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Les joueurs de tennis sont confrontés à un problème fondamental : comment améliorer la vitesse de leur service tout en limitant le plus possible les risques de pathologies chroniques ? L’objectif de ce travail est d’analyser, d’identifier et de comprendre les facteurs biomécaniques responsables de l’amélioration de la performance et de l’apparition des blessures articulaires chroniques lors de la réalisation du service au tennis. A partir de captures de mouvement en 3D chez des joueurs professionnels, la première étude s’attache à analyser les relations entre les valeurs de moments cinétiques segmentaires et la vitesse de balle au service. Grâce à une approche combinant captures de mouvement en laboratoire et suivi épidémiologique, la seconde étude explore l’influence du niveau d’expertise sur les contraintes articulaires du membre supérieur lors de la réalisation du service et sur l’apparition de blessures articulaires chroniques. La troisième étude identifie des facteurs "pathomécaniques" du service en comparant les mouvements de joueurs "sains" avec ceux de joueurs "blessés". La quatrième étude s’intéresse aux relations pouvant exister entre la vitesse de balle, les contraintes articulaires et le transfert de l’énergie mécanique lors du service. Enfin, la dernière étude porte sur l’influence de la fatigue musculaire sur la biomécanique, les risques de blessures et la performance du service lors d’un match de tennis prolongé. L’ensemble de ce travail démontre qu’il est à la fois possible d’améliorer la performance sportive et de limiter les risques de blessures grâce à la réalisation d’un geste de service "juste" sur le plan biomécanique / Tennis players are confronted with a crucial problem : how being more efficient by increasing serve’s ball velocity and limiting risks of overuse injuries ? The aim of this work is to analyze, identify and understand the biomechanical determinants of the tennis serve responsible for the performance’s enhancement and the arrival of overuse upper limb joint injuries. From motion captures in professional tennis players, the first study aims to analyze the relationships between segmental angular momentum values and serve’s ball velocity. By coupling motion capture with a prospective registration of injuries, the second study investigates the influence of two different levels of expertise on upper limb joint kinetics during thetennis serve and on the occurrence of overuse upper limb joint injuries. The third study aims to identify pathomechanical factors during the tennis serve by comparing injured and non-injured tennis players. The purpose of the fourth study is to investigate the relationships between the mechanical energy flow, the ball velocity and the peaks of upper limb joint kinetics. Finally, the last study evaluates the effects of muscular fatigue on serve biomechanics, upper limb injury risks and serve performance during a prolonged tennis match. These works imply that using proper mechanics during the tennis serve can enhance serve performance and possibly decrease injury risks

13 individuals from the Viking Age trading place in Fröjel, Gotland, were examined for this thesis. The aim was to gain a deeper knowledge about the individuals, and the main focus was to study their health. Three men, eight women and two children were examined. The age of the two children was estimated to around birth, and was no longer relevant for this thesis. The age distribution showed that two individuals were young (10-24 years), seven individuals were adults (18-44 years) and two individuals were middle-aged or older (35-79 years). The estimated height of the individuals was a little bit greater than the average for this time period. Various pathologies were observed during the analysis, for example osteoarthritis, Schmorl’s nodes and osteomyelitis. Dental diseases such as caries, calculus and periapical changes were also present. Nine of the eleven adults were tested for osteoporosis, all with good results. Traces of activity were seen in some of the individuals. Fractures were observed and X-rayed, and some of them showed traces of infections. One individual, the man in grave 03504, showed trauma related to violence. Over all, the results from the material from Fröjel were expected, and similar changes can be observed in material from the same era, as Birka and Fjälkinge, and from the early medieval towns Lund and Skara.

