Dans le domaine de l’usinage de pièces métalliques, l’usure des outils de coupe est un phénomène inévitable.Cette usure, bien qu’elle ne soit pas le seul facteur, se répercute dans la qualité des pièces fabriquées. Il est alors nécessaire de compenser cette usure en altérant la trajectoire des outils de coupe dans une machine à commande numérique. Nous évaluons différentes techniques d’apprentissage automatique afin d’estimer et de prévoir les dimensions des futures pièces usinées (et donc indirectement la compensation à apporter). Nous établissons une relation mathématique qui lie une variable de sortie, soit l’ensemble des mesures de la pièce produite, à un vecteur de variables d’entrées (historique des outils et des mesures). Nous proposons une démarche systématique pour évaluer la performance de différents modèles en contexte d’ajustement,d’interpolation et d’extrapolation. Les forêts aléatoires d’arbres décisionnels ont donné les meilleurs résultats. / Tool wear is an inevitable phenomenon in CNC manufacturing. This has a negative effect on the quality of the manufactured parts. Therefore, it is necessary to compensate the tool wear by altering the tool path in the CNC machines. We evaluate different machine learning techniques to estimate and predict the measurement / qualityof future workpieces. We establish the mathematical relation that links the output variable, corresponding to the workpiece measurements, to a vector of inputs variables (history of tools and measurements). We propose a systematic approach to evaluate the performance of different models regarding fitting, interpolation and extrapolation. Best results are obtained with random forests of decision trees.

La demande pour des soins palliatifs a connu une forte hausse depuis quelques années due notamment à l'augmentation du nombre de Québécois âgés. La restructuration du système de santé québécois favorise le maintien à domicile des personnes en fin de vie afin de leur offrir la possibilité de demeurer dans leur milieu naturel le plus longtemps possible. Afin de permettre ce maintien à domicile, il est nécessaire d'offrir des soins et des services à ces personnes afin d'améliorer leur bien-être durant cette période difficile. Le programme de soins palliatifs à domicile du Centre de santé et des services sociaux de la Vieille-Capitale (CSSSVC) offre des soins et des services personnalisés aux usagers et à leurs proches afin de permettre ce maintien à domicile en toute sécurité et en évaluant le bien-être global de l'usager et de ses proches. Ce projet a pour objectif de mesurer la satisfaction des proches des usagers de soins palliatifs à domicile sur le territoire du CSSSVC, et ce, selon une approche participative avec le milieu. Au total, 60 proches d'usagers décédés ont participé au projet afin de connaître leur niveau de satisfaction face au programme de soins palliatifs à domicile du CSSSVC, de même que leurs commentaires généraux et suggestions afin de saisir les améliorations possibles au programme. La collecte de données s'est faite par l'utilisation d'un questionnaire élaboré à partir du concept de qualité des services de l'Agence de développement de réseaux locaux de services de santé et de services sociaux de Montréal (2005). Ce concept regroupe 12 dimensions dans trois secteurs d'activités (relationnel, professionnel et organisationnel) qui sont mesurées par 44 attentes. Les résultats ont permis de conclure que les répondants étaient très satisfaits du programme de soins palliatifs à domicile. Il est également ressorti que le secteur relationnel regroupait les dimensions ayant obtenu les plus hauts taux de satisfaction, suivi du secteur professionnel et du secteur organisationnel. Ce projet a permis aux intervenants et aux gestionnaires du programme de soins palliatifs à domicile du CSSSVC de mesurer le niveau de satisfaction des proches des usagers du programme, de connaître les points forts et les points faibles du programme de même que les pistes d'amélioration possibles afin de rehausser la qualité des soins et des services du programme. De plus, ce projet vient soutenir le développement d'un mécanisme formel d'évaluation de la satisfaction des proches à être implanté dans les trois CLSC du territoire du CSSSVC. Conséquemment, ce projet permet d'établir une référence afin d'offrir un point de comparaison pour des évaluations futures.

