L'asthme est un problème de Santé publique au niveau mondial. Il touche environ 10% des enfants et des adultes en France, avec des conséquences socio-économiques importantes. L'asthme est une maladie respiratoire chronique obstructive complexe, caractérisée par une hétérogénéité phénotypique et une expression clinique variable au cours du temps. Les essais contrôlés randomisés restent la référence pour évaluer l'efficacité et la sécurité des médicaments. Néanmoins, les études pharmaco-épidémiologiques, nécessaires pour compléter les résultats des essais contrôlés randomisés, restent encore limitées dans l'asthme. Cette thèse en pharmaco-épidémiologie, s'appuyant sur deux cohortes françaises complémentaires, avait pour objectif d’améliorer la compréhension de la qualité de la prise en charge thérapeutique de l'asthme en population. Les objectifs spécifiques étaient d'étudier: 1) les bénéfices à long terme des corticoïdes inhalés dans l'asthme, 2) le ratio « traitements de fond/traitements des pathologies respiratoires obstructives », défini à partir des données médico-administratives, et ses fluctuations au cours du temps chez les sujets âgés, et 3) la polymédication dans l'asthme du sujet âgé.L'efficacité à court terme des corticoïdes inhalés a largement été démontrée mais leurs bénéfices à long terme ont rarement été étudiés. Nous avons estimé les effets à long terme des corticoïdes inhalés sur 245 adultes asthmatiques participant à l'étude EGEA. L'application d'une méthode par score de propension pour prendre en compte le biais d'indication n’a pas permis de mettre en évidence un bénéfice à long terme des corticoïdes inhalés utilisés au long cours sur la santé respiratoire. Un bénéfice potentiel de l’exposition aux corticoïdes inhalés au long cours a toutefois été observé sur l’évolution de la fonction respiratoire. Plusieurs indicateurs de qualité de prise en charge de l’asthme, basés principalement sur des bases de données administratives américaines, ont été proposés dans l'enfance et à l'âge adulte. Cependant, la pertinence de tels indicateurs n'a pas été spécifiquement étudiée dans des populations plus âgées et leurs fluctuations au cours du temps n'ont jamais été caractérisées. Notre étude menée auprès de 4328 femmes asthmatiques âgées de l'étude Asthma-E3N a montré que le ratio « traitements de fond/traitements des pathologies respiratoires obstructives », défini à partir des bases de données médico-administratives, est un indicateur pertinent pour identifier les sujets âgés à risque de mauvais contrôle de la maladie. De plus, l’étude de la variation à long terme du ratio a permis d’identifier des groupes de femmes asthmatiques présentant un risque élevé d’asthme non contrôlé à terme. La population âgée souffre fréquemment de multimorbidité, conduisant à la polymédication et potentiellement à une réponse altérée au traitement. L’impact des comorbidités et de leurs traitements reste inconnu. Nous avons appliqué une méthode intégrative à partir des bases de données de remboursements des médicaments chez les femmes asthmatiques de l'étude Asthma-E3N. Le « Pharmacome » a confirmé la polymédication dans cette population et a mis en évidence les liens entre les médicaments. En appliquant une méthode de classification sur les classes thérapeutiques des médicaments utilisés, nous avons identifié trois profils de femmes asthmatiques présentant un niveau de risque différent de mauvais contrôle de la maladie.En conclusion, les données médico-administratives représentent une source pertinente pour identifier les patients à haut risque de mauvais pronostic d’asthme au niveau populationnel. Notre travail en pharmaco-épidémiologie apporte une nouvelle approche sur l’évaluation de la prise en charge thérapeutique de l’asthme et sur l’interrelation entre les médicaments de l’asthme et les autres médicaments, proxies de comorbidités. Nos résultats sont d’une importance particulière, en raison du fardeau mondial de l’asthme........ / : Asthma is a worldwide non-communicable disease affecting around 10% of children and adults in France, with substantial socio-economic impacts. This is a complex chronic respiratory disease characterized by phenotypic heterogeneity and fluctuations of clinical expression over time. Randomized controlled trials (RCT) remain the gold standard to assess medication efficacy and safety. Nevertheless, pharmacoepidemiological studies have a helpful design to complement RCT findings, but are still limited in asthma. This thesis in pharmacoepidemiology, relying on two complementary French cohorts, aimed to add information on the assessment of the quality of asthma therapeutic management in real life. Specific aims were to investigate: i) the long-term benefits of inhaled corticosteroids in asthma, ii) the controller-to-total asthma medication ratio and its fluctuations over time in the elderly, and iii) the polymedication in elderly asthma.The short-term efficacy of inhaled corticosteroids on asthma has been largely established, but their long-term benefits have rarely been assessed. We estimated the long-term effects of inhaled corticosteroids on 245 adults with persistent asthma who participated to the EGEA study. Applying a propensity score method to take into account the indication bias did not offer evidence of a statistical significant long-term benefit of ICS used regularly or continuously over twelve years on respiratory health. However, a trend for benefits of long-term ICS exposure was observed on lung function evolution. Asthma therapeutic