Mon laboratoire d’accueil a participé à l’identification du gène R-spondin1, dont les mutations sont responsables d’anomalies cutanées telles que l’hyperkératose palmo-plantaire, les prédispositions aux cancers spinocellulaires et certains types d’inversions de sexe. La génération du modèle murin a permis de montrer que RSPO1, un activateur de la voie de signalisation Wnt/ßcatenin, est nécessaire à la différenciation ovarienne. R-spondin1 et Sox9 sont connus comme étant des facteurs clé de la détermination du sexe femelle et mâle respectivement. J’ai tout d’abord participé à l’étude de leur fonction dans les pathologies d’inversions de sexe afin de déterminer le rôle de chacune de ces voies dans ces processus. L’étude de 2 modèles murins, d’invalidation conditionnelle du gène Sox9, ainsi que de double invalidation des gènes Sox9 et R-spondin1, a permis de montrer que la détermination du sexe est une balance entre la voie de signalisation mâle activée par les Sox et la voie de signalisation femelle activée par R-spondin1. Dans la 2ème partie de ma thèse j’ai évalué le rôle de R-spondin1 dans la physiologie de l’ovaire post-natal en étudiant un modèle murin de gain-de-fonction de R-spondin1 dans l’ovaire, puisque celui-ci est normalement faiblement exprimé au stade adulte. Cette partie de l ‘étude a démontré que le maintien de l'expression de R-spondin1 empêche les cellules nourricières de l’ovaire, les cellules de la granulosa, de se différencier, empêche l'atrésie folliculaire et favorise l’apparition de kystes sanguins après ovulation. / Our lab has contributed to the identification of the R-spondin1 (Rspo1) gene. Disruption of this gene leads to different defects such as palmoplantar hyperkeratosis, predisposition to squamous cell carcinoma and sex reversals. Establishment of the mouse model led to the result that RSPO1, which activates the WNT/ßcatenin signaling pathway, is necessary for ovarian differentiation. Rspo1 and Sox9 are known to be key factors in female and male sex determination, respectively. I first participated to the study of their role in sex reversals, in order to determine the role of each pathway in these processes. The study of 2 different mouse models (conditional knockout of Sox9 and R-spondin1/Sox9 double knockout), led us to the conclusion that sex determination is a balance between the male pathway activated by Sox genes and the female pathway activated by R-spondin1. I then evaluated the role of R-spondin1 in the adult ovary using a mouse model over expressing R-spondin1 in the ovary, as it is usually downregulated in the adult. I was able to observe that maintenance of R-spondin1 expression in the adult keeps the granulosa cell lineage from differentiating properly, prevents atresia in the ovary and may contribute to the formation of blood filled cysts following ovulation. In conclusion, our study shows that sex determination and adult ovary homeostasis need to be highly regulated. Deregulation of key genes such as R-spondin1 can lead to different pathologies, such as sex reversal and tumor formation.

L'IRM de diffusion (IRMd) est une modalité d'imagerie médicale qui suscite un intérêt croissant dans la recherche en neuro-imagerie. Elle permet d'apporter in vivo des informations nouvelles sur les micro-structures locales des tissus. En chaque point d'une acquisition d'IRMd, la distribution des directions de diffusion des molécules d'eau est modélisée par un tenseur de diffusion. La nature multivariée de ces images requiert la conception de nouvelles méthodes de traitement adaptées. Le contexte de cette thèse est l'analyse automatique de changements longitudinaux intra-patient avec pour application le suivi de pathologies neuro-dégénératives. Notre recherche a ainsi porté sur le développement de nouveaux modèles et tests statistiques permettant la détection automatique de changements sur des séquences temporelles d'images de diffusion. Cette thèse a ainsi permis une meilleure prise en compte de la nature tensorielle des modèles d'ordre 2 (tests statistiques sur des matrices définies positives), une extension vers des modèles d'ordre supérieur et une gestion plus fine des voisinages sur lesquels les tests sont menés, avec en particulier la conception de tests statistiques sur des faisceaux de fibres. / Diffusion MRI is a new medical imaging modality of great interest in neuroimaging research. This modality enables the characterization in vivo of local micro-structures. Tensors have commonly been used to model the diffusivity profile at each voxel. This multivariate data set requires the design of new dedicated image processing techniques. The context of this thesis is the automatic analysis of intra-patient longitudinal changes with application to the follow-up of neuro-degenerative pathologies. Our research focused on the development of new models and statistical tests for the automatic detection of changes in temporal sequences of diffusion images. Thereby, this thesis led to a better modeling of second order tensors (statistical tests on positive definite matrices), to an extension to higher-order models, and to the definition of refined neighborhoods on which tests are conducted, in particular the design of statistical tests on fiber bundles.

