Cette thèse présente des méthodes d’imagerie pour l’analyse du mouvement cardiaque afin de permettre des statistiques groupées, un diagnostic automatique et une étude longitudinale. Ceci est réalisé en combinant des méthodes d’apprentissage et de modélisation statistique. En premier lieu, une méthode automatique de segmentation du myocarde est définie. Pour ce faire, nous développons une méthode de recalage très rapide basée sur des réseaux neuronaux convolutifs qui sont entrainés à apprendre le recalage cardiaque inter-sujet. Ensuite, nous intégrons cette méthode de recalage dans une pipeline de segmentation multi-atlas. Ensuite, nous améliorons des méthodes de suivi du mouvement cardiaque afin de définir des représentations à faible dimension. Deux méthodes différentes sont développées, l’une s’appuyant sur des sous-espaces barycentriques construits sur des frames de référence de la séquence et une autre basée sur une représentation d’ordre réduit du mouvement avec des transformations polyaffine. Enfin, nous appliquons la représentation précédemment définie au problème du diagnostic et de l’analyse longitudinale. Nous montrons que ces représentations en- codent des caractéristiques pertinentes permettant le diagnostic des patients atteint d’infarct et de Tétralogie de Fallot ainsi que l’analyse de l’évolution dans le temps du mouvement cardiaque des patients atteints de cardiomyopathies ou d’obésité. Ces trois axes forment un cadre pour l’étude du mouvement cardiaque de bout en bout de l’acquisition des images médicales jusqu’à leur analyse automatique afin d’améliorer la prise de décision clinique grâce à un traitement personnalisé assisté par ordinateur. / This thesis presents image-based methods for the analysis of cardiac motion to enable group-wise statistics, automatic diagnosis and longitudinal study. This is achieved by combining advanced medical image processing with machine learning methods and statistical modelling. The first axis of this work is to define an automatic method for the segmentation of the myocardium. We develop a very-fast registration method based on convolutional neural networks that is trained to learn inter-subject heart registration. Then, we embed this registration method into a multi-atlas segmentation pipeline. The second axis of this work is focused on the improvement of cardiac motion tracking methods in order to define relevant low-dimensional representations. Two different methods are developed, one relying on Barycentric Subspaces built on ref- erences frames of the sequence, and another based on a reduced order representation of the motion from polyaffine transformations. Finally, in the last axis, we apply the previously defined representation to the problem of diagnosis and longitudinal analysis. We show that these representations encode relevant features allowing the diagnosis of infarcted patients and Tetralogy of Fallot versus controls and the analysis of the evolution through time of the cardiac motion of patients with either cardiomyopathies or obesity. These three axes form an end to end framework for the study of cardiac motion starting from the acquisition of the medical images to their automatic analysis. Such a framework could be used for diagonis and therapy planning in order to improve the clinical decision making with a more personalised computer-aided medicine.

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Les études portant sur l’adéquation entre le niveau de formation des individus et celui requis pour l’emploi occupé se sont peu attardées à la dimension temporelle de cette relation. De plus, peu ont abordé la question chez les immigrants canadiens, et de surcroît chez les travailleurs immigrants sélectionnés du Québec. Une seule étude abordant le sujet sous un angle longitudinal a été recensée et se limite à l’accès des travailleurs qualifiés à un premier emploi correspondant à leur niveau de compétences. Cette thèse cherche à aller au-delà des premières transitions sur le marché du travail et vise à mieux comprendre l’évolution de la relation formation-emploi au fil du temps d’établissement. Plus spécifiquement, l’objectif y est de mieux circonscrire l’évolution de la relation formation-emploi au cours des premières années suivant l’arrivée du migrant, d’en identifier les déterminants, mais également de voir l’impact de cette relation sur d’autres dimensions de la qualité de l’emploi : le statut socioéconomique et le salaire. Afin de mieux comprendre les déterminants de l’occupation d’emplois correspondant à son niveau de compétences et d’emplois pour lesquels l’individu est suréduqué ainsi que leur impact respectif sur le statut d’emploi et le salaire, cette thèse considère l’apport de théories sociologiques et économiques. D’une part, différentes théories s’opposent quant au caractère temporaire ou permanent de la suréducation. Ce faisant, elles soulèvent l’impact potentiel des expériences en emploi passées sur le parcours futur et la nécessité d’une vision longitudinale de l’insertion professionnelle. D’autre part, d’autres approches soulèvent, en plus des déterminants individuels, le rôle du contexte social et institutionnel dans lequel l’individu s’insère. Ces différentes approches trouvent écho dans la perspective empirique du parcours de vie qui permet de considérer l’interrelation entre des facteurs micro, méso et macro sociaux et de se représenter les parcours biographiques au fil du temps. L'Enquête sur les travailleurs sélectionnés (ETS) a rendu possible l'étude des parcours en emploi de cette catégorie d'immigrant sélectionnée en fonction de son potentiel d'insertion à la société québécoise dans la mesure où celle-ci comporte à la fois des données administratives sur la situation prémigratoire des travailleurs immigrants, de même que de l'information datée sur chacun des emplois occupés après la migration. L’analyse a été effectuée en trois temps soit : une description du lien entre le niveau de formation et l’emploi, l’étude des déterminants de la relation formation-emploi et finalement, l’étude des salaires et effet de la relation formation-emploi sur ceux-ci. Chacun de ces trois volets est présenté sous forme d’articles soumis pour publication. Les résultats montrent que la proportion d’individus occupant des emplois correspondant à leur niveau de compétences augmente avec le temps passé dans la société d’accueil. Cependant, la suréducation demeure un phénomène présent chez la catégorie des travailleurs immigrants sélectionnés. À ce titre, les premières expériences en emploi sont déterminantes dans la mesure où elles ont un impact non seulement sur l’évolution de la relation formation-emploi, mais également sur les salaires et les statuts des emplois décrochés par les nouveaux arrivants. La grille de sélection, élément central du processus par lequel un candidat peut devenir immigrant au Québec, à travers les attributs des individus qu’elle retient, contribue aussi à façonner les parcours en emploi. La région de provenance des immigrants distingue également les immigrants entre eux, toutes choses égales par ailleurs. La majorité des groupes sont désavantagés lorsqu’ils sont comparés à leurs compatriotes de l’Europe de l’Ouest et des États-Unis, et ce désavantage perdure au fil des années. Cette thèse a démontré que l’insertion professionnelle et la relation formation-emploi sont