L’ordinateur est de plus en plus utilisé afin d’accomplir les tâches reliées au travail, et cela est d’autant plus vrai chez les femmes de 25 à 54 ans. Avec ce nouvel outil de travail viennent de nouvelles blessures musculosquelettiques dites occupationnelles, et les douleurs à la région cervico-scapulaire semblent tenir à elles seules une place prépondérante. Comme beaucoup de travailleurs canadiens remplissent une partie considérable de leurs fonctions à l’aide d’un ordinateur, il est dès lors essentiel de mieux comprendre ces blessures et de trouver des façons d’y remédier. Plusieurs théories ou modèles ont tenté d’expliquer les douleurs associées à ces blessures occupationnelles, de même que plusieurs formes d’interventions préventives ou thérapeutiques ont été évaluées. L’une de ces théories, nommée l’hypothèse des fibres Cendrillon, stipule que la durée de la sollicitation des fibres musculaires lentes serait tributaire des dommages qui leur sont infligés, plutôt que le niveau de force que le muscle aurait à déployer. Comme le travail à l’ordinateur implique une faible contraction musculaire de longue durée, l’hypothèse des fibres Cendrillon représente une base crédible pour tenter de trouver des interventions efficaces qui limiteront les douleurs cervico-scapulaires dans ce contexte. Pour pallier à ce problème, une intervention qui semble être prometteuse est l’introduction de pauses actives dans la séance de travail. Ces pauses auraient pour effet d’augmenter la variabilité de l’activation des fibres Cendrillon afin d’éviter leur surutilisation. À ce jour, les recherches ayant porté sur ce sujet suivaient une méthodologie peu réaliste pour appliquer l’intervention en milieu réel. De plus, les tâches de travail à l’ordinateur n’étaient que de très courte durée, ce qui est peu représentatif d’une vraie journée de travail. L’objectif de cette étude était d’évaluer l’impact des pauses actives dans un contexte se rapprochant davantage de la réalité. Nous avons comparé une séance de travail à l’ordinateur sans pause avec une séance comprenant des pauses actives, et ce au niveau de la variabilité d’activation musculaire et du "4 degrés de douleur ressentie par les sujets. Nos hypothèses étaient: 1) la tâche avec des pauses actives comprenant un mouvement dynamique d’abduction des bras créera d’avantage de variabilité au sein du trapèze comparé à une séance de travail sans pause, 2) l’inconfort sera inférieur lors de la tâche comprenant les pauses actives comparées à la tâche sans pause. Nos sujets étaient 15 femmes droitières âgées de 20 à 35 ans. L’activité myographique des trapèzes droit et gauche était mesurée dans les divisions supérieures, transverses et inférieures. Les données ont été recueillies à l’aide d’un système d’EMG de surface Bagnoli-16 (Delsys Inc., Wellesley, MA, USA). Le niveau de douleur ressenti par les sujets était également mesuré à l’aide d’une échelle visuelle analogue. La tâche consistait à corriger un texte à l’aide de la souris tenue dans la main droite pendant une période de 90 minutes. Une séance avait lieu en continu, alors que l’autre séance incluait des pauses actives aux 15 minutes, consistant en une abduction dynamique des bras avec des poids de 1 kg dans chaque main. Aucune différence significative n’a été retrouvée au niveau de la douleur entre les deux types de séance. La division transverse du trapèze gauche (côté non utilisé) fut la seule à voir sa variabilité augmenter, et ce avec des classes de durées plus courtes (p < 0,05). Les pauses actives n’ont pas réussi à créer un changement dans la variabilité du trapèze supérieur, cette division étant normalement la principale visée par les douleurs. Dans le même sens, elles n’ont pas réussi à diminuer l’inconfort des sujets. Cependant, il y avait si peu de douleur chez les sujets qu’une différence significative à ce niveau était difficile à obtenir. Cette étude ne supporte pas pour l’instant le bénéfice que pourrait avoir l’implantation de pauses actives dynamique de faible intensité chez les travailleurs à l’ordinateur. Les résultats de notre étude ne supportent que partiellement notre hypothèse et ne vont que partiellement dans la même direction que la littérature. Le protocole utilisé n’a pas réussi à susciter une douleur considérable chez les sujets. Avec un protocole suscitant davantage de douleur, il est de mise de considérer que cette même intervention pourrait peut-être avoir un impact sur la variabilité du trapèze et le niveau de douleur. De la même manière, un protocole créant un certain stress chez les sujets pourrait modifier l’impact de l’intervention. D’autres études sont recommandées à cet effet.