Problématique : À l'instar de beaucoup de pays en développement, la qualité des services offerts dans les hôpitaux de la RDP Lao, surtout périphériques, est souvent critiquée. Il est dès lors intéressant d'examiner les cas "à succès", ceux dont on considère qu'ils devraient être des modèles pour le pays. Tel est le cas de 2 hôpitaux de la province de Vientiane, dont le développement a été soutenu par la Coopération luxembourgeoise. Méthodologie: Cette étude est une étude de cas multiples portant sur deux hôpitaux (Maria Teresa et Vang Vieng). Elle visait à étudier les facteurs organisationnels associés à la perception par les travailleurs en santé et les femmes enceintes ou en post-partum, de la performance des soins obstétricaux offerts dans ces hôpitaux. Des entrevues individuelles, basées sur des thématiques découlant du cadre conceptuel de l'étude ont été réalisées. Résultats : L'analyse des résultats montrent une grande satisfaction tant de la part des travailleurs des hôpitaux que des utilisatrices de services, avec les services offerts, même si certains services attendus ne sont pas systématiquement offerts. Les principaux facteurs associés à la fonctionnalité perçue des deux hôpitaux sont liés à deux aspects : un investissement dans les ressources humaines et un investissement dans l'accessibilité de population-cible aux services obstétricaux. L'investissement en ressources humaines a porté sur des stratégies visant l'expertise de tous, cliniciens et non cliniciens, la valorisation du travail du personnel et la création d'une ambiance d'équipe plaisante. L'investissement dans l'accessibilité a porté sur les barrières géographiques et économiques, ainsi que sur la diffusion d'information dans la communauté sur l'importance des soins périnatals. Conclusion : Un investissement dans les ressources humaines et l'accessibilité aux services permet aux hôpitaux régionaux de la RDP Lao de devenir fonctionnels et performants. Mots clés : soins obstétricaux, coopération luxembourgeoise, qualité des services de santé, ressources humaines, RDP Lao. / Problematic: Like many developing countries, the quality of services provided in Lao hospitals, especially in remote regions, is often criticized. It is therefore interesting to examine "successful" cases hospitals that are considered by many as models for the rest country. Such is the case of two hospitals in the province of Vientiane, whose evolution was supported by Luxembourg Cooperation. Methodology: This study is a multiple case study took place in two hospitals (Maria Teresa and Vang Vieng). It aimed to study organizational factors associated with the perception by health workers and pregnant or postpartum, of the performance of obstetric care. Individual interviews, based on themes derived from the conceptual framework of the study were performed. Results: Analyses of the results show a great satisfaction with the services offered by both, hospital workers and users, even if some expected services are not routinely offered. The main factors associated with the perceived functionality of the two hospitals are related to two aspects: an investment in human resources and an investment in the accessibility of the target population to obstetric services. The investment in human resources focused on strategies aiming the improvement of the expertise detained by all, clinicians and non-clinicians, the recognition of the work done by the staff and the creation of a pleasant atmosphere for team work. Investment in accessibility focused on geographical and economic barriers, as well as on providing information on the importance of perinatal care to the community. Conclusion: An investment in human resources and in the accessibility to services allows regional hospitals of the Lao PDR to become functional and efficient. Key words: Obstetric care, Luxembourg cooperation, quality of care, human resources, RDP Lao.

Titre de l'écran-titre (visionné le 11 janvier 2024) / L'industrie du béton est responsable d'environ 6% des émissions de gaz à effet de serre dans le monde. Sa contribution à la lutte contre les changements climatiques est donc essentielle pour atteindre les cibles fixées par les différents pays à ce sujet. L'objectif de cette étude est de contribuer à ce défi en développant des technologies de contrôle qualité du béton frais qui permettront, à terme, de réduire le gaspillage de béton et d'améliorer sa qualité. La propriété du béton frais étudiée ici est la maniabilité. Celle-ci influence la plupart des qualités de l'ouvrage, ce qui en fait un paramètre important à surveiller lors de la livraison de béton prêt à l'emploi, afin d'obtenir les propriétés mécaniques requises du béton à l'état durci. L'objectif est donc de développer une méthode d'estimation de l'affaissement pour une large gamme de maniabilités du béton en utilisant des capteurs installés sur les camions malaxeurs. Dans le cadre de ce projet de recherche, un capteur de pression hydraulique, branché au moteur hydraulique des camions malaxeurs, a été utilisé pour mettre en place une telle méthode d'estimation de l'affaissement. De plus, grâce à un projet collaboratif CRSNG avec Command Alkon et Béton Provincial, il a été possible d'intégrer ce capteur de pression