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Background: Patients with juvenile onset ocular hypertension (OHT) have high intraocular pressure (IOP) and may develop early glaucomatous disc damage. Case presentation: A 26-year-old woman with family history of glaucoma was diagnosed with OHT at age 18. Her vision was 6/6, with a bilateral cup-to-disc ratio of 0.5, normal visual field (VF), and IOP in the mid-teens on 2 topical antiglaucoma medications. The patient started having IOP spikes (20–48 mmHg) in her left eye despite maximum tolerable medical therapy, associated with intermittent headache and nasal step defect on VF test. XEN Gel Stent was implanted and IOP reduced to 10–14 mmHg without medical therapy. Optical coherence tomography angiography showed improvement in optic nerve head (ONH) perfusion density and flux, while the VF defect disappeared. Conclusion: Improvement in ONH perfusion and reversibility of early glaucomatous VF defect is feasible with prompt XEN Gel Stent implant in juvenile OHT.

AbstractWe investigate the scale on which the correlation arises between the 843 MHz radio and the 60 μm far-infrared (FIR) emission from star forming regions in the Milky way. The correlation, which exists on the smallest scales investigated (down to ≈ 4 pc), becomes noticeably tight on fields of size 30′, corresponding to physical scales of ≈ 20–50 pc. The FIR to radio flux ratio on this scale is consi stent with the radio emission being dominated by thermal emission. We also investigate the location dependence of qmean, a parameter measuring the mean FIR to radio flux ratio, of a sample of star forming regions. We show that qmean displays a modest dependence on galactic latitude. If this is interpreted as a dependence on the intensity of star formation activity, the result is consistent with studies of the Large Magellanic Cloud (LMC) and other near by galaxies that show elevated values for q in regions of enhanced star formation.

Background and purpose Flow-diverter stents (FDS) are new devices for the endovascular treatment of intracranial aneurysms (IAs) promoting progressive aneurysmal thrombosis. To date, the delay of aneurysmal exclusion remains unclear. We evaluated the correlation between angiographic changes in the first 24 hours and 12-month occlusion in aneurysms treated with FDS. Methods We retrospectively analyzed the intra-aneurysmal flow by evaluating the in-flow and out-flow delays on preoperative, immediate postoperative, 24-hour and 12-month follow-up angiography. Dichotomy of in-flow and out-flow within the aneurysm was considered as the time of contrast filling and time of contrast washing relatively to the parent artery. The delay times were compared and correlated with the therapeutic success of FDS at 12 months of follow-up. Results Out of 14 treated IAs, in 13 consecutive patients, n = 10 (71%) aneurysms showed complete occlusion at 12 months. Between immediate postoperative and 24-hour control, 10 aneurysms (71%) demonstrated in-flow modification, with eight increasing, two decreasing and four having no change. There were no statistical differences in therapeutic success in relation to the different flow-related profiles of intra-aneurysmal flux. Out-flow modifications were found in 11 aneurysms (79%) between immediate postoperative and 24-hour control, with five increasing, six decreasing and three having no change. Similar to the in-flow changes, there were no statistical differences in therapeutic success relative to the flow-related profiles. Conclusions Early angiographic changes after FDS placement are very frequent, but are not correlated with the 12-month technical success of flow-diversion techniques.

