because of requirements in term of reliability, reproducibility and performances very close to the physical limit of polycrystalline bulk Niobium. Nowadays, XFEL (DESY) and LHC (CERN) are the largest existing accelerators which are based on SRF technology. Even more challenging SRF accelerator projects like ILC (International Linear Collider) and FCC (Future Circular Collider) are being studied. For such large-scale facilities, higher performances, reduction in fabrication and operation costs are required and essential to proceed with industrialization.A pathway to reduce these costs and improve performances has been studied in this work. It consists in optimizing the cleaning process of cavity surfaces. Indeed, pollution and crystal defects on the surface created during fabrication steps of a SRF cavity have to be removed to ensure optimal superconducting performances. In order to get rid of impurities and to recover crystal structure, two polishing techniques are routinely used: the buffered chemical polishing (BCP) and electro-polishing (EP). However, these techniques involve highly concentrated acids, which lead to high operation costs and safety concerns. A way to overcome the aforementioned drawbacks and make the construction of future accelerators possible would be to replace or complement the conventional chemical polishing by alternative polishing techniques.Mechanical polishing has already been applied in SRF-community for decades by using centrifugal barrel polishing (CBP). This technique could provide a better surface roughness and could be more efficient at removing some surface defects compared to EP and BCP. However, this process does not satisfy requirements for large-scale production due to strong surface pollution and an extremely long processing time. The first part of the PhD work consisted in reproducing the state of the art, understanding its limitations and optimizing the recipe by the reduction of the surface pollution (embedded abrasives) and processing time (reduction of intermediate steps). As a conclusion to this first study, CBP could only be a complementary polishing technique to chemical treatments.The second part of the work focused on metallographic flat polishing. This technique cannot be directly applied on enclosed geometries however, it can remove efficiently surface defects (impurities and crystal damages) created during the fabrication of Niobium sheet. A 2-step process, inspired from metallographic techniques (typically 5-6 steps) has been successfully developed and optimized on Niobium for SRF applications. This process provides not only an improved roughness compared to conventional chemical treatments but also preserve the crystal quality underneath the surface, over the field penetration depth. Additional studies have to be now carried out to optimize conventional forming process or characterize alternative techniques to limit surface damages and preserve material quality as much as possible.Last but not least, the work done is of first importance for the future of SRF cavities meaning the use of new superconducting materials as thin films. The quality of thin-films of alternative superconductors depends strongly on the surface state of the substrate, typically polycrystalline bulk Niobium or Copper.; La production de masse de cavités accélératrices supraconductrices en régime radiofréquence (SRF) est un réel défi industriel non seulement du fait du nombre croissant de cavité pour les futurs grands projets mais également de par les besoins en terme de fiabilité, reproductibilité et performances demandées très proches des limites physiques du Niobium. De nos jours, XFEL (DESY) et le LHC (CERN) sont les deux accélérateurs les plus importants utilisant la technologie supraconductrice. Des projets accélérateurs encore plus ambitieux, tels que l’ILC (International Linear Collider) et FCC (Future Circular Collider) sont en cours d’étude. Pour de tels projets, il est encore nécessaire d’améliorer les performances et de réduire les coûts de fabrication et d’opération avant d’engager la phase d’industrialisation.Une voie d’amélioration des performances et de réduction des coûts a été étudiée. Ceci consiste à améliorer les procédés de nettoyage des surfaces. En effet, la pollution et les dommages causés à la structure cristalline durant la fabrication d’une cavité supraconductrice doivent être impérativement retirés afin de garantir des performances optimales. Cette régénération des surfaces est couramment réalisée à l’aide de deux types de polissages chimiques : par BCP (Buffered Chemical Polishing) ou par électro-polissage (EP). Cependant, ces techniques utilisent des acides très concentrés qui entrainent des coûts d’opération très conséquents du fait des problèmes de sécurité. Une voie d’amélioration pouvant rendre possible la construction de telles machines serait de remplacer totalement ou partiellement l’utilisation des acides par des techniques de polissage alternatives.Le polissage mécanique a été étudié durant des décennies et plus spécifiquement les techniques par centrifugation (CBP). Cette technique permet d’atteindre des rugosités de surface bien meilleures et est bien plus efficace pour retirer certains défauts de surface comparé aux procédés chimiques. Cependant, cette technique n’est pas envisageable comme solution alternative à cause des fortes pollutions de surface et des durées de traitement très longues. La première partie de la thèse a consisté à reproduire l’état de l’art, comprendre les limitations réelles de cette technique et essayer d’améliorer le procédé en réduisant la pollution de surface générée par le piégeage des abrasifs en surface ainsi que la durée de traitement (réduction du nombre d’étapes intermédiaires). Il a été conclu que ce procédé ne peut pas être considéré comme alternatif mais complémentaire aux traitements chimiques.La deuxième partie du travail de thèse s’est concentrée sur la méthode de polissage métallographique. Cette dernière ne peut s’appliquer que sur plaques et non sur des géométries complexes, cependant elle retire très efficacement toutes les impuretés et dommages cristallins formés durant la fabrication des tôles de Niobium. Un procédé optimisé à 2 étapes, inspiré des techniques conventionnelles (typiquement 5-6 étapes) a été développé avec succès et optimisé pour les contraintes particulières du Niobium pour les applications SRF. Ce procédé permet non seulement d’obtenir une rugosité de surface incomparable mais préserve également la structure cristalline. Des études complémentaires sont encore requises afin d’améliorer les techniques de formage des tôles ou même caractériser des solutions alternatives permettant des limiter les dégâts en surface et de préserver la qualité du matériau.Finalement, ce travail mené est d’une importance capitale pour le futur des cavités accélératrices supraconductrices, c’est-à-dire l’utilisation de nouveaux matériaux supraconducteurs sous forme de couche mince. La qualité des couches minces de ces matériaux alternatifs dépend très fortement de l’état de surface du substrat (typiquement niobium ou cuivre poly cristallin).

Headache is a public health problem, with serious social and economic impact. Craniofacial pain syndromes are only part of it, but are associated with chronic severe pain and high disability. Pain medication is potentially associated with addiction, side effects and inefficiency. Then, alternatives treatments have been developed under imaging guidance, with the GON as the reference target. The objective of this manuscript is to review the epidemiology and clinical setting of craniofacial pain syndromes, the anatomy and physiopathology of the GON and the existing available techniques targeting the GON. Management of craniofacial pain is based on GON block, essential step before any other procedure. GON infiltration, denervation or neuromodulation have showed to be effective in the treatment of occipital neuralgia, cervicogenic headaches, cluster headache, trigeminal neuralgia and chronic migraine. Interventional pain procedures are commonly performed under imaging guidance, improving reproducibility, safety, technical and clinical success.; Les algies craniofaciales (ACF) sont sources de douleurs chroniques et d’invalidité, dont le retentissement socio-économique est considérable. L’évolution technologique et l’engagement des radiologues dans la prise en charge de la douleur ont permis de développer un nombre croissant d’options thérapeutiques. Elles constituent une alternative efficace chez les patients résistants au traitement médical conventionnel. L’accessibilité du nerf et la convergence trigémino-cervicale ont positionné le nerf d’Arnold, deuxième nerf spinal, au centre des traitements percutanés. L’exploration anatomique et fonctionnelle de ce nerf a révélé son implication dans les ACF, et dégagé plusieurs cibles de traitement sur son trajet. L'objectif et de décrire l’anatomie de ce nerf et les mécanismes physiopathologiques responsables de son implication dans les ACF, de présenter l’épidémiologie et la clinique des différents syndromes douloureux cranio-faciaux, et de passer en revue les traitements disponibles en radiologie interventionnelle. L’infiltration, l’ablation nerveuse par radiofréquence, cryothérapie et la radiofréquence pulsée constituent un arsenal thérapeutique efficace, peu risqué, mais sous utilisé. Les procédures percutanées, complémentaires au traitement classique, ont montré leur efficacité dans la névralgie d’Arnold, les céphalées cervicogéniques, l’algie vasculaire de la face, la névralgie du trijumeau et la migraine chronique. L’imagerie est essentielle, augmentant la reproductibilité, le succès technique et clinique. Le radiologue occupe ainsi une place centrale dans la prise en charge des ACF, à la phase diagnostique et thérapeutique.

Avec l’évolution de la technique et la sécurisation du geste, les indications de l'ablation de la fibrillation atriale (FA) se sont étendues ces dernières années. L'objectif de cette étude est de décrire au sein d'une cohorte de patients successifs, le résultat, les complications, les modifications des traitements anti-arythmiques et l'occurrence de palpitations à 1 an de l’ablation par radiofréquence de FA persistante dans le Département de Cardiologie du CHU de BREST. Matériel et méthodes : tous les patients bénéficiant d'une radiofréquence de FA persistante sont inclus et suivis au sein du registre PRINT évaluant les procédures de Rythmologie au sein du CHU de Brest. L'évaluation du rythme par ECG ou holter ECG, les ressentis de palpitations, les complications ainsi que les modifications des traitements antiarythmiques à 1 an de la procédure ont été analysés. Une recherche de facteurs prédictifs de réussite de la radiofréquence a été réalisée. Résultats : 28 patients ont été inclus entre mars 2017 et avril 2018. A 1 an, 17 (61%) patients présentent un rythme sinusal, 11 (39%) ont une récidive de FA. Une relation entre les caractéristiques de notre population et la réussite de la procédure n'a pas pu être mise en évidence. Les palpitations ont diminué de 65% (p=0.010). On ne retrouve pas de différence significative dans la prescription de traitements bêtabloquants (p=0.386) ou d'antiarythmiques (p=0.606). On retrouve 1 complication significative à type d'AVC (4%). Conclusion : Dans l'année suivant la radiofréquence de FA persistante au sein du CHU de BREST on retrouve un taux de succès similaire voir légèrement supérieur aux études, on observe une diminution significative des symptômes à type de palpitations et un taux de complications dans la moyenne.

