L’endoscopie flexible a considérablement évolué au cours des cinquante dernières années. D’une procédure purement diagnostique, elle est aujourd’hui principalement thérapeutique. Des procédures telles que dilatation, implantation de prothèse et polypectomie sont pratiquées quotidiennement dans des centres qualifiés.Depuis toujours l’apposition tissulaire est pratiquée par les chirurgiens pour réaliser des anastomoses et des sutures. L’apposition de séreuse à séreuse, créant un attachement permanent par la cicatrisation, ne s’est développée que récemment en endoscopie. Pour réaliser cela, de nouveaux outils devaient être créés. L’idée principale pour permettre d’apposer et de suturer des tissus est d’obtenir un système de triangulation permettant de travailler perpendiculairement à l’axe de l’endoscope.En collaboration avec les ingénieurs de la faculté polytechnique de notre Université, un nouveau système de triangulation a été créé. Au début complexe et manipulé par un système robotique, il a ensuite été simplifié pour devenir mécanique et rigide.Cette plateforme pouvant être assemblée à l’intérieur du corps permet la réalisation de sutures endoluminales, sans équivalent actuel parmi les dispositifs médicaux disponibles. Cela nous a permis de mener des études scientifiques pour tester la validité, la sécurité et enfin l’efficacité de ce dispositif, ainsi que de concevoir et d’améliorer la technique dans une indication bariatrique, et de rechercher de nouvelles indications.La première partie de notre travail a révélé la performance de la réduction gastrique dans la prise en charge des patients obèses. La procédure a initialement été conçue et testée sur des animaux, puis une première étude de sécurité chez l’homme a été menée. Cette étude a mis en évidence la sécurité de la technique mais a également fourni des résultats préliminaires en termes d’efficacité. Une deuxième étude multicentrique d’efficacité a ensuite été menée sur 51 patients. Les résultats de cette étude ont été positifs en termes de perte de poids et de sécurité de la technique. Ensuite, pour évaluer l’efficacité intrinsèque de la procédure, une étude randomisée a été menée. Actuellement tous les patients ont été inclus. Le suivi à 1 an n’est pas encore disponible mais les résultats préliminaires à 6 mois sont discutés.Ayant ce nouveau dispositif à notre disposition, nous nous sommes intéressés à d’autres indications. La première concernait le traitement des diverticules œsophagiens, une maladie bénigne et difficile à traiter, que nous avons abordée initialement avec un traitement utilisant des aimants pour l’apposition des tissus. Cependant le système de sutures, initialement développé, a été modifié et utilisé avec succès dans cette indication. Parmi les autres indications explorées figurent le syndrome de l’anse afférente et la reprise de poids post Bypass gastrique. Ces études sont toujours en cours.La résection en paroi complète est une autre indication que nous avons évaluée. Dans cette indication particulière, nous avons effectué une première étude de sécurité et de faisabilité animale, qui nous a permis, via des ajustements de matériel, de démarrer une étude chez l’homme. Le premier patient traité avec succès ayant déjà été rapporté.Nous évaluons actuellement d’autres indications telles que le traitement des comorbidités associées à l’obésité (Diabète de type 2 et NASH) ou la prise en charge du reflux gastro-œsophagien.En résumé, ce travail rend compte des différentes études cliniques issues du développement, avec nos collègues ingénieurs, d’un nouveau dispositif médical. Il illustre les différentes étapes nécessaire pour établir la sécurité et l’efficacité d’une nouvelle procédure qui pourrait représenter un changement de paradigme dans la gestion de l’obésité, mais montre également comment un nouveau concept peut représenter un intérêt pour d’autres indications rares et nouvelles. / Doctorat en Sciences médicales (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre.

Cette thèse se compose de deux parties, quatre chapitres. Dans le Chapitre I, on établit un formalisme d'endoscopie du groupe métaplectique Mp(2n). On prouve le transfert d'intégrales orbitales et le lemme fondamental. Dans le Chapitre II on énonce et prouve le lemme fondamental pondéré à la Arthur pour le groupe métaplectique sous l'hypothèse du lemme fondamental pondéré non standard. Dans le Chapitre III, on se propose d'étudier la formule des traces d'Arthur-Selberg pour une classe assez générale de revêtements des groupes réductifs connexes, y compris Mp(2n). On établit la formule des traces grossière et le développement fin géométrique pour ces revêtements. Dans le Chapitre IV, on aborde le côté spectral de la formule des traces en étudiant des résultats de l'analyse harmonique locale. En particulier, on établit la formule des traces locale invariante pour les revêtements.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre.