hydraulique dans le système embarqué de Command Alkon, qui utilise, en parallèle, une sonde à l'intérieur de la toupie pour prédire certains paramètres importants pour le contrôle qualité du béton frais, dont la maniabilité. En utilisant les données de pression hydraulique prises à une vitesse de rotation de la toupie de 3 rpm, cela a permis d'obtenir une précision satisfaisante des valeurs d'affaissement estimées, notamment pour les mélanges plus fermes. / The concrete industry is responsible for approximately 6% of greenhouse gas emissions worldwide. Its contribution to combat climate change is therefore essential in order to achieve the goals set by different countries in this regard. The objective of this study is to contribute to these goals by developing fresh concrete quality control technologies that will help reduce concrete waste and improve its quality. The property of the fresh concrete studied here is workability. It influences most of the qualities of the structure, making it an important parameter to monitor during the delivery of ready-mix concrete in order to obtain the required mechanical properties of hardened concrete. The goal is therefore to develop a method to estimate slump for a wide range of different workable concrete mixes using sensors installed on concrete mixer trucks. In the context of this research project, a hydraulic pressure sensor connected to the hydraulic motor of the mixer trucks was used to establish such slump estimation method. Furthermore, through a NSERC collaborative partnership with Command Alkon and Béton Provincial, it was possible to integrate the hydraulic pressure sensor into the embedded system of Command Alkon, which already uses a probe to predict certain important parameters for fresh concrete quality control, including workability. By using hydraulic pressure data taken at a drum rotation speed of 3 rpm, a good prediction of slump particularly for stiffer mixes was allowed.

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez les femmes québécoises et canadiennes selon Statistiques Canada. Le moyen de dépistage de choix accepté dans la littérature et adopté par le Programme Québécois de Dépistage du Cancer du Sein (PQDCS) initié en mai 1998 est la mammographie. Le positionnement est l'une des composantes majeures qui contribuent à la qualité de la mammographie. Le but de cette analyse est d'une part de décrire la qualité de la mammographie et la qualité du positionnement des mammographies de dépistage du PQDCS, et d'autre part d'estimer l'effet des caractéristiques des femmes et des technologues sur la qualité du positionnement. Cette étude est basée sur un échantillonnage aléatoire de 638 mammographies de femmes dépistées au PQDCS en 2004 ou 2005 et de 217 technologues qui les ont réalisées. La qualité de ces mammographies est évaluée par un membre de l'Association Canadienne des Radiologistes (ACR), expert et expérimenté en évaluation de la qualité de la mammographie pour l'accréditation des centres au PQDCS. Les analyses statistiques effectuées sont de type hiérarchique à deux niveaux : femmes dépistées au niveau 1, technologues au niveau 2. Comme résultats, 58% des mammographies ont été jugés de qualité globale inadéquate et, parmi ces dernières, 86% avaient un positionnement inadéquat. Les problèmes les plus fréquents lorsque la mammographie a un positionnement inadéquat sont le muscle pectoral concave/étroit (17,5%) et le pli de la peau (17,3%). Une association statistiquement significative a été identifiée entre la qualité du positionnement en mammographie et trois caractéristiques des femmes soient l'année du dépistage (RC= 0,58 avec IC95%= 0,40-0,85 et p= 0,005 pour 2005 comparativement à 2004), la parité (RC= 0,48 avec IC95o/= 0,29-0,79 et/?= 0,004 pour les femmes qui ont eu au moins un enfant comparativement à celles qui n'en ont pas eu), et l'indice de masse corporelle (IMC) qui, lorsqu'il augmente, est associé à une augmentation de la cote de mammographies avec positionnement inadéquat (IMC > 30 kg/m2 versus IMC < 20 kg/m , RC= 5,29, IC95%=2,20-12,72). Pour les technologues, seule la durée moyenne que la technologue met pour réaliser une mammographie est statistiquement associée à la qualité du positionnement avec une tendance statistiquement significative (> 10 min versus 4 à 10 min, RC= 2,30, IC95%= 1,39-3,82). En somme, cette analyse préliminaire d'une étude qui inclura éventuellement environ deux fois plus de femmes montre que l'atteinte de la qualité adéquate du positionnement bien que s'améliorant de l'année 2004 à l'année 2005, demeure un défi de taille. L'analyse montre aussi que la difficulté de faire une mammographie avec positionnement adéquat varie de façon importante avec les caractéristiques des femmes dépistées en particulier leur indice de masse corporelle et le fait d'avoir ou de ne pas avoir eu d'enfants. Cette étude préliminaire n'a pu mettre clairement en évidence une relation entre la qualité du positionnement en mammographie de dépistage et les caractéristiques des technologues. L'identification de caractéristiques des technologues associées à la qualité du positionnement en mammographie de dépistage sera peut-être possible lors des analyses finales de l'étude qui incluront plus de sujets.