As a non-invasive imaging technology, MRI (magnetic resonance imaging) revolutionizes medical diagnosis and diseases detection. Without damaging radiation, MRI systems use radio frequency (RF) waves to produce three dimensional detailed anatomical images. To reach the operating frequency of the next generation of MRI, new electronic components, in particular trimmers (called also adjustable capacitors) are necessary to obtain high-quality images. However, trimmers are still developed empirically using expired specifications that no longer respond to MRI requirements.First of all, to provide a high level of image resolution and to reduce manufacturing time and cost, electrical modeling is an important step. Then, according to these numerical simulations, prototypes are designed and then manufactured.; Pour répondre aux besoins des clients concepteurs de systèmes IRM (Imagerie par Résonnance Magnétique), EXXELIA TEMEX veut étendre sa gamme de composants non-magnétiques. Mon travail de thèse s'inscrit dans le cadre du développement d’une nouvelle gamme de condensateurs ajustables non-magnétiques (aussi appelés trimmers) capables de tenir des environnements extrêmes en tension pour des applications de l’IRM. Pour se faire, les composants passifs intégrés doivent respecter les conditions extrêmes de fonctionnement : un courant RF (Radiofréquence) de 30A à 128MHz et une tension efficace jusqu’à 5kV.Dans un premier temps, les propriétés électriques des trimmers existants ont été déterminées expérimentalement et par simulation afin de valider le modèle numérique proposé. Ensuite, les propriétés électriques des différents diélectriques constitutifs du condensateur sont déterminées expérimentalement. A partir de considérations théoriques, nous avons établi des expressions nécessaires aux calculs des capacités et des fréquences de résonance. Le trimmer est ensuite dimensionné par simulation numérique (méthode des éléments finis) puis fabriqué. Deux modèles de diélectriques sont étudiés. Le gap d’air présent entre les électrodes est évalué par simulation numérique avant validation expérimentale. L’influence de l’air sur les performances du prototype final est finalement abordée : la tension de claquage et de la variation de la fréquence de résonance et de la capacité sont successivement traités.

Objectif : l’objectif de cette étude était de comparer rétrospectivement la thermo-ablation par micro-ondes (MO) et par radiofréquence (RF) dans le traitement percutané des tumeurs pulmonaires primitives et secondaires.Matériels et méthodes : 115 patients présentant un total de 160 tumeurs pulmonaires (primitives, n = 41 ; secondaires, n = 119) ont été inclus rétrospectivement. 56 hommes et 59 femmes, présentant un âge moyen de 67,8 ± 12,7 (DS) ans (étendue : 42-89 ans) ont été traités par MO (61 patients ; 79 tumeurs) ou par RF (54 patients ; 81 tumeurs). Les critères d'évaluation principaux de l'étude étaient la survenue de récidive locale au cours du suivi et l'incidence des complications pendant et après thermo-ablation. Les groupes MO et RF ont été comparés en termes d'efficacité du traitement et de taux de complications.Résultats : les caractéristiques démographiques étaient comparables dans les deux groupes. Le diamètre tumoral moyen était plus petit dans le groupe RF (13,1 ± 5,1 mm; 4-27 mm) que dans le groupe MO (17,1 ± 8,3 mm ; 5-36 mm) (P

Spintronic nano-oscillators have remarkable properties in terms of radio frequency detection. Their nanoscale sizes, room temperature operation, and CMOS compatibility make them serious candidates for providing instantaneous spectral analysis in embedded systems. This thesis concerns the detection properties of magnetic vortex-based STNOs. One of the effects conferring on STNOs the possibility of detecting a rf signal is the spin diode effect. An rf source is used to create the signal to be detected. When the rf current frequency injected into the STNO corresponds to its resonant frequency, a rectification voltage is created at its terminals. The measurement of this voltage by a simple voltmeter makes possible to determine the rf current presence. The evolution study of the resonance frequency as a function of the STNO radius, the dc current and the magnetic field has highlighted the possibility of choosing the resonant frequency and tuning it with these parameters. From an application point of view, this property is essential for allocating an STNO to a specific frequency to be detected. Furthermore, the STNO nanometric allows us to envisage a network of thousands, even millions of STNOs contained on a chip operating at ambient temperature. However, several problems arise. The STNO sensitivity to an external rf signal must allow to determine the occupancy state of a frequency channel by a simple measurement of the voltage or with a voltage comparator. This requires a voltage variation of ten mV order. The spin diode effect doesn’t allow to achieve such variation. Another effect, measured for the first time at the Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, called magnetic vortex expulsion, is studied. This phenomenon occurs when the vortex core crosses the STNO edges during its spin transfer induced dynamics. Thanks to this effect, the voltage amplitude variation can reach up to 25 mV in the STNOs characterized during this thesis. Moreover, this phenomenon can be tuned. From an application perspective, a network of STNOs must be created in order to allocate an STNO to a specific frequency range and thus cover a broad frequency band.The rf current distribution to all STNOs is therefore a problem to which we have brought a solution. The excitation of the vortex core by a rf field allows us to excite a large number of STNO thanks to an inductive line lithographed above the STNOs. The possibility of expelling the vortex core under these conditions has been demonstrated. We then studied the vortex core dynamics induced by an rf field during the expulsion. A time and frequency domain studies not only provided us detection time information of an rf signal by the STNO but also on its magnetization in the expulsion regime. Moreover, the STNO frequency tuning is possible even when the vortex core is excited by an rf field. Finally, these studies enabled us to implement step by step a proof of concept demonstrating the rf detection feasibility with spintronic nano-oscillators. The various studies of vortex core expulsion combined with a considerable technical work of design and manufacture finally allowed us to converge towards a solution that constitutes a starting point towards the development of a broadband spintronic spectrum occupancy detector, contained on a chip and operating at room temperature.; Les nano-oscillateurs spintroniques présentent des propriétés remarquables en termes de détection radiofréquence. Leurs tailles nanométriques, leur fonctionnement à température ambiante et leurs compatibilité CMOS en font des candidats sérieux pour apporter la fonction d’analyse spectrale instantanée dans des systèmes embarqués. Les travaux de cette thèse portent sur les propriétés de détection des STNOs à base de vortex magnétiques. Un des effets conférant aux STNOs la possibilité de détecter un signal rf est l’effet diode de spin. Une source rf permet de créer le signal à détecter. Lorsque la fréquence du courant rf injecté dans le STNO correspond à sa fréquence de résonance, une tension de rectification est créée à ses bornes. La mesure de cette tension par un simple voltmètre permet alors de déterminer la présence d’un courant rf. L’étude de l’évolution de la fréquence de résonance en fonction du rayon du STNO, du courant dc et du champ magnétique a mis en avant la possibilité de choisir la fréquence de résonance et de l’accorder avec ces paramètres. Dans une perspective applicative, cette propriété est essentielle pour allouer un STNO à une fréquence spécifique à détecter. De plus, la taille nanométrique des STNOs permettent d’envisager un système composé d’un réseau de milliers, voire de millions de STNOs contenues sur une puce fonctionnant à température ambiante. Cependant plusieurs problématiques se posent. La sensibilité du STNOs à un signal rf extérieur doit permettre de déterminer l’état d’occupation d’un canal de fréquence par une simple mesure de la tension ou par un comparateur de tension. Cela nécessite une variation de tension de l’ordre de la dizaine de mV. L’effet diode de spin ne permettant pas d’atteindre de telle variation, un autre effet, mesuré pour la première fois à l’Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, appelé expulsion de vortex magnétique, est étudié. Ce phénomène a lieu quand le cœur de vortex franchit les bords du STNO lors de sa dynamique induite par transfert de spin. Grâce à cet effet, l’amplitude de la variation de tension peut atteindre jusqu’à 25 mV dans les STNOs caractérisés dans le cadre de nos travaux. De plus, ce phénomène est également accordable en fréquence. Dans une perspective applicative, un réseau de STNO doit être crée afin d’allouer un STNO à une gamme de fréquence spécifique et ainsi couvrir une large bande de fréquence. La répartition du courant rf vers tous les STNOs est donc une problématique à laquelle nous avons apporté une solution. L’excitation du cœur de vortex par un champ rf nous permet en effet d’exciter un grand nombre de STNO grâce à une ligne inductive lithographiée au-dessus des STNOs. La possibilité d’expulser le cœur de vortex, dans ces conditions, a été démontré. Nous avons alors étudié la dynamique du cœur de vortex induite par un champ rf lors de l’expulsion. Ces études temporelles et fréquentielles nous ont non seulement apporté des informations sur le temps de détection d’un signal rf par le STNO mais aussi sur son aimantation dans le régime d’expulsion. De plus, l’accord en fréquence du STNO est possible même lors de l’excitation du cœur de vortex par un champ rf. Enfin, ces études nous ont permis de mettre en place, étape après étape une preuve de concept démontrant la faisabilité de la détection rf avec des nano-oscillateurs spintronique. Les différentes études du phénomène d’expulsion du cœur de vortex alliées à un travail technique de conception et de fabrication considérable a permis de converger vers une solution qui constitue un point de départ vers le développement d’un détecteur d’occupation de spectre spintronique large bande, tenant sur une puce et fonctionnant à température ambiante.