La prise en charge diagnostique et thérapeutique des accidents vasculaires cérébraux a radicalement changé ces dernières décennies. Des stratégies de traitement des infarctus cérébraux par recanalisation intraveineuse de l’artère ont été évaluées dans les années 1990. Lorsque l’occlusion artérielle touche un gros vaisseau, les techniques de neuro-interventions endovasculaires récentes ont montré une grande efficacité de la thrombectomie mécanique. Les interventions endovasculaires permettent également depuis de nombreuses années de participer à la prise en charge des AVC de type hémorragie sous-arachnoïdienne anévrismale. Historiquement exclusivement traités par neurochirurgie ouverte, les techniques endovasculaires utilisant les coils détachables se sont rapidement démocratisées dans cette indication, en parallèle d’un développement technique très important. De nombreux nouveaux dispositifs médicaux ont notamment été mis sur le marché pour combler les difficultés liées à certaines anatomies : ballons de remodelling, stents intracrânien. Plus récemment les stents à diversion de flux et les dispositifs intra-saculaires se sont positionnés comme des évolutions technologiques des procédures précédentes. Ces dispositifs sont aujourd’hui largement utilisés pour le traitement d’anévrismes rompus en urgence ou programmés suite à la découverte fortuite de lésions jugées à risque. L’impression 3D est une évolution technologique qui pourrait permettre de sécuriser certains traitements endovasculaires. Les modalités d’imageries déjà existantes permettent de réaliser des modèles 3D spécifiques au patient, permettant aux opérateurs de s’entraîner avec différents dispositifs afin de planifier au mieux la future procédure. Enfin il semble nécessaire d’évaluer les techniques de reperfusion cérébrale au sein des réseaux régionaux de télé-AVC et l’apport des nouvelles technologies de robotique dans ce domaine. L’assistance robotique leader-follower est un outil pouvant améliorer le confort de l’opérateur et son exposition aux rayonnements ionisants. Le contrôle robotique des cathéters pourrait améliorer la précision des procédures et à termes à la sécurité des patients. Enfin le système pourrait permettre un fonctionnement distant ouvrant la voie à des télé-procédures contrôlées à distance par l’opérateur expert, assisté de techniciens spécialisés sur site. L’implémentation de cette technologie, en particulier concernant l’ischémie aiguë, pourrait drastiquement diminuer les délais de recanalisation et ainsi améliorer le pronostic fonctionnel des patients. Nous proposons ici d’aborder la problématique d’évaluation de ces dispositifs en nous concentrant sur 3 développements technologiques récents : les dispositifs intracrâniens de traitement des anévrismes innovants (stents flow diverters et intrasaculaires), l’impression 3D pré-opératoire et la robotique endovasculaire
The diagnostic and therapeutic management of stroke has changed radically in recent decades. Strategies for treating cerebral infarctions by intravenous recanalization of the artery were evaluated in the 1990s. In case of large vessel occlusion, recent neurointerventional techniques demonstrated great efficacy with mechanical thrombectomy. For many years, endovascular interventions have also made it possible to participate in the management of strokes such as aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Historically treated exclusively by open neurosurgery, endovascular techniques using detachable coils have quickly exanded in this indication, in parallel with significant technical development. Many new medical devices have entered the market in particular to overcome challenging anatomies: remodeling balloons, intracranial stents. More recently, flow diversion stents and intra-saccular devices have positioned themselves as technological developments of previous procedures. These devices are now widely used for the treatment of acute ruptured aneurysms or elective treatments following the incidental discovery of risky lesions. 3D printing is a technological development that could make certain endovascular treatments safer. Digital subtracted angiographies make it possible to create patient-specific 3D models, allowing operators to train with different devices in order to better plan the future procedure. Finally, it seems necessary to evaluate cerebral reperfusion techniques within regional telestroke networks and the contribution of new robotic technologies in this field. Leader-follower robotic assistance is a tool that can improve operator comfort and exposure to ionizing radiation. Moreover, robotic control of catheters could improve the precision of procedures and ultimately patient safety. Finally, the system could allow remote operations, paving the way for teleprocedures controlled remotely by the expert operator, assisted by specialized technicians on site. The implementation of this technology, particularly concerning acute ischemia, could drastically reduce recanalization times and thus improve the functional prognosis of patients. Here we propose to address the problem of evaluating these devices by focusing on three recent technological developments: innovative intracranial devices for treating aneurysms (flow diverters and intrasacular stents), preoperative 3D printing and endovascular robotics

