Thèses sur le sujet « Phénomène de flexion relaxation »

Résumé : La lombalgie chronique est une pathologie très courante dans la population générale et 85% des patients atteints de lombalgie chronique restent sans étiologie. Source de handicap, la lombalgie chronique non spécifique (NSCLBP) nécessite pour sa prise en charge de nombreuses ressources de soins et est responsable de lourdes dépenses pour notre système de santé actuel. De nombreux paramètres ont été utilisés pour explorer la NSCLBP et mieux comprendre la physiopathologie de cette pathologie. Parmi les paramètres les plus robustes, les paramètres du phénomène de flexion-relaxation (FRP) se démarquent. Ces derniers explorent la relaxation des muscles paraspinaux lors de la flexion maximale du tronc. Cette relaxation musculaire a été retrouvée comme absente chez certains patients NSCLBP, le FRP étant alors défini comme altéré. Avant d'être pleinement reconnus comme "biomarqueurs", ces paramètres nécessitent une validation approfondie de leurs propriétés psychométriques et une exploration des mécanismes sous-jacents au FRP altéré. Dans cette thèse, nous avons cherché à valider certaines propriétés psychométriques du FRP et à étudier les relations entre le FRP et les paramètres cinématiques des divers segments du rachis. Les résultats de l’ensemble de ce travail de doctorat ont permis de confirmer certaines propriétés psychométriques des paramètres du FRP altéré. Notamment, le Flexion Relaxation Ratio (FRR) s'est avéré fiable, sensible et spécifique à l’altération du FRP chez les patients NSCLBP. Son altération est associée à la cinématique du segment lombaire haut et à l'inclinaison entre les segments lombaires haut et bas. Ces paramètres ont permis d’affiner les caractéristiques de la sous-population de patients NSCLBP au FRP altéré. D’autres études explorant les liens du FRP altéré, notamment sa synergie avec les autres muscles impliqués lors de la flexion du tronc restent à effectuer. Ces études ultérieures permettraient notamment de mieux comprendre la physiopathologie de cette sous-population NSCLBP au FRP altéré
Chronic low back pain (CLBP) is a very common disease in the general population, and 85% of patients with CLBP have no underlying etiology. Source of disability, non-specific chronic low back pain (NSCLBP) requires many care resources for its management and is responsible for considerable costs for our current healthcare system. Many parameters have been used to explore NSCLBP and better understand its pathophysiology. Among the most robust parameters, flexion-relaxation phenomenon (FRP) parameters stand out. These explore the relaxation of the paraspinal muscles during full trunk flexion. This muscular relaxation has been found to be absent in some NSCLBP patients, defining the FRP as altered. Before being fully recognized as "biomarkers", these parameters require in-depth validation of their psychometric properties and exploration of the mechanisms underlying altered FRP. In this thesis, we aimed to validate some of the FRP's psychometric properties, and to explore the links between the FRP and kinematic parameters of different spinal segments. The results of this entire doctoral work confirmed certain psychometric properties of altered FRP parameters. Specifically, the flexion relaxation ratio (FRR) has been shown to be reliable, sensitive, and specific to the alteration of FRP in NSCLBP patients. Its alteration is associated with upper lumbar segment kinematics and inclination between upper and lower lumbar segments. These parameters helped refine the characteristics of the subpopulation of NSCLBP patients with altered FRP. Further studies exploring the links of altered FRP, especially its synergy with other muscles involved during trunk flexion, remain to be explored. Such further studies would, in particular, provide a better understanding of the pathophysiology of this NSCLBP subpopulation with altered FRP

L'introduction de diélectriques de forte permittivité dit « High-Κ » peut faire apparaître des comportements jusqu'ici négligeables. C'est le cas du phénomène de relaxation diélectrique. Ce mémoire traite de l'étude de ce phénomène dans les capacités Métal-Isolant-Métal intégrés en microélectronique. Au travers de plusieurs diélectriques amorphes et d'un diélectrique ferroélectrique, deux comportements sont identifiés, le comportement de « flat loss » et celui de polarisation d'électrode. Comme la relaxation diélectrique peut dégrader les performances de certains circuits, une modélisation a été proposée grâce à la réalisation d'un circuit de mesure de l'effet mémoire. Puis l'étude détaillée du comportement du diélectrique Ta2O5, aussi bien en terme de stabilité de courant qu'en terme de variation de permittivité dans les basses fréquences, permettra de mettre en évidence la migration de lacunes d'oxygène dans le diélectrique. Finalement, deux solutions sont proposées afin de réduire le phénomène de relaxation diélectrique tout en obtenant de bonnes performances électriques. La première consiste à déposer des stacks diélectrique basés sur les performances du Ta2O5. La seconde propose l'intégration d'un nouveau diélectrique, l'oxyde de Zirconium.

Les zéolites sont des solides microporeux largement employés en tant que catalyseurs, séparateurs ioniques et adsorbants. La localisation exacte des cations de compensation permet de mieux comprendre l’ensemble de ces propriétés. La présence de ces cations est nécessaire pour obtenir la neutralité électrique de la zéolite. Ils sont piégés par des sites cristallographiques du réseau avec lesquels ils forment des dipôles. L’application combinée d’un champ électrique et de l’agitation thermique génère la réorientation de ces dipôles, illustrée par un saut cationique au dessus d’un puit de potentiel, dont la profondeur est associée à l’énergie de l’interaction du cation avec son site d’accueil. Le couplage de deux techniques expérimentales de relaxation diélectrique (SIC et SICTS) a permis d’obtenir des informations sur la réorganisation des cations et sur la modification de leur interaction avec le réseau zéolitique, lors de l’arrivée de molécules plus ou moins polaires. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l’évolution de ces caractéristiques dans le cas de la Faujasite (Si/Al=1 et 2,4), la Mordenite (Si/Al=5,5 et 11,4) et la ZSM-5 sodiques déshydratées puis soumises à l’adsorption de vapeurs d’adsorbats (eau ou méthanol). De cette façon, nous avons montré que la dynamique des cations dépend de la géométrie des sites d’accueil, du rapport Si/Al de la zéolite et de la présence de molécules adsorbées
Zeolites possess unique features as gas adsorbents, gas separators, and catalysts. Adsorption properties are closely related to the localisation of non-framework cations and to their accessibility to adsorbed molecules. Knowledge of the location of these cations and of their interaction between both the zeolite framework and the adsorbates is a crucial point for understanding the surface properties. In fact, the cation forms with the oxygen of the framework a dipole, which reorientation is illustrated by a cation hopping process between two neighbouring equilibrium positions, separated by an energy barrier. The experimental approach based on the Dielectric Relaxation Spectroscopy (DRS) gives information on both the distribution of the cation among the different crystallographic sites and their de-trapping energy ΔE. In this work, we use DRS to investigate the effect of methanol and water adsorption on the dynamics and the localisation of sodium ions in faujasites, Mordenites and ZSM-5 sodic zeolites. We clearly show that the cation de-trapping energy depends on the site geometry, the Si/Al zeolite ratio and the presence of adsorbed molecules. It is then possible to discriminate the structurally different cations equilibrium position as a function the adsorbate loading. Moreover, combining DRS data with Molecular Dynamics (MD) calculations is fruitful in view of explaining the microscopic mechanisms of cation migrations and of adsorption

