Thèse d'exercice : Médecine. Ophtalmologie : Paris 12 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. f. 67-75.

La myopie est désormais considérée un problème de santé publique par l’Organisation Mondiale de la Santé et de multiples méthodes ont été mises en place afin de contrôler sa progression chez les jeunes en croissance. Parmi celles-ci, les lentilles cornéennes multifocales sont utilisées, permettant une focalisation au niveau de la rétine centrale et un défocus myopique en périphérie. Ce défocus rétinien aurait comme effet de diminuer la progression de la myopie et l’élongation du globe oculaire. Comme plusieurs études ont montré que la rétine est apte à percevoir le défocus et à différencier son sens, l’utilisation d’outils tels que l’électrorétinographie permet d’étudier ce phénomène plus en profondeur. Cette étude vise donc à mesurer la réponse rétinienne, à 5 différentes excentricités, avec l’électrorétinographie lorsqu’on soumet la rétine à un défocus myopique en utilisant des lentilles cornéennes multifocales à addition élevée et à comparer cet effet lorsque le diamètre de leurs zones optiques varie. Le flash global mfERG a été effectué sur 27 participants à trois reprises, soit avec une lentille cornéenne ne causant pas de défocus et avec deux lentilles multifocales ayant des zones optiques de différents diamètres (4mm et 7mm), permettant ainsi de varier l’aire du défocus. Les résultats montrent que l’amplitude de l’onde directe, causée principalement par les photorécepteurs et les cellules bipolaires, n’est pas influencée par le design des lentilles. L’amplitude de l’onde induite est toutefois diminuée de façon significative avec la LC ayant une zone optique plus petite et causant un défocus sur une plus grande surface rétinienne. Cette différence est présente au niveau de l’anneau 5, qui correspond à une excentricité rétinienne de 15,7o à 24,0o. Ceci précise l’endroit qui semblerait le plus sensible au défocus myopique. Ces données peuvent influencer le design des lentilles souples multifocales utilisées pour le contrôle de la myopie. / Myopia is now considered a public health issue by the World Health Organization and multiple methods have been developed to control its progression. Among these methods, soft multifocal contact lenses are used, which allow a focused image on the central retina and a myopic defocus peripherally. This retinal defocus impacts the progression of myopia and axial length. Since several studies have shown that the retina is sensitive to the type of defocus, the use of tools such as electroretinography allow the study of the retinal response in greater depth. The purpose of this study was to evaluate the retinal response, at 5 different eccentricities, with electroretinography when the retina is subjected to myopic defocus using different high addition soft multifocal contact lenses and to compare this effect when the diameter of their optical zones varies. 27 participants performed a global flash mfERG three times, either with a single vision contact lens or with two multifocal lenses carrying different optical zone diameters (4mm and 7mm), allowing for the variation in defocus area. The results show that the amplitude of the direct wave, caused mainly by photoreceptors and bipolar cells, is not influenced by the design of the lenses. The amplitude of the induced wave, however, is significantly decreased when the optical zone is smaller and the lenses cause a defocus over a larger retinal area. This difference is present at ring 5, which corresponds to a retinal eccentricity of 15.7o to 24.0o. This specifies the location that would appear to be most sensitive to myopic defocus. This data may influence the design of multifocal soft lenses used for myopia control.