Le devenir des branches artérielles émergentes de la proximité d’un anévrysme intracrânien et couvertes par un stent à diversion de flux lors le traitement de l’anévrysme reste controversé. Une recherche animalière de caractère translationnel a été conduite afin d’élucider le rôle du flux collatéral dans les changements hémodynamiques apportés par un stent a diversion de flux. La couverture néointimale relative aux modifications hémodynamiques aux ostia de ces artères a été également évaluée. Pour atteindre notre objectif, nous avons cherché à quantifier les changements hémodynamiques dans les artères couvertes à leurs origines et à quantifier leur surface de couverture par le tissu endothélial à 3 mois après le placement du stent à diversion de flux dans un modèle animal porcin.Méthodes Suivant une analyse de pouvoir statistique a priori, deux groupes (A, B), chacun contenant sept porcs de race large white, ont été créés, suivant un modèle de flux de circulation artérielle terminale ou anastomotique. Groupe A correspondait à une configuration artérielle de type anastomotique pour l’artère Pharyngienne ascendante droite et groupe B à une configuration terminale concernant la même branche ; cette configuration terminale a été créée par l’occlusion endovasculaire sélective des apports artériels collatéraux pour le territoire de suppléance de l’artère Pharyngienne ascendante droite. Ensuite, pour chacun des 14 animaux, un stent à diversion de flux a été placé dans la carotide interne droite couvrant ainsi l’ostium de l’artère pharyngienne ascendante homolatérale. Pour mesurer les vélocités à l’origine de cette artère, une séquence IRM de contraste de phase tridimensionnelle avec une résolution temporelle (4D) a été utilisée. Des valeurs ont été obtenues avant et après stenting. Trois mois plus tard, un travail de prélèvement anatomique suivi d’une analyse par microscopie à balayage anatomique a été a été réalisé. Une quantification surfacique a été ainsi obtenue permettant de déterminer la perméabilité des ostia des artères pharyngienne ascendante. Les données ont été ainsi analysées grâce à des tests de statistique descriptive et comparative des deux groupes prédéterminés. Des tests paramétriques et non paramétriques ont également été obtenus. Résultats La faisabilité a pu être obtenue dans tous les spécimens utilisés. Nous n’avons déploré aucune mortalité immédiate ni aucune occlusion intra-stent relatives à la procédure. Les séquences IRM de diffusion ont témoigné de l’absence d’ischémie distale à la phase aigue après la mise en place du stent, Immédiatement, en post stenting, le flux moyen dans les artères pharyngiennes ascendantes droites du groupe a été réduit d’une façon significative, quand on le compare à la valeur moyenne en pré- stenting [P = 0.0008, pouvoir statistique: 0.9548]. Au contraire, le flux moyen dans les artères pharyngiennes ascendantes droites du groupe B est resté comparable à la valeur moyenne pré- stenting. Apres trois mois de suivi, la valeur moyenne de surface perméable était significativement plus élevée dans le groupe B (527,911 ± 306,229 μm2) que dans le groupe A (89,329 ± 59,762 μm2) [P< 0.01, power: 1.00], malgré la similarité les dimensions artérielles initiales (pré-stenting) dans les deux groupes. Une corrélation positive significative a été retrouvée entre les deux groupes concernant le flux moyen post stenting et la surface moyenne de couverture aux ostia, à trois mois de suivi
The outcome of jailing arterial branches that emerge near intracranial aneurysms during flow-diverting stent deployment remains controversial. We report an animal research study aiming to elucidate the role of collateral supply in the hemodynamic changes and neointimal modifications resulting from jailing arteries with flow-diverting stents. To serve this purpose, we sought to quantify the hemodynamic changes at the jailed arterial branches immediately after stenting, as well as quantify the ostia surface values at three months post-stenting, in the presence or absence of collateral arterial flow. Methods After a priori power analysis, two groups (A, B), each containing seven large white swine, were created according to an animal flow model for terminal and anastomotic arterial circulation. Group A corresponded to an arterial configuration with anastomotic type of arterial supply for the territory of the