Dissertations / Theses on the topic 'Applications de santé'

Depuis plusieurs décennies, les polyesters aliphatiques (polycaprolactone (PCL), polylactide (PLA), polyglycolide (PGA)) et leurs copolymères ont été retenus pour des applications médicales grâce à leur biodégradabilité et leur biocompatibilité. Parmi leurs applications médicales, on s’intéresse ici à la délivrance des médicaments par des copolymères amphiphiles et à l’ingénierie tissulaire. Les polyesters aliphatiques souffrent cependant d’une hydrophobie importante et de l’absence de groupes fonctionnels. Pour pallier ces problèmes, plusieurs stratégies demodifications chimiques ont été proposées dans la littérature parmi lesquelles on cite : l’hydrolyse, la modification par plasma, la post-polymérisation alcyne azoture et la modification photochimique thiol-yne. Ces modifications servent à introduire des polymères hydrophiles (ex. le polyéthylène glycol) ou des groupes fonctionnels qui peuvent améliorer la biocompatibilité de polyesters. Dans ce manuscrit, on s’intéresse à la modification de la PCL et du PLA par voie photochimique thiol-yne qui présente l’avantage d’être rapide, versatile, applicable en solution comme en surface et de ne pas nécessiter l’utilisation d’un catalyseur métallique qui peut être nocif pour les applications médicales. Dans une première partie, la modification de la PCL a été faite en solution et des copolymères amphiphiles PCL-g-PEG ont été synthétisés. La stratégie de greffage « grafting to » en deux étapes a été choisie en partant de polymères commerciaux. Une optimisation des conditions de modification par voie anionique de PCL, suivi d’une photoaddition thiol-yne, nous a permis d’obtenir des copolymères avec des balances hydrophiles/hydrophobes contrôlées. L’impact de l’hydrophilie des copolymères sur la formation de nanoobjets, leurs concentrations d’aggrégation critique et leurs tailles a été étudié. L’encapsulation de curcumine comme agent anticancéreux et la cytotoxicité des nanovecteurs envers des cellules cancéreuses ont été vérifiées. Dans un second temps, ces copolymères ont été décorés par un peptide de ciblage et un peptide clivable enzymatiquement en vue de leur utilisation dans des traitements anticancéreux. L’effet biologique de ces copolymères encapsulant des principes actifs est vérifié in vitro sur des cellules cibles exprimant plus ou moins d’intégrines ou de métalloprotéases. Dans une seconde partie, des fibres PLA ont été modifiées en surface par des nanoparticules inorganiques afin de générer des hybrides covalents d’intérêts pour des applications en ingénierie tissulaire. De manière analogue aux modifications en solution, ces hybrides ont été obtenus en deux étapes par modification par voie anionique de nanofibres de PLA, suivi par un greffage covalent de nanoparticules d’oxyde de fer en suivant une stratégie photochimique thiol-yne
For decades, aliphatic polyesters (polycaprolactone (PCL), polylactide (PLA), polyglycolide (PGA)) and their copolymers have been selected for medical applications because of their biodegradability and their biocompatibility. Among their medical applications, we are interested in drug delivery system based on amphiphilic copolymers and tissue engineering. However, aliphatic polyesters suffer from significant hydrophobicity and the absence of functional groups. To overcome these drawbacks, several strategies ofchemical modifications have been reported in literature among which we present: hydrolysis, plasma modification, post polymerization modification by copper catalyzed azide alkyne cycloaddition and thiol-yne post polymerization modification. These modifications have been used to introduce hydrophilic polymers (eg. polyethylene glycol) or functional groups on the polyester chains that can enhance the biodegradability of polyesters. In this manuscript, we are interested in modifying PCL and PLA chains by thiol-yne photochemical route. This method is rapid, versatile, applicable in solution as well as on surface and it does not require the use of a metallic catalyst which can be harmful for medical applications. First, PCL modification was done in solution and amphiphilic copolymers PCL-g-PEG were synthesized. The strategy “grafting to” in two steps has been selected starting from commercial polymers. Conditions optimization of anionic activation, followed by thiol-yne photoaddition, allowed us to obtain copolymers with controlled ratios hydrophilic/hydrophobic. The impact of copolymers hydrophilicity on nanoobjets formulation, critical micelle concentration and sizes was studied. Curcumin encapsulation as an anticancer agent and nanocarriers cytotoxicity towards cancer cells were verified. In addition, these copolymers were then decorated with a targeting peptide and an enzymatically cleavable peptide in the aim of using them in cancer treatment. The biological effect of anticancer loaded copolymer was verified in vitro on target cells expressing more or less integrins or metalloproteases. Second, PLA fibers were modified with inorganic nanoparticles and generate covalent hybrids for purposes in tissue engineering of neuronal cells. Analogously to the solution modification, these hybrids were obtained in two steps by anionic activation of PLA fibers, followed by covalent grafting of iron oxide nanoparticles according to a thiol-yne photochemical strategy

La concurrence par comparaison constitue un mécanisme de réglementation qui repose sur la comparaison des performances de firmes confrontées à des environnements positivement corrélés. La faible diffusion de ce mécanisme dans l'économie contraste avec l'intérêt théorique qu'il suscite. Une plus large diffusion du mécanisme passe par une réflexion sur les moyens de comparer les performances d'entités évoluant dans des environnements hétérogènes. La méthode DEA constitue une réponse pertinente au problème que constitue la comparabilité des firmes. Le potentiel important de la méthode DEA comme méthode de comparaison est illustré dans deux applications originales centrées sur le secteur de la santé. La première vise à estimer l'efficacité d'établissements hospitaliers dans le but d'assigner à chaque établissement une valeur normative du point ISA. La deuxième application originale vise à estimer l'efficacité des dépenses de santé au niveau départemental à l'aide de la méthode DEA
Yardstick competition is a way of regulating several regional monopolies so as to induce a form of competition that weakens individual firms' monopolies of information and hence improves the terms of the trade-off between allocative, productive and distributional efficiency. This is done by making the reward to one firm depend on its performance relative to that of other firms. This promising mechanism is however rarely applied in economics. This phenomenon can be explained by the fact that it is difficult to compare firms whose environments are heterogeneous. The DEA method is very convenient to treat this problem. The important potential of the method as a way of comparison is illustrated by two original contributions centered on health economics. The first one aims at estimating the efficiency of hospitals in order to assign to each of them a budget target. The second one aims at estimating the efficiency of health expenses at the departmental level through the DEA method

Les microsystèmes intégrant des techniques microfluidiques offrent la possibilité de réaliser des analyses biologiques directement sur le site de prélèvement de l’échantillon. Ils ont pour objectifs notamment d’augmenter l’efficacité, la rapidité et l’accessibilité de ces tests. Pour développer efficacement un tel dispositif, un ensemble de critères doit être fixé tels que la limitation du coût, la portabilité, la simplicité d’utilisation et la précision des résultats. Un objectif de cette thèse est également de proposer un nouveau système portable permettant de répondre à un maximum d’applications. Pour cela, il convient d’intégrer et d’automatiser des protocoles biologiques complexes c’est-à-dire nécessitant l’ajout de plusieurs réactifs et des réactions en parallèle. A titre d’exemple, les tests ELISA sont abordés.Pour répondre à cette problématique, une technique innovante utilisant un matériau hyperélastique est combinée à une architecture X-Y. Des chambres étirables, permettant de calibrer et de mélanger des volumes compris entre 1 µL et une centaine de µL, sont ainsi réalisées. Différents protocoles sont intégrés et validés par ordre de complexité croissante dans des cartes microfluidiques en commençant par une gamme de dilution qui est la première étape pour la calibration des protocoles biologiques, puis un test enzymatique et un test ELISA homogène, avant d’aborder le test ELISA hétérogène qui est le protocole visé.Un démonstrateur permettant de piloter les cartes microfluidiques est ensuite présenté. Cette plateforme est générique et compatible avec les cartes microfluidiques développées. Enfin, pour automatiser complétement la mise en œuvre des protocoles, une nouvelle technique d’embarquement de réactifs liquide est proposée
Microsystems utilizing microfluidic techniques offer the possibility to perform point-of-need biological analysis. An objective of these systems is to increase the efficiency, speed and accessibility of these analyses. In order to effectively develop this kind of device, a set of criteria must be established and adhered to. This set should address cost limitations, portability, user-friendliness, and accuracy of the results. Another objective is to propose a new portable system that has the capability to address as many applications as possible. To this end, complex biological assays with multiple steps and multiple reagents must be integrated and automated. ELISA is one such assay being considered.To deal with this issue, an innovative technique employs a hyper-elastic material joined to an X-Y architecture. The resulting chambers are flexible, thus allowing for calibration and mixing on the range of 1 µL to hundreds of µL. Several protocols are integrated and validated in microfluidic chips in order of increasing complexity. To start, a range of dilutions is performed, which is then used to calibrate biological assay. Next, an enzymatic assay and a homogeneous ELISA are integrated. Finally, heterogeneous ELISA, which is the aimed assay, is achieved.We present here a prototype to demonstrate the handling of the microfluidic chip. This platform is versatile and compatible with those that have been previously developed. Additionally, the introduction and integration of liquid reagents is proposed in order to completely automate the protocol

Cette thèse évalue les impacts physiques et les coûts des dommages de la pollution de l'air en France, due à la production de l'électricité, au transport et à l’incinération des déchets. Dans chaque cas, une analyse détaillée de l’émission des polluants, de la dispersion atmosphérique jusqu’à plusieurs milliers de kilomètres de la source et de la quantification des impacts et des dommages par l'utilisation des fonctions dose-réponse (dr) et des prix unitaires sont présentée. Les fonctions dr sont celles recommandées par les experts du projet externe de la ce, sur la base d'une revue de la littérature scientifique des impacts sur la santé, les récoltes et le bâtiment. Les impacts sur la mortalité sont évalués en termes de years of life lost (années de vie perdues ou réduction de l’espérance de vie) plutôt qu'en nombre de décès, en utilisant la fonction de dose-réponse de Pope et al. , 1995 pour la mortalité à long terme. Les résultats de cette thèse indiquent que les coûts de dommages sont importants et très souvent ils sont comparables au prix de l’énergie ! En raison de la nature multiplicative de l'analyse, les intervalles de confiance du résultat sont obtenus utilisant une distribution lognormale. Des calculs des écarts type géométriques pour les différents impacts sont présentés. En dépit des grandes incertitudes les résultats peuvent être utiles pour des décisions concernant des politiques environnementales comme démontré par quelques exemples. Finalement, deux modèles simplifiés pour estimer les dommages de la pollution atmosphérique sont développés. Ces modèles exigent peu de données, sont raisonnablement précis (dans un facteur de 50%), faciles à utiliser et fournissent des résultats typiques utilisables pour la politique environnementale.

La notion de biomarqueurs est définie comme « une caractéristique mesurée objectivement et évaluée comme indicateur de processus biologiques normaux ou pathologiques, ou de réponses pharmacologiques à une intervention thérapeutique ». L'intérêt scientifique pour les biomarqueurs est de plus en plus important. Ils permettent, entre autres,une meilleure compréhension des processus pathologiques et de diagnostiquer, voire pronostiquer ces pathologies. Les études « omiques » telles que la lipidomique jouent un rôle essentiel dans la découverte de nouveaux biomarqueurs. La lipidomique consiste à explorer le lipidome d'un échantillon biologique et à déceler l'impact de la pathologie sur ce dernier. Les lipides constituent une vaste et importante famille de métabolites retrouvés dans toutes les cellules vivantes, dont leur nombre est estimé à plus de 100 000 espèces chez les mammifères. Ils sont impliqués, notamment, dans le stockage d'énergie et la transduction de signal. Mon travail de thèse a reposé sur la réalisation d'approches lipidomiques en LC-MS sur diverses applications en santé telles que le syndrome de déficit immunitaire combiné sévère associé à une alopécie et une dystrophie des ongles, le syndrome du nystagmus infantile et le rejet de greffe rénale. A cette fin, des analyses statistiques multivariées et univariées ont été employées pour déceler des potentiels lipides biomarqueurs
Biomarker was defined as "a characteristic that is objectively measured and evaluated as an indicator of normal biological processes, pathogenic processes, or pharmacological responses to therapeutic intervention". The scientific interest in biomarkers is more and more important. They allow, in particular, to better understand pathogenic processes and to diagnose, even to predict pathologies. "Omics" studies, such as lipidomics, play an essential role in the new biomarkers discovery. Lipidomics consist in exploring biological samples lipidome and in detecting pathogenic impact on this latter. Lipids are a large and important metabolite family found in all living cells. Their quantity is estimated to more than 100,000 species in mammals. They are involved, in particular, in the energy storage and the signal transduction. My PhD thesis involved carrying out lipidomics approaches with LC-MS through various health applications such as severe combined immunodeficiency associated with alopecia syndrome, infantile nystagmus syndrome and renal graft rejection. For this purpose, multivariate and univariate statistical analyses were carried out in order to detect potential lipid biomarkers

Les politiques de réduction des inégalités de santé basées sur une politique de redistribution en matière de revenu ou de réduction des coûts d’accès aux soins pour les plus démunis sont communes à de nombreux pays. Ces politiques sont basées sur le fait qu’il existe une relation entre revenu individuel et état de santé. Cette thèse analyse cette relation à partir de l’enquête ≪ Survey of Health Ageing and Retirement in Europe ≫ qui concerne des Européens âgés de 50 ans et plus. Nous montrons que le revenu individuel est associé de manière positive et concave à la santé (hypothèse de revenu absolu), mais aussi que les inégalités de revenu au sein d’un pays affectent tous les individus de ce pays (version forte de l’hypothèse de l’inégalité des revenus). Les mécanismes sous-jacents de cette hypothèse montrent que pour réduire les inégalités de santé liées aux inégalités de revenu, les gouvernements doivent promouvoir les investissements en capital humain et social. Aussi, les individus sont sensibles au mode de vie suivi par la majorité des personnes. Par la suite, nous implémentons une analyse simultanée de la santé et du revenu à l’aide d’un estimateur du maximum de vraisemblance à information complète. La causalité bidirectionnelle du revenu et de la santé est mise en avant, ainsi que la présence de caractéristiques individuelles inobservables communes à ces derniers. Enfin, sur un exemple concret, celui des politiques de lutte contre le tabagisme, cette thèse analyse simultanément la consommation de tabac, le revenu des individus, et l’aversion au risque. Les résultats mettent en avant l’importance des préférences individuelles dans la décision de fumer. En effet, les fumeurs Européens âgés de 50 ans et plus sont orientés vers le présent, de telles sorts qu’ils ne considèrent pas les effets néfastes du tabac sur la santé ; et sont, soit averse au risque du fait de l’anxiété, ou, aiment le risque puisqu’ils acceptent d’altérer leur santé
In many countries, governments set public policies to reduce health inequalities, based on income redistribution or on reducing the costs associated to the access to care for the poorest individuals. These policies are based on the fact that there is a relationship between individual income and health status. This doctoral dissertation analyses the latter, using the survey ``Survey of Health, Ageing, and Retirement in Europe", which considers Europeans aged 50 and over. We first show that individual income is positively related with health in a concave way (Absolute Income Hypothesis). Results also suggest that income inequalities in a country affect all members in this society (strong version of the Income Inequality Hypothesis). Then, the underlying mechanisms of the latter hypothesis show that to reduce income-related health inequalities, governments should promote investments in human and social capital. Moreover, individuals are sensitive in following the common cultural model of the standard of living. Thereafter, we implement a simultaneous analysis of health and income using a Full Information Maximum Likelihood estimator. This allows to highlight two-way causality of income and health, as well as, the presence of unobserved individual characteristics common to both outcomes. Finally, on a concrete example, the one of public policies against smoking, this doctoral dissertation simultaneously investigates smoking, income, and risk aversion. Results highlight the importance of individual preferences in the smoking decision. Indeed, European smokers aged 50 and over are present-oriented, such that they do not consider the harmful effects of smoking on health; and are, either risk averse because of anxiety, or, risk lover when they agree to take the risk of altering their health