La mégaline est un récepteur endocytique multiligand essentiellement connu comme récepteur clé pour la réabsorption protéique rénale. Au cours du développement embryonnaire murin la mégaline a été impliquée dans le développement du prosencéphale et de l’œil mais la mortalité périnatale des souris Meg-/- empêche sone étude à des stades ultérieurs. Pour analyser le rôle de la mégaline dans le système visuel nous avons généré dans le laboratoire des souris conditionnelles FoxG1-Cre MegL/L.L’analyse phénotypique des souris mutantes montre que l’absence de la mégaline dans le neuroépithélium antérieur conduit à une augmentation anormale et progressive de la taille de l’œil accompagnée par un amincissement de la rétine et la diminution, entre autres, des cellules ganglionnaires. Ces observations immunomorphologiques suggèrent que les souris mutantes présentent des signes de myopie forte et sont confirmées par l’analyse ophtalmologique. Les analyses biochimiques des souris mutantes montrent que l’absence de mégaline entraine des modification dans la structure et la fonction du corps ciliaire, à l’origine de cet élongation excessive du globe oculaire. Les résultats obtenus montent que les souris Foxg1-Cre MegL/L sont le premier modèle génétique murin qui reproduit les caractéristiques de la myopie forte. L’élucidation des mécanismes physiopathologiques sous-jacents au développement de la myopie est un préalable indispensable à l’élaboration d’en éventuel traitement préventif, espoir pour les 0,5% à 2% de la population touchés par la cécité liée aux complications de la myopie forte. / Megalin is a large multiligand endocytic receptor essentially known as the key receptor for protein reabsorption in the renal proximal tubule. Murin megalin appears to be essential for early forebrain and eye development but the perinatal lethality of Meg-/- mice precludes further analysis. To study the implication of megalin in the formation of the eye we generated (in the laboratory ) FoxG1-Cre MegL/L mice lacking megalin specifically in the anterior neuroepithelium.The phenotypic analysis of these mice show that they suffer from an excessive and progressive eye growth associated with retinal thinning and a strong decrease of some retinal cell types including the ganglion cells. The immunomorphological studies suggest that the mutant mice are highly myopic which is confirmed by the ophtalmological analysis data. The biochemical analysis of these mutant mice shows that the absence of megalin causes structural and functional modifications in the ciliary epithelium, leading to the excessive elongation of the eyeball. These results show that the FoxG1-Cre MegL/L mice are the first murine genetic model recapitulating the characteristics of high myopia. The elucidation of underlying physiopathological mechanisms of high myopia development is essential for the elaboration of a preventive treatment, hope for 0,5 to 2% of the population suffering from blindness caused by the complications of high myopia.

Dans un contexte d’augmentation du nombre d’amétropes dans la population mondiale, et en conséquence, de l’accroissement du recours aux techniques de corrections chirurgicales, la compréhension et l’amélioration de celles-ci sont un enjeu crucial. Nous avons cherché à améliorer la prédictibilité de certains résultats postopératoires dans le cas d’un LASIK (Laser-Assisted In-Situ Keratomileusis), d’une PKR (Photorefractive Keratectomy) ou d'une chirurgie de la cataracte, et ainsi formuler des recommandations pratiques qui contribueraient au développement de stratégies de traitement davantage personnalisés. Pour cela, nous avons utilisé prospectivement des méthodologies de « contrôle de qualité » des chirurgies sur de larges échantillons de patients. Dans un premier temps, nous avons étudié la dynamique pupillaire dans le cadre de chirurgies au LASIK et notamment le rôle du centre pupillaire, point de référence important dans les stratégies de centrage. Nous avons également évalué la dynamique du diamètre pupillaire et les modifications du segment antérieur sur des yeux subissant une chirurgie de la cataracte. La seconde partie du travail s’est focalisée sur le rôle de l’épithélium dans la topographique cornéenne. Nous avons comparé les topographies spéculaires de l'épithélium et de la couche de Bowman sur des cornées saines et des cornées kératoconiques, présentant une myopie faible à modérée corrigée par PKR. Enfin, dans la dernière partie de notre recherche, nous nous sommes intéressés aux changements de paramètres anatomiques de l'oeil, des performances visuelles et de la qualité de vision subjective survenant dans un échantillon d’yeux myopes après un LASIK réalisé avec le laser WaveLight® Refractive Suite (Alcon® Laboratories Inc., USA). / While the number of ametropic eyes in the world’s population and consequently the use of surgical correction techniques is increasing, understanding and improving these techniques is a crucial issue. We sought to improve the predictability of certain postoperative results in the case of LASIK (Laser-Assisted In-Situ Keratomileusis), PRK (Photorefractive Keratectomy) and cataract surgery, and thus to formulate practical recommendations that would contribute to the development of more personalized treatment strategies. To achieve this objective, we have prospectively used "quality control" methodologies to assess surgeries performed on large samples of patients. First, we studied the pupillary dynamics in LASIK surgery and in particular the role of the pupillary centre, an important point of reference in the centration strategies. We also assessed the dynamics of pupillary diameter and anterior segment changes on eyes undergoing cataract surgery. The second part of the work focused on the role of the epithelium in the corneal topography. We compared specular topographies of the epithelium and Bowman's layer in healthy and keratoconus corneas with mild to moderate myopia corrected by PRK. Finally, in the last part of our research, we were interested in the changes in anatomical parameters of the eye, visual performance and subjective quality of vision occurring in a sample of myopic eyes after LASIK performed with the WaveLight® Refractive Suite (Alcon® Laboratories Inc., USA).