Spintronic nano-oscillators have remarkable properties in terms of radio frequency detection. Their nanoscale sizes, room temperature operation, and CMOS compatibility make them serious candidates for providing instantaneous spectral analysis in embedded systems. This thesis concerns the detection properties of magnetic vortex-based STNOs. One of the effects conferring on STNOs the possibility of detecting a rf signal is the spin diode effect. An rf source is used to create the signal to be detected. When the rf current frequency injected into the STNO corresponds to its resonant frequency, a rectification voltage is created at its terminals. The measurement of this voltage by a simple voltmeter makes possible to determine the rf current presence. The evolution study of the resonance frequency as a function of the STNO radius, the dc current and the magnetic field has highlighted the possibility of choosing the resonant frequency and tuning it with these parameters. From an application point of view, this property is essential for allocating an STNO to a specific frequency to be detected. Furthermore, the STNO nanometric allows us to envisage a network of thousands, even millions of STNOs contained on a chip operating at ambient temperature. However, several problems arise. The STNO sensitivity to an external rf signal must allow to determine the occupancy state of a frequency channel by a simple measurement of the voltage or with a voltage comparator. This requires a voltage variation of ten mV order. The spin diode effect doesn’t allow to achieve such variation. Another effect, measured for the first time at the Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, called magnetic vortex expulsion, is studied. This phenomenon occurs when the vortex core crosses the STNO edges during its spin transfer induced dynamics. Thanks to this effect, the voltage amplitude variation can reach up to 25 mV in the STNOs characterized during this thesis. Moreover, this phenomenon can be tuned. From an application perspective, a network of STNOs must be created in order to allocate an STNO to a specific frequency range and thus cover a broad frequency band.The rf current distribution to all STNOs is therefore a problem to which we have brought a solution. The excitation of the vortex core by a rf field allows us to excite a large number of STNO thanks to an inductive line lithographed above the STNOs. The possibility of expelling the vortex core under these conditions has been demonstrated. We then studied the vortex core dynamics induced by an rf field during the expulsion. A time and frequency domain studies not only provided us detection time information of an rf signal by the STNO but also on its magnetization in the expulsion regime. Moreover, the STNO frequency tuning is possible even when the vortex core is excited by an rf field. Finally, these studies enabled us to implement step by step a proof of concept demonstrating the rf detection feasibility with spintronic nano-oscillators. The various studies of vortex core expulsion combined with a considerable technical work of design and manufacture finally allowed us to converge towards a solution that constitutes a starting point towards the development of a broadband spintronic spectrum occupancy detector, contained on a chip and operating at room temperature.; Les nano-oscillateurs spintroniques présentent des propriétés remarquables en termes de détection radiofréquence. Leurs tailles nanométriques, leur fonctionnement à température ambiante et leurs compatibilité CMOS en font des candidats sérieux pour apporter la fonction d’analyse spectrale instantanée dans des systèmes embarqués. Les travaux de cette thèse portent sur les propriétés de détection des STNOs à base de vortex magnétiques. Un des effets conférant aux STNOs la possibilité de détecter un signal rf est l’effet diode de spin. Une source rf permet de créer le signal à détecter. Lorsque la fréquence du courant rf injecté dans le STNO correspond à sa fréquence de résonance, une tension de rectification est créée à ses bornes. La mesure de cette tension par un simple voltmètre permet alors de déterminer la présence d’un courant rf. L’étude de l’évolution de la fréquence de résonance en fonction du rayon du STNO, du courant dc et du champ magnétique a mis en avant la possibilité de choisir la fréquence de résonance et de l’accorder avec ces paramètres. Dans une perspective applicative, cette propriété est essentielle pour allouer un STNO à une fréquence spécifique à détecter. De plus, la taille nanométrique des STNOs permettent d’envisager un système composé d’un réseau de milliers, voire de millions de STNOs contenues sur une puce fonctionnant à température ambiante. Cependant plusieurs problématiques se posent. La sensibilité du STNOs à un signal rf extérieur doit permettre de déterminer l’état d’occupation d’un canal de fréquence par une simple mesure de la tension ou par un comparateur de tension. Cela nécessite une variation de tension de l’ordre de la dizaine de mV. L’effet diode de spin ne permettant pas d’atteindre de telle variation, un autre effet, mesuré pour la première fois à l’Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, appelé expulsion de vortex magnétique, est étudié. Ce phénomène a lieu quand le cœur de vortex franchit les bords du STNO lors de sa dynamique induite par transfert de spin. Grâce à cet effet, l’amplitude de la variation de tension peut atteindre jusqu’à 25 mV dans les STNOs caractérisés dans le cadre de nos travaux. De plus, ce phénomène est également accordable en fréquence. Dans une perspective applicative, un réseau de STNO doit être crée afin d’allouer un STNO à une gamme de fréquence spécifique et ainsi couvrir une large bande de fréquence. La répartition du courant rf vers tous les STNOs est donc une problématique à laquelle nous avons apporté une solution. L’excitation du cœur de vortex par un champ rf nous permet en effet d’exciter un grand nombre de STNO grâce à une ligne inductive lithographiée au-dessus des STNOs. La possibilité d’expulser le cœur de vortex, dans ces conditions, a été démontré. Nous avons alors étudié la dynamique du cœur de vortex induite par un champ rf lors de l’expulsion. Ces études temporelles et fréquentielles nous ont non seulement apporté des informations sur le temps de détection d’un signal rf par le STNO mais aussi sur son aimantation dans le régime d’expulsion. De plus, l’accord en fréquence du STNO est possible même lors de l’excitation du cœur de vortex par un champ rf. Enfin, ces études nous ont permis de mettre en place, étape après étape une preuve de concept démontrant la faisabilité de la détection rf avec des nano-oscillateurs spintronique. Les différentes études du phénomène d’expulsion du cœur de vortex alliées à un travail technique de conception et de fabrication considérable a permis de converger vers une solution qui constitue un point de départ vers le développement d’un détecteur d’occupation de spectre spintronique large bande, tenant sur une puce et fonctionnant à température ambiante.

Liver metastases complicate the progression of 50% of colorectal cancers (CRC). More than half of the patients have recurrent remissions with occult metastases for which surgery can be performed in less than 20% of cases. Radiofrequency ablation (RFA) induces a T lymphocyte response that is not observed after surgery alone. Combined immunotherapy with RFA may potentiate this effect leading to a distant tumor response. We propose an approach that combines RFA with thermoreversible hydrogel releasing immunomodulatory agents (GMCSF and BCG) at the treatment site.First, we focused on the selection and characterization of the optimal hydrogel formulation by physicochemical techniques. The properties of the hydrogel were studied by rheology and mucoadhesion tests were set up. The residence time of the hydrogel and the protein in the tumor zone was demonstrated by optical imaging. In addition, the release kinetics and integrity of the encapsulated GMCSF were determined. Then, we demonstrated the effectiveness of the combination of RFA with the local deposition of the immunomodulatory hydrogel on a mouse model of colorectal cancer. Indeed, we observed improved survival of animals and complete regression of distant tumors the complete treatment group. This response is characterized by a high level of pro-inflammatory cytokine secreted by CD4 and TCD8 T cells and an increase Lymphocytes infiltrating tumors. The immune escape of large lesions was reversed by association with anti-PD1 immunotherapy Indeed, immunotherapy in the treatment of metastatic colorectal cancer has limited efficacy in patients. Our work has demonstrated the effectiveness of local immunomodulation in improving immune responses in colorectal cancer. These results make it possible to reconsider the use of immunotherapy in patients with non-MSI metastatic CRC.; Les métastases hépatiques compliquent l'évolution de 50% des cancers colorectaux (CCR). Plus de la moitié des patients présentent une récidive à distance avec métastases occultes pour lesquelles une chirurgie peut être réalisée dans moins de 20% des cas. L'ablation par radiofréquence (RFA) induit une réponse lymphocytaire T qui n'est pas évaluée après une intervention chirurgicale seule. L'immunothérapie combinée à la RFA pourrait potentialiser cet effet conduisant à une réponse tumorale à distance. Nous proposons une approche qui combine la RFA avec hydrogel thermoreversible libérant des agents immunomodulateurs (GMCSF et BCG) sur le site du traitementPremièrement, nous nous sommes intéressés à la sélection et à la caractérisation de la formulation optimale d’hydrogel par des techniques physicochimiques. Les propriétés de l'hydrogel ont été étudiées par rhéologie et des tests de muco-adhésion ont été mis en place. Le temps de résidence de l'hydrogel et de la protéine dans la zone tumorale a été démontré par imagerie optique. De plus, la cinétique de libération et l'intégrité du GMCSF encapsulé ont été déterminées. Ensuite, nous avons démontré l’efficacité de l’association de la RFA avec le dépôt local de l’hydrogel immunomodulatuer sur un modèle murin de cancer colorectal. En effet, nous avons observé une survie améliorée des animaux et régression complète des tumeurs distantes chez les animaux traités par la combinaison complète. Cette réponse est caractérisée par un niveau élevé de sécrétion de cytokines pro-inflammatoires par les cellules T CD4 et TCD8 et une augmentation de l’infiltrat lymphocytaire dans les tumeurs. Ceci a permis d'envisager une association avec l'immunothérapie anti-PD1 dans le traitement de macrométastases échappant au traitement combiné RFA avec l’hydrogel immunomodulateur. En effet, l’immunothérapie dans le traitement du cancer colorectal métastatique présente une efficacité limitée chez les patients. Notre travail propose a démontré que l’efficacité de l’immunomodulation locale dans l’amélioration des réponses immunitaires dans le cancer colorectal. Ces résultats permettent de reconsidérer l’utilisation de l’immunothérapie chez les patients atteints de CCR métastatique non MSI.