Low back pain (LBP) is a substantial secondary disability among persons with lower-limb amputation (LLA). Abnormal mechanics of movement subsequent to LLA may increase the stability demands on the spinal column, and repetitive exposures to such abnormal movements may alter trunk passive properties and/or the coordination of surrounding trunk muscle responses. Further, preferential use of the sound limb may lead to asymmetries in these behaviors. Spine biomechanics (e.g., loading and stability) are substantially influenced by trunk passive properties and neuromuscular control, and alterations in these behaviors are associated with abnormal mechanics of the spinal column and an increased LBP risk. However, there is limited evidence regarding whether prolonged repeated exposures to abnormal gait and movement resulting from LLA and subsequent repeated use of a prosthetic device affect these trunk behaviors. Eight males with unilateral LLA and a matched sample of non-amputation controls completed three studies in which several measures of trunk passive properties, neuromuscular control, and spine biomechanics were quantified using laboratory experiments and biomechanical analyses. Each study involved a distinct task to investigate potential alterations and/or asymmetries in trunk passive properties and neuromuscular control. The first study used a seated balance task to assess trunk postural control and stability. The second study used multidirectional trunk perturbations to assess trunk mechanical and neuromuscular behaviors. Finally, the third study used controlled quasi-static trunk movements to assess load-sharing mechanisms between active and passive low back tissues. Significant alterations and asymmetries in trunk passive properties and trunk neuromuscular responses were present among participants with LLA, specifically reduced and asymmetric trunk stiffness and reflex response; decreased and asymmetric passive contributions to trunk movements; and increased trunk muscle activities. Significant increases in trunk postural sway and trunk muscle activities were also present during seated stability measures. Such alterations in these behaviors may be a result of repetitive exposures to abnormal gait and movement subsequent to LLA and the use of a prosthetic device, and could play a contributing role in the development of LBP in this population. Future work should investigate the temporal relationship between altered trunk behaviors and repeated exposure to abnormal gait and movement subsequent to LLA, to better identify critical years for rehabilitation and preventative care.
Ph. D.

Les différents travaux de recherche menés dans le cadre de la présente thèse, ont comme premier objectif de développer un modèle analytique pouvant prédire la relaxation de la charge des boulons en fonction du temps due au fluage des boulons, du joint d'étanchéité, de l'anneau de la bride, du cylindre, de la collerette et du couvercle plat. Dans ce modèle, des solutions analytiques pour les déplacements radiaux et axiaux et les rotations dues au fluage de ces différents éléments ont été déterminées selon leurs théories correspondantes. Par la suite, ces déflexions obtenues par le calcul analytique sont utilisées dans l'analyse d'interaction mécanique pour déterminer la relaxation de la charge des boulons et celle du joint d'étanchéité en fonction du temps. Le deuxième objectif est d'élaborer un modèle analytique pour un calcul précis, du nombre de rondelle "Belleville" ou des dimensions des manchons à installer avec les boulons. En rendant l'assemblage plus flexible à l'aide de ces méthodes, le modèle permet de vérifier si la relaxation de la charge dans les boulons due à l'effet du fluage est dans la proportion désirée. Des exemples de calcul sur différents cas d'assemblages de brides symétriques et de brides avec couvercles plats sont présentés pour illustrer la méthode analytique proposée. Les profils de la variation de la charge dans la boulonnerie et du joint d'étanchéité en fonction du temps sont analytiquement en bon accord avec les éléments finis.

Ce travail de thèse concerne les verres bioactifs purs et dopés pour des applications en tant que biomatériaux en site osseux. Ils sont synthétisés par fusion dans le système SiO₂-CaO-Na₂O-P₂O₅. Quatre éléments métalliques (Zn, Ti, Cu et Ag), présentant des caractéristiques chimiques et physiologiques intéressantes, ont été introduits dans la matrice vitreuse. Leur réactivité chimique et leur cytotoxicité ont été évalués lors de tests in vitro. L'introduction de ces éléments métalliques influe sur les caractéristiques thermiques des verres ainsi que sur la dissolution de la matrice vitreuse, la cinétique et la cristallisation de la couche d'hydroxyapatite. Une bonne prolifération cellulaire a été mise en évidence. En parallèle, une méthode de synthèse d'une vitrocéramique, présentant une microporosité, a été développée par réaction entre TiN et ZnO. Des essais in vitro ont montré un caractère bioactif après 60 jours d'immersion et une absence de cytotoxicité. Ce biomatériau a ensuite été implanté au niveau de la diaphyse fémorale de lapins. Différentes études structurales ont montré la résorption progressive du biomatériau jusqu'à 6 mois d'implantation. Des scaffolds chitosan / verre bioactif ont également été synthétisés et obtenus par lyophilisation. Ils ont été étudiés lors d'essais in vitro. Ils ont servi de support pour la vectorisation de gentamicine. Les résultats obtenus montrent que les teneurs en chitosan et en verre bioactif ont une influence sur la cristallisation de l'hydroxyapatite et le relargage du médicament. Les modèles mathématiques établis montrent que le temps de relaxation des scaffolds dépend de la concentration de départ en gentamicine
This research work focuses on the pure and doped bioactive glasses for use as bone biomaterial. They are synthesized by the melting method in the system SiO₂-CaO-Na₂O-P₂O₅. Four metallic elements, presenting interesting chemical and physiological properties, have been introduced in the amorphous matrix. Their chemical reactivity and their cytotoxicity have been evaluated during in vitro assays in simulated body fluid and cell culture media. The introduction of these metallic elements influences their thermal characteristics, the glass matrix dissolution, the kinetic and the crystallization of the hydroxyapatite layer. A good cells proliferation have been showed. In parallel, a method of synthesis of a glass-ceramic, having a microporosity, have been developed by reaction between TiN and ZnO. In vitro assays have showed a bioactive character after 60 days of immersion and a non-cytotoxicity. This biomaterial was implanted in the femoral dyaphisis of rabbits. Different structural studies have showed the gradual resorption of the biomaterial up to 6 months of implantation. Finally, scaffolds chitosan/bioactive glass, obtained by freeze-drying, have also been studied during in vitro assays. They were used as support for the vectorization of gentamicin. The obtained results show that the content of chitosan and bioactive glass have an impact on the crystallization of hydroxyapatite et the release of drug. Mathematic models show that the relaxation time depend on the starting concentration of gentamicin