des sujets se devant d’être abordés sous un angle longitudinal pour bien saisir la complexité des processus à l’œuvre. Au niveau social, les analyses auront permis de montrer l’importance de se pencher sur les services offerts aux immigrants pour les aider dans leur insertion professionnelle, surtout dans un contexte où des départs à la retraite massifs et des pénuries de main-d'œuvre qualifiée sont à prévoir. / Studies on the adequacy between the level of education of individuals and that required for the job held have rarely addressed the temporal dimension of this relationship. Moreover, few have addressed the issue among Canadian immigrants, and fewer still for skilled workers in Quebec. One study examining the subject from a longitudinal perspective has been identified, but is limited to the access of skilled workers to a first job corresponding to their skill level. This thesis seeks to go beyond the first transitions to the labour market and aims to better understand the evolution of the relationship between education and employment over the course of settlement. More specifically, the objective is to better define the progression of this relationship during the first years after the migrant’s arrival, to identify its determinants, but also to see the impact of this relationship on other dimensions of job quality: socio-economic status and salary. This thesis considers the contribution of sociological and economic theories in order to better understand the determinants of having jobs that match one’s level of skills and jobs for which the individual is over-educated, as well as their respective impacts on employment status and salary. On the one hand, various theories disagree regarding the temporary or permanent nature of over-education. In so doing, they highlight the potential impact of past job experiences on the job course and the need for a longitudinal view of labour market integration. On the other hand, other approaches underline, in addition to individual determinants, the role of the social and institutional context in which the individual belongs. These different approaches are reflected in the empirical perspective of the life course that allows us to consider the interrelationship between micro, meso and macro social factors and to represent individual histories through time. Data from the "Enquête sur les travailleurs sélectionnés" (ETS) includes both administrative data on the pre-migration situation of immigrant workers, as well as information on each job held after migration, making possible the study of pathways into employment for this immigrant category which is selected based on its potential for integration into Quebec society. The analysis was conducted in three phases, including a description of the relationship between educational attainment and employment, the study of the determinants of the education-job relationship and finally, the study of wages and the effect of the education-job relationship on them. Each of these three components is presented in the form of articles ready to be submitted for publication. The results show that the proportion of individuals in jobs that match their skill level increases with time spent in the host society. However, over-education is a phenomenon present among the skilled worker immigration category. As such, the first job experiences are critical since they have an impact not only on the evolution of the relationship between education and employment, but also on wages and the socio-economic status of jobs obtained by new immigrants. The selection grid, a central element of the process through which a candidate can become an immigrant in Quebec, also helps shape the job course through the attributes of the individuals that it retains. Region of origin distinguishes immigrants as well, all things being equal. Most groups are disadvantaged when compared to their counterparts from Western Europe and the United States, and this disadvantage persists over the years. This thesis has shown that economic integration and the education-job relationship are topics to be addressed from a longitudinal perspective in order to understand the complexity of the processes at work. At the social level, analyses have demonstrated the importance of looking at the services offered to immigrants to help them establish economically, especially in a context where retirements and massive labour shortages are expected to happen.

Les données manquantes sont fréquentes dans les enquêtes et peuvent entraîner d’importantes erreurs d’estimation de paramètres. Ce mémoire méthodologique en sociologie porte sur l’influence des données manquantes sur l’estimation de l’effet d’un programme de prévention. Les deux premières sections exposent les possibilités de biais engendrées par les données manquantes et présentent les approches théoriques permettant de les décrire. La troisième section porte sur les méthodes de traitement des données manquantes. Les méthodes classiques sont décrites ainsi que trois méthodes récentes. La quatrième section contient une présentation de l’Enquête longitudinale et expérimentale de Montréal (ELEM) et une description des données utilisées. La cinquième expose les analyses effectuées, elle contient : la méthode d’analyse de l’effet d’une intervention à partir de données longitudinales, une description approfondie des données manquantes de l’ELEM ainsi qu’un diagnostic des schémas et du mécanisme. La sixième section contient les résultats de l’estimation de l’effet du programme selon différents postulats concernant le mécanisme des données manquantes et selon quatre méthodes : l’analyse des cas complets, le maximum de vraisemblance, la pondération et l’imputation multiple. Ils indiquent (I) que le postulat sur le type de mécanisme MAR des données manquantes semble influencer l’estimation de l’effet du programme et que (II) les estimations obtenues par différentes méthodes d’estimation mènent à des conclusions similaires sur l’effet de l’intervention. / Missing data are common in empirical research and can lead to significant errors in parameters’ estimation. This dissertation in the field of methodological sociology addresses the influence of missing data on the estimation of the impact of a prevention program. The first two sections outline the potential bias caused by missing data and present the theoretical background to describe them. The third section focuses on methods for handling missing data, conventional methods are exposed as well as three recent ones. The fourth section contains a description of the Montreal Longitudinal Experimental Study (MLES) and of the data used. The fifth section presents the analysis performed, it contains: the method for analysing the effect of an intervention from longitudinal data, a detailed description of the missing data of MLES and a diagnosis of patterns and mechanisms. The sixth section contains the results of estimating the effect of the program under different assumptions about the mechanism of missing data and by four methods: complete case analysis, maximum likelihood, weighting and multiple imputation. They indicate (I) that the assumption on the type of MAR mechanism seems to affect the estimate of the program’s impact and, (II) that the estimates obtained using different estimation methods leads to similar conclusions about the intervention’s effect.