Introduction – Le but de ce travail était de développer un modèle expérimental endoscopique de chirurgie bariatrique par technique NOTES, simple, reproductible et de le valider à la fois sur le plan clinique (faisabilité, tolérance) et sur le plan métabolique (physiopathologie et mode d’action). Matériels et méthodes - Les études furent menées au sein du CERC et de l’unité INSERM UMRS 1260. L’animal étudié fut le cochon domestique, âgé de 3 à 4 mois, sains et non obèse. Les endoscopies étaient réalisées à l’aide d’un gastroscope double canal opérateur et de matériel d’endoscopie couramment disponible. Plusieurs étapes de développement furent mises en place de la confection d’un modèle animal d’anastomose gastro-jéjunale par technique endoscopique NOTES exclusive à l’évaluation de l’impact métabolique d’un modèle de by-pass gastrique à visée bariatrique utilisant l’anastomose gastro-jéjunale par apposition prothétique luminale. Résultats – Le modèle d’anastomose gastro-jéjunale choisi pour sa faisabilité et son innocuité fut développé par apposition des lumières digestives gastriques et grêliques avec prothèse en technique NOTES trans digestive. L’évaluation métabolique expérimentale du by-pass gastrique utilisant ce mode opératoire permit de constater une amélioration significative de l’insulino-résistance non véhiculées par le GLP-1. Conclusion – Le concept d’anastomose digestive par NOTES exclusive et apposition luminale prothétique est établi et le modèle de by-pass endoscopique utilisant ce mode opératoire est faisable semblant présenter un impact métabolique significatif. / Introduction - The aim of this study was to develop an endoscopic experimental model of NOTES bariatric surgery using a simple, reproducible technique and to validate it both clinically (feasibility, tolerance) and metabolically (pathophysiology and action plan). Materials and Methods - The studies were conducted within the CERC and INSERM UMRS 1260 unit. The animal was the pig, aged 3 to 4 months, healthy and not obese. Endoscopies were performed using a dual channel gastroscope operator and the endoscopy equipment currently available. Several development stages were set up from the development of an animal model of gastrointestinal anastomosis using an exclusive endoscopic NOTES procedure to the evaluation of the metabolic impact of gastric bypass bariatric model described using the gastrointestinal anastomosis by luminal apposing stent technique. Results - The gastro-jejunal anastomosis model chosen for its feasibility and safety was developed by luminal apposing gastric and small bowel digestive lumens with a specific metallic covered stent and NOTES technique. The experimental evaluation of the metabolic gastric bypass using this procedure allowed to observe a significant improvement in insulin resistance none mediated by GLP-1 and incretin effect. Conclusion - The concept of anastomosis with luminal apposing stent and exclusive NOTES technique is established and endoscopic bypass model using this procedure is feasible pretend to present a significant metabolic impact.

Les procédures gastro-intestinales de l’oesophage impliquent un contrôle ou une surveillance périodique de l'anatomie interne (réalisation de multiples biopsies le long de l’oesophage). Le suivi et la relocalisation inter-opératoires de ces sites de biopsies (pour un même patient opéré plusieurs fois) est un challenge bien connu. L'objectif de cette thèse est de proposer une solution informatisée afin de guider le gastroentérologue pendant de telles procédures. Nous proposons un cadre novateur utilisant un système de suivi électromagnétique pour réaliser des enregistrements d'intervention de l’oesophage, couplant la vidéo à la profondeur de l'endoscope inséré. Ces enregistrements sont ensuite utilisés afin de repositionner l'endoscope de façon précise sur des sites de biopsie préalablement ciblés. Cette navigation consiste en une synchronisation vidéo entre la vue endoscopique courante et celles des surveillances endoscopiques précédentes enregistrées. Une première version de notre système est évaluée de manière incrémentale sur des données d'abord synthétiques puis réelles recueillies sur des cochons. Les résultats montrent que la relocalisation est obtenue avec une précision de l'ordre de 10mm, considérée comme largement acceptable par les experts. En outre, une expérience qualitative simulant une tâche réelle de relocalisation de site de biopsie, évaluée par 10 gastroentérologues, démontre les avantages du système de guidage assisté. Ce cadre est finalement étendu afin d'améliorer encore la précision de la relocalisation à partir d'une sélection optimale de l'image vidéo pré-enregistrée dont le point de vue est le plus proche de celui de l'image endoscopique courante / Gastrointestinal (GI) procedures, specifically, oesophageal interventions involve periodic monitoring or surveillance of the internal anatomy, which involve obtaining biopsies at different regions along the oesophagus. The tracking and relocalization of these biopsy sites ``inter-operatively'' poses a significant challenge for providing targeted treatments. This thesis, clarifies the concept of relocalization, and analyses the need for a platform to aide GI endoscopy. Based on the understanding of the clinical context in oesophageal procedures; a novel framework to use electromagnetic tracking system is proposed, which is used to perform a ``recording'' of an intervention. This framework and the recording is then used to provide a guided navigation to the GI expert, during a follow-up surveillance endoscopy; for accurate re-positioning of the endoscope at previously targeted sites. This is achieved using inter-operative video synchronization, and the various steps involved in achieving this are described in this thesis. A careful analysis of noise affecting the system is performed, to propose quantitative analysis using synthetic and realdata collected on pigs. A set of qualitative experiments were also proposed using 10 experts to indicate benefit to the GI community. The quantitative experiment indicated that the relocalization was achieved with an accuracy of 10mm, and the qualitative experiments showed that the biopsy site relocalization rate improved from 47.5% to 94%. The thesis then proceeds to provide two additional improvements using additional information collected during the GI intervention for a complete solution