Ce manuscrit présente une méthode d’imagerie quantitative et sans état de référence, de défauts de corrosion d’une plaque mince, exploitant de manière passive un réseau embarqué de capteurs d’ondes élastiques guidées. Les applications visées sont le contrôle santé intégré (SHM) de structures critiques qui amènent de fortes contraintes à la fois d’intrusivité des capteurs et de fiabilité du diagnostic. Une solution prometteuse, permettant de multiplier la densité de points de mesure sans augmenter l’intrusivité du système, est offerte par les réseaux de Bragg sur fibre optique (FBG). Toutefois, contrairement aux transducteurs piézoélectriques (PZT) classiquement employés en SHM, les FBG ne permettent pas d’émettre d’ondes élastiques. L’idée consiste à utiliser des méthodes dites « passives » permettant de retrouver la fonction de Green entre deux capteurs à partir du bruit ambiant, naturellement présent dans la structure, mesuré simultanément entre ces deux capteurs. Nous étudions dans ce manuscrit deux méthodes passives : la corrélation de bruit et le filtre inverse passif. Nous verrons que ce dernier a plus de potentiel lorsqu’il est couplé à l’imagerie par tomographie. Différents algorithmes de tomographie sont évalués par simulation numérique puis lors d’expériences comparatives actives et passives à l’aide d’un réseau de PZT. Afin de rendre la tomographie passive robuste, nous présentons une méthode clé de détection de temps de vol, basée sur une représentation temps-fréquence. Enfin, nous décrivons une première démonstration expérimentale de mesures passives par FBG qui laisse à penser que la tomographie passive par FBG est prometteuse
This manuscript presents a baseline-free quantitative method for the imaging of corrosion flaws present in thin plates. This method only requires an embedded guided waves sensors network in a fully passive way. The field ofapplications are Structural Health Monitoring (SHM) of critical structures with heavy constrains on both sensors intrusiveness and diagnostic reliability. A promising solution allowing to increase the number of measurement points without increasing the intrusiveness of the system is provided by the Fiber Bragg Gratings (FBGs). However, unlike piezoelectric transducers generally used in SHM, the FBGs cannot emit elastic waves. The idea consists in using passive methods in order to retrieve the Green function from elastic diffuse fields - naturally present in structures - measured simultaneously between two sensors. In this manuscript, two passive methods are studied: the ambient noise correlation and the passive inverse filter. It is shown that the latter gives better results when coupled with tomography. Several tomography algorithms are assessed with numerical simulations and then applied to active and passive datasets measured by a PZT network. In order to make passive tomography robust, a time of flight identification method is proposed, based on a time-frequency representation. Finally, a novel experimental demonstration of passive measurements with FBGs only is presented, suggesting high potential for FBGs passive tomography

Le maintien des personnes à domicile est une perspective sérieusement envisagée dans le contexte actuel de vieillissement de la population. Selon les statistiques, près d'un habitant sur trois aurait plus de 60 ans en 2050, contre un sur cinq en 2005. Cependant, les solutions actuelles de téléassistance (bouton alarme sur un collier par exemple) ont montré leurs limites. La thèse consiste à étudier des applications du futur permettant de fournir à une personne maintenue à domicile ou à l’hôpital une meilleure solution alternative fondée sur les réseaux de capteurs, capable de mesurer certains de ses paramètres physiologiques et de transmettre des données importantes aux infirmières ou médecins. Ces applications doivent s’adapter aux besoins médicaux et avoir un coût économique faible. Nous nous sommes focalisés sur des solutions de type réseaux de capteurs qui ont un coût de développement et de mise en œuvre faibles. Ce type de réseaux de capteurs offre de nouveaux services tels que la surveillance médicale et l'amélioration de la sécurité par la propagation d'alertes d'urgence. Cependant, la forte mobilité et le changement rapide de la topologie du réseau présentent un verrou scientifique et social. En outre, l'interférence de différents capteurs augmente la difficulté d'implantation de ce genre de réseaux IEEE 802.15.4. Depuis ces dernières années, plusieurs solutions ont été étudiées, comme nous le verrons dans cette thèse. Nous nous intéressons à la fiabilité de transmission dans cette thèse, car un réseau de capteurs est très limité par la capacité de calcul, de stockage et de transfert. Nous nous interrogeons dans un premier temps sur la meilleure méthode pour la livraison des données. Nous avons sélectionné les protocoles unicast et multicast issus du domaine MANET dans le but de comparer leurs avantages et inconvénients dans le contexte des applications de surveillance médicale. Nous nous sommes intéressés aux mécanismes de mise en place et au renforcement de la route dans chacun des protocoles. Les résultats de cette première étude montrent que les protocoles multicast s’adaptent mieux aux applications, car ils permettent de réduire le nombre de paquets transmis dans le réseau. Même si certains protocoles pourraient amener une meilleure performance (en ce qui concerne le débit utile) que d’autres, aucun protocole ne satisfait une application réelle. Nous travaillons sur l’exploitation d'un réseau hétérogène en distinguant les nœuds forts et les nœuds faibles. Dans ce cadre, nous avons proposé une nouvelle approche, HMR, qui permet de mieux assurer la performance du réseau par rapport aux solutions existantes. Une dernière problématique à étudier dans cette thèse est l’agrégation de données, car les données à transmettre dans le réseau sont souvent périodiquement générées avec des tailles très restreintes (quelques octets, par exemple). Nos études montrent que l’agrégation de données est une bonne solution. Cette thèse a donné lieu à deux publications en conférences internationales avec comité de lecture.

Le contrôle santé des structures (plus connu sous l’acronyme SHM pour Structural Health Monitoring) consisteà intégrer des capteurs dans une structure afin de suivre son état de santé en temps réel tout au long de sa vie.Les travaux de recherche menés dans cette thèse avaient pour objectif de développer une nouvelle approchede SHM pour la détection de corrosion/érosion dans les tuyaux. Ce manuscrit présente une nouvelle méthoded’imagerie quantitative, dite tomographie passive par ondes élastiques guidées, basée sur l’utilisation d’un réseauembarqué de capteurs piézoélectriques (PZT) écoutant et analysant uniquement le bruit élastique ambiant générénaturellement par la circulation de fluide dans des tuyaux. Cette technique passive offre de nombreux atouts pourun système SHM comme une diminution de sa consommation énergétique, un système électronique simplifié etla possibilité de réaliser une inspection lorsque la structure est en fonctionnement. La méthode passive permetaussi d’utiliser des nouveaux capteurs de type réseaux de Bragg sur fibre optique (FBG) qui présentent plusieursavantages par rapport aux capteurs classiques PZT (faible intrusivité, possibilité de multiplexage, résistance auxenvironnements sévères, etc.) mais qui ne sont pas capable d’émettre des ondes. Une première démonstration defaisabilité d’imagerie de corrosion/érosion par FBG est illustrée expérimentalement au travers d’une tomographiehybride dans laquelle l’émission d’ondes est réalisée par PZT et la réception par FBG. Toutes ces études offrent desperspectives prometteuses en vue de l’application de la tomographie passive sur des structures industrielles à l’aided’un système purement FBG. Parmi les principaux résultats présentés dans la thèse, nous montrons que les défautsde corrosion/érosion peuvent être caractérisés par tomographie sur un tube droit sans nécessité de recourir à unétat de référence. Cela est faisable à l’aide d’une nouvelle méthode d’auto-calibration des données développée danscette thèse et utilisée pour réaliser l’imagerie par tomographie. L’absence d’un état de référence rend la méthodetrès fiable et limite les fausses alarmes du système. Finalement, des études préliminaires de tomographie sur desstructures plus complexes comme un tube coudé ont été menées et validées numériquement
Structural Health Monitoring (SHM) consists in embedding sensors into a structure in order to monitor its health inreal time throughout its lifetime. The research works carried out in this thesis aimed at developing a new approachof SHM for the detection of corrosion/erosion in pipes. This manuscript presents a new quantitative imaging method,called passive elastic guided wave tomography, based on the use of an embedded network of piezoelectric sensors(PZT) listening and analyzing only the ambient elastic noise which is naturally generated by the fluid circulation inpipes. This passive method offers many advantages for a SHM system, such as reduction of energy consumption,simplified electronics and ability to perform an inspection while the structure is in operation. In addition, thispassive method makes SHM systems possible to use Fiber Bragg Grating sensors (FBG) which have several advantagesover traditional PZT sensors (low intrusivity, resistance to harsh environments, etc.) but which are not able to emitwaves. A first demonstration of the feasibility of corrosion/erosion imaging by FBG is illustrated experimentallythanks to a result obtained by hybrid tomography in which wave emission is performed by PZT and reception byFBG. All these works offer promising perspectives for the application of passive tomography on industrial structuresusing a pure FBG system. Among the various results presented in this thesis, we also show that corrosion/erosiondefects can be characterized by tomography on a straight pipe without the need for a baseline measurement in apristine state. It is feasible by using a new method of auto-calibration of the data used for tomography. The absenceof baseline measurement makes the method very reliable and avoid false alarms of the system. Finally, preliminarystudies on tomography for more complex structures such as a bended pipe have been realized and validated throughsimulations

Lors de la dernière décennie, l'usage des objets connectés a rapidement évolué pour converger vers le domaine de la santé. Notre travail de thèse porte sur les pratiques d'information et de communication des usagers des applications mobiles de santé. S'il ressort de la littérature (Arruabarrena, 2016; Lupton, 2015a; Mahmood et al., 2019; Vaghefi & Tulu, 2019) que les applications mobiles de santé sont susceptibles d'aider leurs usagers à « autogérer » leur santé, elles ne sont pas assez questionnées du point de vue des mutations sociales (Lupton, 2014a) qu'elles peuvent engendrer dans une société. Ce manque de réflexion suscite des questions d'ordre socioculturel quant à la façon dont les usagers intègrent ces applications mobiles dans leur quotidien.Notre thèse aborde la manière dont les facteurs sociaux combinés à d'autres facteurs, tels que la culture ou le niveau d'éducation, peuvent influencer les pratiques d'information et de communication des usagers dans un contexte aussi particulier que le Maroc. Les Marocains se trouvent entre deux sphères ambivalentes : d'un côté, un contexte conservateur où ils sont censés se conformer aux mœurs et aux normes inhibitrices. De l'autre, le monde des applications mobiles de santé caractérisées par la liberté d'expression, où ils peuvent chercher ou discuter des sujets de santé qui sont tabous dans la société marocaine.Pour comprendre les pratiques d'information et de communication des usagers, nous avons distribué, dans un premier temps, un questionnaire d'enquête, auquel nous avons obtenu 384 réponses. Dans un deuxième temps, nous avons réalisé durant la période 2017 et 2021 des entretiens semi-directifs avec 35 usagers qui laissent entrevoir des pratiques d'information disparates.Notre thèse a un double objectif. Dans un premier temps, il s'agit de comprendre comment les Marocains cherchent et communiquent des informations de santé, à l'aune des contraintes socioculturelles qui leur sont propres. Pour ce faire, nous avons choisi le modèle de Pamela McKenzie (2003) qui permet d'élucider les contraintes de recherches d'informations de santé et comment l'individu peut les contourner. Dans un second temps, il s'agit d'appréhender les représentations des usagers relatives aux applications mobiles de santé et à leur dévoilement de soi au sein de ces applications mobiles.Les résultats de notre enquête font ressortir le fait que le contexte socioculturel marocain dispose de certaines particularités qui peuvent freiner les pratiques d'information et de communication dans le domaine de la santé. Il s'agit d'un pays marqué par un taux élevé d'analphabétisme, par les inégalités du genre et par une vie communautaire basée sur le tabou religieux et le respect des traditions. De ce fait, les pratiques d'information et de communication des usagers peuvent être en conformité ou en décalage avec les normes et les valeurs du contexte où ils vivent
During the last decade, the use of connected objects has rapidly evolved to converge towards the health's field. Our PhD work focuses on the information and communication practices of users of mobile health applications. If it appears from the literature (Arruabarrena, 2016; Lupton, 2015a; Mahmood et al., 2019; Vaghefi & Tulu, 2019) that mobile health applications are likely to help their users to "self-manage" their health, they are not sufficiently questioned from the point of view of the social changes (Lupton, 2014a) that they can generate in a society. This lack of reflection raises socio-cultural questions about how users integrate these mobile apps into their daily lives.Our thesis addresses how social factors combined with other factors, such as culture or level of education, can influence the information and communication practices of users in a particular context like Morocco. Moroccans find themselves between two ambivalent spheres: on the one hand, a conservative context where they are expected to conform to mores and inhibiting norms. On the other, the world of mobile health applications characterized by freedom of expression, where they can search or discuss health topics that are taboo in Moroccan society.To understand the information and communication practices of users, we first distributed a questionnaire, to which we obtained 384 responses. Secondly, during the period 2017 and 2021, we carried out semi-structured interviews with 35 users who glimpse disparate information practices.Our thesis has a double objective. Initially, we want to understand how Moroccans seek and communicate health information, in the light of the socio-cultural constraints that are specific to them. To do so, we have chosen the model of Pamela McKenzie (2003) which enables to elucidate the constraints of seeking health information and how the user can circumvent them. Secondly, we want to apprehend the representations of users relating to mobile health applications and their self-unveiling within these mobile apps.The results of our survey highlight the fact that the Moroccan socio-cultural context has certain particularities that can hinder information and communication practices in the health's field. It is a country marked by a high rate of illiteracy, by gender inequalities and by a community life based on religious taboo and respect for traditions. Consequently, users' information and communication practices may be in conformity or out of step with the norms and values of the context in which they live

Les interactions entre protéines sont un enjeu majeur en recherche. Hautement spécifiques, elles régulent l'organisation cellulaire, ainsi que les réponses aux stimuli extérieurs ; ce sont des cibles idéales des agents thérapeutiques. Diverses techniques d'étude sont disponibles, mais peu d'entre elles permettent d'analyser simultanément plusieurs interactions. L'objectif de ce travail est d'utiliser le double hybride bactérien pour découvrir de nouveaux partenaires de 2 régulateurs de la prolifération tumorale humaine, p21 et STAT3, et en parallèle pour déterminer la fonction de MtSAP1, impliquée dans la germination et la réponse aux stress abiotiques chez Medicago truncatula. L'analyse des partenaires potentiels de l'oncogène STAT3 et de l'inhibiteur p21 suggère l'existence de nouveaux mécanismes moléculaires de la tumorogenèse auxquels participerait STAT3, et permet d'envisager de nouvelles hypothèses quant au rôle de p21. Un nouveau complexe, p21/prohibitine2, est étudié mais sa fonction reste supposée : il pourrait agir comme corégulateur transcriptionnel et/ou réguler la protéolyse de p21. L'étude du gène MtSAP1 et des partenaires d'interactions suggèrent fortement que MtSAP1 serait induit par l'hypoxie : elle jouerait un rôle considérable dans la détoxification et la tolérance de la plante au stress. Ce travail, appuyé par la littérature, met en évidence un lien fonctionnel entre p21, STAT3 et MtSAP1 au cours de l'hypoxie dans les cellules cancéreuses humaines. La confirmation de cette hypothèse permettrait d'approfondir les mécanismes de protection cellulaire face à l'hypoxie, tant au sein des tumeurs humaines que lors de la tolérance de Medicago truncatula.