Le phénomène de clivage d'un comprimé est un défaut mécanique qui se traduit par la propagation d'une fissure au travers du comprimé et peut conduire à sa séparation en deux parties. L'apparition de ce phénomène est tributaire de l'équilibre entre les forces cohésives développées lors de la compression et la relaxation des contraintes au cours de la décompression. La fissure suit alors un chemin privilégié défini directement par les hétérogénéités du milieu sous pression et l'uniaxialité de la compression. Le phénomène de clivage s'observe fréquemment avec les produits faiblement comprimables lorsqu'ils sont fortement dosés. C'est le cas par exemple du paracétamol. Nous avons dans un premier temps explicité, à l'aide d'une analyse structurale, les cau¬ses justifiant la mauvaise comprimabilité du paracétamol. Dans un second temps, nous nous sommes particulièrement intéressés à l'impact que pouvaient avoir deux techniques d'agglomération - la granulation humide et l'atomisation - sur la qualité mécanique des comprimés de paracétamol et l'apparition éventuelle du phénomène de clivage. Dans ce but, l'influence des paramètres opératoires et des propriétés mécaniques des grains formulés ainsi que le suivi des caractéristiques texturales des milieux comprimés ont été étudiés. L'acquisition de cohésion des comprimés s'avère directement liée à la structure initiale des grains (en termes de résistance mécanique, de porosité et de distribution du liant). Une évolution plus progressive du milieu sous pression et une répartition plus hétérogène du liant "retardent" l'acquisition de cohésion sous pression mais permettent également au milieu de mieux "accomoder" l'énergie emmagasinée évitant ainsi le clivage du comprimé. Contrairement aux comprimés obtenus à partir des atomisats, les comprimés obtenus à partir des granulés de paracétamol ne clivent pas sur le domaine de pression testé.

En application, on souhaite générer des nombres aléatoires avec une loi précise (méthode de Monte Carlo par chaines de Markov - MCMC (Markov Chaine Monte Carlo)). La méthode consiste à trouver une diffusion qui a la loi invariante souhaitée et à montrer la convergence de cette diffusion vers son équilibre avec une vitesse exponentielle. L’exposant de cette convergence est le trou spectral du générateur. Il a été montré par Chii-Ruey Hwang, Shu-Yin Hwang-Ma, et Shuenn-Jyi Sheu qu’on peut agrandir le trou spectral, en rajoutant un terme non-symétrique au générateur auto-adjoint (souvent utilisé en MCMC). Ceci correspond à passer d’une diffusion réversible (en detailed balance) à une diffusion non réversible. Un moyen de construire une diffusion non-réversible avec la même mesure invariante est de rajouter un flot incompressible à la dynamique de la diffusion réversible.Dans cette thèse, nous étudions le comportement de la diffusion lorsqu’on accélère le flot sous-jacent en multipliant le champ des vecteurs qui le décrit par une grande constante. P. Constantin, A.Kisekev, L.Ryzhik et A.Zlatoš (2008) ont montré que si le flot était faiblement mélangeant alors l’accélération du flot suffisait pour faire converger la diffusion vers son équilibre en un temps fini. Dans ce travail, on explicite la vitesse de ce phénomène sous une condition de corrélation du flot. L’article de B. Franke, C.-R.Hwang, H.-M. Pai et S.-J. Sheu (2010) donne l’expression asymptotique du trou spectral lorsque le flot sous-jacent est accéléré vers l’infini. Ici aussi, on s’intéresse à la vitesse avec laquelle le phénomène se manifeste. Dans un premier temps, nous étudions le cas particulier d’une diffusion du type Ornstein-Uhlenbeck qui est perturbée par un flot préservant la mesure gaussienne. Dans ce cas, grâce à un résultat de G. Metafune, D. Pallara et E. Priola (2002), nous pouvons réduire l’étude du spectre du générateur à des valeurs propres d’une famille de matrices. Nous étudions ce problème avec des méthodes de développement limité des valeurs propres. Ce problème est résolu explicitement dans cette thèse et nous donnons aussi une borne pour le rayon de convergence du développement. Nous généralisons ensuite cette méthode dans le cas d’une diffusion générale de façon formelle. Ces résultats peuvent être utiles pour avoir une première idée sur les vitesses de convergence du trou spectral décrites dans l’article de Franke et al. (2010)
In application, we would like to generate random numbers with a precise law MCMC (Markov Chaine Monte Carlo). The method consists in finding a diffusion which has the desired invariant law and in showing the convergence of this diffusion towards its equilibrium with an exponential rate. The exponent of this convergence is the spectral gap of the generator. It was shown by C.-R. Hwang, S.-Y. Hwang-Ma and S.-J. Sheu that the spectral gap can grow up by adding a non-symmetric term to the self-adjoint generator.This corresponds to passing from a reversible diffusion to a non-reversible diffusion. A means of constructing a non-reversible diffusion with the same invariant measure is to add an incompressible flow to the dynamics of the reversible diffusion.In this thesis, we study the behavior of diffusion when the flow is accelerated by multiplying the field of the vectors which describes it by a large constant. In 2008, P. Constantin, A. Kisekev, L. Ryzhik and A. Zlatoˇs have shown that if the flow was weakly mixing then the acceleration of the flow was sufficient to converge the diffusion towards its equilibrium after finite time. In this work, the speed of this phenomenon is explained under a condition of correlation of the flow. The article by B. Franke, C.-R.Hwang, H.-M. Pai and S.-J.Sheu (2010) gives the asymptotic expression of the spectral gap when the large constant goes to infinity. Here we are also interested in the speed with which the phenomenon manifests itself. First, we study the special case of an Ornstein-Uhlenbeck diffusion which is perturbed by a flow preserving the Gaussian measure. In this case, thanks to a result of G. Metafune, D. Pallara and E. Priola (2002), we can reduce the study of the generator spectrum to eigenvalues of a family of matrices. We study this problem with methods of limited development of eigenvalues. This problem is solved explicitly in this thesis and we also give a boundary for the convergence radius of the development. We then generalize this method in the case of a general diffusion in a formal way. These results may be useful to have a first idea on the speeds of convergence of the spectral gap described in the article by Franke et al. (2010)