Cette étude porte sur le développement d’un outil de contrôle qualité basé sur l’expérience, dérivé du concept de frontière stochastique en économie et s’appuyant sur des connaissances géométriques spécifiques au patient pour améliorer la qualité des traitements de curiethérapie à haut débit de dose pour le cancer de la prostate. Cent plans cliniques de curiethérapie à haut débit de dose de la prostate ont été utilisés dans cette étude, dans laquelle l’échographie transrectale était la seule modalité d’imagerie. Une fraction unique de 15 Gy a était prescrite à tous ces patients. Un algorithme de recuit simulé de planification inverse a été appliqué pour réaliser tous les plans et Oncentra Prostate a été employé comme système d’imagerie et de planification du traitement en temps réel. Les recommandations relatives aux paramètres de dose de la société américaine de curiethérapie pour la cible et les organes à risque ont été suivies. Les relations entre les paramètres géométriques et les paramètres dosimétriques d’intérêt sont examinées. Les paramètres géométriques sont liés aux dimensions anatomiques des patients et ceux associés aux cathéters. Pour déterminer les paramètres géométriques dominants dans un modèle de frontière stochastique donné, les relations monotones entre les paramètres géométriqueset les paramètres dosimétriques d’intérêt sont mesurées avec une approche non paramétrique, à savoir le coefficient de corrélation de Spearman. Ensuite, une recherche de force brute est effectuée pour un modèle donné dans lequel différents modèles, incluant toutes les combinaisons possibles des paramètres géométriques dominantes, sont optimisés. L’optimisation est accomplie en utilisant une méthode de vraisemblance maximale implémentée dans le progiciel de calcul statistique R, avec son algorithme de recuit simulée généralisée. Le test du rapport de vraisemblance et sa valeur-p correspondante sont utilisés pour comparer la signification statistique de l’ajout de nouveaux paramètres géométriques aux modèles. Un modèle de production pour la cible et un modèle de coût pour chacun des organes à risque sont développés pour le traitement par curiethérapie à haut débit de dose guidé par l’échographie transrectale. De plus, pour valider si chacun des modèles développés est universel, nous l’appliquons à une autre catégorie de traitement de la curiethérapie à haut débit de dose, dans laquelle la tomodensitométrie était utilisée comme modalité d’imagerie plutôt que de l’échographie transrectale. Ainsi, une nouvelle cohorte de cent plans cliniques curiethérapie à haut débit de dose guidés par la tomodensitométrie est prise en compte. Un modèle de frontière stochastique de production pour la cible et trois modèles de coût pour les organes à risque basés sur la tomodensitométrie sont développés. Enfin, les modèles intégrés de la tomodensitométrie et de l’échographie transrectale sont comparés. / This thesis focuses on developing an experience-based quality control (QC) tool, derived from the concept of stochastic frontier (SF) analysis in economics and based on patient-specific geometric knowledge to improve the quality of the high-dose-rate brachytherapy (HDR-BT) treatment for prostate cancer. One hundred clinical HDR prostate BT plans, using the transrectal ultrasound (TRUS) asthe only imaging modality, all treated with a single fraction of 15 Gy, and made using Inverse PlanningSimulated Annealing (IPSA) algorithm, are studied. Also, Oncentra Prostate system is employed as the real-time 3D prostate imaging and treatment planning system. American Brachytherapy Society dose parameter recommendations for target and organs at risk (OARs) were followed. Relationships between all the different geometric parameters (GPs) and the four dosimetric parameters (DPs) V100 of the prostate, V75 of the bladder and rectum, and D10 of the urethra were examined. Geometricinformation of the patients and catheters are considered as different GPs. To find the dominant GPs in a given SF model, monotonic relationships between the GPs and DPs of interest are measured using a nonparametric approach: the Spearman correlation coefficient. Then, to determine the optimal SF model for each of the target production SF, and the OARs cost SF models, brute-force searches are performed. Different SF models including all the possible combinations of the dominant GPs in the SF model under study are optimized. Optimization is done using a maximum likelihood method implemented in the statistical computing package R, along with its Generalized Simulated Annealing algorithm. The likelihood ratio test and its corresponding p-value are used to compare the statistical significance of adding new GPs to SF models. A production SF (PSF) model for the target, and a costSF (CSF) model for each of the bladder, rectum, and urethra are developed for TRUS-guided HDR-BTtreatment. The difference between the dose value of a plan obtained by IPSA and the one predicted by an SF model is explored. Additionally, to verify if each of the models developed for the TRUS-guided category of the HDR-BT treatment for prostate is universal, we apply it on another category of HDR-BT treatment, in which computed tomography (CT) was used as the imaging modality. So, a different cohort of one hundred clinical CT-guided HDR-BT plans is taken into consideration. A target production SF and three OARs cost SF models are developed for the CT-based plans. Subsequently, the built-in SF models for the TRUS-based and CT-based plans are compared.