right Ascending Pharyngeal artery (APhA) and group B to an arterial configuration of terminal type of arterial supply for the territory of the right APhA. Subsequently, all animals were stented by flow-diverting stents, jailing the right ascending pharyngeal arteries. Mean flow rates and velocities inside the jailed branches were quantified before and after stenting by time-resolved, 3D, phase contrast MRA. After three months the jailed ostia surface values were quantified on scanning electron microscopic images. The data were analyzed using descriptive statistics and group comparisons with parametric and non-parametric tests.Results Endovascular procedures were feasible, without in situ thrombus formation or ischemic DWI findings on post-procedure MRIs. Immediately following stenting, mean flow rate values at the jailed right ascending pharyngeal arteries were reduced in group A, as compared to the pre-stenting values [P = 0.0008, power: 0.9548]. In contrast, mean flow rates for group B remained similar to the pre-stenting values. At three months post-stenting, mean ostia surface values were significantly higher for group B (527,911 ± 306,229 μm2) than for group A (89,329 ± 59,762 μm2) [P< 0.01, power: 1.00], even though the initial dimensions of the jailed ostia were similar between groups. A statistically significant correlation was found between group (A or B), mean flow rates post-stenting and ostia surface values at three months. ConclusionWhen important collateral supply was present, jailing side arteries with flow-diverters resulted in an immediate, significant reduction in flow rate inside these arteries, as compared to the pre-stenting values. In contrast, when competitive flow was absent, jailing did not result in significant flow rate reductions inside the jailed arteries. Ostium surface values at three months were significantly higher in the terminal group of jailed arteries, compared to the anastomotic group and strongly correlated with the velocity value reductions post- stenting. Key words: flow-diverting stent, collateral arteries, endothelialization, ostium, embolization, magnetic resonance angiography, magnetic resonance imaging

La partie théorique du mémoire est consacrée à l'étude des transferts couples par conduction, convection et rayonnement dans des écoulements gazeux hétérogènes et turbulents pour des géométries bidimensionnelles. Les effets des fluctuations de température et de concentrations éventuellement corrélés sur les flux de chaleur pariétaux sont particulièrement étudiés. Le rayonnement des gaz est traité à partir d'un modèle statistique à bandes étroites associé à l'approximation de Curtis-Godson. Un développement de Taylor à l'ordre deux des luminances à l'équilibre et des transmittivites de colonnes gazeuses par rapport aux fluctuations de température et de fraction molaire est utilisé afin d'exprimer les luminances locales moyennes en fonction des moments d'ordre deux et des moments croisés d'ordre deux. Ces champs sont calculés à partir d'un modèle de turbulence à six équations supplémentaires. Les quantités turbulentes transportées dans ce modèle sont l'énergie cinétique turbulente, la variance des fluctuations de température, la variance des fluctuations de la fraction massique et leurs taux de dissipation respectifs. Il apparait en conclusion que l'ensemble des résultats (flux pariétaux et température de la paroi à refroidir) sont très sensibles à la qualité de la modélisation des fluctuations de température et de concentrations dans les termes sources radiatifs des équations de transport de l'énergie, de la variance de température et de son taux de dissipation. A titre d'exemple la contribution au flux pariétal des fluctuations de température et de concentrations dans le cas ou les corrélations croisées entre ces fluctuations sont positives, est égale à la contribution des champs moyens de température et de concentrations notamment aux alentours de 1000 K. Le flux conductif pariétal dans des écoulements turbulents d'air dans un canal est déduit à partir d'une technique de déviation de faisceau laser. Le principal avantage de cette méthode est sa capacité à éliminer la contribution du flux radiatif. Sa difficulté majeure appliquée au cas turbulent, réside dans le fait qu'aucune donnée expérimentale n'est disponible dans la sous-couche conductive, petite devant le rayon du faisceau laser. Néanmoins les flux expérimentaux sont en accord avec les résultats d'un modèle de turbulence 2D pour les intervalles [1,75 10⁴-3,5 10⁴] de nombre de Reynolds et [60-120 k/mm ]de gradient pariétal de température