Funding support for this doctoral thesis has been provided by the Canadian Institutes of Health Research-Public Health Agency of Canada, QICSS matching grant, and la Faculté des études supérieures et postdoctorales-Université de Montréal. / Contexte : Les données probantes rapportées au cours des 20 dernières années indiquent un déclin important de la pratique d’activités physiques. Les chercheurs considèrent que la diminution de l’activité physique est un facteur clé de l’augmentation du surpoids et de l’obésité chez les enfants. Les transport actifs (TA), à savoir les modes de transport non motorisés tels la marche ou le vélo pour aller à l’école ou en revenir, pourraient constituer une opportunité de pratique d’activité physique. Objective : Cette thèse vise à identifier les déterminants individuels et écologiques du TA et d’en évaluer les retombées de santé possibles. Quatre études visant les objectifs suivants ont été réalisés: (1) Parmi un échantillon d’enfants et d’adolescents québécois, décrire la proportion d’enfants qui utilisent la marche, le transport en commun, le véhicule familial, l’autobus scolaire ou une combinaison de modes de déplacement pour se déplacer vers l’école. (2) Identifier les facteurs associés au TA pour se déplacer vers l’école parmi un échantillon d’enfants et d’adolescents québécois. (3) Parmi des échantillons de jeunes québécois et canadiens, identifier les déterminants individuels et écologiques du TA pour se déplacer vers l’école. (4) Examiner l’association entre le TA pour se déplacer vers l’école et les changements d’indice de masse corporelle (IMC) entre la maternelle et la 2e année du primaire. Méthodologie : Trois bases de données avec échantillonnage de type populationnel ont été utilisées pour répondre à ces objectifs de recherche, soit l’Enquête Sociale et de Santé auprès des Enfants et Adolescents québécois (ESSEA), l’Étude Longitudinale Nationale des Enfants et des Jeunes du Canada (ELNEJ) l’Étude Longitudinale sur le Développement des Enfants du Québec (ELDEQ). Des analyses statistiques pour données longitudinales ont été appliquées. Résultats : Les analyses ont mis en lumière quatre résultats importants. 1) Les données de l’ESSEA indiquent que les enfants de 9 ans vivant en milieu urbain et provenant de familles ayant de faibles revenus avaient une probabilité significativement plus élevée d’utiliser le TA pour se déplacer vers l’école. 2) Les données de l’ELNEJ indiquent que certains facteurs sociodémographiques qui changent à travers le temps sont associés à une probabilité plus élevée d’utiliser le TA pour se déplacer vers l’école dont : le fait de vivre dans un ménage ayant un revenu insuffisant, de vivre dans un ménage avec un seul parent, d’avoir un frère ou une sœur plus âgé/e dans le ménage et de vivre dans un milieu urbain. 3) L’exploitation des données de l’ELDEQ démontre que certaines variables associées à l’utilisation de TA pour se déplacer vers l’école sont le fait d’être un enfant provenant d’un ménage aux revenus insuffisants, de résider dans des quartiers pauvres et de vivre dans des quartiers perçus comme étant moyens, mauvais ou très mauvais pour élever des enfants. Ces résultats suggèrent que les enfants qui sont les moins favorisés sont les plus exposés à des environnements défavorables au TA et donc sont exposés à une forme d’injustice environnementale. 4) Enfin, l’IMC des enfants qui adoptent systématiquement la pratique du TA pour se déplacer vers l’école entre la maternelle à la 2e année du primaire suit une trajectoire plus saine que celle des enfants qui n’ont pas maintenu ce mode de TA. Conclusion: Bien que l’utilisation du TA pour se déplacer vers l'école puisse s'avérer favorable à la santé des enfants et des jeunes tel que démontré par l’évolution favorable de l’IMC des enfants adoptant cette pratique à plus long terme, la sécurité des routes menant vers l’école doit être améliorée pour permettre aux enfants de bénéficier de retombées positives de cette habitude de vie. Afin d’approfondir les connaissances dans ce domaine, il serait opportun de reproduire ces résultats avec des données issues de mesures de la dangerosité du quartier obtenues par des moyens autres que les questionnaires auto-rapportés de même que des données provenant d’études avec des devis quasi-expérimentaux ou expérimentaux qui ont recours à de grands échantillons représentatifs dans les zones urbaines où le TA pour se rendre et revenir de l’école est le plus probable. / Rationale: Evidence from the past 20 years points to important secular declines in physical activity. Researchers point to this decline as a factor in the increase in overweight and obesity among children. Active transportation (AT), defined as non-motorized modes of transportation such as walking or cycling to/from school, is one potential opportunity for physical activity. Previous studies have conceptual and methodological shortcomings thus limiting our understanding of the phenomenon. Objective: The overarching goals of the thesis are to identify individual and ecologic determinants of AT and to evaluate the possible health benefits of AT. Four investigations address the following specific objectives: (1) To describe the proportion of children who walked, used public transit, were driven to school in a school bus or vehicle, or used multiple transportation modes to and from school in a population-based sample of children and adolescents living in Quebec, Canada. (2) To identify correlates of AT to and from school among children and youth in a population-based sample of children and adolescents living in Quebec, Canada. (3) To identify time-varying and time-invariant individual and ecologic determinants of AT to/from school across the school years in population-based samples of Quebec and Canadian children. (4) To examine the relationship between AT to and from school with change in body mass index (BMI) from kindergarten to grade 2 in a population-based sample of Quebec children. Methods: Three population-based samples of youth were used to address these objectives, including the 1999 Quebec Child and Adolescent Health and Social Survey (QCAHS), the Canadian National Longitudinal Study of Children and Youth (NLSCY), and the Quebec Longitudinal Study of Child Development (QLSCD). Longitudinal analyses techniques were applied. Results: Analyses show four sets of findings. 