L’utilisation de greffon costal en chirurgie reconstructrice est connue et utilisée depuis longtemps et notamment en chirurgie maxillo-faciale. La greffe de cartilage costal fait partie de l’arsenal thérapeutique pour le service de Traumatologie, Orthopédie, Chirurgie Plastique et Reconstructrice du CHU de Besançon. Proposée initialement dans le traitement chirurgical de la rhizarthrose, les opérateurs de ce service, se sont progressivement appropriés cette technique et l’on utilisée pour d’autres indications traumatiques ou dégénératives pour réaliser une restauration cartilagineuse. Ainsi depuis 15 ans, en dehors de son utilisation en routine pour la rhizarthrose, ce greffon a été proposé dans l’arthrose péri-scaphoïdienne ou radio-carpienne mais aussi pour quelques cas de reconstruction post-traumatiques d’articulations digitales, de cals vicieux de radius, dans la maladie de kienböck avancée ou lors d’une perte de substance ostéo-cartilagineuse d’une tête humérale. Dans un premier temps, ce travail rapporte les différentes indications thérapeutiques et résultats cliniques de cette technique originale qui ont fait l’objet de publications scientifiques et notamment dans l’arthrose radio-scaphoïdienne débutante et dans un cas de reconstruction de tête humérale.Cette technique chirurgicale impose pour le prélévement du greffon ostéo-chondral costal, l’abord du thorax au niveau de la 8e côte en général. Les complications pleuro-pulmonaires sont très rares. La technique de prélèvement est simple mais doit être « démystifiée ». Dans ce but, le deuxième temps de ce travail propose de donner les repères topographiques et anatomiques nécessaires au prélèvement de ce greffon. Une étude anatomique complétée par une étude en radio imagerie a permis de situer la 8e jonction ostéo chondrale costale entre les processus épineux de la 11e vertèbre thoracique et la première vertèbre lombaire mais le plus souvent au niveau du processus épineux de la 12e vertèbre thoracique et au 2/3 de l’hémi périmètre thoraco-abdominal en partant du sillon médian du dos, quel que soit la morphologie thoracique, l’âge et le sexe du patient. Cette 8e jonction est de plus toujours située sous un seul muscle, le muscle oblique externe et protégée par un épais périchondre qui la protège des pédicules de l’espace inter costal, du fascia endo thoracique et de la plèvre pariétale.En chirurgie du membre thoracique, les implants de pyrocarbone utilisés dans l’arthrose radio carpienne et la rhizarthrose, avec les mêmes principes que les greffes ostéo chondrales costales, ne semblent pas donner pour le moment de résultats satisfaisants. Les cultures de chondrocytes autologues ou de cellules stromales mésenchymateuses avec des produits déjà commercialisés posent le problème de leur matrice qui doit à la fois contenir les cellules greffées, des facteurs de croissance et se substituer à la perte de substance cartilagineuse le temps de l’intégration. Enfin, au vue des résultats intéressants apportés par cette technique de greffe ostéo chondrale costale en chirurgie orthopédique du membre thoracique, il est envisagé d’éventuelles greffes ostéo cartilagineuses pour restaurer des pertes de substances cartilagineuse au membre pelvien que ce soit en situation d’urgence ou pour des situations dégénératives comme l’ostéo chondrite disséquante de genou ou au niveau de la cheville. Des tests biomécaniques doivent être réalisés pour vérifier la capacité du greffon ostéo chondral costal à supporter une mise en charge sur une articulation portante. / The use of costal graft in reconstructive surgery is known and used for a long time in maxillo-facial surgery. It is the same practice for the service of traumatologic, orthopédic, plastic and reconstructive surgery of the university hospital of Besançon. Firstly proposed in the surgical treatment of trapezo-metacarpal osteoarthritis, the operators of this service gradually appropriated this technique and used it for other traumatic or degenerative indications to restore a cartilage defect. Thus, since 15 years, this surgical technique has been proposed in trapezo-metacarpal osteoarthritis, peri-scaphoid or radio-carpal osteoarthritis, for some cases of post-traumatic fingers joint reconstruction, for malunion of distal radius, for advanced Kienbock disease and defect of osteo-cartilaginous substance of a humeral head. In a first time, this work reports the different therapeutic indications and clinical results of this original