Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Introduction: La stomatite prothétique est une condition inflammatoire chronique de la muqueuse buccale recouverte par une prothèse. Cette maladie est considérée comme la lésion buccale la plus fréquente chez les porteurs de prothèses amovibles. Des études récentes sur l'étiologie de la stomatite prothétique suggèrent que des traitements basés sur la réduction de l'inflammation seraient efficaces dans le traitement de cette maladie. Objectifs: Évaluer l'efficacité du brossage du palais dans le traitement de la stomatite prothétique. Méthodes: Quarante-huit participants (âge moyen : 66,0 ± 11,2 ans) avec un diagnostic de stomatite prothétique, ont été sélectionnés à partir d’un examen préalable de 143 individus, afin de participer à cet essai clinique de phase I à deux centres, réalisé selon un devis de type pré-test/post-test à un seul groupe. L'intervention a consisté en un brossage du palais avec une brosse manuelle après chaque repas et avant le coucher. Des examens cliniques et microbiologiques ont été effectués avant le traitement, et à 1 mois et 3 mois de suivi. Des données supplémentaires ont été obtenues par l'utilisation d'un questionnaire validé. Les résultats primaires et secondaires étaient, respectivement, la rémission de stomatite prothétique et la diminution du nombre de colonies de Candida. Des tests statistiques descriptifs et non paramétriques ont été menés pour analyser les données. Résultats: À 3 mois de suivi, 10,4 % des participants ont été guéris et 70,8 % ont eu une amélioration clinique de la stomatite prothétique grâce au brossage du palais. Une réduction statistiquement significative de la surface et de l’intensité de l’inflammation après 3 mois de brossage du palais a été démontrée (p < 0,0001). L’ampleur de l’effet a varié d’un effet modéré à important (0,34 à 0,54) selon la classification utilisée pour le diagnostique de la stomatite prothétique. De plus, le nombre de colonies de Candida, recueillies par sonication des prothèses et par échantillonnage du palais, a diminué de manière statistiquement significative après 3 mois de brossage (p ≤ 0,05). Conclusion: Les résultats de cette étude suggèrent que le brossage du palais est efficace comme traitement de la stomatite prothétique. / Introduction: Denture-related erythematous stomatitis (denture stomatitis) is a chronic inflammation of the oral mucosa covered by a removable prosthesis. This disease is considered the most prevalent mucosal lesion associated with prosthesis use. Recent research on the etiology of denture stomatitis suggests that treatments based on the reduction of the inflammation are effective in the management of this disease. Objectives: To assess the efficacy of palatal brushing in the treatment of denture stomatitis. Methods: After screening 143 individuals with a potential diagnosis of denture stomatitis, 48 (mean age: 66.0 ± 11.2 years) were enrolled in a phase-I two-center clinical trial with one-group pre-test/post-test design. The intervention of interest was manual palatal brushing after each meal and before bedtime. Clinical and microbiological examinations were performed at baseline, 1 month and 3 months post-intervention. Additional data were obtained by the use of a validated questionnaire. The primary and secondary outcomes were the remission of denture stomatitis and the diminution of Candida Colony-Forming Units (CFUs), respectively. Descriptive and non-parametric statistical tests were conducted to analyze the data. Results: At 3-month follow-up, denture stomatitis was completely cured in 10.4 % of the study participants, and 70.8 % of denture wearers showed improvement in the clinical signs of denture stomatitis. There was a significant reduction in the area and severity of the palatal inflammation at 3-month follow-up (p < 0.0001). The effect size ranged from medium to large (0.34 to 0.54), depending on the classification used for the diagnosis of denture stomatitis. Furthermore, a significant reduction in the number of Candida CFUs isolated from the palatal mucosa and dentures was observed (p ≤ 0.05). Conclusion: The results of this study suggest that palatal brushing is effective in the treatment of denture stomatitis.