A dor cervical é um problema musculoesquelético comum, cuja ocorrência é estimada em torno de 30-50% da população adulta em geral e também muito frequente entre os trabalhadores usuários de computador. A alteração no padrão de atividade muscular dos músculos flexores e extensores é uma das características da dor cervical, que nos usuários de computador parece estar associada à manutenção da postura sentada com anteriorização da cabeça ou flexão cervical. Dois fatores de análise importantes para avaliar déficits na atividade muscular são o fenômeno flexão-relaxamento (FFR) e a relação flexão-relaxamento (RFR). O objetivo principal deste estudo foi avaliar, através da eletromiografia de superfície, a ocorrência do FFR e mensurar a RFR nos músculos extensores da coluna cervical de trabalhadores usuários de computador com e sem dor cervical crônica e de indivíduos saudáveis, não usuários de computador. Foram avaliados 60 indivíduos, 20 usuários de computador com dor cervical crônica (GD), 20 usuários de computador sem dor cervical (GS) e 20 indivíduos saudáveis, não usuários de computador (GC). Os indivíduos responderam o Maastricht Upper Extremity Questionnaire (MUEQ-Br) e o Índice de Incapacidade Relacionada à dor no Pescoço (IIRP), e o FFR e RFR foram analisados através da eletromiografia de superfície dos músculos Semi-espinhal da Cabeça(SC), Esplênio da Cabeça(EC) e Trapézio Superior(TS). O limiar de dor por pressão (LDP) também foi avaliado nestes músculos e no músculo esternocleidomastóideo. Os resultados mostraram maior pontuação do grupo de trabalhadores com dor cervical crônica no domínio Posto de Trabalho do MUEQ-Br (GS 0,35, IC95% 0,14-0,56; GD 0,80, IC95% 0,32-1,28; p<0,05) e maior LDP do músculo EC no grupo com dor cervical em relação ao controle (GD 1,77, IC95% 1,55-2,00; GC 2,38, IC95% 2,02-2,75; p<0,05). O FFR foi verificado em proporção igual em todos os grupos, não sendo observado em todos os indivíduos. A integral do envoltório linear foi maior nos grupos de trabalhadores em relação ao controle no músculo SC em repouso (GS 0,91, IC95% 0,90-0,93; GD 0,90, IC95% 0,88-0,93; GC 0,86, IC95% 0,83-0,90; p<0,05). A relação entre flexão total e a extensão mostrou maior atividade EMG do SE dos grupos de trabalhadores na extensão em relação ao controle (GS 0,38, IC95% 0,32-0,43; GD 0,37, IC95% 0,30-0,44; GC 0,56, IC95% 0,52-0,60; p<0,05). A RFR foi maior no grupo de trabalhadores com dor cervical, diferenciando este grupo do controle (GS 2,33, IC95% 1,93-2,74; GD 3,10, IC95% 2,50-3,70; GC 1,99, IC95% 1,81-2,17; p<0,05). O teste da CIVM dos extensores cervicais apresentou reprodutibilidade boa a excelente, principalmente na CIVM e no grupo com dor cervical (CIVM GS ICC médio SE 0,93; ICC médio EC 0,57; ICC médio TS 0,19) (CIVM GD ICC médio SC 0,50; ICC médio EC 0,84; ICC médio TS 0,96). Os resultados demonstram que a dor cervical crônica e a incapacidade cervical são influenciadas por aspectos físicos relacionados ao trabalho com uso do computador. As relações entre a atividade EMG dos músculos extensores durante os movimentos de flexão e extensão sugerem que o uso de computador recrute de forma contínua a musculatura extensora, que apresenta alta atividade durante o repouso na posição neutra e a extensão, e se mantém ativa durante a flexão e flexão total. Além disso, o trabalho com computador, quando associado à queixa de dor cervical crônica, parece aumentar a sensibilidade dolorosa à pressão na musculatura extensora cervical
Neck pain is a common musculoskeletal problem, the occurrence of which is estimated at around 30-50% of the adult population in general and also very common among office workers. Activity muscle pattern alterated of flexion and extension muscles is one of the characteristics of neck pain, that office workers is associated with the maintenance of the sitting posture with forward head posture or neck flexion. Two important factor analysis to assess deficits in muscle activation are flexion-relaxation phenomenon (FFR) and the flexor-relaxation ratio (RFR). The aim of this study was to evaluate, using surface electromyography, the occurrence of FFR and measure the RFR in extension neck muscles of office workers with and without chronic neck pain and healthy subjects, not computer users. Sixty subjects were evaluated, 20 office workers with chronic neck pain (GD), 20 office workers without neck pain (GS) and 20 healthy subjects, not computer users (GC). Participants completed the Maastricht Upper Extremity Questionnaire (MUEQ-Br) and Neck Disability Index (IIRP), and the FFR and RFR were analyzed by surface electromyography of the semispinal capitis (SC) splenius capitis (EC) and Upper Trapezius (TS). Pressure pain threshold (PPT) was also evaluated in these muscles and the sternocleidomastoid. Results showed higher scores of the group of workers with chronic neck pain in the workplace domain MUEQ-Br (GS 0.35, 95% CI 0.14 to 0.56; GD 0.80, 95% CI 0.32 to 1 28, p <0.05) and higher EC LDP in the neck pain group compared to control group (GD 1.77, 95% CI 1.55 to 2.00; GC 2.38, 95% CI 2.02 to 2.75; p <0.05). FFR was observed in the same proportion in all groups, not being observed in all subjects. The integral of linear envelope was higher in workers groups than control group in SC at rest posture (GS 0.91, 95% CI 0.90 to 0.93; GD 0.90, 95% CI 0.88 to 0.93 ; GC 0.86, 95% CI 0.83 to 0.90; p <0.05). The relationship between full flexion and extension showed higher SE EMG activity of workers groups in extension compared to control group (GS 0.38, 95% CI from 0.32 to 0.43; GD 0.37, 95% CI 0.30 to 0.44; GC 0.56, 95% CI 0.52 to 0.60; p <0.05). The RFR was higher in the neck pain workers than control group (SG 2.33, 95% CI 1.93 to 2.74; GD 3.10, 95% CI 2.50 to 3.70; GC 1 99, 95% CI 1.81 to 2.17; p <0.05). The test of MVIC of neck extensor muscles showed good to excellent reproducibility, especially in the MVIC and in neck pain group (MVIC GS - ICC SE 0.93; ICC EC 0.57; ICC TS 0.19) (MVIC GD - SC ICC 0.50, EC ICC 0.84, TS ICC 0.96). The results showed that physical factors are related to chronic neck pain disability in office workers. Relations between the EMG activity of the extensor muscles during flexion and extension movements suggest that computer use recruit continuously the extensor muscles, which shows high activity during rest in the neutral position and extent, and remains active during flexion and full flexion. In addition, work computer use, when associated with chronic complaint of neck pain, seems to increase pain sensitivity to pressure on the neck extensor muscles