Le domaine aéronautique connait de nos jours un engouement sans précédent autour de l'avion plus électrique. L'importance du nombre d'équipements électriques est à un tel point que l'amélioration de leur fiabilité devient incontournable. Actuellement, les composants passifs occupent 75 % des éléments électroniques utilisés en avionique dont la moitié correspond à des condensateurs. Ces derniers doivent donc répondre aux exigences environnementales avioniques assez contraignantes. C'est dans ce contexte que nous nous sommes intéressés particulièrement à l'étude des condensateurs à technologie film utilisant le polypropylène ou le polyester comme diélectrique. Afin de mieux comprendre le comportement fréquentiel de cette technologie, deux modèles fins de condensateurs films ont été développés, permettant ainsi de suivre les évolutions de leurs grandeurs électriques dans des conditions cohérentes avec l'application. Dans un deuxième temps, l'effet des contraintes en tension et en température constantes a été étudié sous la forme de facteurs d'accélération du vieillissement. Cela a été établi par l'intermédiaire de plusieurs essais, permettant d'établir les lois d'évolutions temporelles des paramètres électriques des condensateurs. Comme ces contraintes constantes ne sont pas toujours représentatives des conditions réelles d'utilisation, les cinétiques de dégradation ont été comparées à celles où les condensateurs sont sollicités par de fortes ondulations de courant, seules ou associées à une tension continue. Enfin, la dernière partie de notre travail expose l'utilisation des données expérimentales issues des essais de vieillissement dans un objectif de diagnostic en ligne. Les techniques utilisées assurent l'analyse de la dégradation de ces composants, étape essentielle dans la prédiction de l'état de santé des condensateurs en ligne

Les modèles de régressions à inflation de zéros constituent un outil très puissant pour l’analyse de données de comptage avec excès de zéros, émanant de divers domaines tels que l’épidémiologie, l’économie de la santé ou encore l’écologie. Cependant, l’étude théorique dans ces modèles attire encore peu d’attention. Ce manuscrit s’intéresse au problème de l’inférence dans des modèles de comptage à inflation de zéro.Dans un premier temps, nous revenons sur la question de l’estimateur du maximum de vraisemblance dans le modèle binomial à inflation de zéro. D’abord nous montrons l’existence de l’estimateur du maximum de vraisemblance des paramètres dans ce modèle. Ensuite, nous démontrons la consistance de cet estimateur, et nous établissons sa normalité asymptotique. Puis, une étude de simulation exhaustive sur des tailles finies d’échantillons est menée pour évaluer la cohérence de nos résultats. Et pour finir, une application sur des données réelles d’économie de la santé a été conduite.Dans un deuxième temps, nous proposons un nouveau modèle statistique d’analyse de la consommation de soins médicaux. Ce modèle permet, entre autres, d’identifier les causes du non-recours aux soins médicaux. Nous avons étudié rigoureusement les propriétés mathématiques du modèle. Ensuite nous avons mené une étude numérique approfondie à l’aide de simulations informatiques et enfin, nous l’avons appliqué à l’analyse d’une base de données recensant la consommation de soins de plusieurs milliers de patients aux USA.Un dernier aspect de ces travaux de thèse a été de s’intéresser au problème de l’inférence dans le modèle binomial à inflation de zéro dans un contexte de données manquantes sur les covariables. Dans ce cas nous proposons la méthode de pondération par l’inverse des probabilités de sélection pour estimer les paramètres du modèle. Ensuite, nous établissons la consistance et la normalité asymptotique de l’estimateur proposé. Enfin, une étude de simulation sur plusieurs échantillons de tailles finies est conduite pour évaluer le comportement de l’estimateur
The zero-inflated regression models are a very powerful tool for the analysis of counting data with excess zeros from various areas such as epidemiology, health economics or ecology. However, the theoretical study in these models attracts little attention. This manuscript is interested in the problem of inference in zero-inflated count models.At first, we return to the question of the maximum likelihood estimator in the zero-inflated binomial model. First we show the existence of the maximum likelihood estimator of the parameters in this model. Then, we demonstrate the consistency of this estimator, and let us establish its asymptotic normality. Then, a comprehensive simulation study finite sample sizes are conducted to evaluate the consistency of our results. Finally, an application on real health economics data has been conduct.In a second time, we propose a new statistical analysis model of the consumption of medical care. This model allows, among other things, to identify the causes of the non-use of medical care. We have studied rigorously the mathematical properties of the model. Then, we carried out an exhaustive numerical study using computer simulations and finally applied to the analysis of a database on health care several thousand patients in the USA.A final aspect of this work was to focus on the problem of inference in the zero inflation binomial model in the context of missing covariate data. In this case we propose the weighting method by the inverse of the selection probabilities to estimate the parameters of the model. Then, we establish the consistency and asymptotic normality of the estimator offers. Finally, a simulation study on several samples of finite sizes is conducted to evaluate the behavior of the estimator

L'objectif général de cette thèse est d'une part de rendre compte du traitement économétrique des phénomènes de causalité en sciences sociales et d'autre part de proposer des applications à l'étude de la causalité entre la santé et l’emploi du travail, à l’étude des décisions de retraite anticipée en relation avec la santé, la richesse et les préférences pour le futur.Pour l’analyse de la causalité santé-emploi, deux approches sont utilisées dans le cadre d’une analyse ex-post. L’approche paramétrique qui consiste en l’estimation d’un probit bivarié en panel qui inclut les valeurs retardées des variables expliquées parmi les explicatives afin de mesurer la causalité au sens de Granger entre les deux phénomènes. Le problème d’endogénéité est ainsi résolu. Les conditions initiales sont prises en compte via des équations spécifiques. Les effets individuels rendent compte de l’hétorogénéité individuelle dans l’analyse de la causalité. La seconde approche est non paramétrique et basée sur la mesure de causalité de Kullback. Elle permet de mesurer la dynamique des relations de causalité ainsi que ses déterminants.Quant à l’analyse de la décision de retraite anticipée, elle est faite grâce à un modèle structurel dynamique. Ce modèle intègre des fonctions de production et de consommation de stock de santé ainsi qu’une fonction d’utilité inter temporelle. Les conditions d’équilibre de ce modèle permettent de prédire les probabilités de retraite anticipée
The main objective of this thesis is to investigate on the econometric treatment of causality in social sciences and to provide some applications on the establishment of causality between health condition and job status, and on the early retirement decision based on health, estate and preferences for future.To analyze the causality between health and job statuses, two approaches are used in the ex-post framework. The parametric approach involves estimating a bivariate probit panel model that includes lagged values of the dependent variables as explanatory to measure Granger causality. Thus, the problem of endogeneity is accounted for. The initial conditions are accounted for by introducing specific equations. Individual effects allow dealing with individual heterogeneity. The second approach is a nonparametric one and is based on the Kullback causality measures. This approach allows measuring the dynamic of the causal links and its determinants.For analyzing the early retirement decision, we use a dynamic structural model. This model deals with health stock production and consumption functions, and with an inter temporal utility function. The first order conditions of the model allow predicting the probabilities of early retirement

Dans le cadre du projet européen AERONEWS pour le développement de méthodes de Contrôle Non Destructif, des structures aéronautiques complexes fissurées sont analysées par spectroscopie ultrasonore d'ondes élastiques des propriétés non linéaires classique et non classique. Le coefficient non linéaire est mesuré dans des échantillons homogènes bi-couches par modulation de phase calibrée en contact. Une approche phénoménologique du comportement hystérétique d'un matériau fissuré est réalisée avec l'espace de Preizach-Mayergoysz. Un algorithme numérique pseudo-spectral 3D, utilisant les notations de Kelvin, valide les méthodes de localisation de défaut, NEWS-TR et TR-NEWS, combinant le retournement temporel acoustique avec le traitement non linéaire des signaux. La signature non linéaire est extraite avec l'inversion d'impulsion ultrasonore. Une instrumentation est créée pour adapter expérimentalement ces méthodes de détection de défaut.

Les récentes évolutions dans les technologies de l'information et de la communication, avec le développement de l'Internet, conduisent à l'explosion des volumes des sources de données. Des nouveaux besoins en recherche d'information émergent pour traiter l'information en relation aux contextes d'utilisation, augmenter la pertinence des réponses et l'usabilité des résultats produits, ainsi que les possibles corrélations entre sources de données, en rendant transparentes leurs hétérogénéités. Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire apportent des contributions à la conception d'une Nouvelle Approche de Recherche d'Information (NARI) pour la prise de décision. NARI vise à opérer sur des grandes masses de données cataloguées, hétérogènes, qui peuvent être géo référencées. Elle est basée sur des exigences préliminaires de qualité (standardisation, réglementations), exprimées par les utilisateurs, représentées et gérées à l'aide des métadonnées. Ces exigences conduisent à pallier le manque de données ou leur insuffisante qualité, pour produire une information de qualité suffisante par rapport aux besoins décisionnels. En utilisant la perspective des utilisateurs, on identifie et/ou on prépare des sources de données, avant de procéder à l'étape d'intégration des contenus. L'originalité de NARI réside dans la métaphore de l'écart d'impédance (phénomène classique lorsque on cherche à connecter deux systèmes physiques hétérogènes). Cette métaphore, dont R. Jeansoulin est à l'origine, ainsi que l'attention portée au cadre réglementaire, en guident la conception. NARI est structurée par la dimension géographique (prise en compte de divers niveaux de territoires, corrélations entre plusieurs thématiques) : des techniques d'analyse spatiale supportent des tâches de la recherche d'information, réalisées souvent implicitement par les décideurs. Elle s'appuie sur des techniques d'intégration de données (médiation, entrepôts de données), des langages de représentation des connaissances et des technologies et outils relevant du Web sémantique, pour supporter la montée en charge, la généralisation et la robustesse théorique de l'approche. NARI est illustrée sur des exemples relevant de la santé

Ce travail de thèse a été consacré au développement de nouvelles méthodologies de caractérisation des affinités intermoléculaires par le biais de la calorimétrie de titration isotherme (ITC), après validation de systèmes modèles par l'intermédiaire des spectroscopies UV-visible, RMN et de l'électrophorèse capillaire. Nous avons en particulier montré que la mise en place et le couplage d'expériences non conventionnelles avec les protocoles classiques permettait d'améliorer la caractérisation calorimétrique, avec notamment une diminution parfois spectaculaire des incertitudes liées aux paramètres thermodynamiques. Ce potentiel de l'analyse globale d'expériences différenciées a été évalué sur un plan théorique, permettant ainsi la définition et l'optimisation des expériences à mettre en oeuvre en fonction du type de complexe étudié. L'exploitation expérimentale de ces stratégies a également permis l'étude de complexations problématiques sur le plan analytique, dans le cadre de complexes impliquant des molécules telles que les cyclodextrines ou l'albumine, et s'inscrivant dans des applications liés aux domaines de l'environnement et de la santé. Ainsi, nos stratégies ont levé les difficultés liées aux complexes athermiques, aux complexes de faibles affinités, aux équilibres multiples et aux faibles solubilités de l'un ou l'autre des partenaires de la complexation. Enfin, l'évaluation d'un nouveau modèle de traitement thermo-cinétique du thermogramme ITC a été réalisée, accroissant encore le potentiel de cette technique vis-à-vis de la caractérisation des interactions moléculaires
This work was dedicated to the development of new isothermal titration calorimetry (ITC) methodologies for the characterization of intramolecula affinities, after validation of model system via capillary electrophoresis, UV-visible and NMR spectroscopy. We have demonstrated that the coupling of unconventional experiments with the conventional protocols generally improves the calorimetric characterization, with a dramatic decrease of the uncertainties on thermodynamic parameters. The potential of global analysis applied to differentiated experiments was evaluated on a theoretical level, allowing the definition of optimal experiments, depending on the type of studied complex. These strategies also enabled, on a experimental point of view, the study of complexations which cannot be analyzed by conventional approaches, in the case of complexes involving cyclodextrins or albumin. Indeed, our strategies overcomes the difficulties associated with athermic complexes, with complexes of low affinity, with multiple equilibria and with the low solubility of interacting partners. Finally, the evaluation of a new thermo-kinetic treatment of ITC thermograms has been achieved, further increasing the potential of this technique in the characterization of molecular interactions

De nos jours, l'internet des objets (IoT) connaît un intérêt considérable tant de la part du milieu universitaire que de l'industrie. Il a contribué à améliorer la qualité de vie, la croissance des entreprises et l'efficacité dans de multiples domaines. Cependant, l'hétérogénéité des objets qui peuvent être connectés dans de tels environnements, rend difficile leur interopérabilité. En outre, les observations produites par ces objets sont générées avec différents vocabulaires et formats de données. Cette hétérogénéité de technologies dans le monde IoT rend nécessaire l'adoption de solutions génériques à l'échelle mondiale. De plus, elle rend difficile le partage et la réutilisation des données dans d'autres buts que ceux pour lesquels elles ont été initialement mises en place. Dans cette thèse, nous abordons ces défis dans le contexte des applications de santé. Pour cela, nous proposons de transformer les données brutes issues de capteurs en connaissances et en informations en s'appuyant sur les ontologies. Ces connaissances vont être partagées entre les différents composants du système IoT. En ce qui concerne les défis d'hétérogénéité et d'interopérabilité, notre contribution principale est une architecture IoT utilisant des ontologies pour permettre le déploiement d'applications IoT sémantiques. Cette approche permet de partager les observations des capteurs, la contextualisation des données et la réutilisation des connaissances et des informations traitées. Les contributions spécifiques comprennent : * Conception d'une ontologie " Cognitive Semantic Sensor Network ontology (CoSSN) " : Cette ontologie vise à surmonter les défis d'interopérabilité sémantiques introduits par la variété des capteurs potentiellement utilisés. CoSSN permet aussi de modéliser la représentation des connaissances des experts. * Conception et mise en œuvre de SeMoM: SeMoM est une architecture flexible pour l'IoT intégrant l'ontologie CoSSN. Elle s'appuie sur un middleware orienté message (MoM) pour offrir une solution à couplage faible entre les composants du système. Ceux-ci peuvent échanger des données d'observation sémantiques de manière flexible à l'aide du paradigme producteur/consommateur. Du point de vue applicatif, nous sommes intéressés aux applications de santé. Dans ce domaine, les approches spécifiques et les prototypes individuels sont des solutions prédominantes ce qui rend difficile la collaboration entre différentes applications, en particulier dans un cas de patients multi-pathologies. En ce qui concerne ces défis, nous nous sommes intéressés à deux études de cas: 1) la détection du risque de développement des escarres chez les personnes âgées et 2) la détection des activités de la vie quotidienne (ADL) de personnes pour le suivi et l'assistance à domicile : * Nous avons développé des extensions de CoSSN pour décrire chaque concept en lien avec les deux cas d'utilisation. Nous avons également développé des applications spécifiques grâce à SeMoM qui mettent en œuvre des règles de connaissances expertes permettant d'évaluer et de détecter les escarres et les activités. * Nous avons mis en œuvre et évaluer le framework SeMoM en se basant sur deux expérimentations. La première basée sur le déploiement d'un système ciblant la détection des activités ADL dans un laboratoire d'expérimentation pour la santé (le Connected Health Lab). La seconde est basée sur le simulateur d'activités ADLSim développé par l'Université d'Oslo. Ce simulateur a été utilisé pour effectuer des tests de performances de notre solution en générant une quantité massive de données sur les activités d'une personne à domicile
Nowadays, the adoption of the Internet of Things (IoT) has received a considerable interest from both academia and industry. It provides enhancements in quality of life, business growth and efficiency in multiple domains. However, the heterogeneity of the "Things" that can be connected in such environments makes interoperability among them a challenging problem. Moreover, the observations produced by these "Things" are made available with heterogeneous vocabularies and data formats. This heterogeneity prevents generic solutions from being adopted on a global scale and makes difficult to share and reuse data for other purposes than those for which they were originally set up. In this thesis, we address these challenges in the context of healthcare applications considering how we transform raw data to cognitive knowledge and ontology-based information shared between IoT system components. With respect to heterogeneity and integration challenges, our main contribution is an ontology-based IoT architecture allowing the deployment of semantic IoT applications. This approach allows sharing of sensors observations, contextualization of data and reusability of knowledge and processed information. Specific contributions include: * Design of the Cognitive Semantic Sensor Network ontology (CoSSN) ontology: CoSSN aims at overcoming the semantic interoperability challenges introduced by the variety of sensors potentially used. It also aims at describing expert knowledge related to a specific domain. * Design and implementation of SeMoM: SeMoM is a flexible IoT architecture built on top of CoSSN ontology. It relies on a message oriented middleware (MoM) following the publish/subscribe paradigm for a loosely coupled communication between system components that can exchange semantic observation data in a flexible way. From the applicative perspective, we focus on healthcare applications. Indeed, specific approaches and individual prototypes are preeminent solutions in healthcare which straighten the need of an interoperable solution especially for patients with multiple affections. With respect to these challenges, we elaborated two case studies 1) bedsore risk detection and 2) Activities of Daily Living (ADL) detection as follows: * We developed extensions of CoSSN to describe each domain concepts and we developed specific applications through SeMoM implementing expert knowledge rules and assessments of bedsore and human activities. * We implemented and evaluated the SeMoM framework in order to provide a proof of concept of our approach. Two experimentations have been realized for that target. The first is based on a deployment of a system targeting the detection of ADL activities in a real smart platform. The other one is based on ADLSim, a simulator of activities for ambient assisted living that can generate a massive amount of data related to the activities of a monitored person