La prothèse totale du genou (PTG) est une chirurgie couramment pratiquée pour traiter les patients souffrant d’arthrose sévère du genou. Bien que cette technique chirurgicale soit efficace pour diminuer la douleur, améliorer la fonction du genou et rentable d’un point de vue socio-économique, un pourcentage non négligeable de patients n’est pas satisfait suite à la chirurgie, principalement due à une douleur persistante ou due à une perception d’avoir une mauvaise fonction articulaire, sans cause identifiée. Cependant, l’impact de cette chirurgie sur la cinématique tridimensionnelle (3D) du genou demeure mal compris. Dans le but de mieux comprendre pourquoi certains patients ressentent toujours de la douleur suite à cette chirurgie, cette étude analysera, dans un premier temps, l’effet prospectif de la chirurgie sur la cinématique 3D du genou. Puis dans un second temps, comparera la cinématique 3D de sujet souffrant de douleur à celle de sujets asymptomatiques suite à la prothèse. Pour parvenir à ces deux objectifs, deux études distinctes ont été entreprises. Une première étude prospective a porté sur l’évolution de la cinématique 3D du genou d’un groupe de 19 sujets, recrutés sur la liste d’attente pour prothèse totale du genou de deux chirurgiens du CHUM, hôpital Notre-Dame, puis la cinématique a été comparée avec un groupe contrôle de 17 sujets avec des genoux sains. Une seconde étude a comparé la cinématique 3D de 20 sujets souffrant de douleur post-PTG avec 20 sujets avec des genoux asymptomatiques suite à leur chirurgie. La première étude a permis de montrer que la cinématique dans le plan frontal suite à la prothèse totale du genou était corrigée vers celle des sujets sains. Contrairement à celle mesurée dans les autres plans (sagittal et axial) qui, malgré de petites corrections, demeure différente de la cinématique des sujets sains. La seconde étude a permis d’identifier un marqueur biomécanique de la douleur chez les sujets souffrant de douleur post-PTG. Effectivement, contrairement aux sujets asymptomatiques, suite à leur chirurgie, les patients souffrants de douleur marchent avec une contracture en flexion plus importante tout au long de la phase d’appui. Les résultats de ces deux études tendent à montrer que la prothèse totale du genou modifie la cinématique 3D du genou, sans toutefois redevenir semblable à celle d’un genou normal. De plus, certains marqueurs biomécaniques peuvent être associés à de la douleur suite à la chirurgie. Une meilleure compréhension de l’impact de la PTG sur la cinématique 3D du genou permettra d’offrir de meilleurs traitements en préparation et après la chirurgie et pourrait mener à de nouveaux designs de prothèses. / The total knee arthroplasty (TKA) is a common procedure in patients with severe knee osteoarthritis. This surgery has been proved to reduce pain, to improve knee function, and to be cost-effective. However, an important proportion of patients report insatisfaction, pain, and low articular function following the surgery. Moreover, even with this problem, the impact of the TKA on the tridimensional (3D) kinematics is not well understood. Therefore, two studies have been undertaken with the purpose of using the 3D kinematics to understand the post-TKA pain syndrome. During the first study, 19 subjects, recruited on a TKA waiting list of two surgeons of the CHUM, Hôpital Notre-Dame, were prospectively followed to measure the evolution of their 3D knee kinematics. A control group of 17 subjects with normal knees has also been recruited. The second study has compared 20 subjects with knee pain post-TKA with 20 subjects without pain post-TKA. The results of the first study tend to show an improvement in the frontal plan kinematics after the TKA toward the control group. However, the kinematics in the others plans still different of the control group. When the 3D kinematics of a group with pain is compared to a group without pain (second study), a biomechanical marker associated with pain was identified. The group with pain walk with a higher flexion contracture during the stance phase than the group without pain. Those results show that the total knee arthroplasty has an impact on the 3D kinematics; however, this impact is not necessarily toward the control group. Moreover, some biomechanical markers can be associated with the knee pain following the TKA. This show that we still doesn’t really understand the impact of the TKA on the kinematics, and that a better understanding of this impact could allow the surgeons to improve their care to their patients before and after the surgery.