Les pathologies du côlon représentent un enjeu de santé important, en effet l'incidence du cancer colorectal en France le classe au deuxième rang des cancers les plus fréquents et sa mortalité au deuxième rang des cancers les plus mortels. Lors du bilan d'extension du cancer colorectal (CCR), l'IRM est désormais une modalité de choix pour les stades avancés du cancer colorectal. Cependant, malgré des avancées significatives, les capteurs externes multicanaux employés n'autorisent pas encore une résolution spatiale suffisante pour l'observation de la paroi colorectale. Dans cette optique, l'emploi d'un capteur endoluminal pour l'observation par IRM des premiers stades du CCR présente un intérêt. Ainsi, l'objectif de ces travaux de thèse est de proposer et de développer un capteur endoluminal rigide, adapté à l'observation de la partie terminale du tube digestif (rectum et éventuellement sigmoïde). Dans un premier temps, la géométrie de ce capteur endoluminal a été optimisée pour minimiser les non uniformités en sensibilité radiale. Ainsi, il a été montré que deux boucles de courant formant entre elles un angle compris entre 50° et 70° permettent une uniformité en sensibilité radiale optimale, ce qui peut potentiellement permettre une augmentation de la spécificité et de la sensibilité de l'examen IRM pratiqué avec un capteur endoluminal. De plus, la sécurité du capteur endoluminal vis-à-vis de l'échauffement radio fréquence (RF) a été étudié et, comme le montre la littérature, l'ajout de trappes RF permet de diminuer l'échauffement RF sous les limites telles qu'elles sont fixées par la norme IEC 60601 (c'est-à-dire 1°C d''élévation de température induit par la présence du capteur et du câble de réception). Des trappes RF de références, puis des trappes RF miniaturisées, adaptées à l'insertion du dispositif par voie rectale, ont ainsi été développées puis validées sur banc de test et sur l'imageur Discovery MR 750 3T (General Electric Healthcare, Milwaukee, WI, US). Les conditions de l'expérience visaient à maximiser cet échauffement RF par un choix judicieux de la longueur du câble de réception, du chemin de ce câble de réception et de la séquence d'acquisition. Puis, la conception de ce capteur endoluminal a été optimisée pour permettre l'acquisition d'images de diffusion par IRM et de spectres de résonance magnétique, techniques qui présentent une sensibilité particulière aux inhomogénéités de champ magnétique B0 et donc à l'effet de susceptibilité magnétique induit par l'interface entre le capteur endoluminal et les tissus de la paroi colorectale. Ainsi, un capteur endoluminal utilisant un matériau de compensation de susceptibilité comme support a été développé et comparé à un capteur endoluminal de référence pour l'acquisition de spectres de résonance magnétique. Dans un dernier temps, le capteur a été modifié, pour pouvoir acquérir des spectres de résonance magnétique du proton mais également des spectres de résonance magnétique du phosphore, tout en conservant sa géométrie. Ce dernier développement a été validé par des mesures sur banc de test et ouvre la voie pour des expériences ultérieures sur fantômes et, à long terme, in vivo / The colorectal pathologies a major public health problem, indeed it is the second most lethal cancer and its incidence is second amongst all cancers. To performer the initial assessment of the colorectal cancer (CRC), Magnetic Resonance Imaging (MRI) is, at this moment in time, the gold standard for the assessment of the latest stages of CRC. However, despite significant progress, external phased array coils do not allow a sufficient spatial resolution for the observation of the colorectal wall. In this prospect, the use of an endoluminal coil for the MRI observation of the earliest stages of the CRC seems to present an interest. Thus, in the framework of this PhD, the aim was to propose and develop a rigid endoluminal coil suited for the observation of the terminal part of the digestive tract (rectum and sigmoid).First, the geometry of the endoluminal coil was optimized to minimize the non-uniformities in radial sensitivity. Thus, it was show that two current loops forming angulated with a 50° to 70° allow for optimal radial sensitivity uniformity. This could potentially allow for an increase in specificity and sensitivity of an endoluminal