technique which have been the subject of scientific publications, especially in radio-scaphoid osteoarthritis and in a case of humeral head reconstruction.To obtain the osteo-chondral costal graft, this technique needs the surgical approach of the thorax and generally of the 8e rib. Pleuro-pulmonary complications are very uncommun. This surgical technique is simple but must be "demystified". Therefore, the second phase of this work proposes giving topographical and anatomical landmark necessary to obtain this graft. An anatomical study supplemented by a radio imaging study helped to situate the 8e osteo-chondral rib junction between the epineus process of the 11e thoracic vertebra and the first lumbar vertebra but more often at the 12e thoracic vertebra. In the thoraco-abdominal hemi perimeter, this junction was locate at the 2/3 starting from the median furrow of the back, whatever the thoracic morphology, age and sex of the patient. This 8e junction is more always located under the obliquus externus abdominis muscle and coated by a thick perichondrium which protects it from the inter costal pedicle, from the endo thoracic fascia and the parietal pleura. In surgery of upper limb, the pyrocarbon implants, used actually in radio carpal osteoarthritis and trapezo metacarpal osteoarthritis, with the same principles as the osteo chondral costal graft, do not appear to give satisfactory results. Autologous transplantation of chondrocytes or mesenchymal stromal cells cultures have problem of their matrix which must contain the grafted cells, growth factors and have to substitute for the cartilaginous defect. Finally, due to this interesting results brought by this costal osteo chondral grafting technique in orthopaedic surgery of the upper limb, we considered eventual cartilaginous transplants to restore articular defect to the lower member following a injury or a degenerative lesion such as dissecans osteo chondritis of knee or ankle. Biomechanical tests should be realised to verify the ability of the costal osteo chondral graft to support a load on a bearing joint.

Les micro-expressions sont des expressions faciales brèves et subtiles qui apparaissent et disparaissent en une fraction de seconde. Ce type d'expressions reflèterait "l'intention réelle" de l'être humain. Elles ont été étudiées pour mieux comprendre les communications non verbales et dans un contexte médicale lorsqu'il devient presque impossible d'engager une conversation ou d'essayer de traduire les émotions du visage ou le langage corporel d'un patient. Cependant, détecter et reconnaître les micro-expressions est une tâche difficile pour l'homme. Il peut donc être pertinent de développer des systèmes d'aide à la communication exploitant les micro-expressions. De nombreux travaux ont été réalisés dans les domaines de l'informatique affective et de la vision par ordinateur pour analyser les micro-expressions, mais une grande majorité de ces méthodes repose essentiellement sur des méthodes de vision par ordinateur classiques telles que les motifs binaires locaux, les histogrammes de gradients orientés et le flux optique. Étant donné que ce domaine de recherche est relativement nouveau, d'autres pistes restent à explorer. Dans cette thèse, nous présentons une nouvelle méthodologie pour l'analyse des petits mouvements (que nous appellerons par la suite mouvements subtils) et des micro-expressions. Nous proposons d'utiliser la pyramide de Riesz, une approximation multi-échelle et directionnelle de la transformation de Riesz qui a été utilisée pour l'amplification du mouvement dans les vidéos à l'aide de l'estimation de la phase 2D locale. Pour l'étape générale d'analyse de mouvements subtils, nous transformons une séquence d'images avec la pyramide de Riesz, extrayons et filtrons les variations de phase de l'image. Ces variations de phase sont en lien avec le mouvement. De plus, nous isolons les régions d'intérêt où des mouvements subtils pourraient avoir lieu en masquant les zones de bruit à l'aide de l'amplitude locale. La séquence d'image est transformée en un signal ID utilisé pour l'analyse temporelle et la détection de mouvement subtils. Nous avons créé notre propre base de données de séquences de mouvements subtils pour tester notre méthode. Pour l'étape de détection de micro-expressions, nous adaptons la méthode précédente au traitement de certaines régions d'intérêt du visage. Nous développons également une méthode heuristique pour détecter les