Les anévrysmes intracrâniens (AIC) sont des malformations artérielles développées au dépend des vaisseaux qui vascularisent le parenchyme cérébral. Leur rupture provoque une hémorragie intracrânienne, appelée hémorragie sous-arachnoïdienne, responsable d'une mortalité importante ou de séquelles fonctionnelles lourdes. Le traitement préventif de ces lésions est fréquemment réalisé lors d'une procédure endovasculaire (appelée coiling), par implantation, au sein de la poche artérielle pathologique, de spires métallique en platine à détachement contrôlé (les coils). La présence de ce matériel provoque une thrombose de la poche ce qui entraine secondairement une exclusion de l'anévrysme de la circulation artérielle. Une modalité de traitement endovasculaire plus récente fait appel à un dispositif implantable innovant appelé stent "flow diverter" (FD) que l'on déploie en regard de l'orifice qui fait communiquer l'artère et l’anévrysme : le collet anévrysmal. Ces stents FD, au design particulier, associant une faible porosité à une densité de pores élevée, agissent comme des "déflecteurs" et diminuent le flux sanguin entrant et sortant de l'anévrysme. L'objectif du traitement demeure toujours l'exclusion de l'anévrysme mais celle-ci est obtenue indirectement en agissant sur la "porte d'entrée" de l'anévrysme (le collet) et non plus directement sur la poche anévrysmale elle-même. Il ne s'agit plus alors de remplir le sac anévrysmal avec des coils mais de provoquer une thrombose stable et pérenne en altérant uniquement le flux sanguin qui le pénètre. Cette modalité thérapeutique novatrice a suscité un engouement important de la part des neuroradiologues interventionnels depuis 2007, date des premières implantations en Europe. Cependant, bien que reposant sur les capacités d'un tel dispositif à modifier le flux, on constate qu'il existe très peu d'outils d'imagerie disponibles actuellement et capables de quantifier ces modifications en un délai raisonnable pour pouvoir être exploité lors du traitement endovasculaire. De cette constatation clinique est né un projet collaboratif dont la finalité était le développement d'un outil logiciel basé sur les séquences d'angiographie numérisées soustraites et capable de mesurer au moins un des aspects du flux sanguin (et donc de ses modifications). La démarche de recherche mise en œuvre s'est effectuée en trois étapes. Premièrement, une étape expérimentale portant sur la réalisation d'un modèle "optimisé" d'AIC permettant le recueil de données hémodynamiques et d'imagerie. Puis, une étape de recherche plus fondamentale comprenant deux parties: d'une part des simulations numériques réalisées dans le cadre d'un modèle 3D réaliste d'AIC et d'autre part l'analyse d'images angiographiques. Au cours de cette étape, nous avons utilisé des outils de traitement d'images existants et développé certains algorithmes, puis les avons validés avant de les implémenter sous JAVA pour créer un outil logiciel d'analyse de flux. Enfin, la dernière étape du projet a consisté en l'exploitation du logiciel pour étudier une série clinique de patients traités d'un AIC par stent FD. Elle a permis de mettre en évidence certains facteurs prédictifs d'exclusion de l'anévrysme à long terme susceptible d'avoir un impact, en temps réel, sur le traitement des AIC par stent FD
Intracranial aneurysms treatment based on intra aneurismal flow modification tend to replace traditionally coiling in many cases and not only complex aneurysms for which they were initially designed. Dedicated stents (low porosity, high pores density stents) called “flow diverter” stents are deployed across the neck of the aneurysm to achieve this purpose. The summation of three different mechanisms tend to lead to the healing of the aneurysm: immediate flow alteration due to the mechanical screen effect of the stent, physiological triggering of acute or progressive thrombus formation inside the aneurysm’s pouch and long term biological response leading in neointima formation and arterial wall remodeling. This underlying sequence of processes is also supposed to decrease the recanalization rate. Scientific data supporting the flow alteration theory are numerous and especially computational flow dynamics (CFD). These approaches are very helpful for improving biomechanical knowledge of the relations between blood flow and pathology, but they do not fit in real-time treatments. Neuroendovascular treatments are performed under dynamic x-ray modality (digital subtracted angiography a DSA-).However, in daily practice, FD stents are sized to the patient’s 3D vasculature anatomy and then deployed. The flow modification is then evaluated by the clinician in an intuitive manner: the decision to deploy or not another stent is based solely on a visual estimation. The lack of tools available in the angioroom for quantifying in real time the blood flow hemodynamics should be pointed out. It would make sense to take advantage of functional data contained in contrast bolus propagation and not only anatomical data. Thus, we proposed to create flow software based on angiographic analysis. This software was built using algorithms developed and validated on 2D-DSA sequences obtained in a swine intracranial aneurysm model. This intracranial animal model was also optimized to obtain 3D vascular imaging and experimental hemodynamic data that could be used to realize realistic computational flow dynamic. In a third step, the software tool was used to analyze flow modification from angiographic sequences acquired during unruptured IA from patients treated with a FD stent. Finally, correlation between flow change and aneurysm occlusion at long term follow-up with the objective of identifying predictive markers of long term occlusion was performed