L'exploration spatiale nous guide plus loin que l’orbite terrestre, avec le retour d’humains sur la Lune et la préparation des missions habitées vers Mars. Plus l’homme s’éloignera de la Terre, plus grand sera le délai de communication entre la Terre et les explorateurs. Ainsi, la télé-opération par un expert, depuis le sol, les équipements présents à bord de vaisseaux orbitant autour de la Terre, tel que l’ISS, ne sera alors plus une option. Il faudra aller vers des équipements autonomes permettant à une personne non spécialiste de pouvoir les utiliser avec efficacité. Ainsi pour faciliter la réalisation d’échographies, lors des missions d’exploration, ce dispositif médical devra être le plus autonome possible, en guidant de façon efficace l’utilisateur dans le positionnement de la sonde d’échographie et dans le réglage de la machine. La méthode proposée dans ces travaux propose une autonomie qui s’acquière en analysant en temps réel les variations de niveaux de gris qui s’apparentent à un organe. Elle utilise l'analyse par niveau de gris des zones d’une image échographique qui s’apparentent à un organe de par leur contraste, leur présence récurrente au cours des images échographiques successives. Puis, la méthode permet de segmenter l’organe identifié en décomposant le problème en 1D afin de détecter le contour. Pour cela, on remonte dans toutes les directions depuis le centre de l’organe pour relever le niveau de gris et détecter des variations brutales de contraste qui permettent de faire la différence entre l’intérieur de l’organe (sombre) et les tissus (clairs). Les résultats sont ensuite affinés pour obtenir un contour en temps réel et ne nécessitant que très peu de ressources de calcul
Medical ultrasound scan is a common and relevant medical imaging process for medical monitoring and research. Non-invasive and low-cost, it also provides real-time images without ionizing radiations. As the space exploration will guide us further away from Earth, to the Moon, Mars and beyond, delay will impact real time interaction (Mars up to 40min delay) and tele operated system will no longer be an option, especially for astronauts medical monitoring and research protocols. Communication delays with the crew will extend, band coverage will rarefy, and lot of other challenges will appear. Furthermore, human physiological response will be a new field of investigation to make sure that astronaut underwent a safe evolution; do not develop any pathology that could affect the mission performances. To facilitate long distance sonography allowing any inexperienced user to perform an organ scan for a later post analysis by a professional, autonomous ultrasounds device, integrating automated detection of targeted organs is the next step. Our method suggests an innovative solution to identify, analyze, and segment organs in ultrasounds scans based on the greyscale study through a 1 dimensional approach. The method consists in analyzing a volume of images captured during volumic scans, identifying the organ, displaying the long and short axis views of it. The method will allow a distant expert sonographer to deliver a reliable medical diagnostic remotely. Our method analyzes, detects and segments organs in ultrasounds scan based on the greyscale variation along a one-dimensional segment in a 3D volume using a common 2D scanning probe

Le concept de mediathique tire son originalite de trois composantes: la production de l'information, la documentation, l'education. L'information elle-meme se presente dans un contexte ou contenu et contenant, images et ecrit sont lies: les methodologies de traitement de l'information doivent prendre en compte l'image comme un support d'information elaboree (au meme titre que l'ecrit) et donc comme un moyen de formation. Un schema directeur, pour le service de sante des armees (france) est propose pour l'elaboration d'un systeme d'information avec des bases de donnees telematiques, des banques d'images accessibles par un reseau d'informatique documentaire

Les polymères sont à l’heure actuelle étudiés dans de nombreux domaines comme la chimie, la biochimie, les nanotechnologies, l'électronique, la médecine ou encore les sciences des matériaux et trouvent des applications dans des domaines comme l’industrie automobile, la chimie fine. L’objectif de cette thèse est de réaliser la fonctionnalisation de polymères et de modifier les propriétés de ces matériaux afin d’envisager des nouvelles applications. Nous nous sommes intéressés à des polymères de la famille des poly(aryle éther) et plus particulièrement au poly(éther éther cétone) (PEEK). Ce polymère est connu pour ses propriétés mécaniques, thermiques, électriques ou encore pour sa résistance aux produits chimiques. Dans le premier chapitre, il est question de la fonctionnalisation des différents polymères de départ par des fonctions chlorures de sulfonyle, acides sulfoniques et sulfonamides. Le second chapitre est consacré à la synthèse et à l’étude électrochimique de nouveaux électrolytes polymériques et à de nouvelles membranes pour d’éventuelles applications dans le domaine des batteries au lithium et au sodium, ainsi que dans le domaine des piles à combustible. Dans un troisième chapitre, la préparation de nouveaux catalyseurs métalliques dérivés d’acides sulfoniques polymériques est discutée. Une étude de l’activité catalytique de ces différents catalyseurs a été réalisée sur la réaction d’acylation de Friedel-Crafts. Le quatrième chapitre est consacré à la préparation de nouveaux matériaux ayant des propriétés optiques intéressantes. Enfin dans un cinquième chapitre, la préparation et l’étude de nouveaux matériaux ayant des propriétés antibactériennes sont exposées
Polymers are now being studied in many fields such as chemistry, biochemistry, nanotechnology, electronics, medicine or material science and have applications in areas such as automotive industry, food industry, fine chemistry. The objective of this thesis is to achieve the functionalization of polymers and modify the properties of these materials in order to consider new applications. We were interested in polymers with the poly(aryl ether) motif, more particularly poly(ether ether ketone) (PEEK). This polymer is known for its mechanical, thermal, electrical properties and for its resistance to chemicals. In the first chapter, we present the functionalization of different polymers by sulfonyl chloride, sulfonic acid and sulfonamide functions. The second chapter is devoted to the synthesis and electrochemical study of novel polymeric electrolytes and new membranes for potential applications in the field of lithium and sodium batteries, as well as in the field of fuel cells. In the third chapter, the preparation of new metal catalysts derived from polymeric sulfonic acids is discussed. A study of the catalytic activity of these different polymeric catalysts was carried out on the Friedel-Crafts acylation reaction. The fourth chapter is devoted to the preparation of new materials with interesting optical properties. Finally, in the fifth chapter, the preparation and the study of new materials with antibacterial properties are reported

La recherche evaluative s'opere sur un materiau particulier: l'information. Les variables qui supportent cette information peuvent etre combinees de multiples facons, ce qui permet d'operer une classification de differents types d'etudes rencontrees. Le meta-modele ainsi constitue est une imbrication de modeles aptes a representer l'ensemble des situations rencontrees en evaluation medicale. Deux applications sont developpees dans cette these afin d'illustrer le concept. L'etude sur la chirurgie ambulatoire est un essai randomise portant sur 161 patientes visant a comparer 2 modes de prise en charge: chirurgie sans hospitalisation et chirurgie classique. Les criteres de l'evaluation sont les couts, les resultats cliniques et la qualite de vie. La modelisation du depistage de l'osteoporose est construite a partir de deux etudes: une etude transversale portant sur 1228 femmes menopausees, visant a reevaluer les facteurs de risque de l'osteoporose post-menopausique en termes de valeurs predictives positives d'une densite osseuse abaissee. Une etude longitudinale portant sur 5400 femmes menopausees et representant un suivi de 11000 personnes-annees: l'objectif de cette etude etant de calculer un gradient de risque fracturaire en fonction de la densite osseuse mesuree par absorptiometrie biphotonique. Les donnees issues de ces 2 etudes sont introduites dans un modele mathematique permettant de simuler un depistage de l'osteoporose post-menopausique par mesure de densite osseuse. Les rapports cout-efficacite, cout benefice etablis concernent la fluorotherapie, l'hormonotherapie et le traitement par diphosphonates

Dans une aviation où la sécurité des vols est au cœur des préoccupations des constructeurs, le contrôle de santé des structures est l'un des nouveaux pôles majeurs de recherche et développement engagé par la communauté aéronautique depuis ces dix dernières années. Un système SHM (structural Heath monitoring) intégré aux structures avioniques (tels que le sont déjà les systèmes de monitoring des moteurs) permettrait de : * rendre l'aviation plus sûre et éviterait certains des accidents aériens ; * réduire les coûts de maintenance ; * alléger, à terme, le poids total car cela permettrait de d'éviter les sur-renforcements structuraux actuels. Le travail développé durant cette thèse, dans le cadre d'un projet industriel, concerne le développement de solutions exploitant l'utilisation de nœuds piezoélectriques au sein de microsystèmes reconfigurables dédiés à la détection de défauts dans des éléments de structure d'avion. L'exploitation de données issues de la génération/capture d'ondes de Lamb ainsi que des techniques se basant sur l'étude de l'impédance électromécanique du capteur ont été développées et étudiées sur différents types de défauts identifiés tels que cracks, corrosion etc... La méthode proposée repose sur la comparaison et l'évolution dans le temps de signatures de réseaux de capteurs utilisant l'effet piezoélectrique et placés sur des éléments choisis de structures avioniques. L'interface capteur-matériau a été spécialement étudiée afin de garantir le couplage le plus efficace possible. Les techniques de " monitoring " ainsi développées ont été testées sur des structures aéronautiques extraites d'ATR72 et des structures sandwichs en matériaux composites. Différentes solutions d'intégration de ces capteurs et nœuds ont été passées en revue et une démarche a été proposée, allant de l'architecture des effecteurs au conditionnement et à la transmission des signaux et informations d'intéret. Une nouvelle vision de l'électronique de détection de défauts, permettant de développer une instrumentation " universelle " de capteurs à travers une combinaison de circuits numériques/analogiques reconfigurables à entrées/sorties versatiles, a été implémentée et testée avec succès.

L'auteur n'a pas fourni de résumé en français
Individuals do not always enact their intentions into behaviours, which may lead to severe outcomes especially in health-related fields. Self-regulation strategies, like cuedependent plans interventions, have shown efficiency to help to counter the intentionbehaviour gap. Yet, no review has been realised recently to bring a qualitative and quantitative analyses of this effect.Firstly, we carried out a qualitative review to evaluate the effectiveness of cuedependent planning intervention to increase health-related behaviours. We included 329 studies with experimental and prospective designs that measured or evaluated the effect of cue-dependent plans (e.g. implementation intention, action planning, coping planning) on health-related behaviours, among general, clinical and student population. The qualitative analysis revealed for instance that implementation intentions were used in majority, even if the if-then format was not systematically adopted. However, we oticed confusion between the terminologies of the plans and the theories. A quantitative review will be realised to evaluate the effect size and the moderators that could magnify or diminish the effects of cuedependent planning interventions on health-related behaviours. Second, we presented two studies that tested the effectiveness of cue-dependent planning interventions on physical activity, which was the most represented health outcome in cue-dependent planning interventions, according to our review. Motivational (mental simulation) and volitional (implementation intention) interventions were combined to promote physical activity participation. The first study, adopting a cluster randomised controlled trial design among students, did not show any significant effect neither of the mental simulation plus implementation intention intervention, nor of the implementation intention intervention compared to the control condition. The second study adopted a more rigorous methodology with a full-factorial randomised controlled design, with a larger sample and objective measures of physical activity (attendance to gym centre). Nevertheless, the study revealed no statistically significant main or interactive effects of the mental simulation and implementation intention conditions on physical activity outcomes. Findings were not in line with previous research that showed effects of cue-dependent plans to promote physical activity. This adds to the necessity of identifying the moderators of these interventions in health behaviours.Thirdly, cue-dependent planning interventions are needed in illness behaviours. In chronic disease, non-adherence to medication is a public health problem that can lead to negative health outcomes. Even if the patients want to take their treatment, they may, for instance, forget it and fail to enact the behaviour. We tested the ability of an intervention adopting implementation intention and coping planning to promote medication adherence. In a randomized controlled trial, outpatients with cardiovascular diseases were randomly allocated to either an implementation intention and coping planning condition, or to a noplanning control condition. Findings revealed no significant effect of the intervention on medication adherence. However, post hoc moderator analyses showed that the beliefs moderated the effect of the intervention, which was effective in patients with lower necessity beliefs compared to those with higher necessity beliefs. The design used in the study did not enable to test the direct an interactive effect on medication adherence, so it would be necessary to replicate these findings with a full factorial design among patients with cardiovascular diseases

Les récentes améliorations des propriétés des batteries lithium-ion, notamment leur cyclabilité et leur capacité spécifique ont permis d’amorcer l’électrification du parc automobile. Avec un retard de quelques années, ce développement génère un gisement important de batteries usagées. En parallèle de leur recyclage, leur réutilisation au sein d’une seconde vie présente un intérêt économique et peut participer à l’intégration d’énergies intermittentes dans un réseau électrique. Dans ce travail de thèse, l’influence de la première vie sur la viabilité de la seconde vie des batteries Li-ion est étudiée. Des mécanismes de dégradation distincts sont générés volontairement, en imposant des protocoles de vieillissements différents à deux types de cellules 18650. Au terme de cette première vie artificielle, différents outils de diagnostics non destructifs (spectroscopie d’impédance, mesures de résistances, analyses de courbe de tension différentielles) sont confrontés à des analyses électrochimiques des électrodes afin d’évaluer leur justesse. Certaines de ces cellules sont ensuite soumises à une seconde vie, un protocole de cyclage en régime réduit dans le cas de cette étude. Indépendamment de la première vie, nous observons que la génération de lithium plating affecte les batteries durant leur seconde vie. Cependant, selon les dégradations engendrées en première vie, la cinétique d’apparition du plating est modifiée. La mesure de la résistance interne des batteries apparait comme un premier outil, simple à mettre en œuvre, de pronostic de leur seconde vie. Selon le type de cellule utilisé et l’application de seconde vie choisie, le régime de charge et la limite de tension maximale devra être en adéquation avec la mesure de résistance interne des cellules usagées. L’importance de l’état de santé des cellules, c’est-à-dire leur capacité résiduelle, apparait aussi importante et des outils d’estimation rapide de celui-ci sont proposés, à partir de mesures de capacité sur des fractions de la courbe de tension des cellules. Enfin, après l’enjeu lié à la longévité de seconde vie, celui de la sécurité de ces batteries est évalué, révélant l’impact délétère du lithium plating et pointant la nécessité d’une gestion thermique efficace
Recent improvements in the properties of lithium-ion batteries, including their cyclability and specific capacity, have enabled the electrification of the vehicle fleet to begin. With few years, this development generates a large stock of used batteries. Along with their recycling, their reuse in a second life is of economic interest and can participate in the integration of intermittent energies into the electrical network. In this thesis work, the influence of the first life on the viability of the second life of Li-ion batteries is studied. Distinct degradation mechanisms are deliberately generated, by imposing different aging protocols on two types of 18650 cells. At the end of this first artificial life, various non-destructive diagnostic tools (impedance spectroscopy, resistance measurements, differential voltage analysis) are subjected to electrochemical characterisations of the electrodes in order to evaluate their accuracy. Some of these cells are then subjected to a second life, a reduced rate cycling protocol in the case of this study. Regardless of the first life, we observe that the generation of lithium plating affects the batteries during their second life. However, depending on the degradation caused in the first life, the kinetics of the appearance of plating are modified. The measurement of the internal resistance of batteries appears to be a first tool, easy-to-implement, for the prognosis of their second life. Depending on the type of cell used and the second life application chosen, the charging rate and the maximum voltage limit must be in line with the internal resistance measurement of the used cells. The importance of the state of health of cells, that is to say their residual capacity, also appears important and tools for rapid estimation of this are proposed, from capacity measurements on fractions of the cell voltage curve. Finally, after the issue of second life longevity, that of the safety of these batteries is assessed, revealing the deleterious impact of lithium plating and pointing out the need for effective thermal management

Un questionnaire adaptatif fournit une mesure valide de la qualité de vie des patients et réduit le nombre d'items à remplir. Cette approche est dépendante des modèles utilisés, basés sur des hypothèses parfois non vérifiables. Nous proposons une approche alternative basée sur les arbres de décision. Cette approche n'est basée sur aucune hypothèse et requiert moins de temps de calcul pour l'administration des items. Nous présentons différentes simulations qui démontrent la pertinence de notre approche. Nous présentons une méthode de classification non supervisée appelée CUBT. CUBT comprend trois étapes pour obtenir une partition optimale d'un jeu de données. La première étape construit un arbre en divisant récursivement le jeu de données. La deuxième étape regroupe les paires de noeuds terminaux de l'arbre. La troisième étape agrège des nœuds terminaux qui ne sont pas issus de la même division. Différentes simulations sont présentés pour comparer CUBT avec d'autres approches. Nous définissons également des heuristiques concernant le choix des paramètres de CUBT. CUBT identifie les variables qui sont actives dans la construction de l'arbre. Cependant, bien que certaines variables peuvent être sans importance, elles peuvent être compétitives pour les variables actives. Il est essentiel de classer les variables en fonction d'un score d'importance pour déterminer leur pertinence dans un modèle donné. Nous présentons une méthode pour mesurer l'importance des variables basée sur CUBT et les divisions binaires compétitives pour définir un score d'importance des variables. Nous analysons l'efficacité et la stabilité de ce nouvel indice, en le comparant à d'autres méthodes
An adaptive test provides a valid measure of quality of life of patients and reduces the number of items to be filled. This approach is dependent on the models used, sometimes based on unverifiable assumptions. We propose an alternative approach based on decision trees. This approach is not based on any assumptions and requires less calculation time for item administration. We present different simulations that demonstrate the relevance of our approach.We present an unsupervised classification method called CUBT. CUBT includes three steps to obtain an optimal partition of a data set. The first step grows a tree by recursively dividing the data set. The second step groups together the pairs of terminal nodes of the tree. The third step aggregates terminal nodes that do not come from the same split. Different simulations are presented to compare CUBT with other approaches. We also define heuristics for the choice of CUBT parameters.CUBT identifies the variables that are active in the construction of the tree. However, although some variables may be irrelevant, they may be competitive for the active variables. It is essential to rank the variables according to an importance score to determine their relevance in a given model. We present a method to measure the importance of variables based on CUBT and competitive binary splis to define a score of variable importance. We analyze the efficiency and stability of this new index, comparing it with other methods