management in the elderly relies on studies performed in younger populations, postulating that its efficacy is similar in this specific population. Some quality of care markers, mainly based on US drug administrative databases, have been proposed in childhood and adulthood with asthma. However, the relevance of such asthma medication ratios has been poorly addressed in older populations, and its fluctuations over time have never been characterized. Our study, conducted among 4,328 elderly women with ever asthma from the Asthma-E3N study and using drug administrative databases, showed that the controller-to-total asthma medication ratio is also relevant in the elderly and identified specific patterns of fluctuations of the ratio significantly associated with the subsequent risk for poor asthma-related outcomes. The elderly population frequently suffers from multimorbidity, leading to polymedication and potential altered response to treatment. To which extent asthma-related comorbidities and their treatments impact on asthma phenotypes and medications remains unknown. Therefore, we applied an integrative method on a drug administrative database to characterize the medication network in elderly women with asthma from the Asthma-E3N study. The medication network (“Pharmacome”) in elderly asthma confirmed the complexity of therapeutic management in this population and highlighted links between medications. Applying a clustering method on drug use among participants with asthma, we identified three clusters of individuals characterized by their profiles of treatment use, which showed different risk levels for subsequent poor asthma characteristics (uncontrolled asthma, asthma attacks/exacerbations, impaired health-related quality of life).In conclusion, our findings are both of public health and clinical interests. Claims data are relevant to identify patients at high risk for poor asthma prognosis at the population level. Our work in pharmacoepidemiology, relying on health administrative databases, provides new insights into the assessment of asthma therapeutic management and the inter-relationship between asthma medications and medications for comorbid conditions......

Le travail présenté s'intéresse à la problématique générale de la mise en oeuvre de mains robotiques à haut niveau de dextérité. Dans ce contexte, nous nous intéressons à la synthèse de prise d'objets en prenant en compte les contraintes propres à la tâche de manipulation visée. La manière dont l'objet est saisi a une importance capitale sur le bon déroulement d'une tâche.Le développement d'algorithmes capables de générer automatiquement des prises optimales implique avant tout la nécessité de définir la notion de prise optimale au regard de la tâche cible. Pour répondre à ce problème, la communauté scientifique propose dans la littérature de nombreux critères de qualité et continue à en développer de nouveaux. Dans cette thèse, nous présentons une extension des travaux proposés avec une étude approfondie de ces critères dans le cadre de la manipulation dextre. Ces critères sont évalués avec une main robotique entièrement actionnée à quatre doigts et seize articulations.Nous quantifions l'efficacité de ces critères dans le cadre de la réalisation de tâches de manipulation fine avec trois types d'objets spécifiques. Deux groupes de critères sont étudiés : d'une part des critères s'appuyant uniquement sur la position des points de contact, et, d'autre part, des critères prenant en compte la cinématique du préhenseur. Cette étude nous a permis de sélectionner un ensemble de critères pertinents pour résoudre le problème de synthèse de prise que nous avons mis en oeuvre dans un processus basé sur une approche évolutionnaire. Cette approche a été validée dans l'environnement de simulation OpenRAVE, puis expérimentalement avec la nouvelle main RoBioSS. / The work presented in this thesis concerns object grasping with dexterous robotic hands. In this work, we are going to focus on the grasp synthesis problem by taking into account the in-hand manipulation task. The initial grasp has a capital role for the successful completion of a given task.In order to develop algorithms which are able to generate automatically correct grasps for a manipulation task, we need to define suitable grasp quality metrics to assess the validity of a grasp. Throughout the years, a large variety of quality measures have been proposed in the literature and researchers keep on developing new ones. However those quality measures are generally developed for simple grippers and for grasping tasks. In this thesis, we will extend the study of selected interesting grasp quality measures for in-hand manipulation tasks. These quality measures will be evaluated on a four finger robotic hand with sixteen fully actuated degrees of freedom.We will assess the chosen quality measures for in-hand manipulation tasks with three different carefully selected type of objects. The quality metrics are classified in two groups, first one focuses exclusively on the location of contact points and the second one considers the kinematics of the robotic hand. The review of these quality measures led us to select the ones meaningful for solving the grasp synthesis problem for in-hand manipulation. The grasping pipeline implemented to generate the correct grasps is based on an evolutionary approach using a mix of the selected quality measures. The proposed approach was tested in the OpenRAVE robotic simulator and also validated experimentally with the new RoBioSS hand.

