Parmi les blessures sportives reliées au genou, 20 % impliquent le ligament croisé antérieur (LCA). Le LCA étant le principal stabilisateur du genou, une lésion à cette structure engendre une importante instabilité articulaire influençant considérablement la fonction du genou. L’évaluation clinique actuelle des patients ayant une atteinte au LCA présente malheureusement des limitations importantes à la fois dans l’investigation de l’impact de la blessure et dans le processus diagnostic. Une évaluation biomécanique tridimensionnelle (3D) du genou pourrait s’avérer une avenue innovante afin de pallier à ces limitations. L’objectif général de la thèse est de démontrer la valeur ajoutée du domaine biomécanique dans (1) l’investigation de l’impact de la blessure sur la fonction articulaire du genou et dans (2) l’aide au diagnostic. Pour répondre aux objectifs de recherche un groupe de 29 patients ayant une rupture du LCA (ACLD) et un groupe contrôle de 15 participants sains ont pris part à une évaluation biomécanique 3D du genou lors de tâches de marche sur tapis roulant. L’évaluation des patrons biomécaniques 3D du genou a permis de démontrer que les patients ACLD adoptent un mécanisme compensatoire que nous avons intitulé pivot-shift avoidance gait. Cette adaptation biomécanique a pour objectif d’éviter de positionner le genou dans une condition susceptible de provoquer une instabilité antérolatérale du genou lors de la marche. Par la suite, une méthode de classification a été développée afin d’associer de manière automatique et objective des patrons biomécaniques 3D du genou soit au groupe ACLD ou au groupe contrôle. Pour cela, des paramètres ont été extraits des patrons biomécaniques en utilisant une décomposition en ondelettes et ont ensuite été classifiés par la méthode du plus proche voisin. Notre méthode de classification a obtenu un excellent niveau précision, de sensibilité et de spécificité atteignant respectivement 88%, 90% et 87%. Cette méthode a donc le potentiel de servir d’outil d’aide à la décision clinique. La présente thèse a démontré l’apport considérable d’une évaluation biomécanique 3D du genou dans la prise en charge orthopédique de patients présentant une rupture du LCA; plus spécifiquement dans l’investigation de l’impact de la blessure et dans l’aide au diagnostic. / The anterior cruciate ligament (ACL) is involved in approximately 20% of all sports-related knee injuries. An injury to the ACL, the primary stabilizer of the knee, will lead to knee joint instability and functional impairment. Unfortunately, current clinical assessments of ACL-deficient patients present limitations with respect to the investigation of the impact of the injury on knee function. A 3D knee biomechanical assessment could provide innovative information to overcome these drawbacks. The main objective of the doctoral theses is to demonstrate the role of biomechanics in (1) the investigation of the impact of the injury on knee function and in (2) the diagnostic process. Twenty-nine ACL-deficient patients and a control group of fifteen healthy participants took part in a 3D knee biomechanical assessment during treadmill walking. By assessing the 3D knee biomechanical patterns of each group we observed that ACL-deficient patients adopted a gait compensatory mechanism: the Pivot-shift avoidance gait. The explanation for this adaptative strategy is to avoid placing the knee in a position biomechanically favorable to anterolateral rotatory instability during gait. Furthermore, an automatic classification method capable of distinguishing ACL deficient patients from an asymptomatic population was developed. Features were extracted from the 3D knee biomechanical patterns using a wavelet decomposition method and then classified by the nearest neighbour rule. The proposed classification method obtained a level of accuracy, sensitivity and specificity of 88%, 90% and 87% respectively. This method shows great potential as a diagnostic aid in a clinical setting. This thesis demonstrates that biomechanics plays a substantial role in the management of ACL injuries by improving the understanding of the impact of the injury on knee function and by its capacity to serve as a diagnostic aid.