En odontologie, la perte d'éléments naturels est palliée par l'utilisation de biomatériaux de reconstruction d'origine métallique ou céramique, celle-ci connait actuellement un fort développement avec une propension à supplanter le métal pour n'avoir que du « tout céramique ». Ces matériaux sont, par leur fonction, amenés à séjourner durablement dans le milieu buccal favorisant l'apparition de phénomènes corrosifs. La salive est un électrolyte efficace auquel viennent s'ajouter les variations de pH, de température, le polymétallisme, augmentant la vitesse de corrosion et le relargage des éléments constituants. L'étude porte sur cinq alliages couramment utilisés en odontologie prothétique : un précieux, un semi précieux et trois non précieux, et des céramiques d'infrastructure, visant à remplacer les alliages : zircone, alumine et disilicate de lithium. Tous les échantillons subissent en statique une attaque salivaire, et en dynamique une combinaison d'action salivaire et d'usure grâce à une machine unique, simulant le plus précisément possible les mouvements cuspidiens en présence constante de salive artificielle reproduisant de très près les conditions intra-buccales. L'analyse des échantillons au M.E.B.et les résultats de la spectrométrie montrent au niveau alliage un excellent comportement du Cr Co et du titane. Les céramiques montrent aussi des propriétés remarquables sur le plan biologique infirmant pour certaines les ressentis cliniques. Par contre une usure importante des dents naturelles antagonistes ne leur confère pas une biocompatibilité parfaite / In dentistry, the loss of natural elements is made up for by the use of reconstruction biomaterials of metal or ceramic origin. The use of the latter is now fastly developing and tends to supersede metal, to have only "all ceramic" elements. All these materials will remain in the mouth of the patients for a long time, which creates optimal conditions for the appearance of corrosion phenomena. Saliva is indeed an effective electrolyte. The variations in pH, temperature and polymetalism increase the speed of corrosion and the release of the component elements. The present study concerns five alloys usually used in prosthetic dentistry: one noble, one high noble, three basic alloys and several ceramics of infrastructure to replace alloys: zirconia, alumina and lithium disilicate. All the samples undergo a salivary attack in statics, and a combination of salivary action and wear in dynamics thanks to a unique machine, simulating as exactly as possible the buccal conditions. The analysis of the samples in the S.E.M., as well as the spectrometry results, suggest that the Co-Cr alloy and titanium present an excellent behaviour. Ceramics also show remarkable properties on the biological plan, in spite of certain people's clinical experience. However, an important wear of the opposing natural teeth does not give them a perfect biocompatibility

Compte tenu de leur bioactivité et de leur ostéoconduction, les revêtements d’hydroxyapatite (HA) favorisent le développement de tissu osseux et contribuent à l’adhérence et à la prolifération des cellules osseuses tout en préservant l’intégrité mécanique du dispositif métallique de l’implant. Toutefois, des signes de résorption de cette couche ont été constatés et l’introduction du procédé de projection plasma pour la réalisation de dépôts d’HA a donné lieu à plusieurs controverses. Certaines études ont montré que les dépôts d’HA par projection plasma présentent une mauvaise adhérence sur le titane, une dégradation et écaillage avec le temps. Ce phénomène est attribuable à la décomposition de l'HA au cours de la projection et à l'existence de phases secondaires cristallisées ou amorphes qui fragilisent le dépôt. A l’heure actuelle, les recherches de nouvelles apatites thermiquement plus stables se développent. Ainsi des dépôts à base de fluorapatite ou de fluorhydroxyapatite fournissent des dépôts plus stables et plus adhérents. Il existe d’autres formes d’apatites comme la chlorapatite (ClA) qui fond sans se décomposer ce qui permettrait d’éviter la formation des phases étrangères qui provoquent l’écaillage du dépôt. Ce travail porte sur la synthèse et la caractérisation de phosphates de calcium apatitiques destinés au recouvrement de prothèses ostéoarticulaires et/ou d’implants dentaires métalliques. L’élaboration des poudres d’apatite a été réalisée par réaction solide-solide, en solution aqueuse ou en sel fondu. Plusieurs apatites ont été étudiées : la fluorapatite, la fluorhydroxyapatite, la chlorapatite et l’apatite calcostrontique. On obtient des poudres pures, bien cristallisées et stoechiométriques. Nous avons ensuite étudié la stabilité thermique des poudres d’apatite par analyse thermogravimétrique. La stabilité thermique de la ClA et sa fusion sans décomposition permettent d’obtenir des dépôts sans phases secondaires avec un taux de cristallinité élevé. Parmi toutes les poudres étudiées, nous avons choisi de sélectionner la chlorapatite pour la suite de l’étude ainsi que l’hydroxyapatite comme référence. La poudre de ClA est déposée sur un substrat en titane via une mini-torche plasma mobile à basse énergie, conçue pour les