L'étude de la propagation de la lumière en milieu diffusant est d'un grand intérêt pour l'imagerie biologique et médicale non-invasive. Diverses méthodes temporelles femtosecondes sont basées sur l'exploitation de portes optiques ultrarapides destinées à éliminer la composante de la lumière diffusée par les structures environnant l'objet à imager. Une impulsion laser d'une centaine de femtosecondes comprend au minimum une quarantaine de cycles optiques et la notion d'onde est encore significative. Dès lors, une détection cohérente basée sur l'exploitation d'interférences pourrait à priori se superposer à une détection temporelle et en améliorer le rapport signal sur bruit. Le but de cette thèse est d'évaluer cette possibilité en développant des méthodes quantitatives de mesure de la cohérence d'impulsions laser diffusées. La première partie de la thèse présente un inventaire des méthodes actuelles d'imagerie en milieu diffusant, notamment l'OCT, la microscopie confocale et l'imagerie femtoseconde. L'intérêt des méthodes femtosecondes, utilisant des portes temporelles ultrarapides, est justifié par des simulations Monte Carlo basées sur des paramètres de diffusion rencontrés en milieu biologique. Dans la deuxième partie, après avoir monté un corrélateur interférométrique non-linéaire, les phénomènes de décohérence et d'élargissement temporel d'impulsions laser sont observés dans des milieux composés d'eau et de lait. L'utilisation d'un filtrage cohérent pour une méthode d'imagerie amplifiée est discutée. La troisième partie introduit l'interférométrie spatiale-spectrale et son application à l'étude de la cohérence et de la réponse impulsionnelle pour des milieux plus diffusants (plus de 3 diffusions). La relation entre cette réponse et les photons diffusés vers l'avant y est affirmée. La thèse montre en particulier que cette méthode ne permet pas la caractérisation complète de la réponse impulsionnelle, contrairement à ce qu'annonce une méthode d'imagerie spectrale suggérée récemment d'un point de vue théorique. Néanmoins la possibilité de l'utiliser pour un milieu sous une diffusion Rayleigh, plutôt que Mie, reste ouverte. Ce travail circonscrit les conditions d'utilisation de la cohérence dans les méthodes d'imagerie diffuse par portes temporelles femtosecondes. Cette thèse s'appuie sur des méthodes et outils expérimentaux développés spécifiquement pour la mesure de la décohérence en relation à l'élargissement temporel d'impulsions laser diffusées.