La réalisation d’une performance sportive dans un environnement chaud est un challenge majeur que doivent surmonter les athlètes de haut niveau notamment à l’occasion des Jeux Olympiques d’été. Depuis plusieurs décennies, les scientifiques ont tenté de trouver des solutions innovantes. Parmi les réponses proposées, on distingue aujourd’hui le refroidissement corporel préalable ou consécutif à l’effort (le pré et le post-cooling, respectivement), qui permettrait de minimiser les risques d’hyperthermie et améliorerait la récupération de l’athlète. Cependant, les modalités d’utilisation de ces méthodes et leur efficacité font l’objet de conclusions pour le moins contradictoires en raison notamment des techniques de refroidissement mises en œuvre (refroidissement par immersion, vêtements thermorégulants, brumisation…), de la durée d’application, du type d’exercice réalisé et des conditions environnementales explorées. La préparation des Jeux Olympiques à Pékin, en Août 2008, a été une occasion unique de faire un état de l’art sur les méthodes existantes. Nous avons testé chez des cyclistes de haut niveau l’hypothèse selon laquelle une stratégie de refroidissement utilisant une veste garnie d’accumulateurs thermiques permettrait d’améliorer le confort thermique et la performance lors d’un exercice de type anaérobie (Wingate test) et lors d’une épreuve d’endurance de 20 minutes. L’étude menée sur le test de Wingate ne montre aucun effet significatif du pré-cooling sur le pic de puissance ni sur la puissance moyenne mais permet néanmoins d’améliorer significativement (P < 0,05) l’indice de fatigue des athlètes testés. Sur l’épreuve de 20 minutes, le pré-cooling permet une amélioration significative (P < 0,05) de la puissance moyenne développée, du confort thermique et une baisse significative des températures cutanées et rectales. Une autre étude portant sur l’influence de différents maillots sur les réponses physiologiques et perceptives de coureurs cyclistes a montré qu’un maillot constitué de larges mailles offrait un meilleur confort thermique en diminuant significativement (P < 0,05) la température cutanée, mais sans modifier la perception de l’effort. Les bénéfices observés chez les cyclistes de haut niveau nous ont orientés vers la mise en œuvre d’un protocole similaire appliqué à des personnes atteintes de pathologies affectant la thermorégulation. Ainsi, nous avons débuté un protocole de recherche clinique exploratoire visant à étudier les effets du port d’une veste thermorégulante sur les performances motrices et cognitives de patients atteints de sclérose en plaques. Ce protocole, qui a obtenu l’accord du Comité de Protection des Personnes du Grand Est –II, devrait commencer fin 2012
Abstract: Exercising in the heat and high relative humidity is a major challenge that athletes have to overcome, especially during the summer Olympic Games. For decades, scientists investigated innovative solutions amongst which the body cooling before competing (pre-cooling) or after competing (post-cooling) seemed to be a valuable mean of minimizing hyperthermia threats and increasing the recovery of the athletes. However, contradictory results have been reported concerning body cooling protocols (cold water immersion, cooling vests, water sprays, etc.), exposure time, exercise duration, environmental conditions and their efficiency. By preparing the 2008 Beijing Olympic Games, we managed to review the existing literature on those methods. We hypothesized that a cooling vest combined with a cooling headband would increase thermal comfort of elite cyclists and their performances on an anaerobic (Wingate Test) and endurance (20 minutes time-trial) exercises. The Wingate Test study showed no significant effect of pre-cooling on peak or mean power output despite a significant increase (P < 0.05) of fatigue indexes. During the endurance study, pre-cooling maneuvers induced significant improvement (P < 0.05) of the mean power output, of the thermal comfort and a significant decrease in rectal and skin temperatures. Another study concerning the influence of wearing different cycling shirt on perceived and physiological responses of cyclists showed that a large knitted shirt provided a better thermal comfort by decreasing significantly (P < 0.05) skin temperatures, but without affecting perceived exertion. Those positive results on elite athletes lead us to apply similar cooling strategies on a population experiencing disease-related thermoregulation troubles. We decided to initiate an exploratory clinical study aiming at investigating the effects of a cooling vest on motor and cognitive skills of patients with multiple sclerosis disease. This protocol obtained the clearance of the French National Ethics Committee – East Section II, and should start on the late of 2012

Le besoin croissant de biocapteurs optiques compacts, sélectifs, ultrasensibles, rapides et bas coût dans les domaines médical et environnemental a engendré une émergence de solutions technologiques, notamment les capteurs à bases de microrésonateurs optiques. Ces types de biocapteurs sont capables de fournir une détection sélective de très faibles concentrations de biomolécules si leurs surfaces sont fonctionnalisées. En revanche, les deux méthodes optiques d'interrogation actuelles, balayage spectral et variation de l'intensité, ne peuvent ni fournir la sensibilité de la phase du signal optique propagé dans le capteur, ni les paramètres opto-géométriques (perte par propagation, l'indice effectif, coefficient de couplage, etc) nécessaires pour une modélisation de la réponse du capteur. Pour accéder à ces informations, nous avons proposé d'utiliser l'interféromètre optique à faible cohérence sensible à la phase comme une technique alternative d'interrogation et de caractérisation de microrésonateurs. La première partie des travaux de cette thèse est consacrée à l'étude de conception et de réalisation de microrésonateurs monomodes possédant un facteur de qualité supérieur à 20000 dans l'eau. Cette étude a été validée par la réalisation technologique, à l'aide des procédés de photolithographie classique et de gravure sèche au plasma d'oxygène, de microrésonateurs polymères possédant des facteurs de qualité allant jusqu'à 38 200. La deuxième partie des travaux de thèse est dédiée à l'adaptation du dispositif PS-OLCI, initialement développé au Laboratoire National de Métrologie et d'Essais (LNE) pour interroger les composants des télécommunications optiques, pour la caractérisation de microrésonateurs optiques. Les résultats obtenus en évaluant les performances spatiales et spectrales de différents microrésonateurs ont montré que le dispositif PS-OLCI n'est pas seulement un outil d'interrogation et de caractérisation mais aussi un véritable outil d'aide à la conception de microrésonateurs optiques. Une modélisation, validée par l'ajustement des mesures expérimentales, de la réponse PS-OLCI d'un microrésonateur, met en évidence la relation existant entre l'interférogramme et les intégrales de Fresnel. La dernière partie de nos travaux concerne l'association du dispositif PS-OLCI et d'un composant optofluidique, constitué de microrésonateurs et d'un circuit microfluidique en polymères, pour la détection d'espèces biologiques. A cet effet, la molécule de glucose a été choisie pour démontrer la détection homogène ou volumique en solution aqueuse en obtenant respectivement les limites de détection de l'ordre de 50 µg/ml et de 2 µg/ml en exploitant l'intensité ou la phase des mesures PS-OLCI. Ces performances démontrent la capacité de notre capteur à déceler des biomolécules en faible concentration ainsi que la pertinence de la mesure de la phase, d'où l'intérêt du dispositif PS-OLCI. Pour remédier au problème de sélectivité du capteur en détection homogène, la méthode de détection surfacique est utilisée. La problématique de chimie de surface des polymères, c'est à dire la fonctionnalisation des surfaces des guides polymères en vue d'une détection surfacique, a d'abord été effectuée. Les limites de détection obtenues en détection surfacique sont ensuite évaluées à leur tour pour différents types de molécules particulièrement les protéines telles que la streptavidine ou la biotine. Les performances de détection de streptavidine obtenues sont au moins 10 fois meilleures que celles obtenues à l'aide de la technique de Résonance de Plasmons de Surface considérée à ce jour comme la technique de référence en biodétection sans marqueur. Ces premiers résultats, présentant des marges importantes d'amélioration, contribuent à démontrer que les capteurs à base de microrésonateurs optiques sont des candidats potentiels très prometteurs pour la détection de très faibles concentrations de biomolécules pour l'analyse biochimique.

Le besoin croissant de biocapteurs optiques compacts, sélectifs, ultrasensibles, rapides et bas coût dans les domaines médical et environnemental a engendré une émergence de solutions technologiques, notamment les capteurs à bases de microrésonateurs optiques. Ces types de biocapteurs sont capables de fournir une détection sélective de très faibles concentrations de biomolécules si leurs surfaces sont fonctionnalisées. En revanche, les deux méthodes optiques d'interrogation actuelles, balayage spectral et variation de l’intensité, ne peuvent ni fournir la sensibilité de la phase du signal optique propagé dans le capteur, ni les paramètres opto-géométriques (perte par propagation, l'indice effectif, coefficient de couplage, etc) nécessaires pour une modélisation de la réponse du capteur. Pour accéder à ces informations, nous avons proposé d’utiliser l'interféromètre optique à faible cohérence sensible à la phase comme une technique alternative d’interrogation et de caractérisation de microrésonateurs. La première partie des travaux de cette thèse est consacrée à l’étude de conception et de réalisation de microrésonateurs monomodes possédant un facteur de qualité supérieur à 20000 dans l'eau. Cette étude a été validée par la réalisation technologique, à l'aide des procédés de photolithographie classique et de gravure sèche au plasma d'oxygène, de microrésonateurs polymères possédant des facteurs de qualité allant jusqu'à 38 200. La deuxième partie des travaux de thèse est dédiée à l'adaptation du dispositif PS-OLCI, initialement développé au Laboratoire National de Métrologie et d'Essais (LNE) pour interroger les composants des télécommunications optiques, pour la caractérisation de microrésonateurs optiques. Les résultats obtenus en évaluant les performances spatiales et spectrales de différents microrésonateurs ont montré que le dispositif PS-OLCI n'est pas seulement un outil d'interrogation et de caractérisation mais aussi un véritable outil d’aide à la conception de microrésonateurs optiques. Une modélisation, validée par l'ajustement des mesures expérimentales, de la réponse PS-OLCI d'un microrésonateur, met en évidence la relation existant entre l'interférogramme et les intégrales de Fresnel. La dernière partie de nos travaux concerne l'association du dispositif PS-OLCI et d’un composant optofluidique, constitué de microrésonateurs et d’un circuit microfluidique en polymères, pour la détection d’espèces biologiques. A cet effet, la molécule de glucose a été choisie pour démontrer la détection homogène ou volumique en solution aqueuse en obtenant respectivement les limites de détection de l'ordre de 50 µg/ml et de 2 µg/ml en exploitant l’intensité ou la phase des mesures PS-OLCI. Ces performances démontrent la capacité de notre capteur à déceler des biomolécules en faible concentration ainsi que la pertinence de la mesure de la phase, d'où l'intérêt du dispositif PS-OLCI. Pour remédier au problème de sélectivité du capteur en détection homogène, la méthode de détection surfacique est utilisée. La problématique de chimie de surface des polymères, c'est à dire la fonctionnalisation des surfaces des guides polymères en vue d’une détection surfacique, a d'abord été effectuée. Les limites de détection obtenues en détection surfacique sont ensuite évaluées à leur tour pour différents types de molécules particulièrement les protéines telles que la streptavidine ou la biotine. Les performances de détection de streptavidine obtenues sont au moins 10 fois meilleures que celles obtenues à l’aide de la technique de Résonance de Plasmons de Surface considérée à ce jour comme la technique de référence en biodétection sans marqueur. Ces premiers résultats, présentant des marges importantes d’amélioration, contribuent à démontrer que les capteurs à base de microrésonateurs optiques sont des candidats potentiels très prometteurs pour la détection de très faibles concentrations de biomolécules pour l’analyse biochimique
The increasing need for compact, selective, ultrasensitive, fast and affordable optical biosensors in the medical and environmental sectors gave rise to new technological solutions, especially regarding sensors based on optical microresonators. If their surfaces are functionalized, these biosensors can provide a selective detection of low concentrations of biomolecules. However, two common optical interrogation methods – spectral scanning and intensity variation – cannot provide the same sensitivity as the method using phase detection of the guided modes nor the opto-geometrical parameters (propagation loss, effective refractive index, coupling coefficient), needed for the modeling of the sensor response. To get this information, we proposed to use the Phase Sensitive-Optical Low Coherence Interferometer (PS-OLCI) as a new alternative technical solution for interrogation and characterization of microresonators. The first part of this thesis is dedicated to the conception and fabrication of single mode microresonators with a quality factor higher than 20 000 in water. This work was validated by the manufacture of polymer microresonators with a quality factor up to 38 200, using UV photolithography and Reactive Ion Etching (RIE) processes. The second part of this work covers the adaptation of PS-OLCI setup, initially developed at Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE), to interrogate optical telecommunication devices, for the characterization of optical microresonators. The results, obtained through the analysis of spatial and spectral performances of various microresonators, showed that the PS-OLCI setup is not only an interrogation and characterization tool but also a real support tool for designing optical microresonators. The performed modelling of the PS-OLCI and microresonator association response, validated by the fitting of the experimental data, demonstrated the relation between PS-OLCI measurements and Fresnel integrals. The last part of this work is dedicated to label free biosensing experiments using PS-OLCI setup associated to an optofluidic component, made of polymer optical microresonators and polymer microfluidic circuit, to detect biological species. The glucose molecule was chosen to demonstrate the homogeneous sensing experiments in aqueous solution. The obtained detection limits are around 50 µg/ml when we exploited intensity and around 2 µg/ml when we exploited the PS-OLCI measurements phase. These results demonstrate the high sensitivity of the proposed biosensor as well as the value of the optical phase measurement, hence the interest of PS-OLCI set up. To address the problem of sensor selectivity in homogeneous sensing method, surface sensing experiences were performed. The first step of this method was the functionalization of the sensor surface, by binding adequate recognition molecular sites to the sensor surface in order to immobilize target molecules. Proteins were then chosen to perform this very same type of experiences. The preliminary results in the 0.02 pg/mm2 range clearly show that our sensors is ten times more sensitive than Surface Plasmon Resonance, which is actually considered among the most successful label free sensing methods. These first results, which can be improved, demonstrate that the sensors based on optical microresonators are promising candidates for the detection of low concentrations of biomolecules for biochemical investigation

L'étude des mécanismes comportementaux et cérébraux sous-tendant la modulation hédonique de la prise alimentaire chez le porc juvénile présente d'importants enjeux en termes d'applications en production porcine et en recherche biomédicale. L'objectif de cette thèse était de décrire ces déterminants par le biais du développement d'un modèle porcin des préférences et aversions alimentaires conditionnées, en utilisant des méthodes comportementales et des techniques d'imagerie cérébrale fonctionnelle. Sur le plan comportemental, nous avons validé un modèle porcin de l'aversion alimentaire conditionnée, obtenue via des injections duodénales de chlorure de lithium et caractérisée par une modification drastique des choix alimentaires. Nos résultats suggèrent également que les préférences alimentaires sont plus difficiles à induire que les aversions, et qu'un renforcement calorique et sucré, comme le saccharose, représente un stimulus efficace pour l'induction d'une préférence chez le porc. Sur le plan neurobiologique, l'exposition à des flaveurs alimentaires aux valeurs hédoniques contrastées et la perception combinée de saccharose aux niveaux oral et viscéral ont engendré des différences d'activation dans les circuits neuronaux impliqués chez l'Homme et les rongeurs, dans l'évaluation hédonique des stimuli sensoriels, la motivation, le traitement de la récompense (amygdale, cortex préfrontal, noyaux de la base) et la mémoire (hippocampe, cortex parahippocampique). Des études complémentaires sont nécessaires pour déterminer dans quelle mesure des facteurs de variation liés à l'animal ou aux paradigmes expérimentaux ont pu influencer l'expression des conditionnements
The study of the behavioural and neurobiological mechanisms underlying the hedonic modulation of food intake in juvenile pigs has interesting opportunities of applications in the fields of pig husbandry and biomedical research. Our aim was to describe these determinants through the development of a pig model of conditioned food preferences and aversions, using behavioural conditioning methods and functional brain imaging techniques. On the behavioural side, we managed to develop a pig model of conditioned food aversion induced by duodenal injections of lithium chloride, and characterised by strong and robust changes of food choices. Our findings also suggest that food preferences are more difficult to condition than aversions, and that a sweet and caloric reinforcement, such as sucrose, is an efficient stimulus for food preference conditioning in pigs. Using brain imaging techniques, we managed to highlight specific patterns of brain activation following exposure to food-related stimuli. Both exposure to food flavours with contrasted hedonic values and combined oral and duodenal sucrose sensing triggered differential activation in brain networks known in humans and rodents, to be involved in the recognition and hedonic evaluation of sensorial stimuli, motivation, reward processes (amygdala, prefrontal cortex, basal nuclei), and memory (hippocampus, parahippocampal cortex). Further studies, however, are needed to investigate to what extent some factors of variation relating to the animals or to the experimental paradigms may have influenced expression of the conditioning

L'étude des mécanismes comportementaux et cérébraux sous-tendant la modulation hédonique de la prise alimentaire chez le porc juvénile présente d'importants enjeux en termes d'applications en production porcine et en recherche biomédicale. L'objectif de cette thèse était de décrire ces déterminants par le biais du développement d'un modèle porcin des préférences et aversions alimentaires conditionnées, en utilisant des méthodes comportementales et des techniques d'imagerie cérébrale fonctionnelle. Sur le plan comportemental, nous avons validé un modèle porcin de l'aversion alimentaire conditionnée, obtenue via des injections duodénales de chlorure de lithium et caractérisée par une modification drastique des choix alimentaires. Nos résultats suggèrent également que les préférences alimentaires sont plus difficiles à induire que les aversions, et qu'un renforcement calorique et sucré, comme le saccharose, représente un stimulus efficace pour l'induction d'une préférence chez le porc. Sur le plan neurobiologique, l'exposition à des flaveurs alimentaires aux valeurs hédoniques contrastées et la perception combinée de saccharose aux niveaux oral et viscéral ont engendré des différences d'activation dans les circuits neuronaux impliqués chez l'Homme et les rongeurs, dans l'évaluation hédonique des stimuli sensoriels, la motivation, le traitement de la récompense (amygdale, cortex préfrontal, noyaux de la base) et la mémoire (hippocampe, cortex parahippocampique). Des études complémentaires sont nécessaires pour déterminer dans quelle mesure des facteurs de variation liés à l'animal ou aux paradigmes expérimentaux ont pu influencer l'expression des conditionnements.