implants dentaires ou orthopédiques de petites tailles et de géométries complexes. La projection par la mini-torche plasma permet de réaliser des dépôts fins et adhérents. Les propriétés structurales et microstructurales des dépôts de ClA et d’HA effectués dans les mêmes conditions ont été évaluées par diffraction des rayons X, spectroscopies FTIR et Raman. L’analyse des revêtements de ClA et d’HA par diffraction des rayons X atteste de la présence d’une seule phase cristalline. Néanmoins, le rapport de cristallinité des dépôts de ClA est largement supérieur à celui des dépôts d’HA, pour lesquels le rapport de cristallinité est supérieur à la norme requise. Ce résultat est du à la stabilité thermique de la ClA par rapport à l’HA. Les spectroscopies FTIR et Raman montrent la présence d’un faible taux de phase amorphe et d’oxyapatite. Nous avons également développé une nouvelle méthode semi-quantitative par cartographie Raman permettant de déterminer l’homogéneité de composition du dépôt. Enfin, nous avons montré que l’adhérence des dépôts de ClA au substrat déterminée suivant la norme ASTM C633 est équivalente à celle de l’HA. La réponse biologique des dépôts a été étudiée in vitro avec des cellules pré-ostéoblastes humaines sur les deux compositions ClA et HA. Les tests montrent que quelle que soit la composition du dépôt, la prolifération cellulaire augmente au cours du temps d’incubation. Une étude in vivo a été menée sur un modèle animal ovin en site fémur et humérus pour des durées de 2 et 6 mois afin d’évaluer le potentiel ostéoconducteur des dépôts d’HA et de ClA. Aucune réaction inflammatoire n’a été observée et l’interprétation des résultats d’analyses histologiques et physico-chimiques est en cours. / Plasma-sprayed hydroxyapatite (HA) has been shown to enhance bone apposition as compared with uncoated metal implants. In spite of their good clinical performances, implant bio-integration is still limited due to the poor adhesion of HA-coating on the titanium surface and the decomposition of HA into several foreign phases during plasma spray. The plasmaspray process was thus considered not to be optimum for HA coatings. To circumvent these disadvantages, other types of calcium phosphates have been proposed to replace HA, such as tricalcium phosphate or biphasic calcium phosphate with little improvement. Chlorapatite (ClA) however has never been tested despite its ability to melt without decomposition which could be a decisive advantage to avoid apatite decomposition and could increase coating crystallinity. This work concern the synthesis and the characterization of apatitic calcium phosphate as coating for endoprostheses and dental implants. The syntheses of the different apatite powders were performed by solid-solid reaction, in aqueous solution or by molten salt reaction. Several apatites were studied: fluorapatite, fluorhydroxyapatite, chlorapatite and strontium substituted apatite. The as-synthesized powders are pure, well crystallized and stoechiometric. The thermal properties of apatite powders were compared using thermogravimetric analysis. The thermal stability of ClA and its melting without decomposition allows to obtain deposits with no secondary phases and with a degree of crystallinity close to 100 %. We have therefore chosen ClA and HA as feedstock powders to achieve coatings. The as-synthesized ClA powder was deposited on a titanium substrate using a novel low energy plasma mini-gun characterized by a low power range (<13 kW) and portability allowing in-situ coating deposition designed for dental and orthopedic small implants with complex geometry. The plasma spray with the mini-gun gives thin and adherent coatings. It also provides economic benefits such as low energy and a higher yield of feedstock powder than conventional gun. The structural and microstructural properties of ClA and HA coatings performed under the same conditions were evaluated by X-ray diffraction, Raman and infrared spectroscopy. X-ray diffraction analyses on the ClA and HA coatings indicate the presence of crystalline apatite as the only crystalline phase. However, the crystallinity ratio of ClA coatings was much higher than that of HA coatings but superior to the required standard in both cases. This difference is due to the thermal stability of ClA powder. IR and Raman spectroscopy shows the presence of low levels of amorphous phase and oxyapatite. We have also developed a new semiquantitative method by Raman imaging in order to determine coating homogeneity. The mechanical properties of coatings were determined according to the standard test measurements ASTM C633. The adhesion of ClA coatings to the substrate is equivalent to HA coatings. The biological response of the coatings was studied in vitro with human preosteoblast cells on both ClA and HA coatings. Tests show that wathever the composition of coating, cell proliferation increases with time of incubation. The in vivo osteoconductive properties of coatings were studied in femur and humerus sites of an ovine animal model during 2 and 6 months. No inflammatory reaction has been observed and the interpretation of histological and physico-chemical results is in progress.