ITST 2018, 16th International Conference on Intelligent Transport Systems Telecommunications, Lisbonne, PORTUGAL, 15-/10/2018 - 17/10/2018; The introduction of the GNSS positioning technology into the evolution of ERTMS/ETCS is based on the concept of virtual balise to minimize the impact onto existing ERTMS solutions. The detection of virtual balises is foreseen by using GNSS in combination with odometry information. However, the presence of local GNSS threats (e.g, multipath, NLOS or interference) may lead to unbounded errors in the pseudorange measurement that cannot be corrected by local or wide-area augmentation systems, and will lead ultimately to an error in the virtual balise position that cannot be bounded with the required integrity. In order to a priori prevent the risk of this hazardous situation, virtual balises must be logically located in areas where there are not local threats that may lead a Virtual Balise Transmission System on board the train to dynamically estimate unbounded virtual balise position errors. This paper summarizes the initial work performed in the H2020 GSA Project ERSAT-GGC with respect to the different techniques that can be used to detect local GNSS threats and that can support a later classification of railway areas as suitable or not suitable for placing virtual balises.

Facet joint (FJ) syndrome is accounting for 27-40% of low back pain (LBP) ans is a major socio-economic burden. Physical examination has limited or no diagnostic validity and radiological investigations, provide poor correlations between clinical symptoms and degenerative spinal changes. FJ local anesthesia and steroids infiltrations, are useful for diagnosis and treatment. FJ neurolysis may be proposed in case of a block effect, with significant pain relief. The present study was conducted to compare short and mid term (15 days and one month) efficacy of Pericpsular (PC) and Medial branch (MB) infiltrations on pain relief. PC infiltrations provide a higher short and mid term efficacy than MB infiltrations on a numerical pain scale. Otherwise, we report similar efficacy in both groups for block test. The target of an infiltration should therefore be decided depending on the goal of the procedure. On one hand, MB infiltrations are still the best approach in the ability to select patients for neurolysis. On the other hand, PC infiltrations allow a better midterm pain relief and should be used in low back pain management. The role of the radiologist is critical to manage low back pain diagnosis and treatment and radiologists’ should master facet joint pain management, from diagnosis, given by high performance imaging modalities, to interventional procedure. The radiologist should therefore play an active role in the difficult task of alleviating patients from chronic low back pain of facet join origin.; Le syndrome facettaire (SF) représente 27 à 40% des lombalgies chroniques et constitue un enjeu socio-économique majeur. L’examen clinique est peu contributif et il existe une faible corrélation radio-clinique. Les infiltrations présentent un double intérêt : thérapeutique lorsque réalisées avec des corticoïdes, et diagnostique, lorsque réalisées à l’aide d’anesthésiants locaux. Une réduction significative et immédiate de la douleur permet d’affirmer le diagnostic de SF et de proposer une neurolyse. Nous avons réalisé une étude rétrospective sur 90 patients comparant l’efficacité à court et moyen terme, de deux sites d’infiltrations: péri-capsulaire (PC) et de la branche médiale postérieure (MB). L’effet de bloc était équivalent dans les deux groupes. A 15J et 1 mois, l’efficacité était supérieure dans le groupe PC comparativement au groupe MB sur une échelle numérique. Notre étude montre que le site d’infiltration doit dépendre du projet thérapeutique. Les infiltrations de la branche médiale restent le gold standard dans la sélection des patients avant une neurolyse. Les infiltrations péri-capsulaires permettent un meilleur effet antalgique. Le radiologue apparait au centre de la prise en charge, tant à la phase diagnostique que thérapeutique. L’approche diagnostique doit s’étendre au-delà de la sémiologie radiologique, scannographique ou rémnographique. La maitrise de l’anatomie des articulations postérieures, de leurs innervations, des modifications structurales articulaires et du tableau clinique sont essentielles à la stratégie thérapeutique. Les connaissances radiologiques doivent embrasser l’ensemble de ces aspects pour une prise en charge optimale.

National audience; Pour protéger les travailleurs contre les risques dus aux champs électromagnétiques, la directive européenne 2013/35/UE a défini des valeurs limites d’exposition et des valeurs déclenchant l’action pour les différentes bandes de fréquences.Dans le cas des machines industrielles utilisant généralement des radiofréquences, il est parfois délicat de calculer les valeurs d’exposition des travailleurs dans l’environnement de travail.Le projet de recherche EXTI vise à étudier l’exposition des travailleurs aux champs électromagnétiques RF en milieu industriel et à mettre en place une nouvelle méthode de caractérisation de l’exposition par dosimétrie numérique.

National audience; Pour protéger les travailleurs contre les risques dus aux champs électromagnétiques, la directive européenne 2013/35/UE a défini des valeurs limites d’exposition et des valeurs déclenchant l’action pour les différentes bandes de fréquences.Dans le cas des machines industrielles utilisant généralement des radiofréquences, il est parfois délicat de calculer les valeurs d’exposition des travailleurs dans l’environnement de travail.Le projet de recherche EXTI vise à étudier l’exposition des travailleurs aux champs électromagnétiques RF en milieu industriel et à mettre en place une nouvelle méthode de caractérisation de l’exposition par dosimétrie numérique.

The research project conducted focuses on the optoelectronic and high frequency characterization of black phosphorus. The context of this project is the trend of downscaling and multi-physical coupling seen today in industrial electronics. The characterization carried out is directed for a specific application, the realisation of microwave photoswitch controlled by a laser optical excitation at 1.55 µm. For this purpose, during this PhD a production process of thin and large bi-dimensional layers of black phosphorus has been performed, along with the fabrication of characterization devices, and a discussion to determine suitable appendices for substrate, capping layer and metallization. The technological development is coupled with optical, electronic (DC) and radiofrequency characterizations of the bi-dimensional layers for the determination of inherent black phosphorus properties like the photogenerated carrier lifetime, the material permittivity, the resistivity and the mobility of the carriers. Those parameters are essential to understanding design and simulate high frequency optoelectronic devices on black phosphorus such as the microwave photoswitch controlled at 1.55 µm. The obtained results assert black phosphorus as a promising material for this kind of application. The first performances obtained with the use of bP as an active material for photoconductive switching are very encouraging and open the way for high frequency and high speed applications.; Les dispositifs à base de silicium, industrialisés aujourd’hui pour les systèmes électroniques, atteignent leurs limites en termes de miniaturisation et de performances. La course à l’innovation et à la miniaturisation vise aujourd’hui à dépasser cette limite en intégrant de nouveaux matériaux dans les dispositifs, en couplant d’autres phénomènes physiques de l’optique à l’électronique haute fréquence. Le travail conduit pendant cette thèse porte sur la caractérisation du phosphore noir (bP) pour des applications dans le domaine de l'optoélectronique hyperfréquence avec une application spécifique aux interrupteurs microondes pilotés optiquement à 1,55 µm. La caractérisation du bP passe par le développement de techniques de fabrication de couches bidimensionnels de bP et également par la détermination de l'influence des matériaux annexes utilisés sur les propriétés de la couche. Cela a été couplé à une étude optique pour connaitre la réponse du bP à une excitation laser à 1,55 µm. La détermination de paramètres intrinsèques spécifiques du matériau tels que le temps de vie des photoporteurs, la résistivité et la permittivité a été conduite par l'intermédiaire d'expériences de caractérisation dans le domaine optique, radiofréquence et électronique (DC). Les résultats obtenus confirment l’intérêt du bP pour ce genre d'application et ont permis l'intégration du matériau dans le dispositif hyperfréquence visé. Les résultats obtenus lors de tests préliminaires présentés dans ce mémoire sont très encourageants et ouvre la voie à de nombreuses applications ultra-rapide à haute fréquence.