De nombreuses études concluent que la charge mécanique supportée par le genou, qu’elle soit reliée à l’obésité, aux sports intenses, à une altération biomécanique des structures de l’articulation ou à une exposition à des charges lourdes durant les activités occupationnelles, est considérée comme un facteur de risque important au développement de la gonarthrose. La gonarthrose reliée au travail a été le sujet de nombreuses études et plusieurs d’entre elles ont rapporté une prévalence accrue de la gonarthrose chez les travailleurs de certains domaines en particulier, comme la construction, la pose de plancher, la peinture, l’exploitation minière, l’agriculture et le travail en atelier et en milieu de la santé. Les personnes qui travaillent dans ces métiers sont exposées à des positions ou des activités nuisibles, comme travailler à genoux ou accroupi, monter des escaliers ou des échelles, transporter des changes lourdes et marcher de façon prolongée. Ces gestes surchargent l’articulation du genou, ce qui cause des modifications aux structures de l’articulation du genou ou aux adaptations neuromusculaires de patron de mouvement du genou. Ces modifications structurelles et adaptations neuromusculaires peuvent apporter des changements cinématiques à la marche qui peuvent initier la gonarthrose ou contribuer à sa progression. L’objectif principal de la présente étude était d’analyser l’effet d’une surcharge mécanique sur l’articulation fémoro-tibiale (AF-T) subie au travail lors d’une tâche de marche et comparer le patron cinématique de l’articulation fémoro-tibiale des travailleurs exposés à une surcharge mécanique à celui des travailleurs non exposés. Vingt-quatre travailleurs exposés à une surcharge mécanique et neuf travailleurs non exposés ont participé à l’étude. Les données cinématiques de la marche ont été enregistrées au niveau du genou dans des conditions cliniques en utilisant un système de suivi du mouvement électromagnétique. Les paramètres suivant ont été extraits et utilisés pour la comparaison des groupes : l’angle maximum lors du contact initial, l’angle ii maximum de flexion durant la réponse à la charge, l’angle minimum au moment de l’appui unipodal et l’étendue max-min du cycle. La comparaison des groupes pour les variables cliniques et cinématiques a été effectué par l’utilisation de tests-t bilatéraux (« Student-t tests ») et de tests ANCOVA utilisant le poids et la vitesse comme covariables. Les travailleurs exposés à une surcharge mécanique présentaient un plus grand angle de flexion de l’articulation fémoro-tibiale au contact initial, durant la réponse au chargement et à la phase unipodale et ils ont démontré une étendue d’angle moindre que les travailleurs non exposés. Nous croyons que les données cinématiques de la marche peuvent donner des idées sur les facteurs biomécaniques qui pourraient prédisposer les travailleurs au développement ou à la progression de la gonarthrose. Une meilleure compréhension de ces facteurs pourrait être un premier pas vers le développement d’une intervention plus efficace pour cette population. / Many studies agree that mechanical knee loading, either related to obesity, intense sports, biomechanical alteration of the knee or exposition to heavy load occupational activities, is an important factor in knee OA development. Work related knee OA has been the focus of numerous studies, many of them reporting increased knee OA prevalence in workers involved in particular occupational fields such as construction, floor layer, painting, mining, agriculture, shop assistant and health care employees. Persons working in these occupations are exposed to noxious positions or activities such as kneeling, squatting, climbing stairs or ladders, carrying heavy load and prolonged walking. These gestures overload the knee joint, resulting in modifications of the knee joint structures or in neuromuscular adaptations of the knee movement pattern. These structural modifications and neuromuscular adaptations can bring about gait kinematic changes that can either initiate knee OA or contribute to its progression. The main objective of this study was to analyze the effect of mechanical overloading on the tibial-femoral joint suffered during walking tasks at work and compare the kinematics gait tibial femoral joint of workers exposed to knee overloading (KO workers) to that of non-knee overloaded workers (non-KO workers). Twenty four KO workers and 9 non-KO workers participated to the study. Gait kinematic data were recorded at the knee in a clinical setting using an electromagnetic motion tracking system. The following parameters were extracted and used for group comparison: knee angle at initial contact, peak knee flexion angle during loading response and angle range. Group comparison for clinical and kinematic variables of interest was performed with Student-t and ANCOVA tests. KO workers had greater knee flexion angle at initial contact, during loading response and single limb support, and they demonstrated a lower angle range than non-KO workers. iv We believe that gait kinematic data can suggest biomechanical factors that could predispose workers to the development or progression of knee OA. A better understanding of these factors could be a first step toward more efficient intervention within the population.