Améliorer la qualité de la prise en charge des personnes âgées vivant en EHPAD est un impératif. L'influence des caractéristiques organisationnelles des EHPAD sur la qualité de la prise en charge des résidents est mal connue. Nos travaux de recherche ont porté sur trois objectifs : 1) Rechercher les facteurs organisationnels en EHPAD qui ont un impact sur les prescriptions potentiellement inappropriées de neuroleptiques, ces médicaments faisant l'objet d'une attention particulière chez les personnes âgées en EHPAD ; 2) Déterminer la valeur ajoutée de l'intervention d'un gériatre au sein d'EHPAD pendant 18 mois par rapport à la restitution simple d'un audit qualité, sur les prescriptions potentiellement inappropriées de neuroleptiques ; 3) Proposer des actions concrètes d'amélioration de la prise en charge globale des résidents d'EHPAD concernant notamment les transferts inappropriées des résidents d'EHPAD vers les urgences, et la prévention du déclin fonctionnel des résidents. Pour répondre aux deux premiers objectifs, nous avons utilisé les données de l'étude IQUARE (Impact d'une démarche QUAlité sur l'évolution des pratiques et le déclin fonctionnel des Résidents en EHPAD) un essai multicentrique comparatif ayant pour objectif d'évaluer l'impact d'une intervention globale d'éducation gériatrique pour le personnel d'EHPAD sur des indicateurs de qualité. Pour le troisième objectif, nous proposons d'une part la structuration d'un hôpital de jour ayant pour vocation de ne recevoir que des résidents d'EHPAD avec la possibilité de les prendre en charge dans des délais courts afin de limiter les transferts inappropriés des résidents d'EHPAD vers les urgences. D'autre part, nous avons participé à une task force d'experts composée de médecins gériatres cliniciens et chercheurs dont l'objectif était de proposer des actions de prévention du déclin fonctionnel des résidents d'EHPAD. Sur les 6275 résidents inclus dans IQUARE, 1532 (24.4%) avaient au moins une prescription de neuroleptique parmi lesquels 1019 (66.5%) étaient potentiellement inappropriées. Nous avons montré que les résidents d'EHPAD dans lesquels intervenait un nombre important de médecins généralistes différents (plus de 30 pour 100 lits), étaient plus à risque de recevoir une prescription inappropriée de neuroleptiques que ceux vivant dans des EHPAD avec moins de 10 médecins généralistes pour 100 lits. Dans cette même étude IQUARE, nous n'avons pas mis en évidence d'effet positif de l'intervention d'un gériatre au sein d'EHPAD pendant 18 mois par rapport à la restitution simple d'un audit qualité, sur la réduction des prescriptions inappropriées de neuroleptiques 18 mois plus tard. [...] / Improving the quality of care for nursing home residents is a real concern. A better understanding of the factors determining a good quality of care in nursing homes (NH) is necessary. This thesis deals with three aims: 1) Determining whether facility characteristics - and in particular the number of attending general practitioners (GPs) in NH - are associated with inappropriate neuroleptic prescribing ; 2) Studying the effect of a quality assurance approach in a NH, with or without the intervention of a geriatrician, on potentially inappropriate neuroleptics prescription at 18 months (T18); 3) Offering practical actions improving medical care in NH in order to reduce potentially avoidable transfers to emergency rooms and to prevent disability and functional decline for NH residents. To meet the two first objectives, we used the data from the Impact of a QUAlity exercise study on the change in practices and the functional decline of Residents in EHPAD (IQUARE), a comparative multicenter trial aiming at assessing the impact of a global education intervention for NH staff based on quality indicators. As for the third objective, on the one hand, we implemented a new day hospital characterized by its being exclusively dedicated to NH residents and its ability to provide patient care within a short period of time. On the other hand, we took part in a Task Force discussion of experts in NH care and research, to implement strategies to prevent or to slow disability and functional decline for NH residents.Among the 6275 residents included in IQUARE study, 1532 (24.4%) had at least one prescription for a neuroleptic drug. Compared with nursing homes with <10 GPs/100 