Le contrôle hétérarchique des systèmes de production flexibles (FMS) préconise un contrôle peu complexe et hautement réactif supporté par des entités décisionnelles locales (DEs). En dépit d'avancées prometteuses, ces architectures présentent un comportement myope car les DEs ont une visibilité informationnelle limitée sue les autres DEs, ce qui rend difficile la garantie d'une performance globale minimum. Cette thèse se concentre sur les approches permettant de réduire cette myopie. D'abord, une définition et une typologie de cette myopie dans les FMS sont proposées. Ensuite, nous proposons de traiter explicitement le comportement myope avec une architecture semi-hétérarchique. Dans celle-ci, une entité décisionnelle globale (GDE) traite différents types de décisions myopes à l'aide des différentes techniques d'optimisation basée sur la simulation (SbO). De plus, les SbO peuvent adopter plusieurs rôles, permettant de réduire le comportement myope de plusieurs façons. Il est également possible d'avoir plusieurs niveaux d'autonomie en appliquant différents modes d'interaction. Ainsi, notre approche accepte des configurations dans lesquelles certains comportements myopes sont réduits et d'autres sont acceptés. Notre approche a été instanciée pour contrôler la cellule flexible AIP- PRIMECA de l'Université de Valenciennes. Les résultats des simulations ont montré que l'architecture proposée peut réduire les comportements myopes en établissant un équilibre entre la réactivité et la performance globale. Des expérimentations réelles ont été réalisées sur la cellule AIP-PRIMECA pour des scenarios dynamiques et des résultats prometteurs ont été obtenus. / Heterarchical-based control for flexible manufacturing systems (FMS) localizes control capabilities in decisional entities (DE), resulting in highly reactive and low complex control architectures. However, these architectures present myopic behavior since DEs have limited visibility of other DEs and their behavior, making difficult to ensure certain global performance. This dissertation focuses on reducing myopic behavior. At first, a definition and a typology of myopic behavior in FMS is proposed. In this thesis, myopic behavior is dealt explicitly so global performance can be improved. Thus, we propose a semi-heterarchical architecture in which a global decisional entity (GDE) deals with different kinds of myopic decisions using simulation-based optimization (SbOs). Different optimization techniques can be used so myopic decisions can be dealt individually, favoring GDE modularity. Then, the SbOs can adopt different roles, being possible to reduce myopic behavior in different ways. More, it is also possible to grant local decisional entities with different autonomy levels by applying different interaction modes. In order to balance reactivity and global performance, our approach accepts configurations in which some myopic behaviors are reduced and others are accepted. Our approach was instantiated to control the assembly cell at Valenciennes AIPPRIMECA center. Simulation results showed that the proposed architecture reduces myopic behavior whereby it strikes a balance between reactivity and global performance. The real implementation on the assembly cell verified the effectiveness of our approach under realistic dynamic scenarios, and promising results were obtained.

