**Introduction** : Plusieurs approches ont été développées pour impliquer les patients et le public dans le processus de prise de décision de l'évaluation des technologies en santé (HTA, health technology assessment en anglais). Cependant, obtenir une participation optimale des patients et du public dans les activités de HTA représente un défi requérant une recherche de nouvelles solutions. La méthode des choix discrets (DCE, Discrete Choice Experiment en anglais) est une approche qui mesure quantitativement les préférences pour les attributs d'une intervention, prédéfinis par la population cible de l'intervention. L'intérêt d'utiliser le même instrument pour mesurer les préférences de deux populations cibles-clés, les patients et les décideurs, à l'égard d'une intervention, n'a jamais été exploré. **Objectif de la thèse** : L'objectif principal de cette thèse était d'évaluer la faisabilité de l'élaboration et de l'administration d'un instrument DCE commun aux bénéficiaires et aux décideurs politiques. En outre, elle visait à étudier la perception des décideurs quant à la valeur ajoutée de l'utilisation d'un tel instrument pour soutenir la participation des patients et du public dans les décisions liées à la fourniture de services de santé à la population. **Méthodologie :** Pour atteindre les objectifs, quatre études consécutives ont été menées en utilisant un cas traceur, soit l'ajout de tests à un programme de dépistage des anomalies fœtales. La première étude porte sur l'analyse systématique de la littérature. Cette étude a été réalisée pour explorer l'état de l'utilisation de l'approche DCE dans les études sur le dépistage prénatal d'anomalies chromosomiques fœtales. L'extraction des données a porté sur les attributs utilisés dans les études DCE sur des programmes de dépistage prénatal. La deuxième étude vise à élaborer un instrument DCE de mesure commun aux bénéficiaires et décideurs politiques. L'instrument vise à pouvoir mesurer des niveaux de préférence de la part des femmes enceintes et des décideurs politiques pour un nouveau test de dépistage. Une troisième étude a été réalisée à l'aide de l'instrument auprès d'un échantillon représentatif de femmes enceintes et de décideurs. Finalement, une étude qualitative a été menée pour évaluer les perceptions des décideurs des comités scientifiques d'une agence d'évaluation des technologies en santé, concernant la valeur ajoutée de l'approche DCE pour leurs processus décisionnels. **Résultats :** La recherche montre qu'il est possible d'élaborer et d'utiliser un instrument DCE unique qui peut être administré à la fois aux femmes enceintes et aux décideurs politiques, bien qu'une validation complète de l'instrument ait été entravée par le nombre limité de décideurs politiques dans la juridiction de santé où l'étude a été menée. L'administration de l'instrument DCE aux deux groupes cibles a révélé des disparités significatives dans la manière dont ces deux groupes évaluent les attributs d'une nouvelle intervention de dépistage prénatal. Enfin, l'étude qualitative suggère que l'intérêt principal d'un instrument DCE commun est qu'il peut servir d'outil de sensibilisation aux éventuels préjugés inconscients découlant des intérêts personnels et des perspectives disciplinaires des décideurs politiques. **Conclusion :** L'élaboration et l'administration d'un instrument DCE commun aux patients et aux décideurs politiques demandent beaucoup de temps et de ressources. Cela peut limiter l'utilisation d'un tel instrument dans les études sur les préférences en matière de santé auprès de différentes parties prenantes concernées par une nouvelle intervention. Toutefois, un instrument DCE commun peut contribuer à sensibiliser des décideurs aux préjugés inconscients qui peuvent les conduire à négliger le point de vue des patients. / **Introduction**: A variety of approaches have been developed to involve patients and the public in the decision-making process of health technology assessment (HTA), however, obtaining an optimal patient and public participation is challenged. A need for new solution to support more effective patient and public participation in HTA activities is therefore warranted. Discrete Choice Experiment (DCE) is an approach that quantitatively measures preferences for attributes of an intervention, predefined by the intervention's target population. The value of using the same instrument to measure preferences for an intervention felt by two key target populations, patients and policymakers, has never been explored. **Objective**: The main objective of this