Ce mémoire rend compte de l'expertise développée par l'auteur au Centre de recherchede l'Institut universitaire en santé mentale de Québec (CRIUSMQ) en endoscopie fibrée. Il décrit la construction d'un nouveau type de microscope optique, le MicroscopeInterstitiel Panoramique (PIM). Par la juxtaposition d'un court morceau de fibre à gradientd'indice et d'un prisme à l'extrémité d'une fibre monomode, la lumière laser estfocalisée sur le côté de la sonde. Pour former une image, cette dernière est rapidementtournée autour de son axe pendant qu'elle est tirée verticalement par un actuateurpiézo-électrique. Ce design de système rotatif d'imagerie interstitielle peu invasif est uneffort pour limiter les dégâts causés par la sonde tout en imageant la plus grande régionpossible en imagerie optique cérébrale profonde. / This thesis documents the expertise developed by the author at the Centre de recherchede l'Institut universitaire en santé mentale de Québec (CRIUSMQ) in fibered endoscopy, particularly the design and construction of a new kind of optical microscope: ThePanoramic Interstitial Microscope (PIM). Through the juxtaposition of a short piece ofGraded-Index fibre and a prism at the end of a single-mode fibre, laser light is focussedon the side of the probe. To form an image, the latter is quickly spun around its axiswhile it is being pulled vertically by a piezoelectric actuator. This minimally invasivefluorescence rotary interstitial imaging system is an endeavor to limit the damage causedby the probe while imaging enough tissue to provide good context to the user in deep brain optical imaging.

L'émergence d'une robotique médicale en chirurgie laparoscopique destinée à automatiser et améliorer la précision des interventions nécessite la mise en Suvre d'outils et capteurs miniaturisés intelligents dont la vision 3D temps réel est un des enjeux. Bien que les systèmes de vision 3D actuels représentent un intérêt certain pour des manipulations chirurgicales endoscopiques précises, ils ont l'inconvénient de donner une image 3D qualitative plutôt que quantitative, laquelle nécessite un appareillage spécifique rendant l'acte chirurgical inconfortable et empêche le couplage avec un calculateur dans le cadre d'une chirurgie assistée. Nous avons développé dans la cadre du projet interne « PICASO » (Plate-forme d'Intégration de CAméras multiSenOrielles) dont les enjeux scientifiques concernent le conditionnement de capteurs intégrés et le traitement et la fusion d'images multi spectrales, un dispositif de vision 3D compatible avec les temps d'exécution des actes chirurgicaux. Ce système est basé sur le principe de la stéréoscopie humaine et met en Suvre des algorithmes de stéréovision passive dense issus de la robotique mobile. Dans cette thèse nous présentons des architectures massivement parallèles, implémentées dans un circuit FPGA, et capables de fournir des images de disparité à la cadence de 130 trames/sec à partir d'images de résolution 640x480 pixels. L'algorithme utilisé est basé sur la corrélation Census avec une fenêtre de calcul de 7 x 7 pixels. Celui-ci a été choisi pour ses performances en regard de sa simplicité de mise en Suvre et la possibilité de paralléliser la plupart des calculs. L'objectif principal de cet algorithme est de rechercher, pour chaque point, la correspondance entre deux images d'entrées (droite et gauche) prises de deux angles de vue différents afin d'obtenir une "carte de disparités" à partir de laquelle il est possible de reconstruire la scène 3D. Pour mettre en Suvre cet algorithme et tenir les contraintes « temps réel » nous avons développé des architectures en « pipeline » (calcul des moyennes, transformation Census, recherche des points stéréo-correspondants, vérification droite-gauche, filtrage...). L'essentiel des différentes parties qui composent l'architecture est décrit en langage VHDL synthétisable. Enfin nous nous sommes intéressés à la consommation en termes de ressources FPGA (mémoires, macro-cellules) en fonction des performances souhaitées.