Hintergrund: Die Excimer Laser PRK zur Korrektur der geringen bis moderaten Myopie wird als präzises Verfahren der refraktiven Chirurgie angesehen und weltweit angewandt. Die Genauigkeit der PRK nimmt jedoch mit steigender Korrektur ab. Das Ziel dieser Untersuchung bestand darin, den Einfluß unterschiedlicher Laserstrahlapplikations- und -formungssysteme auf die korneale Oberflächenstruktur, das Hornhautprofil und die Zielrefraktion zu untersuchen. Materialien und Methoden: Es wurden mit dem Meditec Mel 60 und dem Schwind Keratom, zwei Excimer Laser der Wellenlänge 193 nm, an jeweils 10 enukleierten Schweinehornhäuten eine PRK mit einer Zielkorrektur von -3, -6, -9 D mit einem Ablationsdurchmesser von 6 mm (5 mm - 9D) durchgeführt, ein Silikonabdruck von der Hornhautoberfläche angefertigt und mit einem dynamisch fokussierenden Topometrie System UBM Microfocus vermessen. Hornhautradius, Brechkraft der stromalen Oberfläche, Profilabweichungen von der idealen sphärischen Form sowie Rauheitsparameter der verschiedenen Zonen wurden ermittelt. Ergebnisse: Epithelfreie Hornhäute besitzen ein sphärisches Profil. Der Meditec Mel60 Laser erzielte nach PRK von -3, -6 und -9 D sphärische Profile mit einer durchschnittlichen Refraktionsänderung von -3.4, -6.7 und -8.7 D. Das Schwind Keratom erzeugte eine mittlere Refraktionsänderung von -3.5, -5.8 und 8.4 D, wobei das korneale Ablationsprofil in allen Korrekturgruppen erhebliche Profilabweichungen in Form von zentralen Profilkuppen aufwies. Die durchschnittliche Höhe der zentralen Profilkuppen betrug nach der -3 D PRK 7.39 (±0.34) µm und stieg auf 16.31 (±1.06) µm bzw. 15.06 (±0.96) µm in der -6 und in der -9 D Serie. Die Relation zwischen der Profilkuppenhöhe und der Abtragtiefe lag zwischen 21 - 25% und konnte durch eine Anti-Central-Island Programm (ACI 100%) nur um 4% auf 18-20 % der Abtragtiefe reduziert werden. Die stromale Oberfläche der unbehandelten, epithelfreien Kontrollgruppe hat eine glatte, homogene Struktur. Die Rauheit der stromalen Oberfläche nach Ablation mit dem Meditec Laser war um 50 % stärker ausgeprägt als beim Schwind Keratom. Diskussion: Die Beschaffenheit der stromalen Oberfläche nach der Excimer Laser PRK zur Korrektur der Myopie, wird durch die Rauheitsparameter quantitativ beschrieben und ermöglicht den direkten Vergleich zwischen den Lasersystemen. Die Rauheit ist positiv mit der Ablationstiefe und dem Ablationsdurchmesser korreliert. Je höher eine myope Korrektur angestrebt wird, desto rauher ist die stromale Oberfläche und damit das Risiko, dass sich eine epitheliale Hyperplasie und subepitheliale Trübungen entwickeln, die ursächlich mit den klinisch beobachteten Phänomenen der myopen Regression, der Abnahme der Kontrastsehschärfe, dem Verlust der bestkorrigierten Sehschärfe und monokularer Doppelbilder in Zusammenhang stehen. Ob der Unterschied der Rauheit von durchschnittlich 50% sich in der Inzidenz der klinischen Komplikationen widerspiegelt, können nur vergleichende Studien belegen. Sicher ist, das die Vorhersagbarkeit des refraktiven Ergebnisses durch die Ablation mit dem Aesculap Meditec MEL 60 Laser besser einzuschätzen ist, als das mit zentralen Profilkuppen komplizierte Ablationsprofil des Schwind Keratoms. / Purpose: To evaluate the predictability of refractive outcome, sphericitiy of corneal profiles and surface roughness parameters after myopic PRK with different, commercially available excimer laser beam delivery and beam shaping systems. Materials and Methods: Myopic Excimer Laser PRK of -3, -6 and -9 D in 