beds, nursing homes with more than 30 GPs/100 beds were exposed to a greater risk of potentially inappropriate neuroleptic prescribing. We have not shown the added benefit of geriatrician intervention in a global effort to decrease potentially inappropriate neuroleptic prescribing. This result can be explained by the strong impact of the quality assurance audit restoration at each NH with a 20% decrease of the potentially inappropriate neuroleptic prescribing for the two study groups. Over this thesis, we have opened a responsive day hospital dedicated to NH residents. This day hospital could be a practical response to the problem of inappropriate and avoidable transfers of NH residents to emergency rooms. Improving the quality of care for nursing home residents also means preventing and/or slowing the functional decline of residents. A Task Force of experts emphasized the need for cultural change to incorporate physical activity for nursing home residents and implement multidomain interventions to delay disability. To conclude, this work has identified factors having an influence on potentially inappropriate care and suggests simple areas to improve the quality of care.

Les travaux de cette thèse portent sur la saisie et la manipulation dextre et ont pour dénominateur commun la robustesse vis-à-vis d'un environnement incertain (méconnaissance de la géométrie de l'objet ou du préhenseur, initialisation imparfaite du système, etc). La mesure de qualité de prise permet d'évaluer la stabilité d'une saisie. Nos travaux proposent une nouvelle mesure de qualité de prise, dont le principe reste dans la continuité des méthodes les plus connues qui consistent à déterminer l'espace des torseurs dynamiques applicables sur l'objet par le préhenseur. Notre mesure cherche à déterminer cet espace quelle que soit l'incertitude qui affecte le système préhenseur/objet. On appelle cet ensemble le Reachable Wrench Space under Uncertainties (RWSU). Deux algorithmes sont proposés afin de déterminer un majorant et un minorant du RWSU. La deuxième contribution concerne l'application d'algorithmes de commande robuste aux incertitudes de modèle pour la manipulation dextre. La première méthode de commande que nous proposons est un retour d'état, permettant de répondre à la consigne de manipulation, auquel on ajoute une action dynamique, permettant de répondre aux contraintes de saisie. Le retour d'état est synthétisé suivant un problème d'optimisation avec contraintes LMI. Les contraintes LMI permettent de définir la réponse dynamique du système bouclé, et d'assurer la robustesse aux incertitudes de modèle. Une seconde méthode de commande est proposée afin d'améliorer les performances de suivi de trajectoire pour ce système MIMO en découplant le mouvement à suivre des mouvements perturbateurs résultant des couplages dynamiques entre les axes. / This thesis deals with grasping and dexterous manipulation with multifingered hands, with the robustness to uncertain environments as a common denominator.The first contribution of the present work is a new measure of the grasp quality, which is used to evaluate the stability of a grasp. In the footsteps of the most known methods which consist in determining the reachable wrench space, our measure aims to evaluate this space whatever the uncertainty which affects the gripper/object system. This new space is called Reachable Wrench Space under Uncertainty (RWSU). Two algorithms are proposed to find respectively an upper and a lower bound of the RWSU.The second contribution concerns the application of robust control algorithms for dexterous manipulation. The first control method is composed of as a state-space feedback, which enables a manipulation task, and of an additional dynamic action, allowing to respect the grasp constraints. The state-space feedback is designed for a robust regional pole placement by the resolution of an optimization problem under LMI constraints. The LMI constraints define the dynamic response of the system in closed loop, and ensure the robustness with respect to model uncertainties. A second control method, based on eigenstructure assignment, is proposed to improve the trajectory tracking for the MIMO system. The eigenstructure assignment decouples the movement of the task from the disturbing movements resulting from the dynamic coupling between the axes.