Dans cette thèse, nous analysons le problème de l'intégration de la planification de production et de la maintenance préventive, ainsi que l'élaboration du système de contrôle de la qualité. Premièrement, on considère un système de production composé d'une machine et de plusieurs produits dans un contexte incertain, dont les prix et le coût changent d'une période à l'autre. La machine se détériore avec le temps et sa probabilité de défaillance, ainsi que le risque de passage à un état hors contrôle augmentent. Le taux de défaillance dans un état dégradé est plus élevé et donc, des coûts liés à la qualité s’imposent. Lorsque la machine tombe en panne, une maintenance corrective ou une réparation minimale seront initiées pour la remettre en marche sans influer ses conditions ou le processus de détérioration. L'augmentation du nombre de défaillances de la machine se traduit par un temps d'arrêt supérieur et un taux de disponibilité inférieur. D'autre part, la réalisation des plans de production est fortement influencée par la disponibilité et la fiabilité de la machine. Les interactions entre la planification de la maintenance et celle de la production sont incorporées dans notre modèle mathématique. Dans la première étape, l'effet de maintenance sur la qualité est pris en compte. La maintenance préventive est considérée comme imparfaite. La condition de la machine est définie par l’âge actuel, et la machine dispose de plusieurs niveaux de maintenance avec des caractéristiques différentes (coûts, délais d'exécution et impacts sur les conditions du système). La détermination des niveaux de maintenance préventive optimaux conduit à un problème d’optimisation difficile. Un modèle de maximisation du profit est développé, dans lequel la vente des produits conformes et non conformes, les coûts de la production, les stocks tenus, la rupture de stock, la configuration de la machine, la maintenance préventive et corrective, le remplacement de la machine et le coût de la qualité sont considérés dans la fonction de l’objectif. De plus, un système composé de plusieurs machines est étudié. Dans cette extension, les nombres optimaux d’inspections est également considéré. La fonction de l’objectif consiste à minimiser le coût total qui est la somme des coûts liés à la maintenance, la production et la qualité. Ensuite, en tenant compte de la complexité des modèles préposés, nous développons des méthodes de résolution efficaces qui sont fondées sur la combinaison d'algorithmes génétiques avec des méthodes de recherches locales. On présente un algorithme mimétique qui emploi l’algorithme Nelder-Mead, avec un logiciel d'optimisation pour déterminer les valeurs exactes de plusieurs variables de décisions à chaque évaluation. La méthode de résolution proposée est comparée, en termes de temps d’exécution et de qualités des solutions, avec plusieurs méthodes Métaheuristiques. Mots-clés : Planification de la production, Maintenance préventive imparfaite, Inspection, Qualité, Modèles intégrés, Métaheuristiques / In this thesis, we study the integrated planning of production, maintenance, and quality in multi-product, multi-period imperfect systems. First, we consider a production system composed of one machine and several products in a time-varying context. The machine deteriorates with time and so, the probability of machine failure, or the risk of a shift to an out-of-control state, increases. The defective rate in the shifted state is higher and so, quality related costs will be imposed. When the machine fails, a corrective maintenance or a minimal repair will be initiated to bring the machine in operation without influencing on its conditions or on the deterioration process. Increasing the expected number of machine failures results in a higher downtime and a lower availability rate. On the other hand, realization of the production plans is significantly influenced by the machine availability and reliability. The interactions between maintenance scheduling and production planning are incorporated in the mathematical model. In the first step, the impact of maintenance on the expected quality level is addressed. The maintenance is also imperfect and the machine conditions after maintenance can be anywhere between as-good-as-new and as-bad-as-old situations. Machine conditions are stated by its effective age, and the machine has several maintenance levels with different costs, execution times, and impacts on the system conditions. High level maintenances on the one hand have greater influences on the improvement of the system state and on the other hand, they occupy more the available production time. The optimal determination of such preventive maintenance levels to be performed at each maintenance intrusion is a challenging problem. A profit maximization model is developed, where the sale of conforming and non-conforming products, costs of production, inventory holding, backorder, setup, preventive and corrective maintenance, machine replacement, and the quality cost are addressed in the objective function. Then, a system with multiple machines is taken into account. In this extension, the number of quality inspections is involved in the joint model. The objective function minimizes the total cost which is the sum of maintenance, production and quality costs. In order to