La qualité du sommeil des patients en soins intensifs est mauvaise, avec une fragmentation du sommeil, une diminution de la phase de sommeil paradoxal et une redistribution des temps de sommeil durant la période diurne. Si le bruit semble une cause évidente, il ne rendrait compte que de 20% des perturbations du sommeil dans ce contexte (Freedman et al. 1999; Gabor et al. 2003). La ventilation mécanique apparaît comme une autre source d'altération de la qualité et de la quantité de sommeil chez les patients en soins intensifs (Meza et al. 1998; Cooper et al. 2000; Parthasarathy et Tobin, 2004;). Le sommeil est en effet affecté par l'asynchronisme fréquent entre le patient et le ventilateur (Parthasarathy and Tobin, 2002; Cabello et al. 2007). La meilleure adéquation de la machine avec une réponse rapide du ventilateur aux demandes du patient, obtenue à l'aide de la modalité ventilatoire NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist) est, à cet égard, importante. Dans cette étude, quatorze patients ont été ventilés successivement et dans un ordre aléatoire par le mode NAVA ou un mode classique en ventilation pression de support (PS), et leur sommeil évalué par polysomnographie. La proportion de sommeil paradoxal par rapport à la durée totale de sommeil est différente selon la modalité ventilatoire : la médiane de pourcentage de sommeil paradoxal (sommeil REM) est de 4,5% (3-11%) en mode PS contre 16,5% (13-29%) au cours d'une ventilation par NAVA (p=0,001). L'indice de fragmentation est plus faible en mode NAVA avec 16 ± 9 éveils ou microéveils par heure contre 40 ± 20 au cours d'une ventilation PS (p=0,001). Selon le mode ventilatoire, il y a de grandes différences dans les efforts inefficaces (24 événements par heure de sommeil en PS, et 0 durant les phases de ventilation en NAVA) ainsi que dans le nombre d'apnées centrales (10,5 événements par heure vs 0 respectivement en PS et en NAVA). Durant les périodes d'enregistrement des données, la ventilation minute était similaire entre les deux modes, témoignant d'une qualité équivalente de ventilation globale. En conclusion, comparativement au PS, le mode NAVA améliore la qualité du sommeil des malades de soins intensifs sevrés de la sédation, en augmentant la durée de la phase paradoxale du sommeil et en diminuant la fragmentation de leur sommeil.

Ce mémoire présente des algorithmes de reconstruction conçus pour le développement de nouveaux systèmes d'imagerie par rayons X adaptés aux contraintes du bloc opératoire, notamment pour guider des interventions orthopédiques telles que le vissage pédiculaire. Après une présentation du contexte médical et technologique, nous rassemblons les principaux résultats de tomographie 2D permettant de comprendre les spécificités des problèmes de tomographie à données tronquées ; le comportement souvent très satisfaisant de la méthode de rétroprojection filtrée, d'ordinaire ignoré en tomographie locale, est notamment souligné. Un état de l'art sur l'utilisation des ondelettes en tomographie 2D est ensuite dressé, dans lequel nous mettons en évidence l'existence de liens forts entre des travaux adaptés de la méthode de rétroprojection filtrée et les approches de type ondelettes-vaguelettes. Une nouvelle méthode d'inversion de la transformée de Radon par ondelettes est ensuite proposée, bâtie à partir de résultats théoriques établis par M. Holschneider : nous montrons que cette nouvelle méthode se prête très bien au traitement de données locales (aussi bien pour le problème intérieur que pour le problème à angle limité). Nous présentons enfin une approche totalement différente, dans laquelle est reconstruite la surface d'une vertèbre à partir de deux images fluoroscopiques et d'un modèle statistique de surface de vertèbre; nous utilisons différents détecteurs de contours pour traiter les images fluoroscopiques (par ondelettes, ou avec des contours actifs), et montrons qu'ils conduisent à des résultats de reconstruction satisfaisants sur un fantôme numérique.