Thèse présentée sous la forme d'une "thèse article"; Introduction : L'ablation par radiofréquence (RF) pulmonaire est une méthode prometteuse développée au cours des deux dernières décennies avec l'avantage d'une technique mini- invasive et d’une efficacité locale établie. La RF a montré, en termes de contrôle local, des résultats comparables à ceux de la chirurgie dans le traitement des lésions secondaires pulmonaires. Le suivi n'est pas standardisé actuellement. L'évolution en scanner à 1 an est connue et une classification existe : fibrose, cavitation, atélectasie, nodule, régression. L'objectif de notre étude est de décrire l'évolution à long terme du parenchyme pulmonaire après la RF.Méthodes : il s’agit d’une étude monocentrique utilisant la cohorte prospective de notre établissement. Un total de 92 lésions correspondant à 62 patients a été analysés, correspondant aux données disponibles à plus de 3 ans des patients traités entre 2009 et 2013. Les patients ont été pris en charge par plusieurs opérateurs entrainés, toutes les procédures étaient réalisées par guidage tomodensitométrique. La majorité d'entre eux étaient des hommes (55 hommes: 59,8%, âge moyen de 75 ans ± 6,5) avec une prédominance de lésions secondaires d’origine colorectales et sarcomateuses (25% et 35,9% respectivement). Les carcinomes pulmonaires non à petites cellules représentaient 16% des patients.Résultats : le recul concernant la cohorte varie de 3 à 7 ans après la RF, avec une moyenne et une médiane de suivi de 4 ans et 10 mois. La taille moyenne des lésions était de 15,2 cm avec une médiane à 13 cm. La fibrose et le nodule ont été les évolutions les plus courantes dans 50% et 35% respectivement des cas. Les autres types étaient l'atélectasie (6%), la disparition (5%) et la cavitation (7%). La plupart des lésions traitées étaient de taille inférieure à 2 cm (79%). Concernant les tumeurs de plus de 2 cm l’analyse en sous-groupe montre une tendance à une évolution nodulaire plus fréquente. 7 récidives locales ont eu lieu à plus de 3 ans, principalement sur des cicatrices nodulaires (72%) et supérieures à 2 cm (58%). Les courbes d’évolution au cours du temps des cicatrices montrent qu’il n’y a pas de modification significative d’un type de cicatrice vers un autre. Le pourcentage des différentes cicatrices dans la cohorte ne montre pas de différence significative à 3, 4 et 5 ans d'évolution (p = 0,57).Conclusion : les cicatrices de RF se présentent à long terme essentiellement sous forme de fibrose ou nodulaire. Selon les courbes d’évolution, nous faisons l'hypothèse que la cicatrice a pris sa forme définitive après 3 ans de suivi. Concernant les récidives locales, elles sont plus fréquence sur des cicatrices de type nodulaire, ce qui suggère que la surveillance de ce type de cicatrice doit être très attentive à long terme. Une étude prospective concernant les récurrences locales pourrait confirmer cette nouvelle hypothèse.

With an aging population worldwide, more and more persons are at risk of suffering from pathologies which are best diagnosed or monitored with Magnetic Resonance Imaging (MRI): thus, the number of MRI exams is constantly increasing. Moreover, elderly patients being likely to undergo a medical device implantation (such as a pacemaker or a hip prosthesis) the safety of implanted patient in MRI is crucial. The medical imaging technique involves indeed different electromagnetic fields which can interact with a metallic implant and lead to potential hazard for the patient. Even though compatibility guidelines exist today to subject individually medical devices to standardized tests and ensure their harmlessness in an MRI environment, the interactions between multiple medical devices with respect to radiofrequency electromagnetic waves (and to the hazards that may follow) are a complex research area that has to be understood. The aim of this thesis is to study these interactions on different levels: intra-device interactions, inter-devices interactions and interactions between a device and several antennas. A prediction method has been proposed to simplify the study of large range of implants, according to the variations of parameters characterizing the different parts of a prosthesis. Electromagnetic and thermal simulations, associated with experimental measurements in a clinical MRI environment, allowed to highlight a coupling phenomenon between two simplified implants and to introduce a new metric to quantify them. Finally, a multi-antenna study led to some insights to answer the question of the safety of an implanted patient with several antennas, in a configuration similar to a clinical routine exam. Thus, the research work presented in this thesis allowed to assess the interactions with respect to MRI radiofrequency in presence of one or several medical devices and antennas, opening new prospects towards a safe MRI for everyone, Avec une population mondiale vieillissante, de plus en plus de personnes sont à risque de présenter des pathologies pour lesquelles l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est une modalité de choix : ainsi, le nombre d’examens IRM est en constante augmentation. Les patients âgés étant par ailleurs une population davantage susceptible de recevoir une implantation de dispositifs médicaux (tels qu’un pacemaker ou une prothèse de hanche), la sécurité des patients implantés en IRM est primordiale. En effet, cet appareil d’imagerie médicale fait intervenir différents champs électromagnétiques pouvant interagir avec un implant métallique et donner lieu à des risques potentiels pour le patient. Si des normes de compatibilité existent aujourd’hui pour soumettre individuellement les dispositifs médicaux à des tests standardisés et assurer leur innocuité en environnement IRM, les interactions entre multiples dispositifs médicaux vis-à-vis des ondes électromagnétiques radiofréquence (et des dangers qui peuvent en résulter) sont un domaine complexe qu’il est nécessaire de comprendre. L’objet de cette thèse est d’étudier ces interactions sur plusieurs niveaux : interactions intra-dispositif, interactions inter-dispositifs et interactions entre dispositif et plusieurs antennes. Une méthode de prédiction d’échauffement a été proposée pour simplifier l’étude de larges gammes d’implants, suivant les variations de paramètres caractérisant les différentes parties au sein d’une prothèse. Des simulations électromagnétiques et thermiques, associées à des mesures expérimentales dans un environnement IRM clinique, ont permis de mettre en évidence des phénomènes de couplages entre deux implants simplifiés et d’introduire une nouvelle métrique pour les quantifier. Enfin, une étude multi-antennes a fourni des éléments de réponse à la question de la sécurité d’un patient implanté en présence de plusieurs antennes, dans une configuration semblable à celle des examens en routine clinique. Les travaux présentés dans cette thèse ont ainsi permis d’évaluer les interactions vis-à-vis de la radiofréquence de l’IRM en présence d’un ou plusieurs dispositifs médicaux et antennes, ouvrant plusieurs perspectives pour aller vers une IRM sûre pour tous

This thesis has been dedicated to addressing the misbehaviour detection problem in vehicular networks. Specifically, we focus on two major issues in PHY layer and application layer respectively: Radio Frequency (RF) Jamming attacks and Sybil attacks. Specifically, we adopted three different machine learning methods including Distance based clustering, Support Vector Machine (SVM) and k-nearest neighbours (kNN) in Sybil nodes detection. Based on variation between benign vehicles and Sybil nodes in their driving patterns, the non-existent virtual nodes can be detected. For RF jamming attacks, we focused on the design of countermeasure for the control channel jamming issue in vehicular networks, which is of vital importance to the safety of I2V communications. We proposed to adopt the cooperative relaying techniques to address the control channel jamming problem in vehicular networks, which is based on the idea that the vehicles outside of the jamming area can serve as relays to help forward the control channel signal to the victim vehicles through other the jamming-free service channels. Thus, we extended the jamming issues in multi-antenna RSU scenarios, where the RSU can serve multiple groups of vehicles simultaneously using the multi-group multicast beamforming technique. As a solution, we propose a two stage anti-jamming scheme, whereby the vehicles who have successfully decoded the signal received in the first stage will be selected as relays to cooperatively serve the victim vehicles in the second stage using the coordinated beamforming techniques over a jamming-free service channel., Dans cette thèse, nous nous sommes concentrés sur deux problèmes majeurs de la couche PHY et de la couche d'application: les attaques jamming de radiofréquence et les attaques Sybil. En particulier, nous avons adopté trois méthodes différentes de machine learning pour la détection des nœuds Sybil: Distance based clustering, Support Vector Machine (SVM) et k-nearest neighbours (kNN). Basé sur la base de la variation entre les véhicules légitimes et les nœuds Sybil dans leurs formes de conduite, les nœuds virtuels inexistants peuvent être détectés. Pour les attaques jamming de radiofréquence, nous nous sommes concentrés sur la conception de contremesures pour le problème de brouillage du canal de contrôle dans les réseaux véhiculaires, ce qui est d'une importance vitale pour la sécurité des communications I2V. Ainsi, nous avons étendu les problèmes de jamming dans les scénarios RSU multi-antennes, dans lesquels la RSU peut desservir plusieurs groupes de véhicules simultanément à l'aide de la technique de beamforming multi-groupe et multi-cast . En guise de solution, nous proposons un système anti-jamming en deux étapes. Les véhicules qui ont décodé avec succès le signal reçu dans la première étape seront sélectionnés en tant que relais pour desservir en coopération les véhicules victimes dans la deuxième étape en utilisant les techniques coordonnées de beamforming sur une canal de service sans blocage.

Pour protéger les travailleurs contre les risques dus aux champs électromagnétiques, la directive européenne 2013/35/UE a défini des valeurs limites d’exposition et des valeurs déclenchant l’action pour les différentes bandes de fréquences.Dans le cas des machines industrielles utilisant généralement des radiofréquences, il est parfois délicat de calculer les valeurs d’exposition des travailleurs dans l’environnement de travail.Le projet de recherche EXTI vise à étudier l’exposition des travailleurs aux champs électromagnétiques RF en milieu industriel et à mettre en place une nouvelle méthode de caractérisation de l’exposition par dosimétrie numérique.