Cette thèse porte sur l'étude de la diffusion des asphaltènes dans les catalyseurs d'hydrotraitement. La revue bibliographique met en évidence d'importantes lacunes dans les connaissances, d'une part sur l'impact sur les processus de diffusion des fortes températures rencontrées dans les procédés de raffinage et d'autre part, sur la dynamique des asphaltènes dans les réseaux poreux des catalyseurs. Ainsi, une double approche expérimentale a été développée, s'articulant dans un premier temps autour d'une étude de diffusion et d'adsorption dans des conditions proches de celles des procédés, puis dans un second temps une étude de la diffusion en milieu confiné par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) à travers des techniques de mesure de temps de relaxation ainsi que la RMN à gradient de champ pulsé (DOSY). Les résultats obtenus montrent que même à haute température, la diffusion des asphaltènes dans les catalyseurs est un processus très lent, plusieurs jours étant nécessaires pour que le coeur soit atteint. Les techniques de RMN utilisées montrent le caractère fortement confiné des asphaltènes dans le milieu poreux ainsi que de fortes interactions entre les asphaltènes et la surface alumine des catalyseurs, à l'origine d'une très faible dynamique bien que le processus d'adsorption soit dans une certaine mesure quand même réversible
This PhD thesis deals with the diffusion of asphaltenes in hydrotreatment catalysts. The literature review shows weaknesses in knowledge about both, how does the high temperature impact the diffusion phenomena and, what is the dynamic of asphaltenes in the porous media. Therefore, a double experimental approach has been developed, first the diffusion and the adsorption of asphaltenes near process conditions have been studied, and then the dynamic in porous media has been studied by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) technics which involves relaxation times measurements and Diffusion Ordered SpectroscopY (DOSY). Results show that even at high temperature, the diffusion of asphaltenes in catalysts is relatively slow; several days are needed to reach the center. The NMR results highlight a slow dynamic of asphaltenes in the porous media, since they are in confined environment and they are in strong interactions with alumina, even if the adsorption is to a certain extent reversible

L'auteur présente une étude comportementale des milieux granulaires humides. Une première phase de caractérisation de tels milieux, couplant des aspects mécaniques et texturaux, aura pour ambition d'établir les bases d'une représentation schématique de l'état hydrique et textural d'un milieu granulaire. Cette représentation sera investie dans l'analyse du processus d'agglomération et permettra, grâce à une étude couplant des aspects hydro-texturaux et morpho-granulométriques, d'analyser les modifications subies par des milieux granulaires soumis à une opération de mouillage et de malaxage. Ces modifications seront analysées aux deux échelles du mélange : à l'échelle des agglomérats, il sera montré que la phase d'agglomération peut être envisagée comme un processus de type fractal ; à l'échelle globale du milieu, une phénoménologie de texturation en trois étapes sera mise en évidence. La dernière phase de ce travail consistera en une étude plus particulière des effets de contraintes vibratoires ou axiales sur le phénomène de texturation préalablement mis en évidence sur le milieu vrac. Il s'agira d'étudier dans quelle mesure ce type de contraintes (tassement, compactage), postérieure à l'élaboration du milieu, est susceptible de modifier l'allure du phénomène de texturation et de déterminer les facteurs susceptibles d'influer sur la succession des différentes phases de ce phénomène. L'étude des cinétiques de relaxation sous contraintes vibratoires permettra également de proposer un nouveau modèle de relaxation établi selon une approche mécanique.

