La problématique de la gestion des données manquantes dans les études épidémiologiques est un sujet qui intéressera tous les chercheurs impliqués dans l’analyse des données recueillies et dans l’interprétation des résultats issus de ces analyses. Et même si la question de la gestion des données manquantes et de leur impact sur la validité des résultats obtenus est souvent discutée, cesont souvent les méthodes de traitement des données manquantes les plus simples mais pas toujours les plus valides qui sont utilisées en pratique. L’utilisation de chacune de ces méthodes suppose un certain nombre d’hypothèses sous lesquelles les résultats obtenus sont valides, mais il n’est pas toujours possible de tester ces hypothèses. L’objectif de ce travail était (i) de proposer une revue des différentes méthodes de traitement des données manquantes utilisées en épidémiologie en discutant les avantages et les limites de chacune de ces méthodes, (ii) de proposer une stratégie d’analyse afin d’étudier la robustesse des résultats obtenues via les méthodes classiques de traitement des données manquantes à l’écart aux hypothèses qui, bien que non testables, sont nécessaires à la validité de ces résultats, et (iii) de proposer quelques applications sur des données réelles des différents point discutés dans les deux premières parties. / The issue of how to deal with missing data in epidemiological studies is a topic which concerns every researcher involved in the analysis of collected data and in the interpretation of the results produced by these analyses. And even if the issue of the handling of missing data and of their impact on the validity of the results is often discussed, simple, but not always appropriate methods to deal with missing data are commonly used. The use of each of these methods is based on some hypotheses under which the obtained results are valid, but it is not always possible to test these hypotheses. The objective of this work was (i) to propose a review of various methods to handle missing data used in the field of epidemiology, and to discuss the advantages and disadvantages of each of these methods, (ii) to propose a strategy of analysis in order to study the robustness of the results obtained via classical methods to handle missing data to the departure from hypotheses which are required for the validity of these results, although they are not testable, and (iii) to propose some applications on real data of the issues discussed in the first two sections.

Dans un contexte fortement concurrentiel, l'un des principaux enjeux pour les opérateurs et les fournisseurs de services de visiophonie est de garantir aux utilisateurs une qualité d'expérience (QoE) optimale. Il existe un fort besoin d'une mesure qui reflète la satisfaction et la perception des utilisateurs de ces services. La qualité audiovisuelle d'un appel vidéo doit être contrôlée pour répondre à deux besoins principaux. Le premier concerne la planification de nouvelles technologies en cours de développement. Le second est axé sur le contrôle des communications existantes en évaluant la qualité des services offerts. Aujourd'hui, deux approches sont utilisées pour évaluer la qualité audiovisuelle : les tests subjectifs en collectant des notes données par des participants sur des échelles de qualité, après visualisation et écoute de séquences audiovisuelles et les métriques objectives basées sur des algorithmes automatiques d'évaluation de la qualité d'un signal audio, vidéo ou audiovisuel. Concernant les services de téléphonie, des décennies de recherche, de standardisation et d'exploitation des réseaux ont permis aux opérateurs de maîtriser les outils de diagnostic et de déterminer les métriques représentatives de la qualité vocale. Cependant, les méthodes de mesure de la qualité audiovisuelle des services conversationnels ne sont pas encore matures et peu exploitées par les opérateurs de télécommunication. Le présent travail est centré sur la recherche de métriques représentatives de la perception de la qualité des nux associés aux services de visiophonie et de visioconférence. Ces métriques objectives sont calculées à partir du signal audio et vidéo. Des tests subjectifs sont menés afin de collecter le jugement des utilisateurs du service sur la qualité perçue en fonction de différents niveaux de dégradations. Nous avons étudié l'impact des conditions réseau (perte de paquet, gigue et désynchronisation) sur la QoE d'un appel vidéo. Le principe général est ensuite d'établir une corrélation forte entre les métriques objectives sélectionnées et la qualité perçue telle qu'elle est exprimée par les utilisateurs. Les résultats ont montré que les nouvelles métriques de qualité globale audiovisuelle qui prennent en compte l'aspect temporel de la vidéo sont plus performantes que les métriques basées qualité d'images. D'autre part l'utilisation d'une approche machine learning représente une solution pour générer un modèle de prédiction de la qualité globale à partir des métriques de dégradation (flou, pixellisation, gel d'images, ... ) / In a highly competitive environment, one of the key challenges for operators and providers of video telephony services is to ensure the highest quality of experience (QoE). There is