thesis was to evaluate the feasibility of developing and administering a common DCE instrument for both beneficiaries and policymakers. Additionally, it aimed to investigate the added value of using such an instrument to support the participation of patients and the public in decisions related to the delivery of healthcare services to the population. **Methodology**: To reach the objectives, four consecutive studies were carried out on a tracer case, the addition of tests to a fetal anomaly screening program. A systematic literature review was first conducted to explore the state of use of DCE in studies related to prenatal screening for fetal chromosomal anomalies. The review explored the attributes used in DCE studies on prenatal screening program. A common DCE instrument development study was then conducted. The instrument aimed at eliciting preference levels from both pregnant women and policymakers. A third study was carried out with the developed instrument among a representative sample of pregnant women and policymakers. Finally, a qualitative study was conducted to evaluate the perceptions of policymakers at HTA scientific committees regarding the added value of the DCE approach in their decision-making processes. **Results**: The research shows that it is feasible to develop and use a single DCE instrument that can be administered to both pregnant women and policymakers, although a full validation of the instrument was hampered by the limited pool of policymakers in the health jurisdiction where the study was conducted. The administration of the developed DCE instrument to both target groups revealed significant disparities in how these two groups assess attributes related to their preferences for the new prenatal screening intervention. Finally, the qualitative study suggests that the main interest for a common DCE instrument is that it can serve as a tool for raising awareness of potential unconscious biases stemming from policymakers' personal interests and disciplinary perspectives. **Conclusion**: Developing and administrating a common DCE instrument for patients and policymakers is time-consuming and resource intensive. This may limit the use of such an instrument in health preference studies of different stakeholder groups for a new intervention. However, a common DCE instrument can help raise awareness of unconscious biases that may lead to the neglect of patient perspectives in the value assessments of new health interventions by HTA agencies.

La chirurgie robotisée a été développée pour pallier les difficultés de la chirurgie laparoscopique. Le robot da Vinci (Intuitive Surgical) est largement répandu dans les hôpitaux nord-américains et européens pour la chirurgie abdominale. Basé sur de la téléopération, il améliore la dextérité et la précision des opérations en chirurgie mini-invasive. Cependant, des recommandations incomplètes et des défauts ergonomiques du système, pour positionner les bras du robot à la surface l’abdomen du patient avant l’opération, créent un des principaux problèmes de la chirurgie robotisée : des organes inatteignables ou des collisions entre les instruments pendant l’opération. L’objectif de ces travaux de recherche est de proposer une nouvelle méthode de placement des bras du robot basée sur une assistance opératoire numérique utilisant l’analyse d’images médicales du patient et la modélisation 3D de la surface de son abdomen afin de calculer des positions des bras optimales en fonction des caractéristiques du robot, de la position des organes et du type de chirurgie. / Robot-assisted surgery, or “robotic”surgery, has been developed to address thedifficulties with the traditional laparoscopicsurgery. The da Vinci (Intuitive Surgical, CA andUSA) is one of the FDA-approved surgical robotic system which is widely used in the case of abdominal surgeries like hysterectomy and cholecystectomy. The technology includes a system of master and slave tele-manipulators that enhances manipulation precision. However, inadequate guidelines and lack of a human machine interface system for planning the ports on the abdomen surface are some of the main issues with robotic surgery. Unreachable target and mid-surgery collisions between robotic arms are the major problems that surgeons complain about in robotic surgery. The objective of this research is to design a new decision-support tool for planning port placement in robotic surgery. The decision support system will be able to determine the optimal location of the entrance ports on the abdomen surface that is specific to the patient.