La richesse moléculaire des végétaux constitue une source importante de molécules bioactives d'origine naturelle. La mise en évidence de ces molécules nécessite de nombreuses étapes souvent longues et couteuses. L'objectif de cette thèse a donc consisté en l'innovation et le développement de nouvelles méthodologies d'extraction, de fractionnement et d'identification de produits naturels d'origine végétale. Pour cela nous avons utilisé comme modèle végétal l'argousier (Hippophaë rhamnoides, Elaeagnaceae) qui est un arbuste épineux du plateau Eurasiatique connu pour sa richesse phytochimique et son potentiel thérapeutique. Ce travail a d'abord conduit au développement d'une méthode d'extraction " verte " sans solvant assistée par micro-ondes, basée sur l'utilisation combinée de la pression, de la température et des micro-ondes. Il a pu être démontré que cette méthodologie permet d'extraire rapidement et efficacement des composés phénoliques tout en conservant un potentiel antioxydant important. Dans une seconde partie, une nouvelle approche multidimensionnelle couplant la CPC et l'HPLC-UV-MS a été développée. Cette technique permet la séparation à l'échelle semi-préparative et l'identification en ligne des molécules séparées. Il a ainsi pu être identifié par HPLC-MS/MS 3 acides phénoliques et 20 dérivés de flavonols dans l'extrait micro-ondes sans solvant de baies d'argousier. L'activité antioxydante et la cytotoxicité des fractions a également été étudiée in vitro et in cellulo. Enfin la dernière partie de ce travail a démontré le potentiel antioxydant et antimicrobien de différents organes de l'argousier, qui a été corrélé à la présence flavonoïdes et de proanthocyanidine. L'intérêt du couplage CPC-HPLC-UV-MS a également été illustré par le fractionnement de deux molécules d'un extrait actif de racines d'argousier.

Ce travail s'inscrit dans le contexte général des nouvelles générations de Direction Assistée Electrique (DAE ou EPAS en anglais pour Electronic Power Assistance Steering), dont l'objectif est de tenir compte des caractéristiques des conducteurs à mobilité réduite. En effet, à ce jour, il n'existe pas de système de direction assistée adapté aux capacités articulaires (rhumatismes divers), musculaires (diminution de force, sénescence), ou encore aux douleurs ressenties par le conducteur, ce qui constitue une insuffisance dès lors que l'on s'intéresse à de telles populations. Le principal objectif de cette thèse est donc de proposer une méthodologie générale permettant d'adapter une DAE standard aux conducteurs à mobilité réduite. La méthodologie proposée a été validé sur une plateforme de type Hardware-In the Loop et les résultats expérimentaux obtenus mettent bien en évidence l'intérêt de la démarche proposée. Ils représentent également un point de départ pour l'implantation de l'aide envisagée sur un véhicule réel et jettent les bases pour l'application de la méthodologie à une large classe de patients affectés par des pathologies différentes.