a strong need for a measure that reflects users satisfaction and perception of these services. The audio-visual quality of a video call must be controlled to meet two main needs. The first concerns the planning of new technologies under development. The second is focused on the control of existing communications by assessing the quality of the services offered and evaluating them. Two approaches are used to evaluate audio-visual quality: subjective tests by collecting scores given by participants on quality scales, after viewing and listening to audiovisual sequences and objective metrics based on automatic audio/ video or audiovisual quality evaluation algorithms. Concerning telephony services, decades of research, standardization work and network exploitation, have allowed operators to master the automatic monitoring tools and to determine the representative metrics of voice quality. However, the metrics for measuring the audiovisual quality of a conversational services are not yet mature and not exploited by telecommunication operators. The present work focuses on finding representative metrics of the perception of the video telephony anc videoconferencing services quality. These objective metrics are calculated from the audio and video signals. Subjective tests are conducted to collect the judgment of service users on the perceived quality according to different levels of degradation. We studied the impact of network conditions (packet loss, jitter and desynchronization) on the QoE of a video call. The general principle is then to establish a correlation between the selected objective metrics and the perceived quality as expressed by the users. The results showed that new metric of overall audiovisual quality that take into account the temporal aspect of video are more powerful than image quality based metrics. On the other hand, the use of a machine learning approach represents a solution to generat a global quality prediction model from the degradation metrics (blur, pixelization, image freezing, ... )

L’utilisation des mesures subjectives en épidémiologie s’est intensifiée récemment, notamment avec la volonté de plus en plus affirmée d’intégrer la perception qu’ont les sujets de leur santé dans l’étude des maladies et l’évaluation des interventions. La psychométrie regroupe les méthodes statistiques utilisées pour la construction des questionnaires et l’analyse des données qui en sont issues. Ce travail de thèse avait pour but d’explorer différents problèmes méthodologiques soulevés par l’utilisation des techniques psychométriques en épidémiologie. Trois études empiriques sont présentées et concernent 1/ la phase de validation de l’instrument : l’objectif était de développer, à l’aide de données simulées, un outil de calcul de la taille d’échantillon pour la validation d’échelle en psychiatrie ; 2/ les propriétés mathématiques de la mesure obtenue : l’objectif était de comparer les performances de la différence minimale cliniquement pertinente d’un questionnaire calculée sur des données de cohorte, soit dans le cadre de la théorie classique des tests (CTT), soit dans celui de la théorie de réponse à l’item (IRT) ; 3/ son utilisation dans un schéma longitudinal : l’objectif était de comparer, à l’aide de données simulées, les performances d’une méthode statistique d’analyse de l’évolution longitudinale d’un phénomène subjectif mesuré à l’aide de la CTT ou de l’IRT, en particulier lorsque certains items disponibles pour la mesure différaient à chaque temps. Enfin, l’utilisation de graphes orientés acycliques a permis de discuter, à l’aide des résultats de ces trois études, la notion de biais d’information lors de l’utilisation des mesures subjectives en épidémiologie. / Recently, subjective measurements have increasingly been used in epidemiology, alongside the growing will to integrate individuals’ point of view on their health in studies on diseases or health interventions. Psychometrics includes statistical methods used to develop questionnaires and to analyze questionnaire data. This doctoral dissertation aimed to explore methodological issues raised by the use of psychometric techniques in epidemiology. Three empirical studies are presented and cover 1 / the validation stage of a questionnaire: the objective was to develop, using simulated data, a tool to determine sample size for internal validity studies on psychiatric scale; 2 / the mathematical properties of the subjective measurement: the objective was to compare the performances of the minimal clinically important difference of a questionnaire, assessed on data from a cohort study, computed using the classical test theory (CTT) framework or the item response theory framework (IRT); 3 / its use in a longitudinal design: the objective was to compare, using simulated data, the performances of a statistical method aimed to analyze the longitudinal course of a subjective phenomenon measured using the CTT or IRT framework, especially when some of the available items used for its measurement differ at each time of data collection. Finally, directed acyclic graphs were used to discuss the results from these three studies and the concept of information bias when subjective measurements are used in epidemiology.