Les changements technologiques ont des effets structurants sur l’organisation des soins dans notre système de santé. Les professionnels de la santé et les patients – les principaux utilisateurs des innovations médicales – sont des acteurs clés dans les trajectoires suivies par les nouvelles technologies en santé. Pour développer des technologies médicales plus efficaces, sécuritaires et conviviales, plusieurs proposent d’intensifier la collaboration entre les utilisateurs et les développeurs. Cette recherche s’intéresse à cette prémisse sur la participation des utilisateurs dans les processus d’innovation médicale. L'objectif général de cette recherche est de mieux comprendre la collaboration entre les utilisateurs et les développeurs impliqués dans la transformation des innovations médicales. Adoptant un cadre d’analyse sociotechnique, cette thèse par articles s’articule autour de trois objectifs : 1) décrire comment la littérature scientifique définit les objectifs, les méthodes et les enjeux de l’engagement des utilisateurs dans le développement des innovations médicales; 2) analyser les perspectives d’utilisateurs et de développeurs de technologies médicales quant à leur collaboration dans le processus d’innovation; et 3) analyser comment sont mobilisés, en pratique, des utilisateurs dans le développement d’une innovation médicale. Le premier objectif s’appuie sur une synthèse structurée des écrits scientifiques (n=101) portant sur le phénomène de la participation des utilisateurs dans les processus d’innovation médicale. Cette synthèse a dégagé les méthodes appliquées ou proposées pour faire participer les utilisateurs, les arguments normatifs véhiculés ainsi que les principaux enjeux soulevés. Le deuxième objectif repose sur l’analyse de trois groupes de discussion délibératifs et d'une plénière impliquant des utilisateurs et des développeurs (n=19) de technologies médicales. L’analyse a permis d’examiner leurs perspectives à l'égard de diverses approches de collaboration dans les processus d'innovation. Le troisième objectif implique l’étude d’une innovation en électrophysiologie lors de la phase de recherche clinique. Cette étude de cas unique s'appuie sur une analyse qualitative d'études cliniques (n=57) et des éditoriaux et synthèses de connaissances dans des revues médicales spécialisées (n=15) couvrant une période de dix ans (1999 à 2008) ainsi que des entrevues semi-dirigées avec des acteurs clés impliqués dans le processus d’innovation (n=3). Cette étude a permis de mieux comprendre comment des utilisateurs donne un sens, s’approprient et légitiment une innovation médicale en contexte de recherche clinique. La contribution générale de cette thèse consiste en une meilleure compréhension de l’apport des utilisateurs dans les processus d’innovation médicale et de sa capacité à aligner plus efficacement le développement technologique avec les objectifs du système de santé. / Technological changes have major effects on health care organization. Health professionals and patients – the main users of medical innovations – are key actors in the ongoing development and refinement of new medical technologies. To develop more efficient, safe and user-friendly medical technologies, many propose enhancing collaboration between technology users and developers. This research investigates the premise of involving users in the medical innovation process. The main objective of this research is to better understand the collaboration between users and developers involved in the transformation of medical innovations. Adopting a sociotechnical approach, this thesis by article has three objectives: 1) Describe how the literature defines the objectives, methods and issues of engaging users in the development of medical innovations; 2) Analyze the perspectives of users and developers of medical technologies with regards to their collaboration in the innovation process; and 3) Analyze how users are mobilized in practice in the development of medical innovation. The first objective is addressed by a narrative synthesis of the scientific literature (n=101) on user involvement in the medical innovation process. This synthesis has identified the methods used or proposed, normative arguments conveyed, and the main issues raised by involving users. Analysis of data from three deliberative focus groups and a plenary involving users and developers (n=19) of medical technology were employed to address the second objective. The analysis details their perspectives on various modes of collaboration in the innovation process. The third objective involves a case study of an innovation in electrophysiology at the clinical research phase. This case study is based on a qualitative analysis of clinical studies (n=57), editorials and reviews in medical journals (n=15) covering a ten year period (1999-2008) and semi-structured interviews with key actors involved in the innovation process (n=3). This study provides insight into how users make sense of, appropriate and legitimize medical innovation in the context of clinical research. The overall contribution of this thesis is a better understanding of user involvement in the medical innovation process and how to more effectively align technological development with the objectives of the health system.