L'amputation du membre supérieur, dont la prévalence est comparable à celle des maladies orphelines, induit chez les patients une perte considérable d'autonomie dans la majorité des tâches simples de la vie quotidienne. Pour pallier ces difficultés, les prothèses myoélectriques actuelles proposent une multitude de mouvements possibles. Cependant, leur contrôle non intuitif et lourd cognitivement requiert un apprentissage long et difficile, qui pousse une proportion importante de patients amputés à l'abandon de la prothèse. Dans cette thèse, nous avons cherché à identifier l'origine des difficultés et les manques du contrôle myoélectrique en comparaison au contrôle sensorimoteur naturel, dans le but à terme de proposer de meilleures solutions de restitution et de suppléance. Pour cela, nous avons manipulé diverses conditions expérimentales dans un contexte d'interface homme-machine simplifié où des sujets non amputés contrôlent un curseur sur un écran à partir de contractions isométriques, i.e. des contractions qui n'engendrent pas de mouvement. Cette condition isométrique nous a permis de nous approcher de la condition de la personne amputée contrôlant sa prothèse à partir de l'activité électrique (EMG) de ses muscles résiduels, en absence de mouvement articulaire. Durant une tâche d'atteinte de cible, nous avons entre autre démontré le bénéfice d'une adaptation conjointe du décodeur qui traduit les activités EMG en mouvement du curseur, venant s'ajouter à la propre adaptation du plan de mouvement des sujets en réponse à des perturbations orientées. De plus, il a été mis en évidence que ce bénéfice est d'autant plus important que la dynamique d'adaptation artificielle du décodeur s'inspire de celle de l'Homme. Dans des tâches d'acquisition et de poursuite de cible, impliquant davantage les mécanismes de régulation en ligne du mouvement, nous avons mis en évidence l'importance d'une congruence immédiate entre les informations sensorimotrices et la position du curseur à l'écran pour permettre des corrections rapides et efficaces. Dans une condition où le niveau de bruit du système est relativement faible, comme avec l'utilisation du signal de forces plus stable que l'habituel signal EMG, cette congruence explique, en partie, la supériorité d'un contrôle d'ordre 0 (i.e. position) sur un contrôle d'ordre 1 (i.e.} vitesse). Cependant, dès lors que le niveau de bruit est trop important, ce qui est le cas avec le signal EMG, le filtrage induit par l'intégration nécessaire au contrôle vitesse fait que celui-ci devient plus performant que le contrôle position. L'ensemble de ces résultats suggèrent qu'un décodeur adaptatif et intuitif, respectant et suppléant au mieux les boucles du contrôle sensorimoteur naturel, est le plus à même de faciliter le contrôle des futures prothèses. / Upper limb amputation, although quite rare, induces enormous loss of autonomy for patients in most daily life activities. To overcome this loss, current myoelectric prosthesis offers a multitude of possible movements. However, current controls of these movements are typically non-intuitive and cognitively demanding, leading to a high abandon rate in response to the long and tedious learning involved. In this thesis, we aimed at identifying difficulties and gaps associated with myoelectric controls when compared to natural sensorimotor control, with the long term goal of informing the design of better solutions for prosthesis control. To do so, we manipulated several experimental conditions in a simplified human-machine interface, where non-amputated subjects controlled a cursor on a computer screen from isometric contractions, i.e. muscle contractions produced in the absence of joint movement. This isometric condition was designed to get closer to a situation in which an amputee controls a myoelectric prosthesis using electrical activity (EMG) of his/her residual muscles, without movement of the missing limb. During aiming movements, we demonstrated the benefits of adapting the decoder that translate muscle activities into cursor movement in conjunction with the own subject’s adaptation of the planned movement direction in response to oriented perturbations. Furthermore, these benefits were showed to be even more important as the artificial decoder adaptation was inspired by the modeled adaptation of a human. In reaching and tracking movements toward fixed and moving targets, which increasingly involve online movement regulations, we revealed the importance of an immediate congruency between sensorimotor information and the cursor position on the screen for timely and efficient corrections. For conditions in which the level of noise associated with the control signal is relatively low, such as when using force that is more stable than the usual EMG signal used, this congruency partly explains the better performance obtained with zero order control (i.e. position) when compared to first order control (i.e. velocity). However, when the noise level increases, as is the case with EMG signals, the filtering property associated with the integration involved in a velocity control elicits better performances than with a position control. Taken together, these results suggest that intuitive and adaptive decoder, that supplies and judiciously complements natural sensorimotor feedback loops, is promising to facilitate future prosthesis controls.