Dans un contexte fortement concurrentiel, l'un des principaux enjeux pour les acteurs de l'offre de services audiovisuels (AV) est de garantir au spectateur une qualité d'expérience (QoE) optimale. Aujourd'hui, la QoE est souvent restreinte à la perception de la qualité audiovisuelle restituée (QAV) par le système. Elle est principalement mesurée à travers la collecte de notes données par des participants sur des échelles de qualité, après visualisation et écoute de séquences AV traitées par le ou les technologies à évaluer. Ces tests subjectifs suivent des procédures recommandées par l'Union Internationale des Télécommunications. Cependant, la qualité restituée peut affecter la QoE (fatigue, effort, etc.) sans être reflétée par les notes de qualité. Une méthode considérant l'évaluation non plus de la QAV perçue seule mais de la qualité d'expérience, plus largement considérée, pourrait permettre de mieux rendre compte de l'influence de la qualité du son et de l'image sur le spectateur. Le présent travail est centré sur la recherche d'une méthode alternative aux méthodes actuelles de l'évaluation de qualité pour applications multimédias dans un contexte de visualisation et d'écoute de contenus AV 2D ou 3D. L'approche proposée aborde la QoE sous l'angle de l'analyse conjointe d'indicateurs subjectifs et d'indicateurs toniques physiologiques (activité électrodermale, rythme cardiaque, température cutanée périphérique, volume sanguin périphérique) et oculaires (PERCLOS, durée et fréquence de clignement de loeil, nombre de saccades, diamètre pupillaire). Les mesures physiologiques et oculaires ont pour avantage de ne pas être assujetties aux biais des mesures subjectives (représentativité, échelles, etc.) et de traduire des phénomènes comme la fatigue ou l'effort mental, potentiellement induits par la présence de dégradations sur les signaux audio et/ou vidéo et pouvant être critiques du point de vue de la QoE. Deux protocoles ont été testés. Les résultats ont montré que la QAV module l'expérience subjective et que les notes de qualité ne sont pas suffisantes pour refléter fidèlement cet effet. L'influence de la QAV sur les mesures physiologiques et oculaires est moins évidente. Un ensemble de facteurs, notamment lié à certains attributs du contenu de test comme la dynamique ou la luminosité, aurait pu masquer ou atténuer l'observation d'un effet de la qualité restituée. Néanmoins, deux des indicateurs physiologiques ont réagi à la présence de dégradations audio et/ou vidéo lorsque celles-ci étaient cumulées à l'effet préjudiciable d'autres facteurs (vidéo 3D ou effet de passation).