6mm ablation zone (5 mm in -9 D) on performed on porcine eyes was performed with the Aesculap Meditec Mel 60, a slit scanning Laser and the Schwind Keratom I, a broad area laser with band mask beam shaping. A silicone replica was obtained to conserve the corneal profile and measured with a dynamic focusing topometry system (UBM Microfocus) to obtain radius, corrected corneal refraction and corneal surface roughness parameters. Results: Untreated corneas of the control group displayed spherical profiles. PRK of intended -3, -6 and -9 D correction with the slit scanning Aesculap Meditec Mel60 excimer laser achieved a refractive change of an average -3.4, -6.7 and -8.7 D respectively without major profile deviations. PRK with the Schwind Keratom, a broad area beam excimer laser resulted a refractive change of -3.5, -5.8 and -8.4 D respectively. The Ablation created considerable central profile deviations representing central islands of 7.39 (±0.34) µm after -3 D, 16.31 (±1.06) µm and 15.06 (±0.96) µm height after - 6 and -9 D PRK, respectively. Mean central island height was 21 - 25% of ablation depth and was reduced by anti-central-island-program to 18-20 % of ablation depth. Stromal surface roughness increased with ablation depth and was significantly rougher after scanning beam ablation compared to broad area ablation. Conclusions: Profile deviations increase with higher corrections and lessen the predictability of the refractive results. The Aesculap Meditec MEL60 Slit scanning system creates predictable spherical corneal profiles. The Schwind Keratom broad area laser create with band mask beam shaping central islands increasing with higher corrections. The application of an Anti-Central-Island Program does not eliminate the central profile elevations sufficiently. Stromal surface was rougher after scanning beam compared to broad area beam ablation.

Le contrôle hétérarchique des systèmes de production flexibles (FMS) préconise un contrôle peu complexe et hautement réactif supporté par des entités décisionnelles locales (DEs). En dépit d'avancées prometteuses, ces architectures présentent un comportement myope car les DEs ont une visibilité informationnelle limitée sue les autres DEs, ce qui rend difficile la garantie d'une performance globale minimum. Cette thèse se concentre sur les approches permettant de réduire cette myopie. D'abord, une définition et une typologie de cette myopie dans les FMS sont proposées. Ensuite, nous proposons de traiter explicitement le comportement myope avec une architecture semihétérarchique. Dans celle-ci, une entité décisionnelle globale (GDE) traite différents types de décisions myopes à l'aide des différentes techniques d'optimisation basée sur la simulation (SbO). De plus, les SbO peuvent adopter plusieurs rôles, permettant de réduire le comportement myope de plusieurs façons. Il est également possible d'avoir plusieurs niveaux d'autonomie en appliquant différents modes d'interaction. Ainsi, notre approche accepte des configurations dans lesquelles certains comportements myopes sont réduits et d'autres sont acceptés. Notre approche a été instanciée pour contrôler la cellule flexible AIP- PRIMECA de l'Université de Valenciennes. Les résultats des simulations ont montré que l'architecture proposée peut réduire les comportements myopes en établissant un équilibre entre la réactivité et la performance globale. Des expérimentations réelles ont été réalisées sur la cellule AIP-PRIMECA pour des scenarios dynamiques et des résultats prometteurs ont été obtenus.