Les prothèses totales d’épaule ont une survie limitée due essentiellement au descellement de l’implant scapulaire. Le but de ce travail de recherche est la contribution à la mise au point d’un nouvel implant scapulaire à fixation sans ciment.Une première partie a concerné la caractérisation de l’anisotropie et des hétérogénéités de l’os spongieux de la glène par une expérimentation en compression, cette partie a abouti à l’élaboration d’une loi de comportement de l’os spongieux de la glène. La seconde partie de ce travail s’est focalisée sur la modélisation par éléments finis des contraintes aux points d’ancrage de l’implant.Les résultats des tests de simulation montrent l’incapacité du spongieux à assurer un effet press-fit dans le plan transversal, car on observe le dépassement des contraintes maximales pour un déplacement minime. Ce résultat met en question les modes de fixation primaire utilisés ce jour dans les prothèses sans ciment. Nos résultats montrent que la modification de la direction de chargement serait susceptible d’améliorer la fixation primaire ce qui ouvre des perspectives nouvelles pour le dessin d’une prothèse sans ciment. / Total shoulder prostheses have a limited survival due mainly to the loosening of the glenoid implant. The purpose of this research is the contribution to the development of a new glenoid implant with cementless fixation.The first part concerned the characterization of the anisotropy and heterogeneity of cancellous bone of the glenoid by a compression experimental tests, this part has led to the drafting of a law of behavior of cancellous bone of the glenoid . The second part of this work has focused on finite element modeling of stress around the anchors of the glenoid implant.Simulation test results show the inability of the transversal plane of the glenoid to ensure effective press-fit fixation with stresses above strength properties of the cancellous bone with a minimal displacement. This calls into question the current modes of primary fixation of cementless implant. However, it appears that a change in the direction of loading would be beneficial for the primary fixation, which opens new perspectives for the design of a cementless prosthesis.

Ce travail porte sur l’étude d’alliages à base prédominante employés en prothèse fixée dentaire (Co-Cr, Colado CC® et Ni-Cr, Colado NC®). La microstructure, la structure, la composition chimique, la dureté et le module d’élasticité de ces alliages ont été étudiés. Une analyse du chemin de solidification et du comportement en microségrégation a été réalisée. L’influence des recoulées a ensuite été analysée. Cinq coulées successives ont été réalisées dans différentes proportions d’alliage neuf (0, 25, 50 et 75 et 100%). La microstructure dendritique est constante au cours des recoulées, comme la large taille des grains. La composition chimique des alliages ne varie pas significativement, aussi bien dans les régions dendritiques qu’interdendritiques. La présence de particules d’Al2O3 a été observée sur les échantillons de Ni-Cr. La structure des alliages étudiés a été déterminée : elle est stable quel que soit le nombre de coulées. Les alliages présentent des valeurs de dureté diminuées lorsque les pourcentages de porosité augmentent tout en respectant le cadre normatif. Tous les échantillons testés répondent aux conditions normatives en termes de modules d’élasticité. Les recoulées n’ont pas d’influence sur le chemin de solidification des alliages ni sur les phases en présence. / This study deals with microstructural, structural, chemical and mechanical properties of two predominantly based dental alloys (Co-Cr, Colado CC® and Ni-Cr, Colado NC®). Cast alloys are characterized to analyze microstructure, structure, composition stability, hardness and elastic modulus. Solidification path was determined and microsegregation has been characterized. Influence of recasting has next been studied. Five times recasted alloys in different amounts were processed (0, 25, 50 and 75% of new alloy). It was demonstrated that the examined alloys are characterized by a dendritic microstructure with a large grain size, typical of the cast materials. No notable degenerative changes in microstructure were observed. Al2O3 particles were characterized on Ni-Cr alloy. Occurrence of porosities significantly increase in recast samples but remains clinically acceptable. Alloys demonstrated great compositional stability after 5 recasts. A significant decrease in Vickers hardness values appeared in the fourth recast in both alloys. Alloys showed no significant variation in term of modulus of elasticity, although a slight tendency decrease was observed. The main phase encountered is a face centered cubic solid solution. Secondary phases were identified. Number of recasting demonstrated to have negligible effect on phase identification and on solidification path.