L’utilisation des mesures subjectives en épidémiologie s’est intensifiée récemment, notamment avec la volonté de plus en plus affirmée d’intégrer la perception qu’ont les sujets de leur santé dans l’étude des maladies et l’évaluation des interventions. La psychométrie regroupe les méthodes statistiques utilisées pour la construction des questionnaires et l’analyse des données qui en sont issues. Ce travail de thèse avait pour but d’explorer différents problèmes méthodologiques soulevés par l’utilisation des techniques psychométriques en épidémiologie. Trois études empiriques sont présentées et concernent 1/ la phase de validation de l’instrument : l’objectif était de développer, à l’aide de données simulées, un outil de calcul de la taille d’échantillon pour la validation d’échelle en psychiatrie ; 2/ les propriétés mathématiques de la mesure obtenue : l’objectif était de comparer les performances de la différence minimale cliniquement pertinente d’un questionnaire calculée sur des données de cohorte, soit dans le cadre de la théorie classique des tests (CTT), soit dans celui de la théorie de réponse à l’item (IRT) ; 3/ son utilisation dans un schéma longitudinal : l’objectif était de comparer, à l’aide de données simulées, les performances d’une méthode statistique d’analyse de l’évolution longitudinale d’un phénomène subjectif mesuré à l’aide de la CTT ou de l’IRT, en particulier lorsque certains items disponibles pour la mesure différaient à chaque temps. Enfin, l’utilisation de graphes orientés acycliques a permis de discuter, à l’aide des résultats de ces trois études, la notion de biais d’information lors de l’utilisation des mesures subjectives en épidémiologie. / Recently, subjective measurements have increasingly been used in epidemiology, alongside the growing will to integrate individuals’ point of view on their health in studies on diseases or health interventions. Psychometrics includes statistical methods used to develop questionnaires and to analyze questionnaire data. This doctoral dissertation aimed to explore methodological issues raised by the use of psychometric techniques in epidemiology. Three empirical studies are presented and cover 1 / the validation stage of a questionnaire: the objective was to develop, using simulated data, a tool to determine sample size for internal validity studies on psychiatric scale; 2 / the mathematical properties of the subjective measurement: the objective was to compare the performances of the minimal clinically important difference of a questionnaire, assessed on data from a cohort study, computed using the classical test theory (CTT) framework or the item response theory framework (IRT); 3 / its use in a longitudinal design: the objective was to compare, using simulated data, the performances of a statistical method aimed to analyze the longitudinal course of a subjective phenomenon measured using the CTT or IRT framework, especially when some of the available items used for its measurement differ at each time of data collection. Finally, directed acyclic graphs were used to discuss the results from these three studies and the concept of information bias when subjective measurements are used in epidemiology.

L’objectif de cette thèse d’articles était de préciser la place respective des mesures objectives (ex., durée et sévérité de la maladie, traitements reçus) et subjectives (ex., troubles psychiatriques, personnalité) en tant que déterminants potentiels de dépression, de qualité de vie (QV) et d’addiction à l’alimentation chez des patient(e)s souffrant de cancer du sein ou d’obésité sévère. En nous basant sur des modèles biopsychosociaux issus du modèle de Wilson et Cleary, nous avons démontré que : 1) La dépression était plus fortement associée aux caractéristiques psychopathologiques de l’individu (personnalité, dépression avant traitement) qu’à la sévérité de la maladie ou aux types de traitements reçus ; 2) Les facteurs associés à la QV dépendent de la dimension de QV considérée (association entre mesures objectives et QV physique ; association entre mesures subjectives et toutes les dimensions de QV) ; 3) Les patients obèses souffrant d’addiction à l’alimentation ont une vulnérabilité psychopathologique spécifique. Nos travaux suggèrent qu’en cas de maladie chronique, les mesures subjectives sont des déterminants potentiels importants de la santé / This article thesis aimed to assess risk factors for three different health outcome measures (depression, health-related quality of life and food addiction) in two populations (breast cancer patients and morbidly obese patients), by assessing the relative impact of biological and physiological variables (i.e., disease duration and severity, types of treatment used), and individual and psychological variables (i.e., psychiatric disorders, personality). By proposing and putting to the test several integrative biopsychosocial models based on Wilson and Cleary’s theoretical model, we demonstrated that : 1) Depression after breast cancer treatment is more strongly associated with variables related to the premorbid individual and psychological characteristics (i.e., personality and depression before treatment) than to biological and physiological variables (i.e., disease severity, types of treatment used) ; 2) Risk factors for lower quality of life are different depending on the quality of life dimension considered (e.g., physical, psychological or sexual) : biological and physiological variables are associated with physical quality of life ; individual and psychological factors are associated with all quality of life dimensions ; 3) Obese patients with food addiction exhibit some specific psychopathological risk factors. Our work suggest to systematically assess individual and psychological variables in patients with chronic diseases because these variables are important potential predictors for different health outcomes