The research project conducted focuses on the optoelectronic and high frequency characterization of black phosphorus. The context of this project is the trend of downscaling and multi-physical coupling seen today in industrial electronics. The characterization carried out is directed for a specific application, the realisation of microwave photoswitch controlled by a laser optical excitation at 1.55 µm. For this purpose, during this PhD a production process of thin and large bi-dimensional layers of black phosphorus has been performed, along with the fabrication of characterization devices, and a discussion to determine suitable appendices for substrate, capping layer and metallization. The technological development is coupled with optical, electronic (DC) and radiofrequency characterizations of the bi-dimensional layers for the determination of inherent black phosphorus properties like the photogenerated carrier lifetime, the material permittivity, the resistivity and the mobility of the carriers. Those parameters are essential to understanding design and simulate high frequency optoelectronic devices on black phosphorus such as the microwave photoswitch controlled at 1.55 µm. The obtained results assert black phosphorus as a promising material for this kind of application. The first performances obtained with the use of bP as an active material for photoconductive switching are very encouraging and open the way for high frequency and high speed applications., Les dispositifs à base de silicium, industrialisés aujourd’hui pour les systèmes électroniques, atteignent leurs limites en termes de miniaturisation et de performances. La course à l’innovation et à la miniaturisation vise aujourd’hui à dépasser cette limite en intégrant de nouveaux matériaux dans les dispositifs, en couplant d’autres phénomènes physiques de l’optique à l’électronique haute fréquence. Le travail conduit pendant cette thèse porte sur la caractérisation du phosphore noir (bP) pour des applications dans le domaine de l'optoélectronique hyperfréquence avec une application spécifique aux interrupteurs microondes pilotés optiquement à 1,55 µm. La caractérisation du bP passe par le développement de techniques de fabrication de couches bidimensionnels de bP et également par la détermination de l'influence des matériaux annexes utilisés sur les propriétés de la couche. Cela a été couplé à une étude optique pour connaitre la réponse du bP à une excitation laser à 1,55 µm. La détermination de paramètres intrinsèques spécifiques du matériau tels que le temps de vie des photoporteurs, la résistivité et la permittivité a été conduite par l'intermédiaire d'expériences de caractérisation dans le domaine optique, radiofréquence et électronique (DC). Les résultats obtenus confirment l’intérêt du bP pour ce genre d'application et ont permis l'intégration du matériau dans le dispositif hyperfréquence visé. Les résultats obtenus lors de tests préliminaires présentés dans ce mémoire sont très encourageants et ouvre la voie à de nombreuses applications ultra-rapide à haute fréquence.

Nuclear magnetic resonance (NMR) experiments are usually carried out at very high and homogenous magnetic fields. However, portable systems have emerged in recent years at low fields, offering many advantages like easier maintenance and open design that permit us to imagine a variety of coil configurations in order to maximize the homogeneity of the static field B0 and the radio-frequency field B1. The wire winding distribution based on space harmonics suppression (SHS) of the cosine current density distribution offers new possibilities of producing homogenous static fields B0. In this work, an extension of the SHS method, allowing homogeneity enhancement and flexibility of the coil design, is presented. The efficiency of the method is demonstrated through the construction of homogenous magnetic field coils dedicated to a very low magnetic field (8 mT) 1H NMR spectrometer. The performance of these coils in terms of magnetic field intensity and homogeneity as well as self-heating behavior is compliant with in planta experiments for agronomic studies.

Communicating objects are inviting themselves into daily life leading to digitization of the physical world. This explosion of multimedia wireless applications for consumer electronics makes the power consumption a key metric in the design of multi-mode wireless portable devices. Conventional transceivers have fixed performances and are designed to meet high performances in all wireless link conditions. However, most of the time, the channel of communication is not at worst case and these transceivers are therefore over specified. Being aware of the channel link conditions would allow such devices to adapt themselves and to reduce significantly their power consumption. Therefore, the challenge is to propose a QoS (Quality of Service) in terms of communication range, response time as instance, equivalent to industrial modules with a reduced overall power consumption.To address this purpose, this thesis proposes a design strategy for the implementation of adaptive radio-frequency receiver (Rx) modules. Hence the Rx front end achieves the correct QoS for various scenarii of communications with a minimum of power consumption.As a proof of concept, the adaptive approach is demonstrated with the design of a tunable LNA (Low Noise Amplifier). As the first element of the receiver chain, the LNA limits the receiver in terms of sensitivity and is therefore a good candidate to perform reconfiguration. The body biasing of the FD-SOI (Fully Depleted Silicon-On-Insulator) technology is first exploited to reduce the power consumption of a circuit and then as an opportunity to perform circuit tunability., La pénétration importante d’objets communicants dans notre vie quotidienne révèle des défis important quant à leur développement. Notamment l’explosion d'applications multimédia sans fil pour l'électronique grand public fait de la consommation électrique une métrique clef dans la conception des dispositifs portables multimodes sans fil. Les émetteurs-récepteurs conventionnels proposent des performances fixes et sont conçus pour respecter ces hautes performances dans toutes les conditions de communication sans fil. Cependant, la plupart du temps, le canal n'est pas dans le pire cas de communication et ces émetteurs-récepteurs sont donc surdimensionnés. En connaissant l’état du canal en temps réel, de tels dispositifs pourraient s'adapter aux besoins et réduire significativement leur consommation électrique. Le défi consiste à respecter la Qualité de Service , ou Quality of Service (QoS) en anglais, imposée par les différents standards de communication. Afin de rester compétitifs, les émetteurs-récepteurs adaptatifs doivent donc proposer une même QoS que ceux déjà disponibles sur le marché. Ainsi, ni la portée de communication ni le temps de réponse ne peuvent être dégradés.Basé sur ces exigences, cette thèse propose une technique d'adaptation pour la conception d'un récepteur reconfigurable qui fonctionne à la limite des performances nécessaires pour recevoir le signal utile. Ainsi, le récepteur proposé est toujours au minimum de consommation électrique tout en garantissant la bonne QoS. Ceci permet alors de multiplier la durée de vie de sa batterie par un facteur 5.Cette adaptabilité est démontrée ensuite côté circuit par la conception d'un LNA (Amplificateur Faible Bruit) dont les performances sont reconfigurables. En effet, en tant que premier élément de la chaîne de réception, le LNA limite le récepteur en termes de sensibilité. Ces travaux exploitent la technologie FD-SOI (Fully Depleted Silicon-On-Insulator) pour d’une part, réduire la consommation du LNA et d’autre part, ajouter de la reconfigurabilité à ce même circuit.

With an aging population worldwide, more and more persons are at risk of suffering from pathologies which are best diagnosed or monitored with Magnetic Resonance Imaging (MRI): thus, the number of MRI exams is constantly increasing. Moreover, elderly patients being likely to undergo a medical device implantation (such as a pacemaker or a hip prosthesis) the safety of implanted patient in MRI is crucial. The medical imaging technique involves indeed different electromagnetic fields which can interact with a metallic implant and lead to potential hazard for the patient. Even though compatibility guidelines exist today to subject individually medical devices to standardized tests and ensure their harmlessness in an MRI environment, the interactions between multiple medical devices with respect to radiofrequency electromagnetic waves (and to the hazards that may follow) are a complex research area that has to be understood. The aim of this thesis is to study these interactions on different levels: intra-device interactions, inter-devices interactions and interactions between a device and several antennas. A prediction method has been proposed to simplify the study of large range of implants, according to the variations of parameters characterizing the different parts of a prosthesis. Electromagnetic and thermal simulations, associated with experimental measurements in a clinical MRI environment, allowed to highlight a coupling phenomenon between two simplified implants and to introduce a new metric to quantify them. Finally, a multi-antenna study led to some insights to answer the question of the safety of an implanted patient with several antennas, in a configuration similar to a clinical routine exam. Thus, the research work presented in this thesis allowed to assess the interactions with respect to MRI radiofrequency in presence of one or several medical devices and antennas, opening new prospects towards a safe MRI for everyone, Avec une population mondiale vieillissante, de plus en plus de personnes sont à risque de présenter des pathologies pour lesquelles l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est une modalité de choix : ainsi, le nombre d’examens IRM est en constante augmentation. Les patients âgés étant par ailleurs une population davantage susceptible de recevoir une implantation de dispositifs médicaux (tels qu’un pacemaker ou une prothèse de hanche), la sécurité des patients implantés en IRM est primordiale. En effet, cet appareil d’imagerie médicale fait intervenir différents champs électromagnétiques pouvant interagir avec un implant métallique et donner lieu à des risques potentiels pour le patient. Si des normes de compatibilité existent aujourd’hui pour soumettre individuellement les dispositifs médicaux à des tests standardisés et assurer leur innocuité en environnement IRM, les interactions entre multiples dispositifs médicaux vis-à-vis des ondes électromagnétiques radiofréquence (et des dangers qui peuvent en résulter) sont un domaine complexe qu’il est nécessaire de comprendre. L’objet de cette thèse est d’étudier ces interactions sur plusieurs niveaux : interactions intra-dispositif, interactions inter-dispositifs et interactions entre dispositif et plusieurs antennes. Une méthode de prédiction d’échauffement a été proposée pour simplifier l’étude de larges gammes d’implants, suivant les variations de paramètres caractérisant les différentes parties au sein d’une prothèse. Des simulations électromagnétiques et thermiques, associées à des mesures expérimentales dans un environnement IRM clinique, ont permis de mettre en évidence des phénomènes de couplages entre deux implants simplifiés et d’introduire une nouvelle métrique pour les quantifier. Enfin, une étude multi-antennes a fourni des éléments de réponse à la question de la sécurité d’un patient implanté en présence de plusieurs antennes, dans une configuration semblable à celle des examens en routine clinique. Les travaux présentés dans cette thèse ont ainsi permis d’évaluer les interactions vis-à-vis de la radiofréquence de l’IRM en présence d’un ou plusieurs dispositifs médicaux et antennes, ouvrant plusieurs perspectives pour aller vers une IRM sûre pour tous