reduce the gap between the theory and the application of joint models, and taking into account the complexity of the integrated problems, we have developed an efficient solution method that is based on the combination of genetic algorithms with local search and problem specific methods. The proposed memetic algorithm employs Nelder-Mead algorithm along with an optimization package for exact determination of the values of several decision variables in each chromosome evolution. The method extracts not only the positive knowledge in good solutions, but also the negative knowledge in poor individuals to determine the algorithm transitions. The method is compared in terms of the solution time and quality to several heuristic methods. Keywords : Multi-period production planning, Imperfect preventive maintenance, Inspection, Quality, Integrated model, Metaheuristics

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / Cette thèse porte sur le développement d’outils de contrôle de qualité pour les traitements de radiothérapie externe. Le but principal vise à incorporer les principes de tomographie à la dosimétrie par scintillateurs plastiques pour concevoir des appareils de haute résolution spatiale et faciles d’utilisation, tout en étant justes et précis. Dans un premier temps, la réponse de longues fibres scintillantes placées dans un champ de radiation est étudiée, et un détecteur de fluence est développé pour la validation en temps réel des traitements de radiothérapie. En utilisant l’information des deux extrémités de chaque fibre simultanément, la position de l’interaction du champ ainsi que l’intégrale de la fluence traversant la fibre peuvent être mesurées, permettant la détection d’erreurs de lames d’au moins 2 mm à l’isocentre. Le modèle théorique de réponse précédemment développé est ensuite appliqué à la reconstruction tomographique d’une distribution de dose mesurée à l’aide d’une matrice rotative de longues fibres scintillantes parallèles. Le dosimètre 2D obtenu parvient à reconstruire la dose calculée par le système de planification de traitement avec un écart maximal de 2% dans les régions de bas gradient de dose. Le concept de dosimétrie tomographique, ou tomodosimétrie, est ensuite appliqué à la mesure de dose en trois dimensions en utilisant des plans de fibres cylindriques et concentriques. En simulant la rotation de ces plans autour de leur axe central et en interpolant en trois dimensions les doses 2D obtenues, le dosimètre 3D parvient à reconstruire la dose de départ à un écart d’au plus 1% en dehors des zones de haut gradient de dose. Finalement, les principes de reconstruction itérative démontrés pour les longues fibres scintillantes sont appliqués à un volume de scintillateurs imagé à l’aide d’une caméra plénoptique. En re-projetant les projections acquises par les pixels de la caméra dans le volume de scintillateurs, le dosimètre 3D parvient à reconstruire en temps réel la dose à un écart d’au plus 3% dans les régions de faible gradient de dose. Cette étude conclut que le mariage de la tomographie et de la dosimétrie permet l’apparition d’une nouvelle génération d’appareils de contrôle de qualité alliant à la fois résolution spatiale et facilité d’utilisation. / This thesis deals with the development of tools for the quality assurance of external beam radiotherapy. The main goal is to incorporate tomography processes to plastic scintillator dosimetry in order to conceive high resolution, precise, accurate and easy-to-use quality assurance devices. First, a long scintillating fiber response to an incoming radiation field is studied, and a fluence monitoring device is developed for the real-time validation of radiotherapy treatments. Using the light signal emitted from both sides of each fiber, both the interaction position of the incoming field and the fluence integral across the fiber can be measured, allowing for the detection of leaf errors of at least 2 mm at isocentre. The theoretical response model previously developed is then applied to the tomographic reconstruction of dose distributions measured using a rotating matrix of long scintillating fibers. The dose reconstructed using this 2D dosimeter is in agreement with the calculations from the treatment planning software up to a maximum difference of 2% in the low dose gradient regions. The concept of tomographic dosimetry, or tomodosimetry, is then applied to 3D dose measurements using concentric, cylindrical planes of fibers. By simulating the rotation of these planes around the dosimeter central axis and by interpolating in three dimensions the obtained 2D doses, the 3D dosimeter is able to reconstruct the initial input dose with a deviation of maximum 1% outside of high dose gradient regions. Finally, the iterative reconstruction principles demonstrated for long scintillating fibers are applied to a scintillator volume imaged using a plenoptic camera. By re-projecting the projections acquired by the camera sensor pixels inside the scintillator volume, the 3D dosimeter is able to reconstruct the dose in real time with a maximal deviation of 3% in the low dose gradient regions. This study concludes that the union of tomography and dosimetry enables the development of a new generation of quality assurance devices, combining both spatial resolution and user-friendliness.