Réalisation d'un spectromètre de relaxation diélectrique, en grande partie automatisé fonctionnant de 10 Mhz à 1 Mhz, entre 350 et 77 k. Réalisation de programmes pour ajuster les profils de dispersion et d'absorption, les variations thermiques des temps de relaxation et de la permittivité statique. Etude de solutions d'une molécule moléculaire (carbonate de propène) dilué dans un solvant très faiblement polaire (toluène) : estimation du moment dipolaire du soluté de la température ambiante jusqu'à la transition vitreuse et caractérisation du solvant. Etude des variations thermiques de la viscosité de cisaillement, du temps de relaxation diélectrique et de la conduction ionique de liquides dipolaires à faible association moléculaire (carbonate de propène, phtalastes de diéthyle et de dibutyle) : bon accord avec la relation de Doolittle et le modèle de Cohen et Grest : les énergies d'activation de ces processus (origine commune dans la nature coopérative des mouvements moléculaires) sont quasi identiques jusqu'à t::(g)

Les lombalgies représentent la principale cause d'invalidité dans le monde depuis 1990. Sa forme chronique (durée supérieure à 3 mois) affecte 10 à 15% des cas et représente 70 à 90% du coût total lié aux lombalgies. De plus, un diagnostic précis ne peut être obtenu que dans 10-15% des cas en raison d'un manque de connaissances de la pathophysiologie catégorisant ces lombalgies comme non-spécifiques. Chercheurs et cliniciens ont mis en avant le besoin d’identifier des sous-groupes au sein de la population lombalgique chronique non-spécifique (NSCLBP) afin d’optimiser la prise en charge thérapeutique. Dans ce contexte, un projet de classification des patients NSCLBP intégrant une approche multifactorielle a été mis en place. En effet, divers facteurs contribuent au développement et à la persistance des NSCLBP. Parmi ces facteurs, on retrouve les altérations de l’activité des muscles lombaires. Ces travaux de thèse se sont intéressés à ces altérations et représentent une partie du projet d’identification des sous-groupes.La littérature met en évidence différentes altérations dans l’activité électromyographique (EMG) des muscles lombaires chez les patients NSCLBP lors de l’exécution de plusieurs tâches fonctionnelles telles que la marche, le soulever de charge, le transfert assis-debout et encore la montée d’escaliers. Parmi ces altérations EMG, l’asymétrie neuromusculaire entre le côté droit et le côté gauche a montré une influence sur l’effet de la réhabilitation, le recrutement musculaire et la persistance de la douleur. Ces éléments font de l’asymétrie neuromusculaire un facteur important pour la compréhension de la pathophysiologie des NSCLBP. Cependant, peu d’études, à ce jour, se sont intéressées à l’asymétrie droite/gauche de l’activité des muscles lombaires. Étudier cette asymétrie pourrait permettre une meilleure compréhension de la pathophysiologie des NSCLBP.L’objectif de cette thèse était donc de caractériser l’asymétrie de l’activité des muscles lombaires lors de différentes tâches motrices et d’évaluer sa pertinence dans le processus d’identification de sous-groupes de patients NSCLBP. Pour répondre à ces objectifs, quatre études complémentaires ont été menées au cours de tâches motrices nécessitant un mouvement synchrone entre droite et gauche.Dans leur ensemble, ces travaux de thèse mettent en évidence une altération globale de l’activité EMG des muscles lombaires au cours des quatre tâches motrices étudiées que sont le test de Sorensen, la flexion antérieure maximale du tronc, le transfert assis-debout et le soulever de charge. Malgré le fait que certaines altérations permettent une augmentation de la stabilité du tronc, elles peuvent toutes avoir des conséquences nocives à long terme. L’asymétrie neuromusculaire est l’une de ces altérations mais elle ne semble présente que lors de la tâche de flexion antérieure maximale du tronc. Considérant que le projet de classification se base principalement sur les altérations observées dans la population NSCLBP, l’intégration de l’asymétrie du phénomène de flexion-relaxation peut représenter un intérêt certain dans le processus d’identification des sous-groupes. Il serait aussi pertinent d’étendre l’analyse aux muscles de l’abdomen et du bassin ainsi que d’évaluer l’influence des paramètres psychologiques pour une compréhension plus complète de ces résultats
Low back pain (LBP) is the leading cause of disability worldwide since 1990. Its chronic form (lasting longer than 3 months) affects 10 to 15% of cases and represents 70 to 90% of the total cost of low back pain. Most LBP is classified as non-specific because the pain’s source cannot be precisely established in 85%–90% of cases. The need to identify subgroups of nonspecific chronic low back pain (NSCLBP) was highlighted by both clinicians and researchers in order to optimize therapeutic management. In this context, a project of NSCLBP subgroup identification based on a multifactorial approach has been established. Indeed, several factors contribute to the development and the persistence of NSCLBP. Alterations in the activity of the lumbar muscles have been suggested as one of these contributing factors. This doctoral work has focused on these alterations and represent a part of the subgroup identification project.Literature reported various alterations in the lumbar muscles activity of the NSCLBP patients during several tasks. Among these alterations, neuromuscular asymmetry between the left and right side was reported to influence muscle recruitment, rehabilitation and persistence of pain. These elements make neuromuscular asymmetry an important factor in understanding the pathophysiology of NSCLBP. However, few studies have investigated right / left asymmetry of lumbar muscle activity during functional tasks of the daily life. Studying this asymmetry would allow a better understanding of the pathophysiology of NSCLBP.This doctoral work aimed to characterise the neuromuscular asymmetry of NSCLBP patients in comparison with asymptomatic participants. To achieve this objective, several complementary studies were successively conducted.As a whole, this doctoral work highlights a global alteration of the activity of the lumbar muscles in NSCLBP patients during the four motor tasks studied. Most of these alterations aimed to enhance the stability of the spine but lead to potential long-term consequences. Neuromuscular asymmetry is one of these alterations but seems to be present only during maximal trunk forward bending. Considering the clustering project is mainly based on the alterations observed in the NSCLBP population, the integration of the asymmetry of the flexion-relaxation phenomenon may represent an interesting parameter in the process of identification of the subgroups. It would also be useful to extend the analysis to the abdominal and pelvis muscles as well as to evaluate the influence of the psychological parameters for a deeper understanding of these results