Aujourd’hui, il semble que la méthode la plus prometteuse pour intensifier la combustion repose sur l’excitation hors-équilibre du mélange gazeux, qui permet ainsi de modifier la cinétique chimique. Pour obtenir une excitation efficace des degrés de liberté électronique et vibrationnel des molécules, l’utilisation d’une alimentation pulsée associée à une énergie des électrons adéquate est proposée. Ce travail de thèse porte sur l’application de générateur d’impulsion électrique haute fréquence capable de délivrer des pulses de 20 kilovolts pendant 20 nanosecondes ayant des temps de montée de l’ordre de 5 nanosecondes en combustion. Cette étude s’articule autour de deux grands axes de recherche. Le premier est la génération, à pression atmosphérique et à pression réduite, d’espèces excitées (oxygène électroniquement excité O2(a1?g), O2(b1Sg+) et oxygène atomique excité) ainsi que leur caractérisation par spectroscopie d’émission. Le second axe de recherche concerne leur utilisation pour l’intensification de la combustion. La première partie expérimentale s’est focalisée sur la génération d’oxygène électroniquement excité par plasma décharge à barrière diélectrique et décharge croisée dans des mélanges O2/He et O2/Ar. La décharge croisée est une cellule à barrière diélectrique pulsée qui est croisée avec une composante continue (DC). Dans ce cas, l’étape d’ionisation est réalisée par la DBD pulsée alors que la composante continue supporte le courant électrique entre chaque pulse. Le gaz produit par cette installation est étudié de manière exhaustive par spectroscopie d’émission. Ce travail, indispensable pour caractériser l’installation et obtenir les conditions initiales nécessaires pour les calculs de flamme, repose sur différents spectromètres et caméras. La première des applications potentielles dans le domaine de la combustion concerne l’intensification de la combustion par activation de l’oxygène. La conception de prototypes de brûleurs hybrides, intégrant un réacteur plasma nous a permis de valider cette technique d’intensification de la combustion et de la comparer à une flamme classique sans plasma. Finalement, la modélisation des paramètres fondamentaux d’une flamme de prémélange et de diffusion est entreprise par le logiciel CHEMKIN. L’effet promoteur de l’oxygène excité sur une flamme d’hydrogène a pu être modélisé. / Nowadays it seems that the most promising method for accelerating combustion is the non-equilibrium excitation of the gas mixture components, which allows one to affect the chemical reaction kinetics. To enable more efficient excitation of the electronic and vibrational degrees of freedom, one should use short-duration (nanosecond) pulses with a high reduced electric field. The present work focuses on the application of high frequency high voltage pulse discharges capable of delivering an electric pulse of 20 kV during 20 ns with controlled voltage rise time of 5 ns and at a frequency up to 25 kHz in combustion. This study articulates around two major research axis; that of the generation of excited species and particularly the feasibility to produce excited oxygen species in its singlet electronic states O2(a1?g) and O2(b1Sg+) by a non-thermal electric discharge, at reduced pressure until atmospheric pressure and its characterization by emission spectroscopy. The second research axis concerns their use for the intensification of combustion. The experimental part of the study concerns investigation of singlet oxygen production in the application of a dielectric barrier discharge in O2/He and O2/Ar binary mixtures. The second discharge is a special crossed discharge plasma-chemical reactor that has been developed. This crossed discharge consists of a hybrid discharge in which short high voltage pulses produce ionization while a comparatively low electric field supports the electric current between ionizing pulses. The gas produced by this installation is intensively studied by emission spectroscopy. This work, indispensable to characterize the installation and to obtain initial conditions necessary for flame calculations, relies on different spectrometers and intensified camera. The first potential in the combustion field is to significantly improve combustion efficiency and reduce pollutant emissions using oxidizer “activation”. Conception and development of hybrid plasma burner prototypes, integrating crossed discharge plasma reactor allows us to validate this application by comparing with a classical flame without plasma activation. Finally, modelling of premixed flame fundamental parameters is undergone with CHEMKIN software. The promoting effect of excited oxygen on hydrogen flame has been characterized.

Ce travail se situe dans le cadre des outils de modélisation des systèmes d'information (SI) en informatique de gestion. La complexité croissante des logiciels d'application oblige en effet à créer de nouveaux outils de développement. La realisation d'outils de pilotage de la modélisation est rendue difficile à cause des définitions imprécises des méthodes de modélisation utilisées. Notre étude consiste à proposer une représentation formelle complète de ces méthodes dans le but de constituer une base de connaissances d'un système expert pour diriger des modélisations. Une architecture fonctionnelle d'un tel système de pilotage est proposé et expérimentée. Cette architecture intègre un sous-système de configuration pour permettre la définition précise dune méthode personnalisée. La description d'une méthode par des regroupements d'expressions formelles utilisées pour verifier la conformite des specifications vis a vis de cette méthode assure la cohérence entre la définition et la vérification.

Ce travail se situe dans le cadre des outils de modélisation des systèmes d'information (SI) en informatique de gestion. La complexité croissante des logiciels d'application oblige en effet à créer de nouveaux outils de développement. La realisation d'outils de pilotage de la modélisation est rendue difficile à cause des définitions imprécises des méthodes de modélisation utilisées. Notre étude consiste à proposer une représentation formelle complète de ces méthodes dans le but de constituer une base de connaissances d'un système expert pour diriger des modélisations. Une architecture fonctionnelle d'un tel système de pilotage est proposé et expérimentée. Cette architecture intègre un sous-système de configuration pour permettre la définition précise dune méthode personnalisée. La description d'une méthode par des regroupements d'expressions formelles utilisées pour verifier la conformite des specifications vis a vis de cette méthode assure la cohérence entre la définition et la vérification.