Nous avons développé un nouveau ballonnet pour l'occlusion trachéale fœtale par endoscopie (FETO) qui permet une levée de l'occlusion facile, par contrôle externe et non-invasive. Ce ballonnet "Smart-TO" permet d'éviter les problèmes liés au rétablissement des voies aériennes. La solution technique est basée sur une valve magnétique dont l'ouverture est contrôlée par le champ de fuite d'une IRM. L'ouverture de la valve provoque la vidange du ballonnet, qui est ensuite expulsé par les sécrétions pulmonaires. Les tests d'imperméabilité, d'occlusion et de fonctionnement sont prometteurs. Une toute première expérimentation sur le modèle du singe a montré la bonne fonctionnalité et fonctionnement du ballonnet "Smart-TO". D'autres tests in vitro ainsi que d'autres tests animaux sont prévus. Un brevet a été déposé en 2016. Une analyse de risques préliminaire, une exploration des chemins réglementaires et une étude de marché ont été initiés mais sont encore en cours. / We developed a new balloon for Fetal Endoscopic Tracheal Occlusion (FETO) which allows an easy, remotely controlled, and non-invasive reversal occlusion. This "Smart-TO" balloon to overcome issues related to the airway reestablishment. The technology is based on a magnetic valve whose opening is actuated by the fringe field of an MRI scanner. The opeing of the valve induces the deflation of the balloon, which is then washed out by the fluid coming out from the lungs. The impermeability, occlusion and operation tests are promising. A very first experimentation on the monkey model showed appropriate functionality and operation of the "Smart-TO" balloon. Further in vitro and animal tests are planned. A patent has been filed in 2016. Preliminary risk analysis, regulatory routes exploration, and market study have been started but are still ongoing.

La polarisation de la lumière est très souvent utilisée en imagerie pour caractériser certaines propriétés de la matière, ou pour mettre en évidence des zones qui ne seraient peu ou pas contrastées avec des caméras d'intensité classiques. Nous explorons le potentiel d'une nouvelle technique de polarimétrie, dite de « brisure d'orthogonalité », pour réaliser des acquisitions de manière simple, directe et à haute cadence. Cette technique d'imagerie par balayage laser repose sur l'emploi d'une source de lumière bi-fréquence bi-polarisation pour sonder les caractéristiques polarimétriques (notamment le dichroïsme ou anisotropie d'absorption) des échantillons imagés.Nous explorons la possibilité du déport de la mesure de « brisure d'orthogonalité » par fibre optique faiblement multimode pour le développement d'endoscopes polarimétriques. Un tel dispositif vise à fournir une méthode de diagnostic rapide pour analyser des tissus biologiques profonds tout en évitant le recours aux biopsies. Nous démontrons, théoriquement et expérimentalement, la compatibilité de cette approche avec un dispositif d'endoscopie commercial (fibre ou bundle multicœurs, légèrement multimodes) pourvu que le nombre de modes guidés soit inférieur à une dizaine. D'autre part, nous présentons la conception, la réalisation, la validation et l'exploitation d'un démonstrateur d'imagerie active par brisure d'orthogonalité dans le proche infrarouge. Ce dernier vise des applications défense de détection et/ou décamouflage de cibles. Après caractérisation des bruits dominants les signaux acquis, nous illustrons l'apport du démonstrateur pour la mise en évidence d'éléments dichroïques. Enfin, nous démontrons que la technique de brisure d'orthogonalité peut être avantageusement, et très simplement, adaptée pour mesurer sélectivement le dichroïsme, la biréfringence, et la dépolarisation, paramètres essentiels à la détection d'objets manufacturés (cibles). Ces trois modalités, lorsqu'elles sont conjuguées, offrent au démonstrateur des capacités d'identification. / Polarimetric imaging is a useful tool to characterize some matter properties, or to highlight regions slightly or not contrasted with intensity cameras. We investigate the capability of a novel polarimetric technique, namely the “orthogonality breaking technique”, to perform direct and straightforward measurements at high speed. Relying on the use of a dual-frequency dual-polarization light source, this imaging modality probes polarimetric features (dichroism, or absorption anisotropy) in imaged samples.We explore the potential to perform orthogonality breaking measurements through few mode optical fibers towards polarimetric endoscopy. Such an imaging device would greatly improve the diagnosis efficiency to analyze in-depth biologic tissues without biopsy surgery. We show, theoretically and experimentally, the compatibility of our approach with a commercial flexible endoscope (slightly multimode multicore fibers or bundle) provided that the number of guided modes remains inferior to a dozen.On the other hand, we describe the design, the development, the validation and the exploitation of an active near infrared imaging demonstrator based on the orthogonality breaking technique for defense target detection applications. After characterization of the acquired signals noise, we illustrate the imager capability to reveal dichroic elements. Finally, we demonstrate that the orthogonality breaking technique can be advantageously and straightforwardly tailored to address selectively the dichroism, the birefringence and the depolarization, which are core parameters for the detection of manufactured objects (targets). The combination of these three modalities grants an identification capability to the demonstrator.