micro-événements faciaux qui sépare les micro-expressions réelles des clignotements et des mouvements subtils des yeux. Pour la classification des micro-expressions, nous exploitons l'invariance, sur de courtes durées, de l'orientation dominante issue de la transformation de Riesz afin de moyenner la séquence d'une micro-expression en une paire d'images. A partir de ces images, nous définissons le descripteur MORF (Mean Oriented Riesz Feature) constitué d'histogrammes d'orientation. Les performances de nos méthodes sont évaluées à l'aide de deux bases de données de micro-expressions spontanées. / Micro-expressions are brief and subtle facial expressions that go on and off the face in a fraction of a second. This kind of facial expressions usually occurs in high stake situations and is considered to reflect a humans real intent. They have been studied to better understand non-verbal communications and in medical applications where is almost impossible to engage in a conversation or try to read the facial emotions or body language of a patient. There has been some interest works in micro-expression analysis, however, a great majority of these methods are based on classically established computer vision methods such as local binary patterns, histogram of gradients and optical flow. Considering the fact that this area of research is relatively new, much contributions remains to be made. ln this thesis, we present a novel methodology for subtle motion and micro-expression analysis. We propose to use the Riesz pyramid, a multi-scale steerable Hilbert transformer which has been used for 2-D phase representation and video amplification, as the basis for our methodology. For the general subtle motion analysis step, we transform an image sequence with the Riesz pyramid, extract and lifter the image phase variations as proxies for motion. Furthermore, we isolate regions of intcrcst where subtle motion might take place and mask noisy areas by thresholding the local amplitude. The total sequence is transformed into a ID signal which is used fo temporal analysis and subtle motion spotting. We create our own database of subtle motion sequences to test our method. For the micro-expression spotting step, we adapt the previous method to process some facial regions of interest. We also develop a heuristic method to detect facial micro-events that separates real micro-expressions from eye blinkings and subtle eye movements. For the micro-expression classification step, we exploit the dominant orientation constancy fom the Riesz transform to average the micro-expression sequence into an image pair. Based on that, we introduce the Mean Oriented Riesz Feature descriptor. The accuracy of our methods are tested in Iwo spontaneous micro-expressions databases. Furthermore, wc analyse the parameter variations and their effect in our results.

Les employés d’un organisme utilisent souvent un schéma de classification personnel pour organiser les documents électroniques qui sont sous leur contrôle direct, ce qui suggère la difficulté pour d’autres employés de repérer ces documents et la perte possible de documentation pour l’organisme. Aucune étude empirique n’a été menée à ce jour afin de vérifier dans quelle mesure les schémas de classification personnels permettent, ou même facilitent, le repérage des documents électroniques par des tiers, dans le cadre d’un travail collaboratif par exemple, ou lorsqu’il s’agit de reconstituer un dossier. Le premier objectif de notre recherche était de décrire les caractéristiques de schémas de classification personnels utilisés pour organiser et classer des documents administratifs électroniques. Le deuxième objectif consistait à vérifier, dans un environnement contrôlé, les différences sur le plan de l’efficacité du repérage de documents électroniques qui sont fonction du schéma de classification utilisé. Nous voulions vérifier s’il était possible de repérer un document avec la même efficacité, quel que soit le schéma de classification utilisé pour ce faire. Une collecte de données en deux étapes fut réalisée pour atteindre ces objectifs. Nous avons d’abord identifié les caractéristiques structurelles, logiques et sémantiques de 21 schémas de classification utilisés par des employés de l’Université de Montréal pour organiser et classer les documents électroniques qui sont sous leur contrôle direct. Par la suite, nous avons comparé, à partir d'une expérimentation contrôlée, la capacité d’un groupe de 70 