MR (Magnetic Resonance) exam. Furthermore, the safety of the endoluminal coil with respect to the radiofrequency (RF) heating was assessed. And, as demonstrated in the literature, the addition of RF traps allows for a reduction of the RF heating under the limits as determined by the IEC-60601 norm (below 1°C heating induced by the coil and reception cable presence). Reference RF traps and miniaturized RF traps, suited for the insertion through the rectum of the patient, were designed, built and assessed both on the benchmark and on the MR scanner DV MR 750 3T (General Electric Healthcare, Milwaukee, WI, US). The experiments were designed to maximize RF heating by an adequate choice of cable length, reception cable path, and acquisition sequence. Then, the design of the endoluminal coil was optimized to allow the acquisition of diffusion MRI images and magnetic resonance spectra, techniques which are particularly sensitive to the magnetic field (B0) inhomogeneities. Thus, the susceptibility effect occurring at the interface between the endoluminal coil and surrounding tissues of the rectal wall will deter significantly the performances of these techniques. A susceptibility matched endoluminal coil was thus developed, using UltemTM as a support for the coil, and was compared to a reference endoluminal coil for the acquisition of magnetic resonance spectra. Finally, the coil was modified in order to acquire both hydrogen magnetic resonance spectra and phosphorus magnetic resonance spectra, while keeping the same geometry. This last development was assessed on the bench and opens the way towards further experiments on phantom and, eventually, in vivo experiments

Apresentando um papel de destaque no cenário nacional e internacional, o eucalipto possui rápido crescimento, alta produtividade, ampla diversidade de espécies, grande capacidade de adaptação e é aplicado em diferentes processos industriais, como por exemplo, produção de madeira, celulose e papel. No Brasil existem extensas áreas plantadas, principalmente nos estados de Minas Gerais, São Paulo e Paraná. Entretanto, eucaliptos são suscetíveis a doenças e pragas, o que pode trazer grandes prejuízo aos produtores. Tendo em vista esse contexto, surge a necessidade de detectar e diagnosticar doenças prematuramente, permitindo um combate ais eficaz e preciso a essas patologias. Visto que as plantações de eucalipto cobrem áreas muito extensas, o uso de VANTs (Veículos Aéreos Não-Tripulados) pode agilizar o processo de monitoramento, uma vez que podem sobrevoar grandes distâncias em pouco tempo. Sendo assim, esse trabalho desenvolveu um sistema de diagnóstico automático de doenças de eucalipto. Baseando-se em técnicas de detecção de ataques digitais, o diagnóstico é feito comparando assinaturas espectrais de plantas doentes com assinaturas conhecidas armazenadas em uma base de dados seguindo um modelo de assinaturas espectrais inspirado em um modelo de assinaturas de ataque. O sistema foi desenvolvido e validade utilizando dados de espectroradiômetros, apresentando precisão de até 96% em alguns casos. / Eucalyptus has played an important economic roll wordwide. It has rapid growth, high yield, wide species diversity, great adaptability and it is used in different industrial processes such as cellulose and paper production. However, Eucalyptus is susceptible to diseases and plagues, which could bring heavy damage to the plantations. In view of the importance of the production of Eucalyptus, the dimensions of the planted areas and of the possibility to increase yield, there is a need to detect and identify the pathologies effecting the trees. Since Eucalyptus plantations can cover a very extensive area, the use of UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) can drastically speed up the process of monitoring the crop, as they can survey very large areas in very little time. Thus, this project aims to develop a system that automatically diagnoses eucalyptus diseases. Using techniques of digital intrusion detection, the diagnostic is made by comparing the spectral signature of disease plants with know signatures stored on a database following a signature model also proposed in this project. The system was developed and validated by usin data from spectroradiometers, showing a accuracies as high as 96% in some cases.