Cette thèse contribue au contrôle de la myopie dans les systèmes flexibles de production (SFP). La myopie apparaît lorsque des entités décisionnelles prennent des décisions locales à partir d’une quantité d’information limitée. Cette prise de décision permet de réagir rapidement aux aléas mais induit une performance globale non optimale. Ainsi, ce phénomène doit être contrôlé afin d’obtenir des architectures de pilotage plus performantes. Après une étude du phénomène de myopie dans d’autres domaines, nous définissons la myopie dans les SFP. Un état de l’art sur les différents types d’architectures permet de retenir les architectures de pilotage hybride mixant hiérarchie et hétérarchie pour contrôler la myopie. Une typologie des architectures de pilotage hybride est ensuite réalisée avant qu’une nouvelle architecture ne soit proposée : ORCA. Après avoir été présentée, ORCA est déclinée au pilotage des SFP (ORCA-FMS). ORCA-FMS combine deux approches: un modèle linéaire (ILP) et une approche par champs de potentiel. ORCA-FMS est ensuite appliquée au cas d’étude de la cellule flexible de l’AIP PRIMECA de Valenciennes. Premièrement un modèle de simulation, le plus proche possible du cas d’étude réel est présenté. Il permet d’éprouver l’architecture dans l’environnement de simulation NetLogo. Deuxièmement, afin de valider la pertinence des comportements observés en simulation, l’architecture est mise en œuvre sur la cellule réelle à l’aide du concept de produit actif. Les équipements industriels utilisés pour cette mise en œuvre, le protocole expérimental, ainsi que les résultats obtenus sont détaillés et discutés. / This thesis deals with the control of myopia in Flexible Manufacturing Systems (FMS). Myopia arises when decisional entities take local decisions using limited amount of information. This decision making targets a fast reactivity under perturbations but compromises the overall performance. Thus this phenomenon should be controlled to obtain more efficient control architectures. After a presenting the related literature in myopia in other domains, myopic behavior in FMS is defined. An analysis of state-of-the-art regarding different types of control architectures determined that hybrid control architectures, mixing hierarchy and heterarchy, are the best option to control myopia. Therefore, a thorough study on hybrid control architectures is presented. Afterwards, a new architecture is proposed: ORCA. ORCA first described and then applied to FMS control (ORCA-FMS). ORCA-FMS combines two approaches: a linear model (ILP) and a potential fields approach. ORCA-FMS is then applied to the case study of the flexible cell of Valenciennes’ AIP PRIMECA. First, a simulation model, as close as possible to the real case study is presented. It allows testing the architecture in the simulation environment NetLogo. Then, to validate the behaviors observed in simulation, the architecture is implemented on the real cell using the active product concept. The industrial equipment used for the implementation, the experimental protocol and the results are detailed and discussed.

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Cette thèse se propose d’étudier l’existence de freins au développement du marché privé de l’assurance dépendance en France. Nous étudions ici tour à tour trois candidats dans l’explication de ce faible développement : les préférences individuelles, les comportements d’auto-assurance et la myopie des agents. Pour cela, nous exploitons les enquêtes « Préférences et Patrimoine vis-à-vis du risque et du temps » et « Santé et protection sociale » qui ont toutes deux introduit des modules spécifiques dépendance dans les vagues d’enquêtes mobilisées dans cette thèse. Nos analyses économétriques confirment le rôle d’obstacle de ces trois déterminants de la demande d’assurance dépendance. Si l’existence d’une mauvaise perception du risque dépendance plaide pour l’intervention de l’Etat dans la relation des français à la planification de leurs pertes d’autonomie, le rôle des préférences individuelles et les comportements d’auto-assurance mis en évidence dans cette thèse révèle un choix économiquement rationnel de ne pas recourir à une assurance dépendance. / This thesis aims at better understanding long-term care insurance puzzle. Three determinants of the long-term care insurance market low development are studied here: individual preferences, self-insurance and myopia. To do so, we use two surveys that have introduced dependency-specific modules: “Preferences and patrimony against time and risk” and “Health Care and Insurance”. The results highlight the role of these three determinants of long-term care insurance demand in the low development of the market. If myopia advocate for a government intervention in French citizens long-term care planning, the impact of individual preference and self-insurance behaviors suggest that the nonpurchase of long-term care policies is economically rational.