Les décharges Nanosecondes Répétitives Pulsées (NRP) sont de plus en plus utilisées dans diverses applications, en particulier dans la combustion assistée par plasma et le contrôle d'écoulement aérodynamique. Tout d'abord, nous étudions les effets thermiques et hydrodynamiques d'une décharge NRP en utilisant des mesures de Schlieren rapide quantitatives et des analyses numériques dans l'air à la pression atmosphérique à 300 et 1000 K. Les images Schlieren résolues en temps montrent l'expansion du canal de gaz chauffé à partir de 50 ns après la décharge et la propagation d'ondes de choc à partir d'environs 500 ns. L'onde de choc change de forme cylindrique à sphérique après 3 µs. Nous analysons des images Schlieren enregistrées à partir de 50 nanosecondes à 3 microsecondes après la décharge. Des profils de densité de gaz simulés en coordonnées cylindriques 1-D sont utilisés pour reconstruire des images Schlieren numériques pour la comparaison avec les résultats expérimentaux. Nous proposons une méthode originale pour déterminer la température du gaz initial et la fraction de l'énergie transférée dans le chauffage rapide, en utilisant une comparaison des profils de contraste d'images obtenues à partir d'images Schlieren expérimentales et numériques. Les résultats montrent qu'une fraction importante de l'énergie électrique est convertie en chauffage du gaz en quelques dizaines de nanosecondes. Les valeurs vont de 25 % pour un champ électrique réduit de 164 Td dans l'air à 300 K à environ 75 % à 270 Td dans l'air à 1000 K. Celles-ci reflètent les processus de chauffage rapide par quenching dissociatif de N2(B,C) par l'oxygène moléculaire. Deuxièmement, nous fournissons une base de données pour tester la modélisation cinétique de l'allumage pauvre de mélange par les décharges NRP. Le rayon d'allumage initial, le développement du noyau d'allumage à des pressions jusqu'à 10 bar sont caractérisées. Les comparaisons avec un allumeur classique montrent que de meilleurs résultats sont obtenus avec des décharges NRP en termes de vitesse de propagation de la flamme, en particulier à haute pression, où la vitesse de flamme augmente jusqu'à 20% à 10 bar en raison de l'augmentation de plissement du front de flamme induit par les décharges NRP. Enfin, nous étudions la réponse dynamique d'une flamme à l'actionnement par les décharges NRP dans un brûleur 12-kW. Les résultats montrent une réduction significative (75%) de la hauteur de décollement de flamme après l'application des décharges NRP. Le mécanisme en jeu est l'entrainement des radicaux OH et de la chaleur produite par la décharge vers la couche de cisaillement de gaz frais entrant. Cette étude ouvre ainsi de nouvelles perspectives vers le contrôle des instabilités de combustion. / Nanosecond repetitively pulsed (NRP) discharges are being increasingly used in various applications, in particular in plasma-assisted combustion and aerodynamic flow control. First, we studied the thermal and hydrodynamic effects of NRP discharges using quantitative Schlieren measurements and numerical analyses in atmospheric pressure air. The time resolved images show the expansion of the heated gas channel starting from as early as 50 ns after the discharge and the shock-wave propagation from about 500 ns. Gas density profiles simulated in 1-D cylindrical coordinates are used to reconstruct numerical Schlieren images for comparison with experimental ones. We propose an original method to determine the initial gas temperature and the fraction of energy transferred into fast gas heating, using a comparison of the contrast profiles obtained from experimental and numerical Schlieren images. The results show that a significant fraction of the electric energy is converted into gas heating within a few tens of ns. The values range from 25 % at a reduced electric field of 164 Td in air at 300 K to about 75 % at 270 Td in air preheated to 1000 K, which supports the fast heating processes via dissociative quenching of N2(B, C) by molecular oxygen. Second, we provide a database to test the kinetic modeling of lean mixture ignition by NRP discharges. We characterize the initial spark radius and the ignition kernel development at pressures up to 10 bar. Comparisons with a conventional igniter show that better results are obtained with NRP discharges in terms of flame propagation speed, especially at high pressure. The flame speed increases by up to 20 % at 10 bar due to the increased wrinkling of the flame front induced by NRP discharges. Finally, we investigate the dynamic response of a flame to actuation by NRP discharges in a 12-kW bluff-body stabilized burner. The results show a significant reduction in flame lift-off height, within 5 ms after applying the NRP discharges. The mechanism is attributed to the entrainment of the OH radicals and heat towards the shear layer of incoming fresh gases. This opens up new applications in the control of combustion instabilities.