Mes travaux de recherche portent sur la mécanique des fluides, et plus précisément sur les systèmes de particules, avec plusieurs domaines d'applications : le poumon (aérosol thérapie, pollution, régimes diffusifs), la formation d'opinion (sociophysique), et le couplage entre un fluide et une phase dispersée. La plupart de mes travaux s'appuient sur la théorie cinétique, où apparaissent des équations aux dérivées partielles cinétiques où l'inconnue est une fonction de distribution ayant pour variables non seulement le temps ou l'espace, mais aussi toute autre grandeur physique pertinente décrivant l'état des particules (vitesse, énergie, opinion, etc.).

Le monde actuel connaît de profondes mutations démographiques étroitement liées au développement du domaine de la santé publique. L’accroissement de l’espérance de vie s’accompagne d’une augmentation du nombre des personnes âgées, en particulier celles atteintes de maladies chroniques. Plusieurs projets de recherche existants ont comme objectif d’assurer le maintien à domicile des personnes âgées, par un meilleur suivi en utilisant les nouvelles technologies. Parmi eux, nous trouvons le projet CANet qui propose l’utilisation de la canne comme un outil de surveillance non intrusif par l’intégration d’une multitude de capteurs. La canne utilise un système de communication sans fil qui lui permet d’échanger avec un centre de collecte ou de surveillance. Cette solution technologique permet le respect de la vie privée des personnes âgées, sans limiter leur liberté. Notre sujet de thèse s’inscrit dans le cadre de ce projet CANet. Les travaux de thèse sont principalement organisés autour de la conception d’une architecture topologique protocolaire, et des méthodes d’accès aux réseaux sans fil qui permettent la surveillance des personnes âgées à travers un réseau de capteurs embarqués dans une canne. L’objectif principal de la thèse est l’étude des architectures et des protocoles mis en œuvre au niveau communication sans fil pour offrir une infrastructure réseau fiable pour divers services de surveillance, de mesures, d'acheminement de données vers un centre de contrôle distant (cabinet médical, membres de la famille, etc.). Ces propositions ont fait l’objet d’une étude théorique et d’analyses de performances par simulation
The world is undergoing profound demographic changes closely linked with the development of the field of public health. The increase in life expectancy is accompanied by an increase in the number of elderly people, in particular those with chronic diseases. Several existing research projects have as objective to ensure the maintenance to homes of the elderly, by a better follow-up by using new technologies. Among them, we find the proposed CANet who proposed the use of sugar cane as a tool for monitoring non-intrusive by the integration of a multitude of sensors. The cane used a wireless communication system, which allows him to exchange with a collection center or surveillance. This technological solution allows the respect of the private life of older persons, without limiting their freedom. Our thesis subject is inscribed in the framework of this project CANet. The work of this thesis is organized primarily around the design of an architecture protocol topology, and access methods for wireless networks, which allow monitoring of older persons through a network of sensors embedded in a cane. The main objective of the thesis is the study of architectures and protocols implemented at the level wireless communication to provide a reliable network infrastructure for various services for monitoring, measures, routing of data to a control center remote (medical office, members of the family, etc.). These proposals have been the subject of a theoretical study and analysis of performance by simulation

Les cancers rénaux pédiatriques représentent 9% des cancers pédiatriques avec un taux de survie de 9/10 au prix de la perte d'un rein. La chirurgie d'épargne néphronique (NSS, ablation partielle du rein) est possible si le cancer répond à des critères précis (sur le volume et la localisation de la lésion). L'indication de la NSS repose sur l'imagerie préopératoire, en particulier la tomodensitométrie à rayons X (CT). Si l'évaluation de tous les critères sur des images 2D n'est pas toujours facile, les modèles 3D spécifiques au patient offrent une solution prometteuse. La construction de modèles 3D de l'anatomie rénale à partir de la segmentation est développée chez les adultes mais pas chez les enfants. Il existe un besoin de méthodes de traitement d'images dédiées aux patients pédiatriques en raison des spécificités de ces images, comme l'hétérogénéité de la forme et de la taille des structures. De plus, dans les images CT, l'injection d'un produit de contraste est souvent utilisée (ceCT) pour faciliter l'identification de l'interface entre les différents structures mais cela peut conduire à une hétérogénéité dans le contraste de certaines structures anatomiques, même parmi les patients acquis avec la même procédure. Le premier objectif de cette thèse est d'effectuer une segmentation des organes/tumeurs à partir d'images ceCT, à partir de laquelle un modèle 3D sera dérivé. Des approches d'apprentissage par transfert (des données d'adultes aux images d'enfants) sont proposées. La première question consiste à savoir si de telles méthodes sont réalisables, malgré la différence structurelle évidente entre les ensembles de données. Une deuxième question porte sur la possibilité de remplacer les techniques standard d’augmentation des données par des techniques d’homogénéisation des données utilisant des "Spatial Transformer Networks", améliorant ainsi le temps d’apprentissage, la mémoire requise et les performances. La segmentation de certaines structures anatomiques dans des images ceCT peut être difficile à cause de la variabilité de la diffusion du produit de contraste. L'utilisation combinée d'images CT sans contrast (CT) et ceCT atténue cette difficulté, mais au prix d'une exposition doublée aux rayonnements. Le remplacement d'une des acquisitions CT par des modèles génératifs permet de maintenir les performances de segmentation, en limitant les doses de rayons X. Un deuxième objectif de cette thèse est de synthétiser des images ceCT à partir de CT et vice-versa, à partir de bases d'apprentissage d'images non appariées, en utilisant une extension du "Cycle Generative Adversarial Network". Des contraintes anatomiques sont introduites en utilisant le score d'un "Self-Supervised Body Regressor", améliorant la sélection d'images anatomiquement appariées entre les deux domaines et renforçant la cohérence anatomique. Un troisième objectif de ce travail est de compléter le modèle 3D d'un patient atteint d'une tumeur rénale en incluant également les artères, les veines et les uretères. Une étude approfondie et une analyse comparative de la littérature sur la segmentation des structures tubulaires anatomique sont présentées. En outre, nous présentons pour la première fois l'utilisation de la fonction de ''vesselness'' comme fonction de perte pour l'entraînement d'un réseau de segmentation. Nous démontrons que la combinaison de l’information sur les valeurs propres avec les informations structurelles d’autres fonctions de perte permet d’améliorer les performances. Enfin, nous présentons un outil développé pour utiliser les méthodes proposées dans un cadre clinique réel ainsi qu'une étude clinique visant à évaluer les avantages de l'utilisation de modèles 3D dans la planification préopératoire. L'objectif à terme de cette recherche est de démontrer, par une évaluation rétrospective d'experts, comment les critères du NSS sont plus susceptibles d'être trouvés dans les images 3D que dans les images 2D. Cette étude est toujours en cours
Pediatric renal cancers account for 9% of pediatric cancers with a 9/10 survival rate at the expense of the loss of a kidney. Nephron-sparing surgery (NSS, partial removal of the kidney) is possible if the cancer meets specific criteria (regarding volume, location and extent of the lesion). Indication for NSS is relying on preoperative imaging, in particular X-ray Computerized Tomography (CT). While assessing all criteria in 2D images is not always easy nor even feasible, 3D patient-specific models offer a promising solution. Building 3D models of the renal tumor anatomy based on segmentation is widely developed in adults but not in children. There is a need of dedicated image processing methods for pediatric patients due to the specificities of the images with respect to adults and to heterogeneity in pose and size of the structures (subjects going from few days of age to 16 years). Moreover, in CT images, injection of contrast agent (contrast-enhanced CT, ceCT) is often used to facilitate the identification of the interface between different tissues and structures but this might lead to heterogeneity in contrast and brightness of some anatomical structures, even among patients of the same medical database (i.e., same acquisition procedure). This can complicate the following analyses, such as segmentation. The first objective of this thesis is to perform organ/tumor segmentation from abdominal-visceral ceCT images. An individual 3D patient model is then derived. Transfer learning approaches (from adult data to children images) are proposed to improve state-of-the-art performances. The first question we want to answer is if such methods are feasible, despite the obvious structural difference between the datasets, thanks to geometric domain adaptation. A second question is if the standard techniques of data augmentation can be replaced by data homogenization techniques using Spatial Transformer Networks (STN), improving training time, memory requirement and performances. In order to deal with variability in contrast medium diffusion, a second objective is to perform a cross-domain CT image translation from ceCT to contrast-free CT (CT) and vice-versa, using Cycle Generative Adversarial Network (CycleGAN). In fact, the combined use of ceCT and CT images can improve the segmentation performances on certain anatomical structures in ceCT, but at the cost of a double radiation exposure. To limit the radiation dose, generative models could be used to synthesize one modality, instead of acquiring it. We present an extension of CycleGAN to generate such images, from unpaired databases. Anatomical constraints are introduced by automatically selecting the region of interest and by using the score of a Self-Supervised Body Regressor, improving the selection of anatomically-paired images between the two domains (CT and ceCT) and enforcing anatomical consistency. A third objective of this work is to complete the 3D model of patient affected by renal tumor including also arteries, veins and collecting system (i.e. ureters). An extensive study and benchmarking of the literature on anatomic tubular structure segmentation is presented. Modifications to state-of-the-art methods for our specific application are also proposed. Moreover, we present for the first time the use of the so-called vesselness function as loss function for training a segmentation network. We demonstrate that combining eigenvalue information with structural and voxel-wise information of other loss functions results in an improvement in performance. Eventually, a tool developed for using the proposed methods in a real clinical setting is shown as well as a clinical study to further evaluate the benefits of using 3D models in pre-operative planning. The intent of this research is to demonstrate through a retrospective evaluation of experts how criteria for NSS are more likely to be found in 3D compared to 2D images. This study is still ongoing

L'activité physique est un moyen reconnu de prévention des maladies non transmissibles. Elle a un impact positif sur la santé et le bien-être si elle est réalisée régulièrement, avec un seuil minimal d'activité. Le manque d'activité physique est une problématique de santé publique connue et documentée depuis longtemps, avec une importance sociétale forte, accentuée ces dernières années avec la crise liée au Covid-19. Il est donc nécessaire de motiver les gens à pratiquer des activités physiques accessibles et faciles à mettre en oeuvre, telle que la marche à pied. De nombreuses interventions de marche avec des dispositifs de suivi, tels que les podomètres ou les téléphones mobiles, ont entraîné une augmentation de l'activité physique, mais seulement à court terme, et les effets positifs de ces interventions s'estompent rapidement. Au-delà de l'effet de nouveauté d'un dispositif ou d'une application mobile, ce sont le manque de personnalisation et d'adaptation à l'utilisateur qui semblent diminuer les effets à plus long terme des interventions de marche.Dans cette thèse, nous proposons un nouveau modèle d'interactions humain-machine adaptatives pour la motivation à la marche sur mobile. Ce modèle s'inspire de deux théories de psychologie en particulier : la théorie de l'auto détermination, qui décrit trois besoins fondamentaux à satisfaire pour atteindre un état de motivation et de bien-être, et la théorie de l'orientation régulatrice, qui décrit les stratégies d'action des individus en fonction du contexte, de leur objectif et de la manière de l'atteindre. Notre modèle prend également en compte l'activité des utilisateurs afin de leur offrir des interactions motivationnelles adaptées à leur profil.Nous avons implémenté ce modèle dans une application mobile Android et nous avons évalué son efficacité en termes de performances de marche et de motivation par trois études longitudinales sur le terrain et une étude de conception. La première étude a mis en oeuvre la dimension d'adaptation d'un objectif quotidien de marche aux performances de l'utilisateur. Les résultats ont montré une hausse de la marche à court terme, puis une diminution de l'utilisation de l'application et des performances des utilisateurs. La deuxième étude a ajouté la dimension d'adaptation de messages motivationnels. Les messages motivationnels étaient adaptés au profil d'orientation régulatrice des utilisateurs. Les résultats étaient encourageants, notamment concernant la diminution de l'amotivation des utilisateurs, mais nous avons de nouveau constaté une baisse de l'utilisation de l'application à plus long terme. La troisième étude avait pour but d'évaluer la dimension d'adaptation de la ludification de notre modèle, remplaçant les messages motivationnels. Notre ludification tient compte à la fois de la théorie de l'auto détermination et de la théorie de l'orientation régulatrice pour proposer une interaction adaptée au profil de l'utilisateur.Nous revenons sur les forces et faiblesses de nos contributions et nous proposons des perspectives sur l'utilisation conjointe de ces deux théories pour concevoir des interactions humain-machine sur téléphone mobile visant la motivation à la marche
Physical activity is a recognized means of preventing non-communicable diseases. It has a positive impact on health and well-being if carried out regularly, with a minimum level of activity. Lack of physical activity has long been recognized and documented as a public health problem, and is of major societal importance, accentuated in recent years by the Covid-19 crisis. It is therefore necessary to motivate people to take part in physical activities that are accessible and easy to implement, such as walking. Many walking interventions with tracking devices, such as pedometers or smartphones, have led to an increase in physical activity, but only in the short term, and the positive effects of these interventions quickly fade. Beyond the novelty effect of a device or mobile application, it is the lack of personalisation and adaptation to the user that seem to diminish the longer-term effects of walking interventions.In this thesis, we propose a new model of adaptive human-machine interactions for mobile walking motivation. This model is inspired by two psychology theories in particular: the self-determination theory, which describes three fundamental needs to be satisfied in order to achieve motivation and well-being, and the regulatory focus theory, which describes individuals' action strategies depending on the context, their goal and how to achieve it. Our model also takes into account users' activity, so as to offer them motivational interactions adapted to their profile.We implemented this model in an Android mobile application and evaluated its effectiveness in terms of walking performance and motivation through three longitudinal field studies and a design study. The first field study implemented the dimension of adapting a daily walking goal to the user's performance. Results showed an increase in short-term walking, followed by a decrease in application use and user performance. The second field study added the dimension of adapting motivational messages. The motivational messages were adapted to the users' regulatory focus profile. The results were encouraging, particularly with regard to the reduction in user amotivation, but we again noted a decline in application use over the longer term. The third field study was designed to evaluate the adaptation dimension of the gamification of our model, replacing the motivational messages. Our gamification takes into account both the self-determination theory and the regulatory focus theory to propose an interaction adapted to the user's profile.We look back at the strengths and weaknesses of our contributions, and offer some perspectives on the joint use of these two theories to motivate walking on smartphones