La production et la distribution de l’eau potable sont assujetties à un encadrement légal afin d’assurer une eau potable de qualité et propre à la consommation humaine. Cependant, l’eau peut être vulnérable à la présence de contaminants provenant de la source d’eau, de l’usine de production d’eau potable (UPEP) ou du réseau de distribution. Ce mémoire vise l’étude de deux contaminants d’intérêt émergent pouvant se retrouver dans l’une ou l’autre des composantes du système d’approvisionnement en eau. L’acésulfame de potassium (ACE) est un composé provenant des sources d’eau alors que le chlorure de vinyle (CV) est un contaminant qui provient généralement du réseau de distribution. Présentement, très peu de recherches au Québec et au Canada ont porté sur la présence de ces deux composés dans l’eau potable. Dans ce mémoire, un chapitre se concentre sur la présence du CV dans l’eau potable de certains réseaux de distribution du Québec. Ce contaminant se retrouve dans l’eau potable en raison de son relargage par les conduites de polychlorure de vinyle (PCV) utilisées dans des réseaux de distribution d’eau potable. Les résultats issus de cette étude ont permis de dresser un portrait de la présence du contaminant dans les réseaux étudiés. Les concentrations de CV ont varié entre la limite de quantification méthodologique (LQM), qui est de 0,04 µg/L, et 0,35 µg/L. Le résultat maximal atteint représente une concentration de près de six fois inférieures à la norme exigée par le règlement sur la qualité de l’eau potable du Québec (RQEP). Un autre chapitre du mémoire rapporte l’étude de l’ACE, un contaminant d’intérêt émergent. Cet édulcorant, non biodégradable, se retrouve dans les sources d’eau potable suite à la consommation et à l’excrétion de ce produit par l’humain. Il est acheminé dans l’environnement via les rejets d’eaux usées traitées ou non traitées dans les milieux récepteurs. Ce contaminant a été quantifié à l’eau brute de cinq UPEP à des concentrations moyennes variant de 0,08 ± 0,04 µg/L à 0,14 ± 0,02 µg/L. De plus, l’efficacité des usines à retirer le contaminant de l’eau a aussi été abordée dans cette étude. Dépendamment des procédés de traitement employés, l’efficacité des UPEP à retirer l’ACE a varié entre 21% et 91%. Selon les résultats, la désinfection à l’ozone et au chlore sont les plus efficaces pour retirer l’ACE de l’eau.