1) According to the QCAHS, children who were 9 years old, living in urban areas, and were from low household income families were significantly more likely to use AT to/from school. 2) Findings from the NLSCY study indicated that the time-varying predictors: living in a household with insufficient income, living in a household with only one parent, having an older sibling in the household, and living in an urban setting were associated with greater likelihood of using AT to/from school. 3) With the use of QLSCD, patterns of AT to/from school across time, were identified including children who were from insufficient income households, and residing in economically deprived neighbourhoods. These results indicate that children who are the most underprivileged and exposed to environments not conducive for AT are those most likely to use AT to/from school suggesting the presence of environmental injustice. 4) Finally, the BMI of children who use AT to/from school consistently from Kindergarten to Grade 2 espoused a more healthy trajectory in comparison to that of children who did not use sustained AT to/from school. Conclusion: Although AT to/from school may prove to be favourable to the health of children, as manifested through healthful changes in BMI across time, routes to school need to be safe in order for all children to benefit from this behaviour. Replication studies that use measures of neighbourhood dangerosity that go beyond self-report, natural experiments, and inclusion of large representative samples from urban areas are needed.

La qualité de vie relative à la santé (QdV) est désormais un des objectifs majeurs des essais cliniques en cancérologie pour pouvoir s’assurer du bénéfice clinique de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le patient. Cependant, les résultats des données de QdV restent encore peu pris en compte en pratique clinique en raison de la nature subjective et dynamique de la QdV. De plus, les méthodes statistiques pour son analyse longitudinale doivent être capables de tenir compte de l’occurrence des données manquantes et d’un potentiel effet Response Shift reflétant l’adaptation du patient vis-à-vis de la maladie et de la toxicité du traitement. Ces méthodes doivent enfin proposer des résultats facilement compréhensibles par les cliniciens.Dans cette optique, les objectifs de ce travail ont été de faire le point sur ces facteurs limitants et de proposer des méthodes adéquates pour une interprétation robuste des données de QdV longitudinales. Ces travaux sont centrés sur la méthode du temps jusqu’à détérioration d’un score de QdV (TJD), en tant que modalité d’analyse longitudinale, ainsi que sur la caractérisation de l’occurrence de l’effet Response Shift.Les travaux menés ont donné lieu à la création d’un package R pour l’analyse longitudinale de la QdV selon la méthode du TJD avec une interface facile d’utilisation. Certaines recommandations ont été proposées sur les définitions de TJD à appliquer selon les situations thérapeutiques et l’occurrence ou non d’un effet Response Shift. Cette méthode attractive pour les cliniciens a été appliquée dans le cadre de deux essais de phase précoces I et IL La méthode de pondération par probabilité inversée du score de propension a été investiguée conjointement avec la méthode du TJD afin de tenir compte de l’occurrence de données manquantes dépendant des caractéristiques des patients. Une comparaison de trois approches statistiques pour l’analyse longitudinale a montré la performance du modèle linéaire mixte et permet de donner quelques recommandations pour l’analyse longitudinale selon le design de l’étude. Cette étude a également montré l’impact de l’occurrence de données manquantes informatives sur les méthodes d’analyse longitudinale. Des analyses factorielles et modèles issus de la théorie de réponse à l’item ont montré leur capacité à caractériser la Response Shift conjointement avec la méthode Then-test. Enfin, bien que les modèles à équation structurelles soient régulièrement appliqués pour caractériser cet effet sur le questionnaire de QdV générique SF-36, ils semblent peu adaptés à la structure des questionnaires spécifiques du cancer du groupe « European Organization of Research and Treatment of Cancer » (EORTC / Health-related quality of life (HRQoL) has become one of the major objectives of oncology clinical trials to ensure the clinical benefit of new treatment strategies for the patient. However, the results of HRQoL data remain poorly used in clinical practice due to the subjective and dynamic nature of HRQoL. Moreover, statistical methods for its longitudinal analysis hâve to take into account the occurrence of missing data and the potential Response Shift effect reflecting patient’s adaptation of the disease and treatment toxicities. Finally, these methods should also propose some results easy understandable for clinicians.In this context, this work aimed to review these limiting factors and to propose some suitable methods for a robust interprétation of longitudinal HRQoL data. This work is focused on both the Time to HRQoL score détérioration (TTD) as a modality of longitudinal analysis and the characterization of the occurrence of the Response Shift effect.This work has resulted in the création of an R package for the longitudinal HRQoL analysis according to the TTD with an easy to use interface. Some recommendations were proposed on the définitions of the TTD to apply according to the therapeutic settings and the potential occurrence of the Response Shift effect. This attractive method was applied in two early stage I and II trials. The inverse probability weighting method of the propensity score was investigated in conjunction with the TTD method to take into account the occurrence of missing data depending on patients’ characteristics. A comparison between three statistical approaches for the longitudinal analysis showed the performance of the linear mixed model and allows to give some recommendations for the longitudinal analysis according to the study design. This study also highlighted the impact of the occurrence of informative missing data on the longitudinal statistical methods. Factor analyses and Item Response Theory models showed their ability to characterize the occurrence of the Response Shift in conjunction with the Then- test method. Finally, although the structural équations modeling are often used to characterize this effect on the SF-36 generic questionnaire, they seem not appropriated to the particular structure of the HRQoL cancer spécifie questionnaires of the European Organization of Research and Treatment of Cancer (EORTC) HRQoL group