Les prothèses vasculaires textiles en polyéthylène téréphtalate (PET) présentent souvent des occlusions après implantation pour les petits diamètres (6-8mm) car la surface des prothèses est peu hémocompatible. Or, l'hémocompatibilité des prothèses serait largement améliorée si ces dernières se recouvraient d'une couche de cellules endothéliales qui tapissent naturellement les vaisseaux sanguins. Ce projet vise à mettre en évidence que les textiles bruts ne sont pas un support viable pour le développement de ces cellules endothéliales, puis propose de remplacer les matrices protéiniques par un recouvrement synthétique. Pour ce faire, de l'acide poly-L-lactique (PLA) solubilisé a été filé sous forme de nanofibres déposées sur la surface luminale de la prothèse. L'étirage par jet d'air a été caractérisé selon un modèle plan, puis adapté à la fon11e tubulaire des prothèses. Les nanofibres ont été évaluées sur le plan de la cytocompatibilité, de l'adhérence et de la prolifération avec un modèle de cellules endothéliales animales. Ce travail vise aussi à optimiser l'adhérence de ces fibres sur le PET par l'emploi d'une technique de modification de surface par plasma. Les résultats montrent qu'il est possible de produire des nanofibres de PLA et de contrôler leur diamètre, et de sceller la paroi de la prothèse textile. Enfin, les cellules endothéliales prolifèrent en monocouche sur des prothèses recouve1tes de nanofibres. Il est possible d'optimiser l'adhérence des nanofibres sur le PET avec un traitement par plasma. En conclusion nous avons proposé une alternative à l'enduction traditionnelle des prothèses permettant la prolifération en monocouche des cellules endothéliales. / Textile vascular prostheses show poor patency rate for smaller diameter grafts (6-8mm). Mainly due to thrombosis or hyperplasia, graft failures can be explained by meagre hemocompatibility. Lack of neoendothelialization of the inner wall of the graft can be one reason explaining this poor hemocompatibility, This project aimed to prove that bare textiles are not a good support to stand endothelial cells' proliferation. Poly(L-latic) acid was therefore chosen to replace protein coating by being formed as a nanofibres mesh on the PET textile prostheses luminal surface. Air jet spinning process was first evaluated in a basic planar model to determined optimal parameters for nanofibres production. Endothelial cells compatibility, adhesion and proliferation were tested. Then air jet spinning was dedicated to tubular shape of textile vascular prostheses. Nanofibres mesh were analysed for chemical and physical properties, and covered graft were tested for water permeability. Lastly, atmospheric pressure plasma treatment was performed to optimize PLLA nanofibres adhesion on PET. Results showed that nanofibre diameters were controlled by polymer concentration. Nanofibre cristallinities depend of spinning parameters. Air jet spinning allows quick covering of textile surfaces with a dense net of nanofibre scelling the inner wall of the prosthesis, even in tubular samples. Moreover, endothelial ceIls show monolayer proliferation on these nanofibres. Finally, Polylactic acid adhesion on PET was optimized with atmospheric pressure plasma. In conclusion, we bring a new solution to cover inner wall of prostheses, allowing a monolayer proliferation of endothelial cells.