La ville a été construite de façon genrée, créant des disparités quant à l’accès à ses aménagements et ses espaces publics. Ces inégalités entrainent souvent un sentiment d’insécurité chez les femmes lorsqu’elles doivent parcourir ces lieux au quotidien. Ainsi, celles-ci ont tendance à occuper la ville différemment des hommes, en se limitant dans leurs déplacements et en utilisant de multiples stratégies d’évitements. Les marches exploratoires tentent de pallier ce sentiment d’insécurité perçu et parfois exprimé, mais malheureusement souvent ignoré par les personnes en position de pouvoir. Elles ont comme intention d’explorer en petit groupe un espace donné afin d’analyser ses points forts et faibles, donc d’en faire ressortir des caractéristiques spécifiques à ce lieu dans un objectif d’appropriation futur de l’endroit. L’objectif de ce mémoire est de comprendre comment les marches exploratoires participent à l’inclusion et la (ré)appropriation des femmes dans les espaces publics urbains. À la suite des entrevues, trois types de marches exploratoires ayant chacune ses propres caractéristiques ont été observées. Les résultats obtenus démontrent que la marche exploratoire devient un outil d’un processus plus large qui peut mener à l’empowerment, lorsque les participantes font partie intégrante de cette démarche. En ce sens, les activités autour de la marche permettent aux participantes d’obtenir une voix et une meilleure compréhension des enjeux urbains. / The city has been constructed along gendered lines, resulting in disparities in access to its amenities and public spaces. These inequalities often lead to a feeling of insecurity among women as they navigate these places in their daily lives. Consequently, women tend to occupy the city differently from men, restricting their movements and employing various avoidance strategies. Women’s Safety Audits aim to address this perceived and sometimes expressed sense of insecurity, which, unfortunately, is often disregarded by individuals in positions of power. They intend to explore a specific area in a small group to analyze its strengths and weaknesses, thereby highlighting its characteristics, with the idea of appropriation in the future. This thesis aims to understand how the Women's Safety Audit contributes to the inclusion and (re)appropriation of women in urban public spaces. Following interviews, three types of safety audits, each with its own characteristics, were observed. The results demonstrate that the Women's Safety Audit become a tool within a broader process that can lead to empowerment when participants are an integral part of this endeavor. In this sense, the activities surrounding the walk enable participants to gain a voice and a better understanding of urban issues.

Le mouvement de la marche est un processus essentiel de l'activité humaine et aussi le résultat de nombreuses interactions collaboratives entre les systèmes neurologiques, articulaires et musculo-squelettiques fonctionnant ensemble efficacement. Ceci explique pourquoi une analyse de la marche est aujourd'hui de plus en plus utilisée pour le diagnostic (et aussi la prévention) de différents types de maladies (neurologiques, musculaires, orthopédique, etc.). Ce rapport présente une nouvelle méthode pour visualiser rapidement les différentes parties du corps humain liées à une possible asymétrie (temporellement invariante par translation) existant dans la démarche d'un patient pour une possible utilisation clinique quotidienne. L'objectif est de fournir une méthode à la fois facile et peu dispendieuse permettant la mesure et l'affichage visuel, d'une manière intuitive et perceptive, des différentes parties asymétriques d'une démarche. La méthode proposée repose sur l'utilisation d'un capteur de profondeur peu dispendieux (la Kinect) qui est très bien adaptée pour un diagnostique rapide effectué dans de petites salles médicales car ce capteur est d'une part facile à installer et ne nécessitant aucun marqueur. L'algorithme que nous allons présenter est basé sur le fait que la marche saine possède des propriétés de symétrie (relativement à une invariance temporelle) dans le plan coronal. / The gait movement is an essential process of the human activity and also the result of coordinated effort between the neurological, articular and musculoskeletal systems. This motivates why gait analysis is important and also increasingly used nowadays for the (possible early) diagnosis of many different types (neurological, muscular, orthopedic, etc.) of diseases. This paper introduces a novel method to quickly visualize the different parts of the body related to an asymmetric movement in the human gait of a patient for daily clinical. The goal is to provide a cheap and easy-to-use method to measure the gait asymmetry and display results in a perceptually relevant manner. This method relies on an affordable consumer depth sensor, the Kinect. The Kinect was chosen because this device is amenable for use in small, confined area, like a living room. Also, since it is marker-less, it provides a fast non-invasive diagnostic. The algorithm we are going to introduce relies on the fact that a healthy walk has (temporally shift-invariant) symmetry properties in the coronal plane.