La fibroïne de soie extraite des fibres de cocons de vers à soie Bombyx mori a été utilisée dans une vaste gamme d'applications telles que la culture cellulaire, la régénération de tissus osseux et la libération contrôlée de molécules actives. Le choix de cette protéine fibreuse pour la conception de biomatériaux voués à l'ingénierie tissulaire est motivé par leurs impressionnantes propriétés mécaniques, leur biocompatibilité et leur biodégradabilité. Le but du projet de recherche principal présenté dans ce mémoire était de préparer des matériaux poreux à base de fibroïne de soie séricicole pour créer une matrice 3D utilisable comme support pour culture cellulaire in vitro. Dans cette optique, l'impact de l'addition de NaCl (0-250 mM) dans les solutions de fibroïne avant la congélation ainsi que l'effet de la température de congélation (-22°C ou -73°C) ont été étudiés lors de la préparation de matrices 3D lyophilisées. Les matériaux ont ensuite été traités au méthanol pour induire leur insolubilité, puis immergés dans l'eau pour extraire le sel. Tel qu'observé par microscopie électronique à balayage (MEB), la morphologie des matrices préparées à -22°C est constituée d'un réseau poreux interconnecté devenant moins serré avec l'ajout de sel. Les biomatériaux préparés à -73°C possèdent plutôt une structure en feuillets orientés sur lesquels des filaments et micropores sont apparus lors de l'addition de sel. Aux deux températures de congélation, les matrices ont affiché un ratio de gonflement plus élevé et une résistance à la compression plus faible lors de leur préparation en présence de sel. Les différences morphologiques des matrices ont été corrélées avec les variations dans les processus de nucléation et de croissance des cristaux de glace lors de la congélation. L'étude des matériaux par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et diffraction des rayons X (XRD) a révélé un changement dans la structure secondaire de la fibroïne, passant d'un mélange d'hélices a et pelotes statistiques dynamiques, vers une structure majoritairement en feuillets β induite par le traitement au méthanol. Aucune différence n'a cependant été observée en fonction de l'ajout de sel ou de la variation de la température de congélation. La microscopie confocale à balayage laser a permis de constater que des cellules ensemencées dans les matrices demeuraient viables et avaient pénétré la majorité des biomatériaux pour s'organiser en agrégats après 24 h de culture. Cette étude permet de conclure qu'il est possible d'adapter la morphologie de matrices 3D lyophilisées pour une utilisation comme support pour culture cellulaire. Aussi, un second projet de recherche présenté dans ce mémoire aura permis d'évaluer le potentiel d'utilisation d'un isolat de protéines de soja mélangé à l'amidon riche en amylose (ARA) pour la production d'un excipient pharmaceutique visant la libération de molécules actives par voie orale. Les résultats de libération de la 8-hydroxyquinoline (HQN) comme traceur ont montré que l'ajout d'ARA gélatinisé n'améliore pas le comportement de l'isolat de protéines de soja Pro, cependant l'ajout de Pro semble plutôt améliorer les propriétés de l'ARA gélatinisé comme excipient. La Pro ajoutée aux formulations d'ARA a apparemment favorisé la cohésion des particules en milieux digestifs simulés, présentant un potentiel d'additif liant dans les formulations. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : fibroïne de soie, matrices 3D, culture cellulaire, lyophilisation, cristaux de glace, chlorure de sodium, température de congélation, isolat de protéines de soja, amidon

Résumé : Cette thèse porte sur la réaction des marchés boursiers lors des annonces publiques d'information non financières des entreprises biomédicales canadiennes. La présente recherche s'articule autour de l'évaluation des pratiques d'affaires par lesquelles les entreprises biomédicales canadiennes incitent les investisseurs à financer la recherche et le développement des technologies biomédicales. Les enjeux liés au secteur biomédical canadien, qu'ils soient économiques, politiques ou environnementaux, sont colossaux : des opérations financières de plusieurs dizaines de milliards de dollars, des milliers d'emplois concernés, des nouveaux médicaments pour des marchés mondiaux générant des ventes de plus d'un milliard de dollars annuellement, des infrastructures stratégiques impliquant des questions d'indépendance nationale, de sécurité sanitaire ou encore d'impacts sur la santé des canadiens. En effet, cette thèse offre une opportunité de recherche originale en management stratégique, celle de la rencontre entre la dynamique concurrentielle des entreprises biomédicales et la finance comportementale dans une perspective d'évaluation boursière. S'intéressant à la construction d'un avantage concurrentiel et au processus de création de