L'objectif de cette thèse est l'étude des interactions mécaniques entre la langue et le palais dans la production de parole et la déglutition. Cette interaction est cruciale car elle détermine la morphologie de la langue et son évolution dans le temps avant et après les contacts. Elle ne peut cependant pas être étudiée avec des approches cinématiques conventionnelles, car l'amplitude des mouvements est trop faible. La première partie de la thèse est consacrée à la conception d'un dispositif expérimental permettant de mesurer ces interactions sans perturber l'appareil vocal. La première particularité est que le dispositif est utilisé sur des patients édentés appareillés. Nous utilisons un duplicata de la prothèse complète maxillaire pour insérer des capteurs miniatures à jauges de contrainte dont les caractéristiques de réponse sont optimisées et qui permettent de mesurer la pression mécanique exercée par la langue sur le palais. La seconde particularité est qu’il existe une procédure d'étalonnage, associée aux capteurs, qui utilise une Colonne d’Eau Sèche. Elle applique une pression sur le capteur via une membrane en latex déformable, capable de simuler le comportement visco-élastique de la langue sur le palais. La deuxième partie de la thèse décrit le protocole de recherche clinique visant à (1) caractériser l'interaction langue-palais au cours de la prononciation et de la déglutition normales sur des individus édentés que nous considérons adaptés à leur prothèse complète (Cohorte 1), (2) observer l'adaptation dans une étude longitudinale des patients édentés nouvellement appareillés (Cohorte 2). Ce projet comprend, pour les deux cohortes, la description des objectifs, le protocole expérimental, la description fine des paramètres pertinents et la méthode statistique de traitement des données. Toutefois, le processus de rédaction et de soumission de ce protocole à un Comité de Protection des Personnes (CPP) a été plus long que prévu et l’étude clinique n’a pu être menée dans le cadre de cette thèse. C’est pourquoi, dans la troisième partie de la thèse, nous avons utilisé les données enregistrées dans l’étude de faisabilité, auprès d'un adulte édenté francophone. Les résultats montrent que notre dispositif permet d'explorer des hypothèses théoriques cruciales dans la parole comme l'existence de cibles virtuelles au-dessus du palais ou le rôle du palais dans la mise en forme du conduit aérien des consonnes fricatives. Les résultats des données enregistrées lors de la déglutition sont moins clairs, mais l'enchaînement temporel précis des contacts peut être décrit, ce qui permet de préciser comment les mouvements ondulatoires de la langue pendant la phase orale de la déglutition exploitent les contacts avec le palais. Les retombées cliniques de cette thèse permettent une meilleure connaissance du rôle fonctionnel des prothèses complètes et d’envisager la conception de prothèses qui seraient adaptées aux spécificités de chaque patient, notamment pour la rééducation des sujets traités chirurgicalement après des cancers de la langue, dans le cadre des taches de production de parole et de déglutition / The aim of the thesis is the study of the mechanical interaction between tongue and palate in speech production and swallowing. This interaction is crucial since it determines the shape of the tongue and its time evolution before and after contacts occur. Yet it cannot be studied with conventional kinematic approaches, since magnitude of movements is too small. The first part of the thesis was devoted to the design of an experimental setup to measure this interaction without perturbing the vocal tract. The first specificity is that the setup is used on subjects who are edentulous and wear a complete denture. We use a duplicate of the complete denture to insert miniature strain gauge sensors with enhanced response characteristics, that enable the measure of the mechanical pressure exerted by the tongue in different locations of the palate, without altering the shape of the palatal arch. The second specificity is that the calibration procedure uses a Dried Water Column (DWC) that applies pressure on the sensor via a deformable latex membrane, that simulates the way tongue touches the palate. The second part of the thesis enabled the design of an experimental protocol aiming at (1) providing a characterization of the tongue-palate interaction in normal speech production and swallowing based on edentulous subjects whom we consider to have adapted to their complete denture (cohort 1), (2) observing the adaptation process in a longitudinal study of edentulous subjects who are new users of complete denture (cohort 2). This work includes for two cohorts the design of the subject inclusion criteria, the motor tasks and the statistical method for the data analysis. However, unforeseen long delays were faced in the application process for the ethical approval and no data were collected in this context. Hence the third part of the thesis used data recorded in our most recent pilot study, with a French speaking edentulous adult. It is shown that our setup makes possible to tackle crucial theoretical questions in speech production such as the existence of virtual targets above the palate in stops or the role of the palate in the air channel shaping in fricatives. Results of swallowing tasks are less clear, but it is shown that precise time sequencing of contacts can be described, making possible the specification of how the ondulatory movements of the tongue in the oral phase of swallowing takes advantage of palatal contacts. In conclusion implications of this thesis are presented for a functional assessment of complete dentures, and the design of dentures that would be adapted to each subject’s specificities