Apresentando um papel de destaque no cenário nacional e internacional, o eucalipto possui rápido crescimento, alta produtividade, ampla diversidade de espécies, grande capacidade de adaptação e é aplicado em diferentes processos industriais, como por exemplo, produção de madeira, celulose e papel. No Brasil existem extensas áreas plantadas, principalmente nos estados de Minas Gerais, São Paulo e Paraná. Entretanto, eucaliptos são suscetíveis a doenças e pragas, o que pode trazer grandes prejuízo aos produtores. Tendo em vista esse contexto, surge a necessidade de detectar e diagnosticar doenças prematuramente, permitindo um combate ais eficaz e preciso a essas patologias. Visto que as plantações de eucalipto cobrem áreas muito extensas, o uso de VANTs (Veículos Aéreos Não-Tripulados) pode agilizar o processo de monitoramento, uma vez que podem sobrevoar grandes distâncias em pouco tempo. Sendo assim, esse trabalho desenvolveu um sistema de diagnóstico automático de doenças de eucalipto. Baseando-se em técnicas de detecção de ataques digitais, o diagnóstico é feito comparando assinaturas espectrais de plantas doentes com assinaturas conhecidas armazenadas em uma base de dados seguindo um modelo de assinaturas espectrais inspirado em um modelo de assinaturas de ataque. O sistema foi desenvolvido e validade utilizando dados de espectroradiômetros, apresentando precisão de até 96% em alguns casos. / Eucalyptus has played an important economic roll wordwide. It has rapid growth, high yield, wide species diversity, great adaptability and it is used in different industrial processes such as cellulose and paper production. However, Eucalyptus is susceptible to diseases and plagues, which could bring heavy damage to the plantations. In view of the importance of the production of Eucalyptus, the dimensions of the planted areas and of the possibility to increase yield, there is a need to detect and identify the pathologies effecting the trees. Since Eucalyptus plantations can cover a very extensive area, the use of UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) can drastically speed up the process of monitoring the crop, as they can survey very large areas in very little time. Thus, this project aims to develop a system that automatically diagnoses eucalyptus diseases. Using techniques of digital intrusion detection, the diagnostic is made by comparing the spectral signature of disease plants with know signatures stored on a database following a signature model also proposed in this project. The system was developed and validated by usin data from spectroradiometers, showing a accuracies as high as 96% in some cases.

Introduction :Les rétrovirus infectieux des vertébrés sont regroupés en 7 genres : les Alpharétrovirus, les Bétarétrovirus, les Gammarétrovirus, les Deltarétrovirus, les Epsilonrétrovirus, les Lentivirus et les Spumavirus. Le Human T-cell Leukemia virus (HTLV), un deltarétrovirus, et l'Human Immunodeficiency Virus (HIV), un lentivirus, infectent l'homme. Des cas sporadiques d'infection par des spumavirus (virus Foamy) ont été décrits chez des personnes vivant en promiscuité avec des animaux infectés. Plusieurs éléments sont en faveur de l'existence de rétrovirus humains encore inconnus :-De nouvelles espèces de HTLV ont été découvertes récemment et de nombreux patients séroindéterminés compatibles avec la présence de nouvelles espèces de type HTLV ont été décrits. De plus la découverte d'un hypothétique nouveau rétrovirus le Xenotropic Murine Related retroVirus (XMRV) a recemment été discuté. De nombreuses pathologies humaines dites idiopathiques ont une symptomatologie très proche de maladies rétrovirales décrites chez les mammifères comme des maladies inflammatoires articulaires chroniques, des maladies inflammatoires des systèmes nerveux central et périphérique, des cytopénies, des syndromes myéloprolifératifs et des pathologies malignes. Une étiologie rétrovirale a, par exemple, été évoquée dans le syndrome de Kawasaki ou les anémies hémolytiques, mais sans avoir pu être formellement démontrée.-Le statut de super prédateur de l'homme rend la transmission inter-espèces possible.Toutes les recherches de nouveaux rétrovirus humains faites par le passé étaient basées sur des séquences communes à tous les rétrovirus, le gène de la polymérase ou la partie transmembranaire de la glycoprotéine d'enveloppe (Env). De ce fait, ces recherches ont été le plus souvent « parasitées » par les séquences endogènes rétrovirales ou des rétrovirus « contaminants ». Nous avons souhaité rechercher la présence de rétrovirus dans ces pathologies pédiatriques. Parallèlement, nous nous sommes intéressés aux (retro)virus pouvant se transmettre de la mère à l'enfant lors de l'allaitement. Méthode :Nous avons utilisé 2 méthodes pour rechercher des rétrovirus.1) PCR : Notre démarche