valeur, la réflexion stratégique émanant de ce corpus trouve ici un univers de recherche particulièrement stimulant. Placée sous l'influence de trois axes de recherche qui n'ont pas été suffisamment abordés de façon intégrée dans la littérature managériale : les dynamiques concurrentielles des entreprises biomédicales, le management de leurs pratiques d'affaires et la réaction des marchés boursiers face à la divulgation d'informations publiques sur les pratiques d'affaires, cette thèse apportera aux entreprises biomédicales canadiennes un tableau de persistance sur les rendements anticipés des investisseurs boursiers. De plus, elle fournira aux hauts dirigeants des entreprises ainsi qu'aux membres de leur conseil d'administration des balises pour mieux évaluer l'efficacité de leurs décisions d'affaires. La divulgation des pratiques d'affaires en temps opportun est de plus en plus utilisée comme un outil de gestion capable d'influencer la variation du cours des actions des entreprises biomédicales. À ce titre, cette recherche vise à convaincre les dirigeants des entreprises biomédicales que certaines pratiques d'affaires couramment utilisées par leurs entreprises sont intimement liées à la capitalisation boursière de leurs activités, et qu'ils doivent les déployer dans des stratégies de valorisation lors des annonces publiques d'information, et ce, dans le but de fournir aux investisseurs des balises d'évaluation capables de les aider à mieux gérer leurs anticipations face aux asymétries d'information. Les activités de ces entreprises entrent dans une nouvelle sphère où la fluidité dans la transmission des informations relatives à leurs pratiques d'affaires devient un outil essentiel de création de valeur pour les actionnaires. De surcroît, la problématique managériale s'inscrit dans un cadre de valorisation des pratiques d'affaires et, la question de recherche est relative à l'existence d'une relation entre les pratiques d'affaires et la performance boursière. Pour répondre à cette question de recherche, la méthodologie d'études d'événements a été retenue et, plus spécifiquement, le modèle ajusté du marché. En ce sens, ces études consistent à vérifier de façon empirique l'impact de l'occurrence de ces événements sur le prix des actions d'une entreprise autour de la date d'annonce. Le contenu informatif d'un événement économique devrait amener les investisseurs à réévaluer leur anticipation des flux monétaires futurs provenant des entreprises et, par conséquent, le prix des titres qu'ils possèdent ou qu'ils convoitent. En effet, les études d'événements sont typiquement utilisées pour mesurer l'impact économique des décisions managériales, telles les fusions et les acquisitions, les désinvestissements, le plan d'affaires, les nominations au conseil d'administration, les stratégies de R et D, et autres. Basée sur un échantillon de 87 firmes et de 46 pratiques d'affaires relatives aux entreprises biomédicales canadiennes cotées sur S&P-TSX, durant la période de janvier 2004 au 31 octobre 2007, cette méthodologie a permis de dégager des conclusions qui seront utiles aux dirigeants de ces entreprises et aux investisseurs boursiers. Dans l'ensemble, les observations confirment la présence des rendements anormaux positifs et significatifs dans les entreprises biomédicales le jour de la divulgation d'information publique sur les pratiques d'affaires. Aussi, nous avons observé une persistance relative à la suite du rendement anormal moyen observé cumulé dans les 10 jours qui suivent la divulgation de l'information, et à cette fin, nous avons les classifiées en trois catégories (+, 0,-) selon leur degré de significativité de leur persistance dans le but de les utiliser ultérieurement, soit à des fins de prévision, soit à des fins d'anticipation de performance boursière. Ainsi, cette étude a permis de confronter les prévisions de quelques experts et analystes boursiers de l'industrie biomédicale aux anticipations des investisseurs sur les marchés boursiers canadiens. Nous avons constaté que malgré les expertises détenues par ces acteurs, leur prévision sur la réaction des marchés boursiers face à certaines pratiques d'affaires ne suit pas la même trajectoire que les anticipations des investisseurs boursiers. Cette thèse démontre que certaines pratiques d'affaires jouent un rôle significatif dans la performance boursière des entreprises biomédicales canadiennes. Et, pour des raisons évidentes tenant à la volatilité des rendements selon les pratiques d'affaires, les périodes de temps ainsi qu'en raison du grand nombre de facteurs ayant une influence sur les rendements boursiers d'une entreprise biomédicale, nous constatons que la persistance des rendements anormaux des pratiques d'affaires n'est pas toujours associée statistiquement à la performance boursière d'une entreprise biomédicale.