L’attività di ricerca si è concentrata nell’ambito dei sistemi di monitoraggio ambientale e della persona. Per quanto riguarda il monitoraggio ambientale sono stati studiati e sviluppati Smart Objects per Internet of Things in grado di realizzare reti diffuse di sensori da impiegare nel monitoraggio sismico con finalità di Earthquake Early Warning. L’obiettivo è stato quello di analizzare e confrontare le prestazioni di un insieme di sensori accelerometrici a basso costo per poter aumentare la densità della rete di monitoraggio ed incrementare così l’efficienza di allerta rapida in caso di eventi sismici. Sempre nell’ottica di realizzare dei sistemi di Early Warning si è studiato come poter realizzare un’infrastruttura di acquisizione ed analisi dati per l’allerta rapida in caso di alluvioni con l’obiettivo di sviluppare una piattaforma in grado di acquisire i dati dei sensori distribuiti sul territorio, processare le informazioni raccolte dai volontari della protezione civile ed automatizzare i processi di modellizzazione delle curve di deflusso per la stima della portata dei fiumi. Così facendo ad ogni valore di livello registrato dagli idrometri si può ottenere la corrispettiva stima della portata senza doverla andare ogni volta a misurare. Lo studio delle tematiche inerenti allo sviluppo di sistemi di monitoraggio della persona, basati su unità inerziali, ha portato alla valutazione dell’impiego di tali sensori in applicazioni biomediche. In tale ambito è stata sviluppata una Wireless Body Sensor Network composta da un’unità inerziale per l’identificazione dell’angolo di flessione della schiena e da sensori per l’acquisizione di segnali elettromiografici superficiali dei muscoli lombari. L’obiettivo è stato quello di valutare la presenza o assenza di un fenomeno fisiologico chiamato Flexion-Relaxation Phenomenon statisticamente presente nella maggior parte di soggetti sani che non presentano mal di schiena. La ricerca si è focalizzata sulla realizzazione di un sistema in grado di elaborare le diverse tipologie di segnali al fine di ricavare dei parametri per identificare e quantificare il fenomeno in maniera oggettiva, automatica e con elevata affidabilità.
The research activity focused on environmental and human monitoring systems. As regards environmental monitoring, Smart Objects have been studied and developed for the Internet of Things capable of creating widespread networks of sensors to be used in seismic monitoring for the purpose of Earthquake Early Warning. The goal was to analyze and compare the performance of a set of low-cost accelerometer sensors in order to increase the density of the monitoring network and thus increase the efficiency of early warning in case of earthquakes. Still, with a view to creating Early Warning Systems, it was studied how to create a data acquisition and analysis infrastructure for rapid warning in the event of floods with the aim of developing a platform capable of acquiring sensor data distributed throughout the territory, process the information collected by civil protection volunteers and automate the processes of modeling the stage-discharges curves for estimating the discharges of rivers. In this way, at each level value recorded by the hydrometric sensors, the corresponding estimate of the flow rate can be obtained without having to go to measure it every time. The study of issues related to the development of human activity monitoring systems, based on inertial units, has led to the evaluation of the use of these sensors in biomedical applications. In this context, a Wireless Body Sensor Network was developed consisting of an inertial unit for identifying the flexion angle of the back and sensors for the acquisition of surface electromyography signals of the back muscles. The goal was to evaluate the presence or absence of a physiological phenomenon called Flexion-Relaxation Phenomenon statistically present in most healthy subjects who do not have low back pain. The research focused on the creation of a system capable of processing the different types of signals in order to obtain parameters to identify and quantify the phenomenon in an objective, automatic, and highly reliable manner.

Mise en évidence par mesures de conductivité électrique des transformations structurelles à caractère relaxationnel induites par traitement thermique. Etude des variations de la bande interdite optique. Etude du rôle privilégié de certains centres dans les phénomènes de transport

碩士
明志科技大學
工業工程與管理系碩士班
107
Although there have been many studies focusing on the back muscle flexion-relaxation phenomenon (FRP), there is relatively little discussion about how the individual flexibility affects the FRR, and the effect of trained flexibility on FRR is still scant. This study therefore recruited 20 male participants (10 high- and low-flexibility, and were defined as controlled and experimental groups, respectively), who were requested to statically flex their trunks at 7 trunk flexion positions (0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, and 90°) and their erector spinae (ES), hamstring activations and lumbosacral angles (LSA) were collected. After 6 weeks of training in the low-flexibility group, the aforementioned experiment was repeated for comparison. The results showed that there was no difference in flexibilities between the controlled group (originally high-flexibility group) and the experimental group (originally low-flexibility group), which were trained in flexibility for a period of 6 weeks. The lower ES activations (average 6.8%MVC after forward flexion of 45°) and the smaller LSA (-12.4°) were observed in the less flexible participants before training, by contrast, the ES activations and LSA were significantly increased after training (9.1%MVC and -5.9°), and there was no difference in FRP patterns between the two groups. However, the hamstring activation after training were significantly higher than the other three flexibility groups. The results of this study show that the flexibility training can postpone the time and reduce the degree of occurred FRR. The findings can be served as a reference for alleviating the lower back load caused by the deeply stooping postures. Keywords: flexion-relaxation phenomenon, flexibility, erector spinae, lumbosacral angle

碩士
明志科技大學
工業工程與管理系碩士班
104
This study recruited thirty-two male and female participants (16 of each and 8 of the 16 participants were identified as high and low flexibilities, respectively) who were requested to perform a series of trunk forward flexion tests. Muscle activations (erector spinae, gluteus maximus, quadriceps, and hamstrings) and lumbar postures (lumbosacral angles and pelvis angle) were collected under test conditions of 7 trunk angles (0° , 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, and 90°), 2 lumbar postures (lordotic and kyphotic), and 2 knee postures (with and without screw-home mechanism). The back muscle flexion-relaxation phenomenon (FRP) was therefore examined. Results showed that back muscle FRP were significantly affected by gender, individual flexibility, and posture combinations (all p<0.05). Specifically, gender was the most significant factor for FRP. The female participants revealed less noticeable on FRP and the erector spinae activation of the male participants at a trunk flexion of 90° were lower than that at an erect posture. Regardless of gender, the participants with high flexibility revealed relatively non-significant FRP. The male participants with high flexibility have a less lumbar lordosis than that with low flexibility, whereas the difference was not observed among the female participants. In summary, the FRP was found when the trunk was flexed exceed 45°, that is, the activations of the erector spinae began to be lowered in the meanwhile. The erector spinae reached the lowest activation level at a trunk flexion of 90°.