Ce travail présente un développement et une analyse des approches numériques déterministes et probabilistes efficaces pour les équations aux dérivées partielles avec des coefficients et données aléatoires. On s'intéresse au problème d'écoulement stationnaire avec des données aléatoires. Une méthode de projection dans le cas unidimensionnel est présentée, permettant de calculer efficacement la moyenne de la solution. Nous utilisons la méthode de collocation anisotrope des grilles clairsemées. D'abord, un indicateur de l'erreur satisfaisant une borne supérieure de l'erreur est introduit, il permet de calculer les poids d'anisotropie de la méthode. Ensuite, nous démontrons une amélioration de l'erreur a priori de la méthode. Elle confirme l'efficacité de la méthode en comparaison avec Monte-Carlo et elle sera utilisée pour accélérer la méthode par l'extrapolation de Richardson. Nous présentons aussi une analyse numérique d'une méthode probabiliste pour quantifier la migration d'un contaminant dans un milieu aléatoire. Nous considérons le problème d'écoulement couplé avec l'équation d'advection-diffusion, où on s'intéresse à la moyenne de l'extension et de la dispersion du soluté. Le modèle d'écoulement est discrétisée par une méthode des éléments finis mixtes, la concentration du soluté est une densité d'une solution d'une équation différentielle stochastique, qui sera discrétisée par un schéma d'Euler. Enfin, on présente une formule explicite de la dispersion et des estimations de l'erreur a priori optimales. / This work presents a development and an analysis of an effective deterministic and probabilistic approaches for partial differential equation with random coefficients and data. We are interesting in the steady flow equation with stochastic input data. A projection method in the one-dimensional case is presented to compute efficiently the average of the solution. An anisotropic sparse grid collocation method is also used to solve the flow problem. First, we introduce an indicator of the error satisfying an upper bound of the error, it allows us to compute the anisotropy weights of the method. We demonstrate an improvement of the error estimation of the method which confirms the efficiency of the method compared with Monte Carlo and will be used to accelerate the method using the Richardson extrapolation technique. We also present a numerical analysis of one probabilistic method to quantify the migration of a contaminant in random media. We consider the previous flow problem coupled with the advection-diffusion equation, where we are interested in the computation of the mean extension and the mean dispersion of the solute. The flow model is discretized by a mixed finite elements method and the concentration of the solute is a density of a solution of the stochastic differential equation, this latter will be discretized by an Euler scheme. We also present an explicit formula of the dispersion and an optimal a priori error estimates.

Adoptant la langue des flux et des fluides, la théorie sociologique caractérisent aujourd’hui les acteurs sociaux comme des êtres composites, prédisposés à changer et capables d’agencements feuilletés. Alors que l’importance de la mobilité pour penser et analyser le social contemporain est généralement reconnue, rare sont les travaux qui se consacre à en développer les modalités fondamentales. L’objectif de cette thèse est de développer une approche plus différenciée et gradualiste des mobilités que celle proposée par les principales options théoriques en vigueur, sans pour autant abandonner la dimension fluctuante, non linéaire et imprévisible du mouvement sur laquelle elles attirent l’attention. Qu’est-ce qu’être mobile ?Une théorie de l’expérience, en l’occurrence celle proposée par la phénoménologie, offrirait-elle des ressources critiques susceptibles d’ouvrir à l’approfondissement des mobilités comme elles sont vécues ?À titre d’hypothèse, cette thèse pose qu’un ensemble de phénomènes demeurent énigmatiques à l’intérieur de la conception généralement admise du social contemporain et qu’une articulation plus explicite du thème de la mobilité à celui de l’action humaine permet d’approfondir les processus du déplacement dans l’espace des sociétés, du passage du temps impliqué par le déplacement et du changement social. Comment émerge du nouveau dans le cours d’actions ?Qu’est-ce que pouvoir agir ?Quelle est la source du changement ?