||Abstract : In the biomedical industries, the disclosure of the information relative to the business practices is currently used as one management tool capable of influencing the share price variation in the stock markets. This research identifies the strategies and the business practices usually valuated by the investors in the medical biotechnology industries. Do the biomedical companies have a measurement system of stock markets performance which helps their leaders and their board of directors to evaluate the efficiency of their business decision? This thesis studied the impact of the stock markets reaction on these business practices during the non financial communications. It drew up a fixtures inventory on the stock markets performance during the disclosure of the business practices and confirmed to the leaders of biomedical companies that certain business practices usually used by their companies are confidentially connected to the market capitalization of their activities, and that they have to spread them in strategies of valuation during the public announcements of information, and this, with the aim of supplying to the investors an evaluation capable of helping them to better manage their anticipations. From the methodology of event studies, based on a sample of 87 firms and 46 business practices relative to Canadian biomedical companies rated on S&P-TSX, over the period starting on January 1st 2004 and ending on October 31st 2007, our observations confirm the presence of the positive and significant abnormal return on the day public information about business practices has been disclosed. We also observed a relative persistence of certain business practices in the ten days following the disclosure of the information, and we have classified them into three categories (+,0,-) according to the degree of significance of their persistence in order to use them subsequently, either for the purpose of forecasting or the anticipation of the stock markets performance. Furthermore, this study allowed comparing the predictions of a few stock markets experts and analysts of the biomedical industries to the anticipations of investors in the Canadian stock markets. We also noticed that their predictions concerning certain business practices differ from the anticipations of the stock markets investors.

<p align="justify">Cette thèse traite de l'étude numérique et expérimentale du transport et de la déposition d'aérosols dans les poumons. La partie numérique du travail porte sur des simulations uni-, bi- et tridimensionnelles du comportement des aérosols dans la structure pulmonaire. Les simulations unidimensionnelles (1D) sont effectuées dans des modèles trompettes et multibranche similaires à ceux utilisés dans les études de transport et de mélange gazeux dans les poumons. Le dépôt total, le profil des dépôts le long des différentes générations de l'arbre bronchique ainsi que la dispersion de boli d'aérosols sont calculés en fonction de la taille des particules et du protocole respiratoire. Un bolus consiste en un faible volume d'aérosols inhalé sous la forme d'un pic de concentration au cours d'une inspiration d'air pur. Les résultats montrent les limitations intrinsèques liées aux modèles 1D quant à la description du transport des aérosols dans les poumons et suggèrent l'utilisation d'équations multidimensionnelles pour décrire le transport de particules. Des simulations bidimensionnelles (2D) sont alors développées pour décrire le comportement des aérosols dans un modèle représentatif de la zone alvéolaire du poumon humain. Les simulations montrent que les particules ne se déposent pas uniformément sur les parois alvéolaires des conduits mais qu'elles sont principalement localisées près de l'entrée des alvéoles et ceci principalement dans le cas de petites particules (diamètre inférieure à 0.5 mm). De plus, les résultats montrent que le traditionnel coefficient de dispersion utilisé dans l'approche unidimensionnelle ne peut pas être extrapolé dans la zone alvéolaire du poumon.</p> <p align="justify">Finalement, des simulations tridimensionnelles (3D) sont réalisées dans un modèle d'un conduit pulmonaire entouré d'alvéoles et confirment la déposition largement hétérogène des aérosols calculée dans l'étude bidimensionnelle suggérant que les concentrations locales et moyennes en aérosols peuvent être substantiellement différentes.</p> <p align="justify">Parallèlement, des données expérimentales de déposition totale et de dispersion de boli d'aérosols sont obtenues et comparées aux résultats numériques. Des indices tels que la dispersion du bolus expiré, la déposition totale ou le déplacement du mode entre les courbes de concentration des boli inspiré et expiré mesurés au niveau de la bouche ont été évalués. Des simulations numériques similaire aux tests expérimentaux sont également effectuées. Bien qu'une approche relativement simplifiée soit utilisée, il apparaît que les simulations décrivent raisonnablement bien les résultats expérimentaux.</p>