Comment construire une convergence d'ordre musical entre le son et l'image, entre l'audio et le visuel, à l'heure du numérique? Qu'est-ce qu'est musicable dans le domaine de l'image? Nous postulons que la convergence musicale se construit par l'utilisation de dispositifs technologiques qui permettent 1) d'établir un certain degré d'interaction entre les médias visuel et musical, et 2) de manipuler les moyens du visuel en utilisant un ensemble défini d'opérations compositionnelles cohérentes avec un paradigme musical choisi. Sur cette base, nous mettons en avant l'hypothèse que ce qui est "musicable" dans le domaine de l'image est l'ensemble des variables visuelles qui peuvent être manipulées au moyen du dispositif technologique utilisé dans le processus de création dans la mesure où elles font musicalement sens. Dans cet esprit, nous traçons le cheminement historique qui a produit la convergence entre les médias et nous présentons un cas d'étude multiple intégré par douze travaux qui appartiennent à diverses étapes de l'histoire de la musique visuelle. Ensuite, nous analysons les 41 méthodes utilisées dans les travaux analysés pour construire la convergence musicale entre les médias. Finalement, nous présentons une démonstration artistique de l'application des méthodes et des concepts proposés pour construire la convergence musicale entre les médias. La conclusion fait la synthèse des résultats, revient sur l'interaction entre approche théorique et pratique dans ce travail et évoque les voies d'une recherche future. / How can the musical convergence between sound and image, between audio en video, be achieved when working with digital technology? What is "musicable" in the visual domain? I suggest that the musical convergence is achieved through the use of technological devices that allow to 1) establish a certain degree of interaction between the musical and visual media, and 2) manipulate visual materials through an ensemble of compositional operations that are coherent with a given musical paradigm. On this basis, we suggest that what is "musicable" in the visual domain is the ensemble of visual variables that can be manipulated during the compositional process, to the extent in which they make musical sense. The research begins by identifying the historical context that set the conditions for the musical convergence between visual and musical media. We then present a multiple case study that is integrated by 12 works which belong different stages of the history of visual music. The study reveals the use of 41 methods to craft the musical convergence between visual and musical media. The final chapter presents an artistic demonstration of the use of the methods and concepts that emerged from our multiple case study. The conclusions present a synthesis of the results, a discussion of the interaction between theoretical and practical approaches, and my personal reflections on the pathways for future research in the field.

Ce travail se situe dans le cadre des outils de modélisation des systèmes d'information (SI) en informatique de gestion. La complexité croissante des logiciels d'application oblige en effet à créer de nouveaux outils de développement. La realisation d'outils de pilotage de la modélisation est rendue difficile à cause des définitions imprécises des méthodes de modélisation utilisées. Notre étude consiste à proposer une représentation formelle complète de ces méthodes dans le but de constituer une base de connaissances d'un système expert pour diriger des modélisations. Une architecture fonctionnelle d'un tel système de pilotage est proposé et expérimentée. Cette architecture intègre un sous-système de configuration pour permettre la définition précise dune méthode personnalisée. La description d'une méthode par des regroupements d'expressions formelles utilisées pour verifier la conformite des specifications vis a vis de cette méthode assure la cohérence entre la définition et la vérification.