The recent advancement in MRI systems and the increase of the static magnetic field strength were accompanied by a strong concern about the effect of RF electromagnetic fields on patients. The effect can be increased by the use of conductive elements inside the volume coil as in the case of endoluminal coils used to analyze digestive walls. These coils lead to an increase of the local SAR which is induced by RF electric field in the presence of the coaxial cable connecting the coil to the MR system, resulting in strong local heating. Giving that these coils have the potential to present a real benefit to the patient, it worth to overcome these limitations. Accordingly, the first objective of the thesis is the development of a fully optical endoluminal receiver coil. An optical active detuning system has been developed and characterized. The NMR images show a signal-to-noise ratio distribution similar to that obtained with conventional detuning techniques, thus validating the efficiency of the optical detuning. Concerning the electro-optical conversion and the optical transmission of the NMR signal, experiments were performed to overcome constraints related to the use of waveguide for electro-optical conversion by Pockels effect. Moreover, the importance of monitoring global and local SAR during MRI exams remains a need which is not limited only to the endoluminal coils. The second objective of the thesis is then the experimental validation of an electro-optical probe for real-time measurements of RF electric field. This probe can measure the RF electric field in air and in biological media at 3 T and 4.7 T MRI systems and allows the estimation of the local SAR, Le développement de systèmes IRM à plus haut champ magnétique statique s'est accompagné d'une interrogation légitime concernant l'effet des champs électromagnétiques RF sur les patients. L'effet peut être renforcé par l'introduction d'éléments conducteurs à l'intérieur de la bobine RF comme c'est le cas pour les capteurs endoluminaux utilisés pour l'analyse des parois digestives. Ces capteurs entraînent des risques d'échauffements locaux élevés pour le patient en raison du TAS local induit par le champ électrique RF en présence d'un fil conducteur. Ces capteurs ayant le potentiel de présenter un bénéfice pour le patient, il est nécessaire de s'affranchir de ces limitations. Le premier objectif de la thèse est le développement d'un capteur endoluminal à liaisons optiques. Un dispositif de découplage actif optique a été développé et caractérisé. Les images RMN in vitro montrent une distribution du RSB comparable au découplage classique, validant ainsi l'efficacité du découplage optique. Concernant la transmission optique du signal RMN, des travaux ont été réalisés afin de s'affranchir des contraintes liées à l'utilisation d'un guide d'onde pour la conversion électro-optique par effet Pockels. Le capteur a été rendu plus compact. En revanche, l'importance de contrôler le TAS local dans des conditions expérimentales données demeure un besoin ne s'arrêtant pas à ceux des capteurs endoluminaux. Le second objectif est donc la validation expérimentale d'une sonde électro-optique pour la mesure du champ électrique RF durant un examen IRM. Cette sonde a permis d'effectuer des mesures du champ électrique dans l'air et dans différents milieux biologiques à 3 T et 4,7 T et estimer le TAS local

Purpose: to identify risk factors for local and distant tumor progression after percutaneous ablation of hepatocellular carcinoma (HCC) with a focus on the comparison between microwave (MWA) and monopolar radiofrequency ablation (RFA). Materials and methods: data were reviewed retrospectively from consecutives patients with HCCs in BCLC stage 0 or A or as bridging therapy who underwent RFA or MWA. Factor associated with local and distant progression were identified by using a Cox regression models, after propensity score matching (PSM) to minimize bias. Results: a total of 190 HCC (mean 23mm) in 152 patients (mean 63y-o, 79% male) underwent RFA (n=90) or MWA (n=100). Secondary technical efficacy rate was 97.4%. After a median follow-up of 24.6 months, 43 (23%) HCC showed local progression (median of 13.4 months) and 91 (63%) patients had a distant progression (median of 10.4 months. Cox model after PSM identified treatment by RFA (HR, 2.9; P=0.006), HCC size =30mm (HR, 3.1; P=0.007) and vascular contact (HR, 3.4; P=0.005) as risk factors for local progression. Factors associated with distant progression were a main tumor size =30mm (HR, 2 ; P=0.01), an AFP rate above 100mg/mL (HR, 2.6; p=0.002), and an hepatitis B (HR, 0.5; p=0.05). Conclusion: the rate of local HCC progression was lower after MWA when compared to monopolar radiofrequency ablation, regardless of tumor size and vascular contact. Ablation technique did not influence the risk of distant progression. MWA may be considered as first line treatment of very early or early HCC.; Objectif : identifier les facteurs de risque de progression locale et à distance après ablation percutanée de carcinomes hépatocellulaires (CHC), en comparant la radiofréquence monopolaire (RF) et les microondes (MO). Méthode : les patients traités par RF et MO pour un CHC BCLC 0-A ou en attente de transplantation ont été inclus de 2006 à 2014. Les données démographiques, tumorales, techniques et de suivi ont été recueillies. Les facteurs associés à la progression locale ou à distance ont été identifiés par un modèle de Cox, après appariement par score de propension (ASP). Résultats: 190 CHC (moyenne 23mm) chez 152 patients (âge moyen 63 ans, 79% d’hommes) ont été traités par RF (n=90) ou MO (n=100). Le taux d’efficacité technique secondaire était de 97.4%. Après une médiane de suivi de 25 mois, 43 nodules ont présenté une progression locale (médiane 13,4mois) et 91 patients ont présenté une progression à distance (médiane de 10,4 mois). En analyse multivariée et après ASP, les facteurs associés à la progression locale étaient un traitement par RF (HR=2,9 p=0.006) une taille =30mm (HR=3.1, p=0.007) et un contact vasculaire (HR=3,4 p=0.005). Les facteurs associés à la récidive à distance étaient une taille =30mm (HR=2 p=0.01), un taux d’AFP>100mg/mL (HR=2,6 p=0.0002), et une hépatopathie B (HR=0,5 p=0.05). Conclusion : une ablation par micro-onde est associée à un taux de progression locale du CHC inférieur à la radiofréquence monopolaire, indépendamment de la taille lésionnelle ou d’un contact vasculaire. En revanche, la technique n’influence pas la récidive à distance.

Nowadays, the number of projects aiming at building high intensity proton linear accelerators is increasing thanks to a large field of applications: particles & nuclear physics, spallation sources and some applications in material sciences, biology and nuclear waste reprocessing. All these linear accelerator projects are based on superconducting technology that allows high accelerating gradients in continuous mode. The RF power coupler is one of the main components of the accelerator. It is designed to transmit the radio frequency power from the waveguide at room temperature to the cavity at 4 Kelvin with high reliability. In this thesis, a study of a 704.4MHz power coupler was carried out. The RF, thermal and mechanical behaviors of the coupler were simulated for 50kW full reflection continuous wave. This power coupler could be used as RF injector for MYRRHA elliptical cavities. The fabrication process has been established and two prototypes were build. A study of a 352MHz power coupler was also carried out to fulfill ESS Spoke cavities needs. The obtained design satisfies the specifications and lowers the maximum electric field in the power coupler window compared to existing design. Then a new fabrication process was developed using prestressed ceramic. Brazing operations have halved with this new process. It was shown that the prestressed could enhance the strengths ceramic. The last study in this thesis consisted in validating an extension to progressive waves of 3D simulation software of Multipacting, Musicc3D. The results obtained were favorably compared to the measurements for SPIRAL2 and XFEL power couplers., Les accélérateurs de particules hyperfréquences sont au cœur de projets d’envergure aux visées scientifiques (comme l’European Spallation Source) ou énergétiques (comme le réacteur hybride MYRRHA). Pour ces applications, les cavités résonnantes composant ces accélérateurs doivent atteindre des champs accélérateurs très importants. Elles ont alors besoin d’une grande puissance RF. Le coupleur de puissance doit permettre d’injecter cette puissance dans la cavité tout en garantissant une grande fiabilité. L’étude d’un coupleur à 704,4MHz a été réalisée. Les comportements radiofréquences, thermiques et mécaniques ont été modélisés pour une puissance de 50kW en réflexion toutes phases. Les performances simulées permettent d’envisager son utilisation comme coupleur pour les cavités elliptiques de l’ADS MYRRHA. L’industrialisation d’un tel coupleur a également été étudiée. Cette étude a donné lieu à la fabrication de deux prototypes. L’étude d’un coupleur à 352MHz a également été réalisée afin de répondre aux exigences de la cavité SPOKE ESS. Un nouveau processus d’assemblage, impliquant une méthode de précontrainte de la céramique, sera exposé. Ce processus diminue le nombre d’étapes de fabrication et renforce mécaniquement la fenêtre du coupleur. Cette thèse a également permis la validation de l’extension aux ondes progressives d’un logiciel de simulation 3D du multipactor : Musicc3D. Les simulations et les mesures ont été favorablement comparées pour les coupleurs SPIRAL2 et XFEL.

Un nombre croissant de personnes déclarent souffrir d’hypersensibilité aux champs électromagnétiques et militent pour la reconnaissance de ce trouble. Ce dernier reste cependant mal connu. L’incertitude qui l’entoure touche en particulier sa définition.