Parmi les approches d'imagerie préclinique, les techniques optiques sur petit animal fournissent une information fonctionnelle sur un phénomène biologique ainsi que sur sa localisation. De récents développements permettent d'exploiter ces méthodes dans le cadre de l'imagerie sur animal vigile. Les conditions physiologiques se rapprochent alors de celles du fonctionnement normal de l'organisme. Les travaux de cette thèse ont porté sur l'utilisation optimale de cette modalité via des méthodes originales d'analyse et de traitement.Les problèmes soulevés par la fusion des flux cinématiques et de données de bioluminescence nous ont amené à proposer des approches complémentaires d'estimationde mouvement de l'animal. La représentation sous forme implicite des informations issuesde la vidéo de l'animal permettent de construire un critère robuste à minimiser. L'ajout d'uncritère global mesurant la compacité du signal optique permet de considérer dans sa totalité les données multicanaux acquises pour augmenter la précision du recalage. Finalement ces deux modélisations offrent des résultats pertinents et validés expérimentalement.Dans le but de s'affranchir des contraintes de l'observation planaire de nos données nous avons conçu une méthode d'estimation du mouvement 3D de l'animal à partir d'un modèle pré-calculé. Grâce à un système d'acquisition multi-vues et simultanée de la scène, il est possible d'ajouter une contrainte sur l'estimation de la position de la source pour rendre robuste le suivi des poses issues de la vidéo. Les résultats expérimentaux montrent le potentiel de cette méthode pour fournir des mesures 3D précises sur l'animal vigile.

Le diagnostic précoce des cancers et le développement de la médecine personnalisée constituent des défis majeurs à l’heure actuelle. Ces enjeux exigent le développement de nouveaux outils capables de cibler des biomarqueurs pertinents afin de permettre un diagnostic à l’aide des techniques d’imagerie. L’objectif de ces travaux est d’élaborer de nouveaux agents de contraste innovants pour l’imagerie moléculaire des cancers. Pour ce faire, des nanoplateformes d’oxyde de fer fonctionnalisées avec de l’acide caféique et couplées à un anticorps marqué par un fluorophore ont été élaborées. Ces nanoplateformes ont été caractérisées grâce à différentes techniques et évaluées in vitro et in vivo. Une optimisation a été effectuée en utilisant des chaines PEG et un nouvel anticorps. L’ensemble de ces travaux a permis d’obtenir de agents de contrastes IRM de type T₂ ciblant les récepteurs à endothélines. A l’aide d’une nouvelle voie de synthèse, des nanoparticules d’oxyde de fer de tailles variables ont été développées et couplées à un peptide permettant le ciblage de la néoangiogenèse : le cycloRGD. Ces nanoparticules se sont révélées être d’excellents agents de contraste IRM de type T₂ conduisant un ciblage passif. Des nanoparticules à luminescence persistante ont également été synthétisées. Ces nanoplateformes, de 6 nm, offrent l’avantage de limiter l’absorption de la luminescence par les tissus et d’éviter l’excitation in situ, limitant ainsi l’autofluorescence des tissus. Enfin, l’association de ces deux types de nanoparticules à été étudié, conduisant à l’obtention de nanoparticules bimodales alliant imagerie IRM et luminescence persistante. / Early diagnosis of cancer and development of personalized medicine is a major challenge. These issues require the development of new tools which are able to target relevant biomarkers in order to access of diagnostic using imaging techniques. The objective of this work is to develop new contrast agents for molecular imaging of cancers. To this aim, the functionalized iron oxide nanoplateformes with caffeic acid were synthesized and coupled to an antibody labeled with a fluorophore. These nanoplateformes were characterized by different techniques and evaluated on in vitro and in vivo conditions. An improvement was made with the use of PEG chains and a novel antibody. Results of this work is the obtention of a T₂ MRI contrast agents targeting endothelin receptor. Using a new wayof synthesis, different sizes of iron oxide nanoparticles have been developed and coupled to apeptide for targeting the neoangiogenesis : the cycloRGD. These nanoparticles have proven to be excellent T₂ MRI contrast agents managing a passive targeting. Persistent luminescence nanoparticles were also synthesized. These 6 nm nanoparticles offer the advantage of limiting the absorption of luminescence by the tissues and prevent the excitation in situ, limiting the autofluorescence of the tissues. Finally, the combination of these two types of nanoparticles has been studied to obtain bimodal nanoparticles combining MRI and persistent luminescence imaging.