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez la femme dans le monde, mais aussi chez la femme canadienne. La mammographie est la méthode utilisée par certains programmes pour détecter un cancer à son stade précoce. Dans le Programme Québécois de Dépistage du Cancer du Sein (PQDCS), cette technique est utilisée chez les femmes de 50 à 69 ans afin de réduire d'au moins 25 % leur mortalité due au cancer du sein. Dans le cadre du PQDCS, la sensibilité et la spécificité du dépistage par mammographie sont utilisées pour évaluer la performance du programme. Le but ultime de cette étude est d'une part d'évaluer l'effet de certaines caractéristiques personnelles de la femme (densité mammaire, traitement hormonal substitutif (THS), indice de masse corporelle (IMC)) sur la sensibilité et la spécificité du dépistage et d'autre part de déterminer si la densité mammaire peut expliquer l'effet du THS puis de l'IMC sur la sensibilité et la spécificité ou si ces deux facteurs (THS et IMC) ont un effet sur la sensibilité et la spécificité indépendamment de la densité mammaire. L'étude est basée sur une cohorte de 592 332 femmes âgées de 50 à 69 ans vues dans le cadre du PQDCS entre le 1er janvier 2000 et le 31 décembre 2005. Un total de 1 084 580 mammographies a été réalisé, parmi lesquelles, après un suivi de deux ans, 8 178 cancers du sein ont été observés. La régression de poisson avec estimateur robuste de la variance a été utilisée pour l'analyse. Les résultats de notre étude ont montré une sensibilité globale à deux ans de 69,6 % et une spécificité de 90,5 % dans le PQDCS. Une association statistiquement significative a été trouvée entre la sensibilité, le taux de faux positifs (1-spécificité) et une forte densité mammaire (rapport de sensibilité (RSe) = 0,73; IC 95 % : 0,67-079; p <0,0001); et rapport de faux positifs ((RFp) = 1,82; IC 95 % : 1,68-1,98; p < 0,0001; ) chez les femmes avec forte densité mammaire soit >75 % du sein avec densité comparées aux femmes avec densité faible soit densité <25%). La sensibilité était plus faible chez les utilisatrices actuelles de traitement hormonal substitutif (THS) (RSe = 0,94; IC 95 % : 0,91-0,97; p=0,0003) comparativement aux non utilisatrices. Après ajustement pour la densité mammaire, la force de l'association avec la sensibilité diminue substantiellement chez les utilisatrices actuelles de THS (RSe = 0,97; IC 95 % : 0,94-0,99; p = 0,03) comparativement aux non utilisatrices. Le taux de faux positifs est aussi associé à une utilisation actuelle de THS (RFp = 1,20; IC 95 % :1,17-1,24; p=<0,0001). Après inclusion de la densité mammaire, le risque des faux positifs diminue dans les différents groupes de THS (RFp chez les utilisatrices actuelles = 1,16; IC95 % : 1,12-1,19), mais l'association reste toujours statistiquement significative (p < 0,0001). Au fur et à mesure que l'IMC de la femme augmente, on assiste à une augmentation de la sensibilité (59,9; 66,2; 72,6; 73,1; 72,6 % respectivement pour IMC <20, 20-24, 25-29; 30-34; > 35 kg/m2). Après contrôle des facteurs potentiellement confondants excluant la densité mammaire, un IMC élevé (>35 kg/m2) est statistiquement associé à une forte sensibilité (RSe = 1,19; IC 95 % : 1,08-1,30; p=0,0002) comparativement aux femmes avec un IMC <20 kg/m2. Mais lorsqu'on inclut dans ce modèle la densité mammaire, la force de l'association avec l'IMC tend à diminuer considérablement et cet effet, chez ces femmes d'IMC >35 kg/m2, devient statistiquement non significatif (RSe = 1,06; IC 95 % : 0,98-1,16; p=0,1498). D'autre part, une diminution du taux de faux positifs a été observée pour chaque augmentation de l'IMC de la femme après ajustement des variables potentiellement confondantes excluant la densité mammaire. Lorsque la densité mammaire est incluse dans le modèle, on assiste à une inversion du risque de faux positifs. Les femmes avec extrême obésité (> 35 kg/m2) ont 25 % plus de risque de faux positifs comparativement aux femmes minces (RFp = 1,25; IC 95 % : 1,18-1,32; p<0,0001). Cette étude qu'une forte densité mammaire, une utilisation actuelle du THS et un IMC élevé sont statistiquement associés à la sensibilité et à la spécificité de la mammographie de dépistage du cancer du sein. La diminution considérable de la force des associations de la sensibilité avec le THS et l'IMC lorsqu'on ajuste pour la densité mammaire suggère que la majorité de l'effet du THS et de l'IMC sur la sensibilité est causé par la densité mammaire. Cependant, pour le THS, l'association avec la sensibilité et la spécificité reste significative chez les femmes utilisatrices actuelles de THS avec ou sans ajustement de la densité suggérant que le THS pourrait affecter la sensibilité et la spécificité par d'autres voies que celle impliquant la densité mammaire. Le risque de faux positifs est également associé à l'IMC avec ajustement de la densité dans le modèle multivarié suggérant que cette association implique aussi d'autres mécanismes qui vont au-delà de la densité mammaire.