répondants à repérer des documents électroniques à l’aide de cinq schémas de classification ayant des caractéristiques structurelles, logiques et sémantiques variées. Trois variables ont été utilisées pour mesurer l’efficacité du repérage : la proportion de documents repérés, le temps moyen requis (en secondes) pour repérer les documents et la proportion de documents repérés dès le premier essai. Les résultats révèlent plusieurs caractéristiques structurelles, logiques et sémantiques communes à une majorité de schémas de classification personnels : macro-structure étendue, structure peu profonde, complexe et déséquilibrée, regroupement par thème, ordre alphabétique des classes, etc. Les résultats des tests d’analyse de la variance révèlent des différences significatives sur le plan de l’efficacité du repérage de documents électroniques qui sont fonction des caractéristiques structurelles, logiques et sémantiques du schéma de classification utilisé. Un schéma de classification caractérisé par une macro-structure peu étendue et une logique basée partiellement sur une division par classes d’activités augmente la probabilité de repérer plus rapidement les documents. Au plan sémantique, une dénomination explicite des classes (par exemple, par utilisation de définitions ou en évitant acronymes et abréviations) augmente la probabilité de succès au repérage. Enfin, un schéma de classification caractérisé par une macro-structure peu étendue, une logique basée partiellement sur une division par classes d’activités et une sémantique qui utilise peu d’abréviations augmente la probabilité de repérer les documents dès le premier essai. / The employees of an organization often use a personal classification scheme to organize electronic documents residing on their own workstations. As this may make it hard for other employees to retrieve these documents, there is a risk for the organization of losing track of needed documentation. To this day, no empirical study has been conducted to verify whether personal classification schemes allow, or even facilitate the retrieval of documents created and classed by someone else, in collaborative work, for example, or when it becomes necessary to reconstruct a “dossier”. The first objective of our research was to describe the characteristics of personal classification schemes used to organize and classify administrative electronic documents. Our second objective was to verify, in a controlled environment, differences as to retrieval effectiveness which would be linked to the characteristics of classification schemes. More precisely, we wanted to verify if it was possible to find a document with the same effectiveness, whatever the classification scheme used. Two types of data collection were necessary to reach those objectives. We first identified the structural, logical and semantic characteristics of 21 classification schemes used by Université de Montréal employees to organize and classify electronic documents residing on their own workstations. We then compared, in a controlled experimentation, the capacity of 70 participants to find electronic documents with the help of five classification schemes exhibiting variations in their structural, logical and semantic characteristics. Three variables were used to measure retrieval effectiveness : the number of documents found, the average time needed (in seconds) to locate the documents and the number of documents found on the first try. Results revealed many structural, logical and semantic characteristics common to a majority of personal classification schemes : extended macro-structures, shallow, complex and unbalanced structures, thematic grouping, alphabetical order of classes, etc. An analysis of variance revealed significant differences as to retrieval effectiveness that are related to the structural, logical and semantic characteristics of the classification scheme. A classification scheme characterized by a narrow macro-structure and a logic based on classes of activities increases the probability of finding documents more rapidly. On the semantic level, more explicit denominations of classes (for example, by using definitions or avoiding acronyms and abbreviations) increases the probability of success in finding documents. Finally, a classification scheme characterized by a narrow macro-structure, a logic based on classes of activities, and a semantic that uses few abbreviations minimizes the risk of error and failure in retrieval.