Depuis de nombreuses années, les champs électromagnétiques sont largement présents dans notre environnement. Les premières sources artificielles ont été les émetteurs pour la radio et la télévision. Aujourd’hui, les sources de radiofréquences sont nombreuses : téléphonie mobile, téléphones DECT, baby phone, plaques de cuisson à induction, fours micro‐ondes, Wifi. Elles sont souvent de plus faible intensité, mais à proximité immédiate des utilisateurs et notamment des enfants. Le projet "RFExpo-Elfe" vise à caractériser l’exposition aux radiofréquences des enfants de la cohorte de naissance ELFE (Etude Longitudinale Française depuis l’Enfance).

Il est bien connu que l’exposition de longue durée à des contraintes environnementales peut induire une adaptation qui a pour but d’accroître la résistance de l’organisme. Si cela a été démontré pour certaines d’entre elles, aucune étude n’a, jusqu’à présent, porté sur l’adaptation à une exposition prolongée aux ondes radiofréquences (RF). L’objectif principal du projet "EVIREF" était de déterminer si une exposition chronique aux ondes radiofréquences type antenne relais (situation couramment rencontrée dans la population) de faible intensité (n’entraînant pas d’échauffement des tissus) était perçue par l’organisme.

Les expositions aux champs électromagnétiques apparaissent de plus en plus tôt au cours de la vie (lors de l’adolescence, voire dès l’enfance), ce qui suscite des questionnements quant à leurs effets potentiels sur la santé humaine, en particulier sur le cerveau. Le projet de recherche "INFLAREF" visait à tester l’hypothèse d’une interaction entre les radiofréquences et le système nerveux, lorsque celui‐ci se trouve en état de vulnérabilité parce qu’il est en phase de développement ou est exposé à des agents agresseurs.

Caractériser de manière fine l’exposition réelle du public aux ondes électromagnétiques et observer l’impact de nouveaux systèmes communicants ou de leur usage sont des enjeux importants. Le projet DEVIN a mis au point une méthode pour estimer le DAS voie montante à partir de mesures au cours de l’usage quotidien d’une source proche du corps. Cette méthode réussit à se passer d’un dosimètre porté par l’utilisateur en équipant son téléphone d’une sur‐coque et de quelques capteurs miniatures dans ses poches par exemple. Le scénario du smartphone est choisi, car c’est aujourd’hui la source d’exposition au champ électromagnétique (EM) principale pour le grand public.

En matière de santé publique, les effets des radiofréquences (RF) associés à la téléphonie mobile ont suscité des enquêtes épidémiologiques internationales dont les résultats laissent ouvertes de nombreuses questions. En particulier, on ne peut écarter la possibilité d’un niveau de risque différent durant la période infantile ou l’adolescence, sous l’hypothèse d’effets biologiques des RF qui pourraient varier selon le stade de développement du cerveau ou des tissus qui l’enveloppent. De nombreuses études visent à préciser l’effet des signaux liés à la téléphonie mobile sur un système nerveux central (SNC) sain. Par contre, les travaux portant sur des SNC modifiés par des processus pathologiques restent rares. C’est pour apporter des connaissances dans ce domaine que le projet de recherche MICROG-1800 vise à caractériser de nouvelles réponses cellulaires et moléculaires induites par l’exposition du SNC à des signaux GSM, lorsque le SNC est affecté par une réaction inflammatoire.

Le projet "VigiExpo" s’inscrit dans une démarche citoyenne et participative, avec le développement d’une technique de « faible coût », permettant de connaître les niveaux d’exposition de la population aux champs électromagnétiques RF liés aux antennes de téléphonie mobile. En effet, en utilisant un smartphone comme une sonde de surveillance autonome grâce à l’application VigiPhone, on peut avoir accès en temps réel à la puissance reçue d’une antenne relais.

National audience; D’ici 2020, des systèmes sans fil dans la bande de fréquences des 60 GHz, c’est-à-dire dans la gamme des ondes millimétriques (OMM), devrait gagner les foyers et les milieux professionnels. Cependant, on ne peut pas écarter la possibilité que ces nouveaux rayonnements puissent avoir des effets biologiques car les OMM sont utilisées en thérapie. Les OMM correspondent aux fréquences comprises entre 30 GHz et 300 GHz. Comparées aux radiofréquences utilisées en téléphonie mobile, les OMM sont absorbées par les tissus sur une très faible profondeur, donc essentiellement au niveau de la peau. L’objectif principal du projet "OMcell" est d’étudier l’impact potentiel des OMM sur des cultures de cellules présentant un phénotype neuronal.

The research carried out during this thesis aims to develop a lateral positioning system of a vehicle on its lane in order to alert the driver in case of an unintentional lane departure or to provide the lateral position of the vehicle for an autonomous driving system. The system developed is based on a hyperfrequency interaction between a transceiver module embedded in the vehicle and passive transponders integrated in the road. This system operates in the UHF band. Each passive transponder contains an antenna connected to two surface acoustic wave resonators that have a high quality coefficient at their resonant frequency. Each transponder receives the waves emitted by the hyperfrequency module and then retransmits it by adding a specific signature due to the resonators. The hyperfrequency module embedded in the vehicle contains transmitting and receiving antennas as well as a transmission and acquisition chain. It operates around the two center frequencies of the resonators. A received signal processing algorithm was devemoped to determine the lateral distance between the vehicle and the transponders by using the phase of the transponder signal after having extracted it from the received global signal. The system has been tested in an external environment and has an estimated lateral distance error of 4 cm., La recherche menée durant cette thèse a comme objectif de développer un système de positionnement latéral d’un véhicule sur sa voie de circulation afin d’alerter le conducteur en cas de sortie involontaire de sa voie ou de fournir à un système de conduite autonome la position latérale du véhicule. Le système développé est basé sur une interaction de type hyperfréquence entre un module d’émission-réception embarqué dans le véhicule et des transpondeurs passifs intégrés dans la chaussée entre chaque voies de circulation. Ce système fonctionne dans la bande UHF. Les transpondeurs passifs contiennent chacun une antenne connectée à deux résonateurs à onde acoustique de surface ayant des coefficients de qualité élevés à leur fréquence de résonance. Chaque transpondeur reçoit l’onde émise par le module hyperfréquence puis la réémet en lui ajoutant une signature spécifique venant des résonateurs. Le module hyperfréquence embarqué dans le véhicule contient des antennes d’émission et de réception ainsi qu’une chaine de transmission et d’acquisition. Il fonctionne autour des deux fréquences centrales des résonateurs. Un algorithme de traitement du signal reçu permet de déterminer la distance latérale entre le véhicule et les transpondeurs en utilisant les déphasages d’arrivé du signal du transpondeur après l’avoir extrait du signal global reçu. Le système a été expérimenté en milieu extérieur et il présente une erreur d’estimation de la distance latérale d’environ 4cm.

INTRODUCTION: The birth of a child is one of the greatest and more beautiful moment in a woman’s life. Yet, perineal pain after vaginal delivery can disturb it and analgesics solutions have given mitigated results. Radiofrequency, a longstanding technique whose efficiency has for a long time been proven, enables to reduce inflammatory states, the edema and consequently the pain.PURPOSE OF THE STUDY: The main objectives have been to evaluate the radiofrequency treatment on perineal pain of postpartum among woman who had vaginal delivery and suffering perineal lesions; to evaluate the impact of radiofrequency treatment on patients’ convenience.MATERIALS AND METHOD: A prospective monocentric study, exposed/non-exposed type have been realized at Hospital Nord Marseille’s CHU. It has been realized among patients, with vaginal delivery and suffering perineal lesions, admitted in post-partum’s service. 31 exposed patients in total have received radiofrequency treatment; 65 patients have not been exposed.RESULTS: Exposed patients have shown a significant decrease of pain and a clear improvement of their comfort after radiofrequency treatment.CONCLUSION: The study has confirmed the relevance of the implementation of a radiofrequency routine treatment. The positive effects of radiofrequency on both middle and long term and the wound healing will be analyzed in a randomized study in the year 2017.; INTRODUCTION : La naissance d’un enfant est un des plus beaux moments dans la vie d’une femme, pourtant, la douleur périnéale après un accouchement par voie basse peut le perturber. Les moyens antalgiques utilisés sont d’une efficacité mitigée. Le courant haute fréquence (ou radiofréquence), une technique ancienne ayant fait la preuve de son efficacité, permet de diminuer l’inflammation, l’œdème et par conséquence la douleur.OBJECTIF DE L’ÉTUDE : Les principaux objectifs ont été d’évaluer l’efficacité du traitement par haute fréquence sur la douleur périnéale du post-partum chez les femmes ayant accouché par voie basse et présentant des lésions périnéales ; d’apprécier le retentissement du traitement par haute fréquence sur le confort des patientes.MATÉRIELS ET MÉTHODE : Une étude prospective monocentrique de type exposés/non exposés a été réalisée au CHU de l’Hôpital Nord de Marseille. Elle a été réalisée auprès de patientes, ayant accouché par voie basse et présentant des lésions périnéales, hospitalisées en service de suites de couches. Au total, 31 patientes exposées ont bénéficié d’une séance de haute radiofréquence ; 65 patientes non exposéesRÉSULTATS : Les patientes du groupe exposé ont montré une diminution significative de la douleur et une amélioration significative du confort consécutive au traitement par radiofréquence.CONCLUSION : L’étude confirme la pertinence d’une mise en place en routine du traitement par radiofréquence. Les effets de la radiofréquence sur le moyen et long terme, la cicatrisation seront analysés dans une étude randomisée courant 2017.