Des travaux récents indiquent que l’état de santé des individus localisés dans une zone géographique est influencé par l’environnement de voisinage de ses habitants. A travers une démarche multidisciplinaire, cette thèse a pour objectif l’analyse de l’environnement de voisinage pour contribuer à une meilleure compréhension des inégalités sociales de santé (ISS) sur l’agglomération de la Communauté Urbaine de Strasbourg (CUS). Nous avons, tout d’abord, cherché à définir une nouvelle mesure contextuelle de la défaveur au-delà du niveau socio-économique. Ainsi, à partir des différentes variables recueillies auprès des institutions locales et régionales de la CUS, notre approche multidimensionnelle nous a permis de développer une nouvelle mesure de la défaveur contextuelle inédite en France. Ensuite, nous avons construit un nouveau découpage de la CUS afin d’obtenir une délimitation spatiale de l’environnement de voisinage. L'évaluation de l'effet de l'environnement de voisinage sur l'impact de la pollution atmosphérique a été mise en oeuvre à l’aide d’analyse cas-croisé. Les deux cas d’étude mis en place pour analyser le risque de survenue d’infarctus du myocarde et d’appel aux urgences pour asthme ont conclue que les caractéristiques des profils, autre que le niveau socioéconomique, pourraient nous permettre de mieux comprendre les ISS. Ces travaux se sont révélés intéressants et innovants à plusieurs titres: i) le mode d’approche des variables contextuelles, ii) les concepts SIG adoptés et mis en place, iii) l’approche stratégique de l’analyse statistique choisie, iV) et V) définition spatiale et la conception d’un environnement de voisinage
Recent work indicates that the individual’s health is influenced by their neighborhood. Through a multidisciplinary approach, this thesis aims at analyzing how the neighborhood may contribute to a better understanding of social inequalities in health on the Strasbourg metropolitan area (CUS). We first sought to define a new measure of neighborhood deprivation beyond the socioeconomic level. Thus, from all variables collected from local and regional institutions of the CUS, our multidimensional approach allowed us to develop a highly innovative neighborhood Deprivation Index (NDI). This measure unique to France described 3 domains: i) socioeconomic environment; ii) social cohesion; and iii) community resources. Then, using zone design algorithms, we have developed an experimental approach for the automated design of neighborhoods using a small tessellated cell as a basic building block. The assessing of the role of neighborhood on the impact of air pollution has been explored using case-crossover analysis. The two case studies developed to analyze the risk of occurrence of myocardial infarction and emergency calls for asthma highlighted that the characteristics of neighborhood profiles other than the socio-economic level may enable us to better understand the health inequalities. The originality of this thesis can be summed up in four points: (i) the mode of approach to neighborhood contextual variables (choices and regrouping into three domains), (ii) the GIS concepts that we adopted and implemented, (iii) the statistical analysis strategy chosen to deal with the multidimensional data, and (iv) spatial definition and design of synthetic homogeneous neighborhoods

Les registres du cancer sont au plan international l’outil de référence pour produire une vision exhaustive (non biaisée) du poids, de la dynamique et de la gravité du cancer dans la population générale. Leur travail de classification et de codage des diagnostics selon des normes internationales confère aux données finales une qualité spécifique et une comparabilité dans le temps et dans l’espace qui les rendent incontournables pour décrire l’évolution et la prise en charge du cancer dans un environnement non contrôlé. Leur travail repose sur un processus d’enquête rigoureux dont la complexité est largement dépendante des capacités à accéder et à rassembler efficacement toutes les données utiles concernant un même individu. Créé en 2007, le Registre Général des Cancers de Poitou-Charentes (RGCPC) est un registre de génération récente, débuté à une période propice à la mise en œuvre d’une réflexion sur l’optimisation du processus d’enregistrement. Porté par l’informatisation des données médicales et l’interopérabilité croissante des systèmes d’information, le RGCPC a développé et expérimenté sur 10 ans un système d’information multi-sources associant des méthodes innovantes de traitement et de représentation de l’information fondées sur la réutilisation de données standardisées produites pour d’autres finalités.Dans une première partie, ce travail présente les principes fondateurs et l’implémentation d’un système capable de rassembler des volumes élevés de données, hautement qualifiantes et structurées, et rendues interopérables sur le plan sémantique pour faire l’objet d’approches algorithmiques. Les données sont collectées pluri annuellement auprès de 110 partenaires représentant sept sources de données (cliniques, biologiques et médico-administratives). Deux algorithmes assistent l’opérateur du registre en dématérialisant une grande partie des tâches préalables à l’enregistrement des tumeurs. Un premier algorithme crée les tumeurs et leurs caractéristiques (publication), puis un 2ème algorithme modélise le parcours de soin de chaque individu selon une séquence ordonnée d’évènements horodatés consultable au sein d’une interface sécurisée (publication). Des approches de machine learning sont testées pour contourner l’éventuelle absence de codification des prélèvements anatomopathologiques (publication).La deuxième partie s’intéresse au large champ de recherche et d’évaluation rendu possible par la disponibilité de ce système d’information intégré. Des appariements avec d’autres données de santé ont été testés, dans le cadre d’autorisations réglementaires, pour enrichir la contextualisation et la connaissance des parcours de soins, et reconnaître le rôle stratégique des registres du cancer pour l’évaluation en « vie réelle » des pratiques de soins et des services de santé (preuve de concept) : dépistage, diagnostic moléculaire, traitement du cancer, pharmaco épidémiologie (quatre publications principales). L’appariement des données du RGCPC à celles du registre REIN (insuffisance rénale chronique terminale) a constitué un cas d’usage veillant à expérimenter un prototype de plateforme dédiée au partage collaboratif des données massives en santé (publication).La dernière partie de ce travail propose une discussion ouverte sur la pertinence des solutions proposées face aux exigences de qualité, de coût et de transférabilité, puis dresse les perspectives et retombées attendues pour la surveillance, l’évaluation et la recherche à l’ère des données massives en santé
Population-based cancer registries (PBCRs) are the best international option tool to provide a comprehensive (unbiased) picture of the weight, incidence and severity of cancer in the general population. Their work in classifying and coding diagnoses according to international rules gives to the final data a specific quality and comparability in time and space, thus building a decisive knowledge database for describing the evolution of cancers and their management in an uncontrolled environment. Cancer registration is based on a thorough investigative process, for which the complexity is largely related to the ability to access all the relevant data concerning the same individual and to gather them efficiently. Created in 2007, the General Cancer Registry of Poitou-Charentes (RGCPC) is a recent generation of cancer registry, started at a conducive time to devote a reflection about how to optimize the registration process. Driven by the computerization of medical data and the increasing interoperability of information systems, the RGCPC has experimented over 10 years a multi-source information system combining innovative methods of information processing and representation, based on the reuse of standardized data usually produced for other purposes.In a first section, this work presents the founding principles and the implementation of a system capable of gathering large amounts of data, highly qualified and structured, with semantic alignment to subscribe to algorithmic approaches. Data are collected on multiannual basis from 110 partners representing seven data sources (clinical, biological and medical administrative data). Two algorithms assist the cancer registrar by dematerializing the manual tasks usually carried out prior to tumor registration. A first algorithm generate automatically the tumors and its various components (publication), and a second algorithm represent the care pathway of each individual as an ordered sequence of time-stamped events that can be access within a secure interface (publication). Supervised machine learning techniques are experimented to get around the possible lack of codification of pathology reports (publication).The second section focuses on the wide field of research and evaluation achieved through the availability of this integrated information system. Data linkage with other datasets were tested, within the framework of regulatory authorizations, to enhance the contextualization and knowledge of care pathways, and thus to support the strategic role of PBCRs for real-life evaluation of care practices and health services research (proof of concept): screening, molecular diagnosis, cancer treatment, pharmacoepidemiology (four main publications). Data from the RGCPC were linked with those from the REIN registry (chronic end-stage renal failure) as a use case for experimenting a prototype platform dedicated to the collaborative sharing of massive health data (publication).The last section of this work proposes an open discussion on the relevance of the proposed solutions to the requirements of quality, cost and transferability, and then sets out the prospects and expected benefits in the field of surveillance, evaluation and research in the era of big data

Introduction. L'incontinence urinaire ne peut être ignorée par l'expert lors de son évaluation. On ne peut toutefois pas attendre de la victime un énoncé de ce préjudice de manière ouverte et presque publique dans une sphère aussi chargée d'émotion. La pudeur élude ce handicap du discours revendicateur et le médecin devra rechercher les signes évocateurs de cette affection cachée par un sentiment de honte car il se doit d'évaluer le dommage et tout le dommage. Tant dans le cadre de l'expertise d'un dommage que de l'évaluation des atteintes de la santé dans un contexte de médecine sociale, le médecin se doit de recourir à des méthodes d'évaluation adaptées (et non invasives), fiables, reproductibles et scientifiquement validées. Les méthodes d'évaluation et leurs limites d'application dans un contexte non thérapeutique doivent être analysées de même que la procédure actuelle de l'évaluation personnelle dans le cadre de l'incontinence urinaire. Nous nous intéressons tout d'abord aux notions épidémiologiques en rapport avec l'incontinence urinaire en définissant le problème et en déterminant la terminologie adaptée au français. Après une analyse de la prévalence, nous présentons les facteurs de risque associés. Après avoir déterminé les facteurs prédictifs et précisé le principe d'anticipation, nous rapportons l'impact économique et social d'un tel symptôme. Le contexte non thérapeutique de l'expertise implique des limites dans la méthodologie d'évaluation. Nous reprenons les techniques non invasives d'évaluation en analysant la littérature avec les procédures utilisées dans ce travail. Nous évaluons les techniques peu invasives et analysons l'intérêt dans le cadre évaluatif des informations fournies par les techniques modérément invasives et invasives prescrites dans un cadre thérapeutique. La procédure actuelle d'évaluation de l'incapacité personnelle dans le cadre de l'incontinence urinaire est présentée avec une définition du terme "incapacité personnelle" et en précisant les liens de causalité. Sont indissociables du principe de causalité, les notions d'état antérieur et de prédisposition. Les techniques d'évaluation et de détermination du taux en Belgique et à l'étranger sont revues et l'aspect évaluatif spécifique à la médecine pratiquée dans le cadre de la sécurité sociale est étudié. L'objectif de la recherche comportait un volet permettant de calibrer le taux d'atteinte à l'intégrité physico-psychique d'une personne présentant une incontinence urinaire, un volet relatif à une application de cette méthode de calibrage dans le cadre des prestations d'évaluation médicale pour la sécurité sociale et un volet déterminant la fidélité et la sincérité des réponses des patients soumis à l'autoquestionnaire utilisé en tant qu'instrument évaluatif.Première étude.Objectif.-La détermination du préjudice corporel relatif à l'incontinence urinaire oblige au recours à des techniques d'évaluation non invasives et des plus précises de cet état en utilisant des instruments d'exploration en concordance avec la Classification Interntionale du Fonctionnement, du handicap et de la santé(CIF). Le but de cette étude est d'identifier le test évaluatif le plus adéquat et de déterminer un modèle barémique en rapport avec l'incontinence urinaire.Matériels et méthodes.-Nous avons réalisé une étude transversale prospective comparant les résultats des tests urodynamiques successifs avec les scores du questionnaire International Consultation on Incontinence Questionnaire-Urinary Incontinence-Short Form (ICIQ-UI-SF) et le test d'incontinence (pad-test) réalisé en une heure sur 120 patients. Nous avons procédé par analyse statistique de probabilité des événements puis utilisé la régression logistique afin de calculer la probabilité d'incontinence urinaire en fonction des facteurs prédicteurs les plus significatifs. Par la suite, nous avons créé une grille basée sur les prédicteurs significatifs et leur probabilité d'une incontinence urinaire objectivée sur base d'un examen urodynamique.Résultats.-Le score moyen ICIQ-UI-SF était de 13,5±4,6 et la valeur médiane du pad test était de 8 g. L'évaluation basée sur la construction ROC (receiver operating characteristic) démontre la pertinence des résultats urodynamiques avec les scores ICIQ-UI-SF (Aire Sous Courbe 0,689) et les résultats du test d'incontinence-pad test (Aire Sous Courbe 0,693). En procédant par régression logistique, nous avons démontré que les meilleurs prédicteurs indépendants d'une incontinence urinaire objectivée par un test urodynamique étaient l'âge du patient et le score ICIQ-UI-SF. Le modèle obtenu par régression logistique nous a permis de construire une équation permettant de déterminer la probabilité d'incontinence urinaire ojectivée sur base d'un examen urodynamique à l'aide de ces prédicteurs. Utilisant ces instruments, nous avons créé une grille générant un index de probabilité.Conclusion.-En utilisant cette grille d'index de probabilité, relative au patient et à son taux maximum d'invalidité en rapport avec l'incontinence urinaire, nous devenons capable de calculer son incapacité personnelle.Seconde étude.Objectif.-Des forfaits financiers sont octroyés par la sécurité sociale sur base de critères de dépendance déterminés par une échelle d'évaluation hiérarchisée, scorée en quatre points, appelée échelle de Katz dont le cinquième item concerne la continence urinaire et fécale. L'objectif de cette étude est de démontrer que le questionnaire ICIQ-UI-SF peut être utilisé afin de déterminer un score applicable en médecine factuelle pour évaluer le degré d'incontinence demandé par l'échelle de Katz-6 et permettre la distinction entre le score 2 (est accidentellement incontinent) et le score 3 (est incontinent).Matériels et méthodes.-La capacité fonctionnelle de 63 patients (14 hommes, 49 femmes, âgés de 70 à 99 ans) a été évaluée sur base d'un Mini Mental State Examination (MMSE), d'un index de Katz pour les activités de vie quotidienne et d'un questionnaire ICIQ-UI-SF. Une analyse comparative des moyennes a été réalisée. Les scores observés lors du questionnaire ICIQ-UI-SF ont été introduites comme variables. Les données observées dans la population scorée 2 à l'item continence ont été comparées aux données de la population scorée 3 pour le même item en réalisant un graphe type box-and-whisker and dot plot. La sensibilité et la spécificité de chaque variable ont été testées et les résultats évalués en réalisant une courbe ROC (Receiver Operating Characteristic). La meilleure variable (score ICIQ-UI-SF) a été retenue comme score pivot permettant la distinction des patients pouvant être scorés 2 ou 3 sur l'item continence de l'échelle de Katz.Résultats.-Des différences significatives ont été observées entre l'échantillon scoré 2 pour l'item continence de l'échelle de Katz et l'échantillon scoré 3 pour le même item et le score du questionnaire ICIQ-UI-SF et le score global de l'échelle de Katz mais nous n'avons pas observé de différence significative en rapport avec le score MMSE. Sur base de l'analyse ROC, nous avons comparé le pouvoir discriminant du score ICIQ-UI-SF par rapport au score de l'item continence de l'échelle de Katz. Le score ICIQ-UI-SF le plus favorable en sensibilité et spécificité s'est révélé être le score de 13.Conclusion.-Nous avons démontré que la variable la plus significative (score ICIQ-UI-SF) à retenir comme score pivot pour distinguer les patients pouvant être scoré 2 ou 3 sur l'item continence de l'échelle de Katz est la valeur 13.Troisième étude.Objectif.- Nous avons recherché les éléments de personnalité dans une population ayant une incontinence urinaire. Une corrélation entre les résultats du questionnaire de personnalité Minimult et les résultats de l'ICIQ-UI-SF (International Consultation Incontinence Questionnaire Urinary Incontinence Short Form) a été réalisée. Le but du travail est d'objectiver la fiabilité et la sincérité des réponses des patients et, par ailleurs, de rechercher les éléments permettant d'établir qu'un trouble de personnalité pourrait être impliqué dans la physiopathologie de l'incontinence urinaire.Matériels et méthodes.- Nous avons réalisé une étude prospective observationnelle. Un questionnaire informatisé comprenant une double présentation des trois questions scorées de l'ICIQ-UI-SF parmi les 71 questions du Minimult a été proposé à 47 patients.Résultats.- Sur 37 patients inclus, le test non paramétrique Wilcoxon-Mann-Whitney a conforté la concordance des deux questionnaires ICIQ-UI-SF avec p=0.1792. Parmi ceux-ci, l'inventaire Minimult a permis de sélectionner 23 patients dont le score de l'échelle de validité F (avec F<70) autorisait une analyse clinique fiable. Un score F>70 correspond à une personne "qui accentue ses symptômes" ou peut être significatif d'un trouble de l'attention ce qui justifie l'exclusion de ces patients. Nous avons comparé la différence des scores de l'ICIQ-UI-SF lors des test et re-test aux scores obtenus sur l'échelle de validité F, indicateur de surcharge, du questionnaire Minimult en utilisant l'analyse ROC. Les résultats ont démontré une AUC de 0,559 avec une sensibilité de 78,6% et une spécificité de 43,5%. Parmi cette population valide de 23 patients, aucun score L n'était supérieur à 70 ce qui indique l'absence de mensonge délibéré. L'analyse de personnalité de cette même population n'a détecté aucun trouble de personnalité dans 9 cas. Elle a démontré six cas présentant une valeur élevée sur l'échelle d'hypochondrie, cinq une valeur élevée dans l'échelle dépression, quatre une valeur élevée dans l'échelle d'hystérie. Cette triade névrotique a été retrouvée dans deux cas. La déviation psychopathique (Pd) relative à un registre antisocial était retrouvée dans cinq cas tandis que l'échelle paranoïa ainsi que l'échelle d'hypomanie était élevée dans un cas mais aucune association entre ces traits de personnalité n'était observée ce qui permettait de conclure en l'absence de problèmes de comportement. Le profil psychotique associant schizophrénie, paranoïa, dépression et hypomanie n'a été retrouvé dans aucun cas. Le tableau psychasthénie qui correspond à des traits de personnalité phobo-obsessionnels était retrouvé dans près de la moitié des cas valides.Conclusion.- Nous concluons qu'une corrélation entre les résultats d'un questionnaire de personnalité et les résultats de l'ICIQ-UI-SF est réalisable. Cette étude comparative objective la fiabilité des réponses des patients tandis que la sincérité de celles-ci est déterminée par l'absence de mensonge délibéré recherché par le Minimult. Nous confirmons et précisons les données de la littérature sur les différents tableaux cliniques de la personnalité des patients incontinents en soulignant l'importance du tableau psychasthénie qui correspond à une personne anxieuse victime d'un important ressenti de son problème. Ces éléments permettent de suspecter qu'un trouble de personnalité pourrait être impliqué dans la physiopathologie de l'incontinence urinaire.Conclusions générales. La fiabilité et la sincérité des réponses au questionnaire ICIQ-UI-SF étant démontrée par les études relatives à la validité de celui-ci et au travers d'une étude concluant entre une corrélation entre les résultats obtenus lors du questionnaire et un test de personnalité démontrant l'absence de mensonge délibéré, nous avons pu démontrer que la valeur pivot du questionnaire ICIQ-UI-SF permettant la distinction entre le score 2 et 3 de l'item continence de l'échelle de Katz est de 13. Cette observation relève d'une importance majeure dans le cadre de la médecine pratiquée dans le domaine de la sécurité sociale et en particulier lors du financement des soins aux personnes dépendantes. Sur base d'une étude prospective, nous avons déterminé les facteurs prédictifs les plus significatifs d'une incontinence urinaire et construit une formule établissant une probabilité d'incontinence. Une grille établissant cette probabilité en fonction de l'âge du patient et son score ICIQ-UI-SF a été réalisée laquelle a permis la détermination de taux d'incapacité personnelle selon des catégories de sévérité du handicap. Un schéma établissant des "fourchettes" de taux a pu être élaboré et repris ci-dessous.Catégorie d'incontinence Score ICIQ-UI-SF Incapacité PersonnelleLéger 1 à 5 0 à 6%Modéré 6 à 12 7 à 14%Sévère 13 à 18 15 à 21%Très sévère 19 à 21 22 à 30% Le niveau de preuve élevé des études réalisées permet de recommander l'utilisation du schéma établissant un fourchette de taux de l'A.I.P.P. ce qui permet de moduler les taux de l'incapacité personnelle proposés par le Guide Barème Européen d'une personne présentant de l'incontinence urinaire. L'indemnisation de la victime est ensuite modulée en tenant compte des répercussions fonctionnelles du dommage sur sa vie quotidienne et non sur base d'un diagnostic ou d'une lésion.
Doctorat en Sciences médicales (Médecine)
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Au fil des siècles, la pratique de la médecine s' est développée dans l' univers carcéral, et un rôle complémentaire plus sociologique a été imparti à sa mission curative initiale. Les réformes progressives démontrent la volonté des pouvois publics de reconnaître les droits inhérents à tout individu, non remis en cause par la décision de condamnation, dont le "droit à la santé" est un des plus essentiels. Le mode d' exercice et l' insuffisance des moyens ont démontré les lacunes de la médecine pénitentiaire autarcique. Le droit aux soins n' a pu pleinement se concrétiser que dans le cadre d' une politique de décloisonnement pénitentiaire dont le point d' orgue est la loi du 18 janvier 1994 relative à la santé publique et à la protection sociale. Dès lors, seul le service public hospitalier est habilité à prodiguer des soins somatiques et psychiatriques aux détenus dans le sein de l' établissement pénitentiaire
Centuries after centuries, the practice of medecine has expanded in the prison universe, and another role, a more sociological one, has been assigned to its initial curative mission. The gradual reforms give a clear indication of the authorities will to recognize the rights inherent in any indvidual, not questioned by the decision of prison sentence whose "health right" is one of the most essential. The mode of application and the inadequacy of means have demonstrated the deficiences of autarthic penitentiary medecine. The right to dispose of care could only take shape as part of a policy of penitenciary non-obstruction whose quintessence is the law of january 18th 1994, related to public health and social protection. Therefore, only the public hospital service is entitled to lavish somatic and psychiatric care on prisoners inside of the penitenciary institution