L'anévrisme intracrânien est la prédisposition mortelle la plus fréquente chez le sujet jeune. Sa compréhension demeure limitée alors que nous assistons au développement de nouveaux traitements endovasculaires permettant le traitement d'anévrismes de plus en plus complexes. L'essentiel des études sur le sujet repose sur des séries cliniques peu informatives, l'utilisation de méthodes de simulation numérique limitées et cible presque exclusivement les phénomènes mécaniques intrasacculaires sans tenir compte des conséquences de l'anévrisme sur l'artère porteuse. In vitro, l'utilisation d'anévrismes en silicone au sein d'un simulateur cardiovasculaire a permis d'objectiver un impact de l'anévrisme sur l'écoulement au sein du vaisseau porteur caractérisé par une diminution de sa résistance. In vivo, cet effet a été objectivé et mesuré en IRM de flux par l'analyse des courbes de débit volumétrique. Le flux sanguin en aval des anévrismes était caractérisé par une démodulation systolo-diastolique avec diminution des index de résistance et de pulsatilité. Cet effet était fortement corrélé au volume de l'anévrisme. Les stents flow diverters permettaient une « reconstruction hémodynamique » mesurable du vaisseau porteur en restaurant un flux normo-modulé et des index de pulsatilité et de résistance dans les limites de la normale. Une méthode originale pour la segmentation de l'artère carotide interne en IRM en contraste de phase 2D a été proposée. Elle se base sur l'application de la Transformée de Fourier sur les images de phase et la prise en compte de la cohérence temporelle des vitesses au sein du voxel. La méthode a été caractérisée et comparée à deux méthodes de référence
Intracranial aneurysms are the most common lethal predisposition amongst young adults. Its understanding remains limited to date while the development of new innovative endovascular treatments are increasingly available and allow for the treatment of more and more complex aneurysms with a non negligeable rate of complications. Most of the previous studies on intracranial aneurysms are based on low informative clinical series and the use of limited numerical simulation methods. They almost exclusively target the intrasaccular mechanical phenomena irrespective of the changes in the parent vessel induced by the aneurysm. In vitro, the use of silicone aneurysms embedded in a cardiovascular simulator showed an impact of the aneurysm on the the parent vessel flow conditions characterized by a decrease of its resistance. In vivo, flow MRI allowed to quantify this effect by analyzing the volumetric flow rate curves. Downstream to the aneurysm, the blood flow was dampened and presents a systolic diastolic demodulation with a collapse of resistive and pulsatility indexes. This effect was strongly correlated to the aneurysm volume. The flow diverter stents allowed for a measurable « hemodynamic reconstruction » of the parent vessel by restoring a normo modulated flow, and normal resistive and pulsatility indexes. An original method for the segmentation of internal carotid artery in 2D phase contrast MRI was proposed. It is based on the application of the Fourier Transform on the phase images and by taking into account the temporal coherence of velocities within the voxel. The method was characterized and compared to two reference methods

Les retards et les émissions CO2 sont des sujets critiques dans l’industrie aéronautique. Les principales sources de retard sont le déséquilibre entre la demande et la capacité, la dotation en personnel des contrôleurs du traffic aérien et les conditions météorologiques extrêmes. Dans certains cas, les compagnies aériennes peuvent choisir d’augmenter la vitesse de l’avion au delà de celle programmée, ce qui engendre une augmentation des émissions. Plusieurs projets ont été lancés pour améliorer le partage d’informations et, par conséquent, la prise de décision au profit de tous les acteurs ou toutes les parties prenantes de l’aviation et réduire les retards et les émissions.Dans cette thèse de doctorat, nous visons à étudier le problème de la gestion des flux du trafic aérien (Air Traffic Flow Management (ATFM)) du point de vue de la recherche opérationnelle / management des opérations. Nous étudions le modèle ATFM largement utilisé dans la littérature et l’analysons. Nous corrigeons les lacunes de formulation de la littérature et étendons la conception du réseau et les fonctionnalités considérées pour atteindre une meilleure représentation du réseau réel. Dans cette extension, nous considérons plusieurs types de vols et plusieurs décisions, comme le changement de trajectoire et d’aéroport d’atterrissage. L’objectif de de ce travail peut être résumé dans les points suivants.