cible paradoxalement la région la plus variable du génome des rétrovirus, Env, au niveau du RBD (pour Receptor-Binding Domain), domaine qui lie le récepteur d'entrée dans la cellule. Pour cela nous utilisons une méthode développée au laboratoire, basée sur des PCR dont les amorces sont constituées de courts motifs conservés, délimitant les domaines variables du RBD. Cette approche a déjà permis au laboratoire de mettre en évidence de nouveaux variants des PTLV (HTLV/STLV). Sur ce principe, nous avons ainsi conçu des amorces PCR pour la détection de RBD de deltarétrovirus bovin (Bovine Leukemia Virus) et infectant les primates (Prima T-Leukemia/Lymphoma Virus) ; de bêta rétrovirus infectant la souris (Mouse Mammary Tumor Virus) et des primates (Mason Pfizer Monkey Virus) et de gammaretrovirus infectant les félins/félidés (Feline Leukemia Virus), l'XMRV et un rétrovirus endogène porcin le PERV.2) mesure de l'activité reverse transcriptase de rétrovirus de type C au sein de liquides biologiques de patients malades. Résultats : Nous avons analysé en terme de patients 35 purpura thrombopénique immunologiques, 3 anémie hémolytique, 6 anémie arégénérative, 5 neutropénie, 1 aplasie médullaire idiopathique, 3 thrombocytose, 59 arthrite juvénile, 1 dermatomyosite, 9 purpura rhumatoïde, 4 syndrome de Kawasaki, 5 syndrome neurologique, 13 fièvre atypique, 3 leucose et 5 pathologies autres. Les recherches de rétrovirus par PCR et mesure d'activité reverse transcriptase se sont avérées négatives.Conclusion :Nous n'avons pas retrouvé de séquences rétrovirales au sein des échantillons analysés par ces deux techniques différentes. Cependant, ces résultats n'excluent pas l'hypothèse d'une étiologie rétrovirale. / The infectious mammalian retrovirus constituting seven species: Alpharetroviruses, betaretroviruses, gammaretroviruses, deltaretrovirus, epsilonretroviruses, lentiviruses and, spumaviruses. Human T-cell Leukemia virus (HTLV), a deltaretrovirus, and Human Immunodeficiency Virus (HIV), a lentivirus, infect human. Sporadic cases of spumavirus (virus Foamy) infection have been described in persons living in promiscuity with infected animals. Recent Studies have shown the presence of an hypothetic gammaretrovirus, xenotropic murine leukemia related virus (XMRV), its existence is actually discussed.There are some facts pointing to the existence of human retrovirus not yet known. -New HTLV species have been recently described and a number of sero-indeterminate patients are compatible with the presence of new HTLV species.-Many idiopathic human diseases have clinical presentation close to retroviral mammalian diseases: chronic inflammatory articular diseases, central nervous system inflammatory diseases, cytopenia, myeloproliferative syndromes and malignant pathologies. For example a retroviral aetiology have been discussed in Kawasaki syndrome and autoimmune haemolytic anemia even though a complete proof haven't been found. The super human predatory status makes the interspecies transmission possible. All the research in new human retrovirus done in the past was based in common sequencies of retroviruses like polymerase gene or the transmenbranair part of glycoprotein envelope gene (Env). Thus most of these researches have been compromise by HERV sequences or retroviral contaminants.We research retroviruses in these diseases. We also have been interested by putative (retr)viral itransmission by breast milk.Methodology1)PDR: We design primer based on the most variable region of retroviruses, the RBD (Receptor-Binding Domain), which is the domain of Env that links the cellular receptor responsible of the cellular entry. For this we used a patented method developed in our laboratory based on PCR whose primers are composed of short conservative sequences delimiting variable areas of RBD.This approach has already allowed discovering new PTLV (HTLV/STLV) variants known. As a result, we have designed PCR primers for RBD for all the known deltaretrovirus, Bovine Leukaemia Virus, (BLV) and also for the detection of gammaretrovirus feline leukaemia virus (FeLV), XMRV and Porcine Endogenous Retrovirus (PERV).2)We measure the reverse transcriptase activity to detect Type C retrovirus in body fluid.Results:We analysed in terms of patients 35 Immunologic thrombopenic purpura, 3 hemolytic anemia, 6 aregenerative anemia, 5 neutropenia, 1 aplastic anemia, 3 thrombocytosis, 59 Idiopathic juvenile arthritis, 1 dermatomyositis, 9 Henoch-Scholein diseases, 4 Kawasaki syndrome, 5 neurological diseases, 13 atypic fevers, 3 leukosis and 5 others diseases. We do not found any virus by both methodologies.We do not find viruses by PCR and reverse transcrptase activity measurment however this fact does not exclude viral etiology, further analysis could be done.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.