Solieria chordalis (Rhodophyta, Gigartinales) s’échoue depuis de nombreuses années sur la presqu’île de Rhuys dans le sud de la Bretagne. À hauteur de plus de 2 000 tonnes par an, ces arrivées massives d’algues causent de réels problèmes écologiques et économiques pour les communes du littoral breton. L’objectif des travaux de recherche a été d’étudier S. chordalis, dans l’optique de proposer une gestion raisonnée voire durable de cette biomasse ainsi que des perspectives d’applications. Les résultats d’un suivi mensuel de l’algue d’octobre 2013 à octobre 2015 ont montré une variation saisonnière de la biomasse sur l’estran, de la morphologie macro- et microscopique, du taux de matière sèche et de la composition biochimique de l’espèce. En fonction des facteurs saisonniers environnementaux, il est désormais possible d’estimer la quantité et la composition biochimique de l’algue et de proposer des applications. Le procédé d’Extraction Assistée par Enzymes pour ses avantages écologiques, sa spécificité et pour son efficacité catalytique a été choisi pour la production d’extraits hydrosolubles antiviraux, antibactériens et immunostimulants. La protéase commerciale Alcalase permet d’augmenter significativement de 30 % la quantité de composés hydrosolubles disponibles, par rapport à une extraction sans enzyme. Près de 60 % de la matière sèche de l’algue a été liquéfiée et solubilisée après optimisation des paramètres d’extraction. Les extraits hydrosolubles produits en présence d’enzymes ont montré des activités anti-herpétiques (CE50 de 86,0 à 145,9 µg/mL), sans montrer de cytotoxicité sur les cellules saines. L’activité immunostimulante a été évaluée en utilisant le modèle de pathogénicité Caenorhabditis elegans – Pseudomonas aeruginosa. L’application d’extraits hydrosolubles de S. chordalis prolonge l’espérance de vie du nématode infecté par la bactérie pathogène, notamment en stimulant l’expression de certains gènes de son système immunitaire (zk6.7, spp-1, f28d1.3 et f38a1.5). Les extraits produits présentent donc des activités antivirales et immunostimulantes intéressantes qui permettent d’envisager des applications dans divers domaines
These last decades, Solieria chordalis (Rhodophyta, Gigartinales), a red and proliferative macroalga appears every year in south of Brittany on the peninsula of Rhuys. It is a question of removing more than 2 000 tons of red seaweeds, mainly composed of S. chordalis. These proliferations represent a true ecological problem and an economic constraint for the affected communities. This project aims to study S. chordalis in order to find a way to add more value to this seaweed by proposing a rational and sustainable management as well as potential applications. From October 2013 to October 2015, S. chordalis was collected monthly. Results have shown seasonal variations of the biomass on the shores, in the macro- and microscopic morphologies, in the dry matter rate and in the biochemical composition. In relation with the seasonal environmental factors, it is now possible to estimate the quantity and the biochemical composition of the seaweed and to propose potential applications. With characteristics of high catalytic efficiency, specificity, the environmental-friendly process of Enzyme-Assisted Extraction was chosen to produce water- soluble extracts with antiviral, antibacterial and immunostimulant activities. The commercial protease Alcalase improved the extraction yield with a significant gain of 30 % of the water-soluble and free compounds compared to an extraction without the action of enzymes. Almost 60 % of the dry matter of algae was liquefied and water-solubilized after the optimization of extraction parameters. Water-soluble extracts produced after the action of enzymes have shown anti- herpetic activities (EC50 from 86.0 to 145.9 µg/mL) and no cytotoxicity was detected. The immunostimulant activity was evaluated by using the pathogenicity model Caenorhabditis elegans Pseudomonas aeruginosa. The life span of infected nematods by pathogen bacteria increased after the application of water-soluble extracts from S. chordalis. Some immune genes of C. elegans were stimulated (zk6.7, spp-1, f28d1.3 and f38a1.5). Produced extracts present antiviral and immunostimulant activities that allow to anticipate applications for diverse domains

La tuberculose est une maladie ancienne et ré-émergente qui constitue un véritable problème de santé publique dans le monde. L’émergence de la tuberculose à souches de M. tuberculosis multirésistantes et ultrarésistantes aux antituberculeux en plus de la pandémie du VIH/Sida, représentent un défi majeur dans la lutte contre la tuberculose pour son contrôle et son élimination. Ce contrôle de la tuberculose nécessite des mesures en santé publique et au niveau de l’individu. Ces mesures concernent la disponibilité et l’accessibilité à des tests de diagnostic rapides, des traitements efficaces et des outils de surveillance et de contrôle.Nos travaux concernent la recherche, le développement et la validation de méthodes moléculaires multiplexées, souvent basées sur le polymorphisme des loci CRISPR (Clustered Regularly Interspersed Palindromic Repeats). Elles sont rapides, à haut débit, moins onéreuses et applicables pour la santé publique (transmission de la tuberculose sensible et multirésistante, évaluation des programmes nationaux de tuberculose) mais aussi pour un meilleur diagnostic dans l’intérêt du patient (antibiogramme moléculaire, identification infra-spécifique). C’est ainsi que nous avons développé et validé le spoligoriftyping (méthode de génotypage combiné à la détection moléculaire de la résistance de M. tuberculosis à la rifampicine), le “TB-SPRINT” (Spoligoriftyping plus la détection moléculaire de la résistance à l’isoniazide) et le sous-typage de M. africanum. Ces différentes méthodes, aux performances (sensibilité/spécificité) satisfaisantes (99/100% pour le spoligoriftyping, 95/100% en moyenne pour le “TB-SPRINT”) ont servi à des études d’épidémiologie moléculaire dans des pays comme le Pakistan, le Nigéria et le Brésil. D’autres travaux en cours portent sur le génotypage basé sur les CRISPR d’autres espèces (Salmonella enterica, Legionella pneumophila) et sur des études de génomique comparative. Nos tests, utilisés en routine, replacent le laboratoire au cœur de la lutte anti-tuberculeuse et permettront d’importantes avancées en Santé Publique et Microbiologie médicale et environnementale
Tuberculosis (TB) remains a major public health concern worldwide despite all the efforts to fight this disease. The emergence of multi drug and extensively drug resistant TB and the pandemic of HIV/AIDS constitute major threats and challenge for the TB control and eradication. TB control requires measures in public health and in individual level as accessibility to tests for early diagnostic, effective treatment and tools for tuberculosis surveillance and control.The goals of this work were research, development and validation of new molecular multiplexed methods based on polymorphism of the CRISPR (Clustered Regularly Interspersed Palindromic Repeats) loci and single nucleotides polymorphisms. These methods are rapid, high throughput, cheap and can be applied both for public health purposes (transmission of susceptible and multi-drug resistant tuberculosis, evaluation of national TB programs) as for interest of TB patient (drug resistance testing, infra-specific identification). Thus we developed spoligoriftyping and “TB-SPRINT” tests that allow genotyping and rifampicin or rifampicin and isoniazide resistance detection. Another test was developed for subtyping of M. africanum. All these methods had high performances (sensitivity/specificity), 99/100% for the spoligoriftyping and about 95/100% for the “TB-SPRINT” and were applied for molecular epidemiology studies of countries as Nigeria, Brazil and Pakistan. Other ongoing work and developments of genotyping methods are the spoligotyping of L. pneumophila and S. enterica and comparative genomics projects.Used in routine, our methods may play key roles in TB control and would allow important advances in Public Health, in medical and environmental Microbiology

L’autophagie est un mécanisme ubiquitaire favorisant la survie par le maintien de l'homéostasie cellulaire et l'adaptation de la cellule à son environnement. Au cours de la phase d'initiation, le matériel cytoplasmique endommagé ou en excès est séquestré à l’intérieur d'un autophagosome. Lors de la maturation, l'autophagosome fusionne avec le lysosome formant un autolysosome dont le contenu est digéré par des hydrolases. Actuellement, la dérégulation de l'autophagie est suspectée de prendre une part importante dans le développement tumoral, présentant essentiellement ce mécanisme comme un suppresseur tumoral. Ainsi, en réponse aux carcinogènes, son activité est réprimée dans les étapes précoces de la carcinogenèse, par un mécanisme inconnu. Les effets cancérigènes des pesticides ont fait l'objet de nombreux travaux. Ces composés s'accumulent principalement dans les tissus graisseux, le foie, les muscles et les testicules. Stables, leur toxicité y persiste des années et serait à l'origine d'une augmentation de l'incidence de cancers et d'une baisse de la fertilité. De façon remarquable, le premier événement observé dans les testicules des animaux exposés est une vacuolisation des cellules de Sertoli. Cependant, la nature de ces vacuoles, ainsi que les cibles moléculaires de ces carcinogènes restent à définir. Or sans ces cibles, aucune relation de cause à effet ne peut être établie entre l'exposition à des facteurs environnementaux et l'augmentation de l'incidence des cancers. Dans ce contexte, l’objectif de ces travaux a été d’identifier, en réponse à différents pesticides la nature des vacuoles formées et les mécanismes moléculaires sous-jacents, dans le modèle sertolien
Autophagy has emerged as a key tumour suppressor pathway. During this process, cytosolic constituents are sequestered into autophagosomes, which subsequently fuse with lysosomes to become autolysosomes, where their content is finally degraded. Although a reduced autophagy has been demonstrated in human tumours or in response to carcinogens, the underlying mechanisms remain unknown. Exposure to environmental carcinogens has long been involved in the development of many common cancers. As a result, risk-assessment of carcinogen chemicals became an important issue of public health policy. There is evidence that widely used pesticides concentrate in fat tissues, liver, muscles and testis. There, their toxicity persists for years and promotes decreased fertility and several cancers in exposed rodents. Strikingly, within the testis, the earliest testicular damage induced by these carcinogens is the vacuolation of Sertoli cells. Yet, neither the exact nature of enlarged compartments nor the underlying mechanisms have been studied, precluding the establishment of direct “cause-effect” relationship. The aim of the present thesis was to identify the nature and the signalling events responsible for the Sertoli cell vacuolation, in response to several environmental pollutants

La chromatographie mode mixte représente l’une des plus grandes évolutions de ces dernières années dans le domaine des bioséparations. Cette technique repose sur l'intervention de plusieurs types d'interactions au sein d'un seul et même support. Les résines de chromatographie mode mixte HEA, PPA et MEP HyperCel portent des groupements aliphatiques, aromatiques, thiophiliques ainsi que des groupements aminés protonables en différentes positions. Au moyen d’expériences de chromatographie, à l’aide de protéines standards aux propriétés spécifiques et de mélanges complexes, nous avons isolé ces différentes interactions. Nous avons mis en évidence l’intervention majeure d'au moins deux types d'interactions au sein de ces supports : interactions hydrophobes et électrostatiques. Nous avons pu observer le comportement des résines lors de variations de pH, de force ionique, de types de sels et de tampons ou lors de la présence d'autres composés organiques. Nous avons mis en évidence l'intervention combinée de ces types d'interactions lors des différentes phases de chromatographie. Le comportement des résines mode mixte a révélé des sélectivités particulières et dont le contrôle ciblé à l'aide de l'environnement a permis le développement de méthodes de purification efficaces et originales. Nous avons pu ainsi développer des applications telles que la purification de fragment d’anticorps (Fab’2) à partir de culture de cellules d’insectes, la capture de protéine de type MBP à partir d’extrait bactériens et la capture d’anticorps monoclonaux à partir de cellules de mammifères (CHO), et ainsi améliorer les conditions d’utilisation de la chromatographie en mode mixte
Mixed mode chromatography is the most innovative technique for bioseparation. Mixed mode resins, as the term suggest, involves multiples types of interaction at the same time. HyperCel mixed mode resins, HEA, PPA and MEP, involve aliphatic, aromatic or thiophilic groups as well as protonable amine located in the spacer arm or as a head group. Using classical chromatographic experiments, standards proteins and complex mixtures, we highlighted the two major types of interactions involved: hydrophobic and electrostatic interactions. We specifically influenced these interactions by modifying the environment in terms of ionic strength, pH, salt types, and other compounds. The combination of these interactions during every phase of a chromatographic process has been demonstrated. Mixed mode resins thus offer unique selectivity that can be controlled by the environment. This allowed us to develop several applications from antibodies fragments capture from insect cells, to the purification of MBP-tagged proteins, through monoclonal antibody capture from CHO cells. We thus enhanced mixed mode chromatography