(1) Étudier l’impact de la centralisation du processus de prise de décision dans le problème ATFM par rapport à la situation actuelle où les décisions de l’autorité ATFM et des compagnies aériennes sont prises indépendamment.1(2) Analyser l’équité inter-vols et inter-compagnies dans le problème ATFM.(3) Construire un modèle de capacité météorologique de décision pour les aéroports et développer des arbres de scénarios pour les réseaux ATFM stochastiques basés sur des données réelles.(4) Intégrer la configuration dynamique de l’espace aérien dans le problème ATFM et analyser son impact.(5) Tenir compte des émissions CO2 et des différents types de carburant dans l’ATFM.Nous développons dous cette thèse plusieurs extensions du modèle ATFM pour analyser ces problématiques. Tout d’abord, nous proposons un modèle ATFM déterministe qui centralise les décisions de l’autorité ATFM et des compagnies aériennes, et qui considère différentes options de réacheminement. Ensuite, nous formulons un modèle ATFM stochastique qui tient compte des incertitudes météorologiques du traffic aérien. La relation météo-capacité et les arbres de scénarios stochastiques sont élaborés à l’aide des rapports d’aérodrome météorologiques, de la base de données AirportCorner et de la technique de regroupement des k-means. Ensuite, nous nous concentrons sur l’optimisation de la configuration de l’espace aérien en même temps que le problème ATFM en minimisant la capacité totale de l’espace aérien inutilisé et le coût total du réseau. Enfin, nous intégrons les émissions CO2 dans la modélisation ATFM à travers un modèle d’optimisation bi-objectif. Le modèle permet d’étudier l’impact des émissions de CO2 sur le coût du réseau et l’effet du type de combustible sur les décisions du réseau. Les modèles développés sont résolus en utilisant l’approche exacte, et dans le cas de temps de calcul longs, une heuristique du type fix-and-relax.Les modèles proposés peuvent aider les décideurs à analyser l’impact des décisions à prendre sur le réseau et les acteurs impliqués. Par conséquent, les conséquences et les coûts associés pourront être calculés. En outre, ces modèles aident les décideurs à affiner et à vérifier les résultats de plusieurs projets et initiatives ATFM. Ils suggèrent également aux décideurs comment les plans de vol peuvent être mis à jour en cas de perturbation du réseau et les coûts associés aux changements
Delays and emissions are critical topics in the aviation industry. The major delay sources are imbalanced demand and capacity, air traffic controller staffing, and severe weather conditions. In some cases, flights can choose to fly at a higher speed than the scheduled one, which increases emissions. Moreover, several projects have been initiated to improve information sharing, and consequently, decision making in order to benefit all aviation parties and reduce delays and emissions.In this Ph.D. thesis, we aim at studying the air traffic flow management (ATFM) problem from an operations research/operations management perspective. We study the ATFM model, a widely used model in the literature, and analyze it. We correct the formulation deficiencies, and we extend the network design and the considered features to reach a better representation of the real-life network. In this extension, we consider several types of flights and several decision options, such as changing the path or the landing airport. The objectives of this research can be summarized in the following points.(1) To study the impact of centralizing the decision-making process in the ATFM problem compared to the current situation where decisions by ATFM authority and airlines are made independently.(2) To analyze the inter-flight and inter-airline fairness in the ATFM problem.(3) To construct a weather-capacity model for airports and develop scenario trees for stochastic ATFM networks based on real data.(4) To integrate dynamic airspace configuration in the ATFM problem and to analyze the impact.