L’imagerie de résonance magnétique de diffusion (dMRI) est une technique très sensible pour la tractographie des fibres de substance blanche et la caractérisation de l’intégrité et de la connectivité axonale. A travers la mesure des mouvements des molécules d’eau dans les trois dimensions de l’espace, il est possible de reconstruire des cartes paramétriques reflétant l’organisation tissulaire. Parmi ces cartes, la fraction d’anisotropie (FA) et les diffusivités axiale (λa), radiale (λr) et moyenne (MD) ont été largement utilisés pour caractériser les pathologies du système nerveux central. L’emploi de ces cartes paramétriques a permis de mettre en évidence la survenue d’altérations micro structurelles de la substance blanche (SB) et de la substance grise (SG) chez les patients atteints d’une sclérose en plaques (SEP). Cependant, il reste à déterminer l’origine de ces altérations qui peuvent résulter de processus globaux comme la cascade inflammatoire et les mécanismes neurodégénératifs ou de processus plus localisés comme la démyélinisation et l’inflammation. De plus, ces processus pathologiques peuvent survenir le long de faisceaux de SB afférents ou efférents, conduisant à une dégénérescence antero- ou rétrograde. Ainsi, pour une meilleure compréhension des processus pathologiques et de leur progression dans l’espace et dans le temps, une caractérisation fine et précise des faisceaux de SB est nécessaire. En couplant l’information spatiale de la tractographie des fibres aux cartes paramétriques de diffusion, obtenues grâce à un protocole d’acquisitions longitudinal, les profils des faisceaux de SB peuvent être modélisés et analysés. Une telle analyse des faisceaux de SB peut être effectuée grâce à différentes méthodes, partiellement ou totalement non-supervisées. Dans la première partie de ce travail, nous dressons l’état de l’art des études déjà présentes dans la littérature. Cet état de l’art se focalisera sur les études montrant les effets de la SEP sur les faisceaux de SB grâce à l’emploi de l’imagerie de tenseur de diffusion. Dans la seconde partie de ce travail, nous introduisons deux nouvelles méthodes,“string-based”, l’une semi-supervisée et l’autre non-supervisée, pour extraire les faisceaux de SB. Nous montrons comment ces algorithmes permettent d’améliorer l’extraction de faisceaux spécifiques comparé aux approches déjà présentes dans la littérature. De plus, dans un second chapitre, nous montrons une extension de la méthode proposée par le couplage du formalisme “string-based” aux informations spatiales des faisceaux de SB. Dans la troisième et dernière partie de ce travail, nous décrivons trois algorithmes automatiques permettant l’analyse des changements longitudinaux le long des faisceaux de SB chez des patients atteints d’une SEP. Ces méthodes sont basées respectivement sur un modèle de mélange Gaussien, la factorisation de matrices non-négatives et la factorisation de tenseurs non-négatifs. De plus, pour valider nos méthodes, nous introduisons un nouveau modèle pour simuler des changements longitudinaux réels, base sur une fonction de probabilité Gaussienne généralisée. Des hautes performances ont été obtenues avec ces algorithmes dans la détection de changements longitudinaux d’amplitude faible le long des faisceaux de SB chez des patients atteints de SEP. En conclusion, nous avons proposé dans ce travail des nouveaux algorithmes non supervisés pour une analyse précise des faisceaux de SB, permettant une meilleure caractérisation des altérations pathologiques survenant chez les patients atteints de SEP / Diffusion Magnetic Resonance Imaging (dMRI) is a meaningful technique for white matter (WM) fiber-tracking and microstructural characterization of axonal/neuronal integrity and connectivity. By measuring water molecules motion in the three directions of space, numerous parametric maps can be reconstructed. Among these, fractional anisotropy (FA), mean diffusivity (MD), and axial (λa) and radial (λr) diffusivities have extensively been used to investigate brain diseases. Overall, these findings demonstrated that WM and grey matter (GM) tissues are subjected to numerous microstructural alterations in multiple sclerosis (MS). However, it remains unclear whether these tissue alterations result from global processes, such as inflammatory cascades and/or neurodegenerative mechanisms, or local inflammatory and/or demyelinating lesions. Furthermore, these pathological events may occur along afferent or efferent WM fiber pathways, leading to antero- or retrograde degeneration. Thus, for a better understanding of MS pathological processes like its spatial and temporal progression, an accurate and sensitive characterization of WM fibers along their pathways is needed. By merging the spatial information of fiber tracking with the diffusion metrics derived obtained from longitudinal acquisitions, WM fiber-bundles could be modeled and analyzed along their profile. Such signal analysis of WM fibers can be performed by several methods providing either semi- or fully unsupervised solutions. In the first part of this work, we will give an overview of the studies already present in literature and we will focus our analysis on studies showing the interest of dMRI for WM characterization in MS. In the second part, we will introduce two new string-based methods, one semi-supervised and one unsupervised, to extract specific WM fiber-bundles. We will show how these algorithms allow to improve extraction of specific fiber-bundles compared to the approaches already