The minimally invasive approach of arthroscopy means less pain and faster recovery time for patients compared to open surgery. However, it implies a high difficulty of performance. Therefore, surgeon should remain at a high level of technical and professional expertise to perform such operations. Surgeon’s skills are being developed over years of surgical training on animals, cadavers and patients. Nowadays, cadavers and animal specimens present an ethical problem also the practice on real humans is usually risky. For surgeons to reach a high level, new and alternative ways of performing surgical training are required. Virtual reality technology has opened new realms in the practice of medicine. Today, virtual reality simulators have become one of the most important training methods in the medical field. These simulators allow medical students to examine and study organs or any structure of the human body in ways that were not possible few years earlier. Similarly, the surgeon as well as the medical student can gain a valuable experience by performing a particular surgery with an anatomical accuracy and realism as it is actually performed in the real world. Thus, they can practice on virtual operation before they proceed and operate on real patients. In this thesis, a virtual reality training simulator for wrist arthroscopy is introduced. Two main issues are addressed: the 3-D reconstruction process and the 3-D interaction. Based on a sequence of CT images a realistic representation of the wrist joint is obtained suitable for the computer simulation. Two main components of the computer-based system interface are illustrated: the 3-D interaction to guide the surgical instruments and the user interface for haptic feedback. In this context, algorithms that model objects using the convex hull approaches and simulate real time exact collision detection between virtual objects are presented. A force feedback device, coupled with a haptic algorithm, is used as a haptic interface with the computer simulation system. This leads in the development of a low cost system with the same benefits as professional devices. In this regard, the wrist arthroscopy can be simulated and medical students can learn the basic skills required with safety, flexibility and less cost / La chirurgie arthroscopique présente actuellement un essor très important pour le bénéfice du plus grand nombre des patients. Cependant, cette technique possède un certain nombre d’inconvénients et il est donc nécessaire pour le médecin de s’entrainer et répéter ses gestes afin de pouvoir exécuter ce type d’opération d’une façon efficace et certaine. En effet, les méthodes traditionnelles d’enseignement de la chirurgie sont basées sur l’autopsie des cadavres et l’entrainement sur des animaux. Avec l’évolution de notre société, ces deux pratiques deviennent de plus en plus critiquées et font l’objet de réglementations très restrictives. Afin d’atteindre un niveau plus élevé, de nouveaux moyens d’apprentissage sont nécessaires pour les chirurgiens. Récemment, la réalité virtuelle commence d’être de plus en plus utilisée dans la médecine et surtout la chirurgie. Les simulateurs chirurgicaux sont devenus une des matières les plus récentes dans la recherche de la réalité virtuelle. Ils sont également devenus une méthode de formation et un outil d’entrainement valable pour les chirurgiens aussi bien que les étudiants en médecine. Dans ce travail, un simulateur de réalité virtuelle pour l’enseignement de la chirurgie arthroscopique, surtout la chirurgie du poignet, a été préesenté. Deux questions principales sont abordées : la reconstruction et l’interaction 3-D. Une séquence d’images CT a été traitée afin de générer un modèle 3-D du poignet. Les deux principales composantes de l’interface du système sont illustrées : l’interaction 3-D pour guider les instruments chirurgicaux et l’interface de l’utilisateur pour le retour d’effort. Dans ce contexte, les algorithmes qui modélisent les objets en utilisant les approches de “Convex Hull” et qui simulent la détection de collision entre les objets virtuels en temps réel, sont présentés. En outre, un dispositif de retour d’effort est utilisé comme une interface haptique avec le système. Cela conduit au développement d’un système à faible coût, avec les mêmes avantages que les appareils professionnels. A cet égard, l’arthroscopie du poignet peut être simulée et les étudiants en médecine peuvent facilement utiliser le système et peuvent apprendre les compétences de base requises en sécurité, flexibilité et moindre coût