碩士
明志科技大學
工業工程與管理系碩士班
103
This study recruited 15 male participants and collected their muscle activations on lower back, leg, and buttocks, as well as lumbosacral angle (LSA) and pelvic angle under 16 posture combinations by 4 trunk angles (0°, 60°, 75°, and 90°), 2 lumbar postures (lordosis and kyphosis), and 2 knee positions (with and without screw-home mechanism, SHM), to understand the flexion-relaxation phenomenon (FRP) of erector spinae. The results showed that trunk angle, lumbar posture, and knee position had different effects on various muscle groups. The erector spinae was affected by trunk angle and lumbar posture variables, whereas the gluteus medius and quadriceps femoris were affected by trunk angle and knee position variables (all p<0.01). As a whole, FRP occurred early as torso forward bending reached 75°. During stance, the erector spinae activation was more significant when bending with lordosis than with kyphosis (23.3:13.6%MVC). With a trunk position of 90°, the average erector spinae activation dropped to 11.7%MVC, which was far lower than those of erect trunk. Furthermore, the LSA and pelvic angle may be used to explain the muscle activations of various body regions. The interaction among the trunk angle, lumbar posture, and knee position was extremely complex and needed further clarification.

Altered neuromuscular processing and motor output as both a risk and perpetuating factor for chronic neck pain is a relative new area of study. The cervical flexion relaxation response (FRR) is a reproducible and reliable marker of differences in neuromuscular function between neck pain patients and controls. Change in joint position sense (JPS) of upper limb joints has also been linked to chronic neck pain. Studies in this thesis sought to develop an experimental model in humans to investigate whether the FRR and JPS can be altered by fatigue and/or postural stress. Additionally a pilot study on the effect of three months of chiropractic treatment on the FRR was conducted. The studies revealed that muscular fatigue is a modulator of the FRR and may play a large role in spine stabilization. Minor postural alterations in the neck can impact joint position error at the elbow and 12 weeks of chiropractic care is a useful therapy to improve chronic and recurrent neck pain as well as improving the cervical FRR.
UOIT

Nous avons observé une augmentation ‘’transient’’du taux de cristallisation interfacique de l’a-Si lorsqu’on réimplante du Si à proximité de l’interface amorphe/cristal. Après amorphisation et traitement thermique à 650°C pendant 5s de la couche a-Si crée par implantation ionique, une partie a été réimplantée. Les défauts produits par auto-réimplantation à 0.7MeV se trouvent à (302±9) nm de l’interface initiale. Cela nous a permis d’étudier d’avantage la variation initiale de la vitesse SPE (Épitaxie en phase solide). Avec des recuit identiques de 4h à 500°C, nous avons déterminé les positions successives des interfaces et en déduit les taux de cristallisation SPE. La cristallisation débute à l’interface et continue graduellement vers la surface. Après le premier recuit, (252±11) nm s’est recristallisé dans la zone réimplantée soit un avancement SPE de 1.26x10^18at./cm2. Cette valeur est environ 1.50 fois plus importante que celle dans l’état relaxé. Nous suggérons que la présence de défauts à proximité de l’interface a stimulé la vitesse initiale. Avec le nombre de recuit, l’écart entre les vitesses diminue, les deux régions se cristallisent presque à la même vitesse. Les mesures Raman prises avant le SPE et après chaque recuit ont permis de quantifier l’état de relaxation de l’a-Si et le transfert de l’état dé-relaxé à relaxé.
We observed a ‘’transient’’ increase of planar crystallization rate of a-Si when one reimplanted Si near the interface amorphous / crystal. After amorphization and heat treatment at 650°C for 5s, one part has been re-implanted. The defects produced at 0.7 MeV by self-re-implantation are located at (302±9) nm of the initial interface. This allows us to better study the initial variation of SPE speed (solid phase epitaxy). With recrystallisation anneals at 500±4°C for 4h, we have determined the successive positions of the interfaces and have deduced the SPE recrystallization rate. Crystallization began at the interface and continues gradually to the surface. After the first annealing, (252±11)nm was recrystallized in the re-implanted state. That means 1.26x10^18at./cm2 SPE enhancement. This value is approximately 1.50 times greater than that in the relaxed state. We suggest that the presence of defects near the interface stimulate the speed. Raman measurements taken after each annealing allowed us to know the transfer of the un-relaxed state to the relaxed state. After the number of anneals treatments, both areas progress almost at the same speed
Dans ce travail nous avons étudié le phénomène de diffusion du cuivre et de l’argent dans a-Si en présence de l’hydrogène à la température de la pièce et de recuit. Une couche amorphe de 0.9μm d’épaisseur a été produite par implantation de 28Si+ à 500 keV sur le c-Si (100). Après celle-ci, on procède à l’implantation du Cu et de l’Ag. Un traitement thermique a produit une distribution uniforme des impuretés dans la couche amorphe et la relaxation de défauts substantiels. Certains défauts dans a-Si sont de type lacune peuvent agir comme des pièges pour la mobilité du Cu et de l’Ag. L’hydrogène implanté après traitement thermique sert à dé-piéger les impuretés métalliques dans certaines conditions. Nous n’avons détecté aucune diffusion à la température de la pièce au bout d’un an, par contre un an après à la température de recuit (1h à 450°C) on observe la diffusion de ces métaux. Ce qui impliquerait qu’à la température de la pièce, même si l’hydrogène a dé-piégé les métaux mais ces derniers n’ont pas pu franchir une barrière d’énergie nécessaire pour migrer dans le réseau.
In this work we studied the diffusion phenomenon of copper and silver in a-Si in the presence of hydrogen at room temperature and annealing temperature. The 0.9 μm -thick a-Si layers were formed by ion implantation 28Si + at 500 keV on c-Si (100). After this Cu ions and Ag ions were implanted at 90keV.The heat treatment produces a uniform distribution of impurities in the amorphous layer and the relaxation of substantial defects. Vacancies defects in a-Si can act as traps for the mobility of Cu and Ag. Hydrogen implanted is used to de-trap metal impurities such as Cu and Ag. However we did not detect any diffusion at room temperature during 1 year, but after one year at the annealing temperature (450°C for 1h) we observe the distribution of these metals. Implying that the room at temperature, although the hydrogen de-trapping metals but they could not crossed an energy barrier required to migrate in the network.