present in literature. Moreover, in the second chapter, we will show an extension of the proposed method by coupling the string-based formalism with the spatial information of the fiber-tracks. In the third, and last part, we will describe, in order of complexity, three different fully automated algorithms to perform analysis of longitudinal changes visible along WM fiber-bundles in MS patients. These methods are based on Gaussian mixture model, nonnegative matrix and tensor factorisation respectively. Moreover, in order to validate our methods, we introduce a new model to simulate real longitudinal changes based on a generalised Gaussian probability density function. For those algorithms high levels of performances were obtained for the detection of small longitudinal changes along the WM fiber-bundles in MS patients. In conclusion, we propose, in this work, a new set of unsupervised algorithms to perform a sensitivity analysis of WM fiber bundle that would be useful for the characterisation of pathological alterations occurring in MS patients

Les études portant sur l’adéquation entre le niveau de formation des individus et celui requis pour l’emploi occupé se sont peu attardées à la dimension temporelle de cette relation. De plus, peu ont abordé la question chez les immigrants canadiens, et de surcroît chez les travailleurs immigrants sélectionnés du Québec. Une seule étude abordant le sujet sous un angle longitudinal a été recensée et se limite à l’accès des travailleurs qualifiés à un premier emploi correspondant à leur niveau de compétences. Cette thèse cherche à aller au-delà des premières transitions sur le marché du travail et vise à mieux comprendre l’évolution de la relation formation-emploi au fil du temps d’établissement. Plus spécifiquement, l’objectif y est de mieux circonscrire l’évolution de la relation formation-emploi au cours des premières années suivant l’arrivée du migrant, d’en identifier les déterminants, mais également de voir l’impact de cette relation sur d’autres dimensions de la qualité de l’emploi : le statut socioéconomique et le salaire. Afin de mieux comprendre les déterminants de l’occupation d’emplois correspondant à son niveau de compétences et d’emplois pour lesquels l’individu est suréduqué ainsi que leur impact respectif sur le statut d’emploi et le salaire, cette thèse considère l’apport de théories sociologiques et économiques. D’une part, différentes théories s’opposent quant au caractère temporaire ou permanent de la suréducation. Ce faisant, elles soulèvent l’impact potentiel des expériences en emploi passées sur le parcours futur et la nécessité d’une vision longitudinale de l’insertion professionnelle. D’autre part, d’autres approches soulèvent, en plus des déterminants individuels, le rôle du contexte social et institutionnel dans lequel l’individu s’insère. Ces différentes approches trouvent écho dans la perspective empirique du parcours de vie qui permet de considérer l’interrelation entre des facteurs micro, méso et macro sociaux et de se représenter les parcours biographiques au fil du temps. L'Enquête sur les travailleurs sélectionnés (ETS) a rendu possible l'étude des parcours en emploi de cette catégorie d'immigrant sélectionnée en fonction de son potentiel d'insertion à la société québécoise dans la mesure où celle-ci comporte à la fois des données administratives sur la situation prémigratoire des travailleurs immigrants, de même que de l'information datée sur chacun des emplois occupés après la migration. L’analyse a été effectuée en trois temps soit : une description du lien entre le niveau de formation et l’emploi, l’étude des déterminants de la relation formation-emploi et finalement, l’étude des salaires et effet de la relation formation-emploi sur ceux-ci. Chacun de ces trois volets est présenté sous forme d’articles soumis pour publication. Les résultats montrent que la proportion d’individus occupant des emplois correspondant à leur niveau de compétences augmente avec le temps passé dans la société d’accueil. Cependant, la suréducation demeure un phénomène présent chez la catégorie des travailleurs immigrants sélectionnés. À ce titre, les premières expériences en emploi sont déterminantes dans la mesure où elles ont un impact non seulement sur l’évolution de la relation formation-emploi, mais également sur les salaires et les statuts des emplois décrochés par les nouveaux arrivants. La grille de sélection, élément central du processus par lequel un candidat peut devenir immigrant au Québec, à travers les attributs des individus qu’elle retient, contribue aussi à façonner les parcours en emploi. La région de provenance des immigrants distingue également les immigrants entre eux, toutes choses égales par ailleurs. La majorité des groupes sont désavantagés lorsqu’ils sont comparés à leurs compatriotes de l’Europe de l’Ouest et des États-Unis, et ce désavantage perdure au fil des années. Cette thèse a démontré que l’insertion professionnelle et la relation formation-emploi sont des sujets se devant d’être abordés sous un angle longitudinal pour bien saisir la complexité des processus à l’œuvre. Au niveau social, les analyses auront permis de montrer l’importance de se pencher sur les services offerts aux immigrants pour les aider dans leur insertion professionnelle, surtout dans un contexte où des départs à la retraite massifs et des pénuries de main-d'œuvre qualifiée sont à prévoir. / Studies on the adequacy between the level of education of individuals and that required for the job held have rarely addressed the temporal dimension of this relationship. Moreover, few have addressed the issue among Canadian immigrants, and fewer still for skilled workers in Quebec. One study examining the subject from a longitudinal perspective has been identified, but is limited to the access of skilled workers to a first job corresponding to their skill level. This thesis seeks to go beyond the first transitions to the labour market and aims to better understand the evolution of the relationship between education and employment over the course of settlement. More specifically, the objective is to better define the progression of this relationship during the