À partir d’une enquête inédite sur des voyageurs se rendant quotidiennement à Bruxelles et des personnages de romans de route étatsuniens, l’auteur explore des questions de fond portant sur l’expérience du transport, autour de l’éloignement des choses et des personnes aimées, du vide du temps d’attente, des aléas aussi insignifiants qu’irritants, de l’étrangeté des rencontres, de la décision de prendre la route et de choisir une orientation nouvelle. Ces moments de vacillation sont importants, soutient l’auteur, car ils nous ramènent aux motivations fondamentales et aux buts ultimes de nos déplacements les plus quotidiens. À une époque marquée par un idéal de mouvement fluide et sans accrocs, cette thèse éclaire ce qui se passe dans l’expérience des mobilités. Elle incite à une réflexion sur ce que nous éprouvons sur la route et aux possibles que cette expérience fait émerger. / Doctorat en Sciences politiques et sociales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Cette thèse veut faire connaître le lien entre la productivité des villes et 2 éléments : la taille de l'agglomération et ses infrastructures. Pour expliquer la productivité, la taille du marché de l'emploi et l'efficacité des transports urbains sont intégrés. L'objectif de cette recherche est donc double. Il consiste non seulement à contribuer à une meilleure connaissance de ce que représente la taille du marché de l'emploi pour la productivité de la ville et à évaluer les facteurs explicatifs de la taille du marché de l'emploi de la ville, mais aussi à mettre en lumière la contribution de l'efficacité des transports urbains à la productivité de la ville. Les cas de Paris, Londres et de trois villes coréennes dont Séoul sont étudiés. Les 3 éléments que constituent la taille de la ville, la localisation relative des emplois aux résidences des travailleurs et l'efficacité des transports urbains sont considérés comme les facteurs principaux déterminant la taille effective de leur marché de l'emploi. Ces 3 éléments sont vérifiés par des indicateurs appliqués aux cas des villes étudiées. L'approche est résolument quantitative (étude statistique et analyses économétriques), les indicateurs proposés concernent la vitesse moyenne des déplacements urbains - indicateur de l'efficacité des transports urbains, la distance potentielle moyenne domicile-travail - indicateur de la localisation relative des emplois au lieu de résidence des travailleurs. Ces indicateurs servent à tester le rôle de l'efficacité des transports urbains et celui de la taille du marché de l'emploi sur la productivité de la ville, ils sont ensuite comparés sur les 2 agglomérations internationales citées. Les villes de Paris et Séoul sont ensuite comparées entre elles : elles ont une densité démographique comparable, mais les niveaux de qualité de leurs systèmes de transports et de leur productivité s'avèrent très différents.

L'objectif de ce travail est de prendre en compte les instationnarités naturelles à grande échelle dans les écoulements décollés et à un coût plus faible que la LES, tout en s'intéressant à la modélisation des effets de paroi par des modèles statistiques au second ordre. S'inspirant des approches de Durbin, le modèle à pondération elliptique EB-RSM reproduit l'effet non-local de blocage, en résolvant une équation différentielle sur le terme de pression. La limite à deux composantes de la turbulence est bien prédite en canal. Ce modèle est appliqué à la marche descendante, dans une approche URANS. Nous avons montré que les erreurs numériques peuvent être suffisantes pour exciter le mode le plus instable de la couche cisaillée, et aboutir à une solution instationnaire. La solution est stationnaire quand on raffine le maillage, rendant l'URANS peu fiable. Récemment, Schiestel \& Dejoan ont proposé le modèle hybride non-zonal PITM. Le coefficient $C_{\e_2}$ de l'équation de la dissipation devient fonction de la coupure dans le spectre, et la valeur $C_{\e_1}=3/2$ est déduite par ces auteurs. Nous avons donné une formulation plus générale où la valeur de $C_{\e_1}$ est quelconque. Pour offrir un formalisme plus cohérent aux modèles hybrides non-zonaux dans les écoulements de paroi, une approche basée sur un filtrage temporel est proposée. Enfin, l'adaptation du modèle EB-RSM dans un cadre hybride a été réalisée. Les résultats en canal sont encourageants : la transition continue d'un modèle RANS en proche paroi à une LES au centre du canal est mise en évidence. Le transfert d'énergie des échelles modélisées vers celles résolues est bien reproduit quand on raffine le maillage.