(5) To account for CO2 emissions and different fuel types in the ATFM.Therefore, we develop several extensions to the ATFM model to accommodate these issues. First, we propose a deterministic ATFM model that centralizes the decisions of the ATFM authority and the airlines, and that considers different rerouting options. Then, we formulate a stochastic ATFM model that accounts for airports' weather uncertainties. The weather-capacity relationship and the stochastic scenario trees are developed using meteorological aerodrome reports, the AirportCorner database, and the k-means clustering technique. After that, we focus on optimizing the airspace configuration simultaneously with the ATFM problem by minimizing the total unused airspace capacity and the total network cost. Finally, we integrate the CO2 emissions in the ATFM model through a bi-objective optimization approach. The model is used to study the CO2 emissions' impact on the network's cost and the effect of fuel type on the network decisions. The developed models are solved using the exact approach, and in the case of long computational times, a fix-and-relax heuristic is used.The proposed models can help decision-makers through analyzing the impact of the decisions to be made on the network and the stakeholders involved. Therefore, the consequences and the associated costs can be calculated. In addition, these models help decision-makers fine-tune and verify findings of several ATFM projects and initiatives. They also suggest to decision makers how flight plans can be updated in cases of network disturbance and the associated costs of the changes

Les dernières technologies informatiques ainsi que le développement des imprimantes 3D ouvrent des perspectives intéressantes en terme de diagnostic et de thérapeutique en implantologie (1). Le plan de traitement prothétique doit guider le choix du nombre et du positionnement des implants. Les logiciels de planification implantaire permettent de superposer les fichiers DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) de limagerie tridimensionnelle issue du CBCT et les données numériques de surface issues d’empreintes optiques ou de la numérisation de modèles conventionnels (2). Les modélisations occlusales peuvent être elles aussi réalisées virtuellement en statique et dynamique via l’utilisation darticulateurs virtuels (3,4). Un guide chirurgical est alors imprimé permettant de positionner les implants selon la planification virtuelle. Dans certains cas, la restauration provisoire peut être prévue à l’avance et mise en place à lissue de lintervention (5,6). Bien quil soit établit que la chirurgie guidée soit plus précise que la chirurgie à main levée (7), son utilisation en pratique quotidienne a été ralentie en grande partie à cause du coût de fabrication élevé. Le développement récent dimprimantes 3D de bureau de haute précision (8,9) et la multiplicité des logiciels de planification implantaire ont permis le développement de la chirurgie guidée. Cependant, à chaque étape du flux numérique, des imprécisions peuvent se cumuler pouvant aboutir à des erreurs de positionnement ayant des conséquences potentiellement graves : proximité avec les racines adjacentes, perforation des racines, lésion nerveuse. La précision des guides chirurgicaux sté- réolithographiques dépend de nombreux paramètres : lempreinte, l’impression du guide, le matériau utilisé, la nature du support, lexpérience du praticien. Les empreintes optiques réalisées avec des scanners intra-oraux de plus en plus puissants présentent de nombreux avantages par rapport aux techniques conventionnelles en terme de rapidité, de précision et de reproductibilité. (10-14). Les guides peuvent être à appui osseux, muqueux, dentaire ou mixte. Une revue systématique de la littérature de Gallardo et coll. en 2017 (15) compare la précision des guides chirurgicaux en fonction du type de support. Cette revue conclut que les guides à appui osseux présentent le plus de déviation au niveau de langle, du point dentrée et de la localisation de lapex de l’implant par rapport aux guides à appuis dentaires. Les guides à appuis muqueux montrent moins de déviation par rapport aux guides à appuis osseux. Les auteurs nont pas trouvé de différence statistiquement significative entre les guides à appuis dentaires et muqueux. Selon L’étude de Cassetta publiée en 2017 (16), lexpérience du praticien influence la précision du positionnement des implants en chirurgie guidée. Un praticien novice en implantologie présente plus de déviation sur le positionnement des implants avec lutili- sation d’un guide chirurgical stéréolithographique quun praticien expérimentée. La chirurgie implantaire guidée reste un outil et nécessite une expérience chirurgicale. Le flux numérique en implantologie peut aujourdhui se réaliser de la prise d’empreintes d’étude à la fabrication de la restauration prothétique implantaire en passant par la conception et l’impression d’un guide chirurgi- cal. Ce flux est une aide précieuse en terme de communication avec le patient mais aussi avec le prothésiste, il permet daugmenter la reproductibilité des résultats et daboutir à une restauration prothétique esthétique et fonctionnelle.