first years after the migrant’s arrival, to identify its determinants, but also to see the impact of this relationship on other dimensions of job quality: socio-economic status and salary. This thesis considers the contribution of sociological and economic theories in order to better understand the determinants of having jobs that match one’s level of skills and jobs for which the individual is over-educated, as well as their respective impacts on employment status and salary. On the one hand, various theories disagree regarding the temporary or permanent nature of over-education. In so doing, they highlight the potential impact of past job experiences on the job course and the need for a longitudinal view of labour market integration. On the other hand, other approaches underline, in addition to individual determinants, the role of the social and institutional context in which the individual belongs. These different approaches are reflected in the empirical perspective of the life course that allows us to consider the interrelationship between micro, meso and macro social factors and to represent individual histories through time. Data from the "Enquête sur les travailleurs sélectionnés" (ETS) includes both administrative data on the pre-migration situation of immigrant workers, as well as information on each job held after migration, making possible the study of pathways into employment for this immigrant category which is selected based on its potential for integration into Quebec society. The analysis was conducted in three phases, including a description of the relationship between educational attainment and employment, the study of the determinants of the education-job relationship and finally, the study of wages and the effect of the education-job relationship on them. Each of these three components is presented in the form of articles ready to be submitted for publication. The results show that the proportion of individuals in jobs that match their skill level increases with time spent in the host society. However, over-education is a phenomenon present among the skilled worker immigration category. As such, the first job experiences are critical since they have an impact not only on the evolution of the relationship between education and employment, but also on wages and the socio-economic status of jobs obtained by new immigrants. The selection grid, a central element of the process through which a candidate can become an immigrant in Quebec, also helps shape the job course through the attributes of the individuals that it retains. Region of origin distinguishes immigrants as well, all things being equal. Most groups are disadvantaged when compared to their counterparts from Western Europe and the United States, and this disadvantage persists over the years. This thesis has shown that economic integration and the education-job relationship are topics to be addressed from a longitudinal perspective in order to understand the complexity of the processes at work. At the social level, analyses have demonstrated the importance of looking at the services offered to immigrants to help them establish economically, especially in a context where retirements and massive labour shortages are expected to happen.

Les données manquantes sont fréquentes dans les enquêtes et peuvent entraîner d’importantes erreurs d’estimation de paramètres. Ce mémoire méthodologique en sociologie porte sur l’influence des données manquantes sur l’estimation de l’effet d’un programme de prévention. Les deux premières sections exposent les possibilités de biais engendrées par les données manquantes et présentent les approches théoriques permettant de les décrire. La troisième section porte sur les méthodes de traitement des données manquantes. Les méthodes classiques sont décrites ainsi que trois méthodes récentes. La quatrième section contient une présentation de l’Enquête longitudinale et expérimentale de Montréal (ELEM) et une description des données utilisées. La cinquième expose les analyses effectuées, elle contient : la méthode d’analyse de l’effet d’une intervention à partir de données longitudinales, une description approfondie des données manquantes de l’ELEM ainsi qu’un diagnostic des schémas et du mécanisme. La sixième section contient les résultats de l’estimation de l’effet du programme selon différents postulats concernant le mécanisme des données manquantes et selon quatre méthodes : l’analyse des cas complets, le maximum de vraisemblance, la pondération et l’imputation multiple. Ils indiquent (I) que le postulat sur le type de mécanisme MAR des données manquantes semble influencer l’estimation de l’effet du programme et que (II) les estimations obtenues par différentes méthodes d’estimation mènent à des conclusions similaires sur l’effet de l’intervention. / Missing data are common in empirical research and can lead to significant errors in parameters’ estimation. This dissertation in the field of methodological sociology addresses the influence of missing data on the estimation of the impact of a prevention program. The first two sections outline the potential bias caused by missing data and present the theoretical background to describe them. The third section focuses on methods for handling missing data, conventional methods are exposed as well as three recent ones. The fourth section contains a description of the Montreal Longitudinal Experimental Study (MLES) and of the data used. The fifth section presents the analysis performed, it contains: the method for analysing the effect of an intervention from longitudinal data, a detailed description of the missing data of MLES and a diagnosis of patterns and mechanisms. The sixth section contains the results of estimating the effect of the program under different assumptions about the mechanism of missing data and by four methods: complete case analysis, maximum likelihood, weighting and multiple imputation. They indicate (I) that the assumption on the type of MAR mechanism seems to affect the estimate of the program’s impact and, (II) that the estimates obtained using different estimation methods leads to similar conclusions about the intervention’s effect.