Les filtres de recherche bibliographique optimisés visent à faciliter le repérage de l’information dans les bases de données bibliographiques qui sont presque toujours la source la plus abondante d’évidences scientifiques. Ils contribuent à soutenir la prise de décisions basée sur les évidences. La majorité des filtres disponibles dans la littérature sont des filtres méthodologiques. Mais pour donner tout leur potentiel, ils doivent être combinés à des filtres permettant de repérer les études couvrant un sujet particulier. Dans le champ de la sécurité des patients, il a été démontré qu’un repérage déficient de l’information peut avoir des conséquences tragiques. Des filtres de recherche optimisés couvrant le champ pourraient s’avérer très utiles. La présente étude a pour but de proposer des filtres de recherche bibliographique optimisés pour le champ de la sécurité des patients, d’évaluer leur validité, et de proposer un guide pour l’élaboration de filtres de recherche. Nous proposons des filtres optimisés permettant de repérer des articles portant sur la sécurité des patients dans les organisations de santé dans les bases de données Medline, Embase et CINAHL. Ces filtres réalisent de très bonnes performances et sont spécialement construits pour les articles dont le contenu est lié de façon explicite au champ de la sécurité des patients par leurs auteurs. La mesure dans laquelle on peut généraliser leur utilisation à d’autres contextes est liée à la définition des frontières du champ de la sécurité des patients. / Optimized bibliographic search filters are designed to facilitate information retrieval in bibliographic databases, which are almost always the most abundant source of scientific evidence. The purpose of such filters is to support evidence-based decision making. Many of the filters available in the literature are methodological search filters. To reach their full potential they need to be combined with subject filters that identify studies covering a particular topic. In the field of patient safety, it has been demonstrated that deficiencies in the information retrieval process can lead to tragic consequences. Optimized bibliographic search filters covering the field could thus be very useful. This study is intended to provide subject bibliographic search filters optimized for the field of patient safety, assess their validity, and offer a guide for developing optimized bibliographic search filters. We propose high-performing bibliographic search filters to retrieve papers dealing with patient safety in health care organizations, that have been explicitly defined as relevant to the patient safety field by their authors, in Medline, Embase and CINAHL. The main generalization issue lies in defining the boundaries of the patient safety field.

Les outils et méthodes d’analyse d’images de documents (DIA) donnent aujourd’hui la possibilité de faire des recherches par mots-clés dans des bases d’images de documents alors même qu’aucune transcription n’est disponible. Dans ce contexte, beaucoup de travaux ont déjà été réalisés sur les OCR ainsi que sur des systèmes de repérage de mots (spotting) dédiés à des documents textuels avec une mise en page simple. En revanche, très peu d’approches ont été étudiées pour faire de la recherche dans des documents contenant du texte multi-orienté et multi-échelle, comme dans les documents graphiques. Par exemple, les images de cartes géographiques peuvent contenir des symboles, des graphiques et du texte ayant des orientations et des tailles différentes. Dans ces documents, les caractères peuvent aussi être connectés entre eux ou bien à des éléments graphiques. Par conséquent, le repérage de mots dans ces documents se révèle être une tâche difficile. Dans cette thèse nous proposons un ensemble d’outils et méthodes dédiés au repérage de mots écrits en caractères bengali ou anglais (script Roman) dans des images de documents géographiques. L’approche proposée repose sur plusieurs originalités. / Word spotting in graphical documents is a very challenging task. To address such scenarios this thesis deals with developing a word spotting system dedicated to geographical documents with Bangla and English (Roman) scripts. In the proposed system, at first, text-graphics layers are separated using filtering, clustering and self-reinforcement through classifier. Additionally, instead of using binary decision we have used probabilistic measurement to represent the text components. Subsequently, in the text layer, character segmentation approach is applied using water-reservoir based method to extract individual character from the document. Then recognition of these isolated characters is done using rotation invariant feature, coupled with SVM classifier. Well recognized characters are then grouped based on their sizes. Initial spotting is started to find a query word among those groups of characters. In case if the system could spot a word partially due to any noise, SIFT is applied to identify missing portion of that partial spotting. Experimental results on Roman and Bangla scripts document images show that the method is feasible to spot a location in text labeled graphical documents. Experiments are done on an annotated dataset which was developed for this work. We have made this annotated dataset available publicly for other researchers.

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