Contexte : Les données probantes rapportées au cours des 20 dernières années indiquent un déclin important de la pratique d’activités physiques. Les chercheurs considèrent que la diminution de l’activité physique est un facteur clé de l’augmentation du surpoids et de l’obésité chez les enfants. Les transport actifs (TA), à savoir les modes de transport non motorisés tels la marche ou le vélo pour aller à l’école ou en revenir, pourraient constituer une opportunité de pratique d’activité physique. Objective : Cette thèse vise à identifier les déterminants individuels et écologiques du TA et d’en évaluer les retombées de santé possibles. Quatre études visant les objectifs suivants ont été réalisés: (1) Parmi un échantillon d’enfants et d’adolescents québécois, décrire la proportion d’enfants qui utilisent la marche, le transport en commun, le véhicule familial, l’autobus scolaire ou une combinaison de modes de déplacement pour se déplacer vers l’école. (2) Identifier les facteurs associés au TA pour se déplacer vers l’école parmi un échantillon d’enfants et d’adolescents québécois. (3) Parmi des échantillons de jeunes québécois et canadiens, identifier les déterminants individuels et écologiques du TA pour se déplacer vers l’école. (4) Examiner l’association entre le TA pour se déplacer vers l’école et les changements d’indice de masse corporelle (IMC) entre la maternelle et la 2e année du primaire. Méthodologie : Trois bases de données avec échantillonnage de type populationnel ont été utilisées pour répondre à ces objectifs de recherche, soit l’Enquête Sociale et de Santé auprès des Enfants et Adolescents québécois (ESSEA), l’Étude Longitudinale Nationale des Enfants et des Jeunes du Canada (ELNEJ) l’Étude Longitudinale sur le Développement des Enfants du Québec (ELDEQ). Des analyses statistiques pour données longitudinales ont été appliquées. Résultats : Les analyses ont mis en lumière quatre résultats importants. 1) Les données de l’ESSEA indiquent que les enfants de 9 ans vivant en milieu urbain et provenant de familles ayant de faibles revenus avaient une probabilité significativement plus élevée d’utiliser le TA pour se déplacer vers l’école. 2) Les données de l’ELNEJ indiquent que certains facteurs sociodémographiques qui changent à travers le temps sont associés à une probabilité plus élevée d’utiliser le TA pour se déplacer vers l’école dont : le fait de vivre dans un ménage ayant un revenu insuffisant, de vivre dans un ménage avec un seul parent, d’avoir un frère ou une sœur plus âgé/e dans le ménage et de vivre dans un milieu urbain. 3) L’exploitation des données de l’ELDEQ démontre que certaines variables associées à l’utilisation de TA pour se déplacer vers l’école sont le fait d’être un enfant provenant d’un ménage aux revenus insuffisants, de résider dans des quartiers pauvres et de vivre dans des quartiers perçus comme étant moyens, mauvais ou très mauvais pour élever des enfants. Ces résultats suggèrent que les enfants qui sont les moins favorisés sont les plus exposés à des environnements défavorables au TA et donc sont exposés à une forme d’injustice environnementale. 4) Enfin, l’IMC des enfants qui adoptent systématiquement la pratique du TA pour se déplacer vers l’école entre la maternelle à la 2e année du primaire suit une trajectoire plus saine que celle des enfants qui n’ont pas maintenu ce mode de TA. Conclusion: Bien que l’utilisation du TA pour se déplacer vers l'école puisse s'avérer favorable à la santé des enfants et des jeunes tel que démontré par l’évolution favorable de l’IMC des enfants adoptant cette pratique à plus long terme, la sécurité des routes menant vers l’école doit être améliorée pour permettre aux enfants de bénéficier de retombées positives de cette habitude de vie. Afin d’approfondir les connaissances dans ce domaine, il serait opportun de reproduire ces résultats avec des données issues de mesures de la dangerosité du quartier obtenues par des moyens autres que les questionnaires auto-rapportés de même que des données provenant d’études avec des devis quasi-expérimentaux ou expérimentaux qui ont recours à de grands échantillons représentatifs dans les zones urbaines où le TA pour se rendre et revenir de l’école est le plus probable. / Rationale: Evidence from the past 20 years points to important secular declines in physical activity. Researchers point to this decline as a factor in the increase in overweight and obesity among children. Active transportation (AT), defined as non-motorized modes of transportation such as walking or cycling to/from school, is one potential opportunity for physical activity. Previous studies have conceptual and methodological shortcomings thus limiting our understanding of the phenomenon. Objective: The overarching goals of the thesis are to identify individual and ecologic determinants of AT and to evaluate the possible health benefits of AT. Four investigations address the following specific objectives: (1) To describe the proportion of children who walked, used public transit, were driven to school in a school bus or vehicle, or used multiple transportation modes to and from school in a population-based sample of children and adolescents living in Quebec, Canada. (2) To identify correlates of AT to and from school among children and youth in a population-based sample of children and adolescents living in Quebec, Canada. (3) To identify time-varying and time-invariant individual and ecologic determinants of AT to/from school across the school years in population-based samples of Quebec and Canadian children. (4) To examine the relationship between AT to and from school with change in body mass index (BMI) from kindergarten to grade 2 in a population-based sample of Quebec children. Methods: Three population-based samples of youth were used to address these objectives, including the 1999 Quebec Child and Adolescent Health and Social Survey (QCAHS), the Canadian National Longitudinal Study of Children and Youth (NLSCY), and the Quebec Longitudinal Study of Child Development (QLSCD). Longitudinal analyses techniques were applied. Results: Analyses show four sets of findings. 1) According to the QCAHS, children who were 9 years old, living in urban areas, and were from low household income families were significantly more likely to use AT to/from school. 2) Findings from the NLSCY study indicated that the time-varying predictors: living in a household with insufficient income, living in a household with only one parent, having an older sibling in the household, and living in an urban setting were associated with greater likelihood of using AT to/from school. 3) With the use of QLSCD, patterns of AT to/from school across time, were identified including children who were from insufficient income households, and residing in economically deprived neighbourhoods. These results indicate that children who are the most underprivileged and exposed to environments not conducive for AT are those most likely to use AT to/from school suggesting the presence of environmental injustice. 4) Finally, the BMI of children who use AT to/from school consistently from Kindergarten to Grade 2 espoused a more healthy trajectory in comparison to that of children who did not use sustained AT to/from school. Conclusion: Although AT to/from school may prove to be favourable to the health of children, as manifested through healthful changes in BMI across time, routes to school need to be safe in order for all children to benefit from this behaviour. Replication studies that use measures of neighbourhood dangerosity that go beyond self-report, natural experiments, and inclusion of large representative samples from urban areas are needed. / Funding support for this doctoral thesis has been provided by the Canadian Institutes of Health Research-Public Health Agency of Canada, QICSS matching grant, and la Faculté des études supérieures et postdoctorales-Université de Montréal.