Les gestes médico-chirurgicaux assistés par ordinateur (GMCAO) sont des techniques destinées à aider les médecins à planifier puis à réaliser des interventions chirurgicales. Les progrès du génie biologique et médical, de l'informatique et de la robotique ont permis l.expansion rapide de ces techniques dans de multiples spécialités, dans le but d'optimiser le geste chirurgical. Les objectifs sont clairs : gain de précision, diminution du traumatisme opératoire, réduction des voies d'abord, raccourcissement de la durée des interventions avec pour conséquences, réduction de la morbidité et de la mortalité, de la durée d'hospitalisation, de la durée de convalescence et d.arrêt de travail, et du coût global. Les contraintes sont nombreuses avec au premier plan la sécurité d'utilisation. La chirurgie assistée par ordinateur, qui fait partie plus généralement des GMCAO, est déjà couramment utilisée en chirurgie orthopédique ou en neurochirurgie et la neuronavigation, désormais répandue dans tous les grands centres de neurochirurgie a fait de gros progrès depuis les débuts de la stéréotaxie [Benabid99]. Les applications dédiées aux tissus mous restent par contre encore peu développées en raison de difficultés propres liées à la mobilité des organes et à la déformation des tissus. Dans ce domaine, le développement de ces techniques est un axe de recherche important permettant d'élargir progressivement le spectre des GMCAO : guidage de ponction à visée diagnostique ou thérapeutique de divers organes, navigation per-opératoire lors d'interventions de chirurgie viscérale ou chirurgie téléopérée. Le programme GMCAO a été initié à Grenoble en 1985 au sein du laboratoire TIMC1 qui grâce à une étroite collaboration avec le CHU de Grenoble a pu étendre progressivement le champ d'application à de multiples spécialités médico-chirurgicales. Après un bref rappel général sur les GMCAO et sur la problématique concernant les tissus mous, notre contribution dans ce domaine en chirurgie cardiaque sera introduite et suivie d'une présentation synoptique de la thèse.

Cette thèse a été réalisée dans le cadre d’une convention CIFRE, marquant la collaboration entre le LBMC (Laboratoire de Biomécanique et Mécanique des Chocs) et le Centre de Médecine Physique et de Réadaptation L’ADAPT Loiret. Le LBMC résulte du rapprochement en janvier 2003 d’une équipe d’enseignants-chercheurs de l’université Claude Bernard Lyon1 et du Laboratoire de Biomécanique et Mécanique des Chocs de l’INRETS (devenu l’IFSTTAR depuis sa fusion avec le LCPC). Regroupant environ 40 permanents, dont Laurence CHEZE, ma directrice de thèse, le LBMC est dirigé par Philippe VEZIN, Directeur de Recherche à l’IFSTTAR. Le CMPR L’ADAPT Loiret est un centre de rééducation situé sur le site hospitalier d’Amilly, à proximité de Montargis. Son activité est axée sur les pathologies neurologiques (paraplégies, tétraplégies, hémiplégies, maladies dégénératives du système nerveux central), la traumatologie (suites d’accident de la voie publique et traumatologie du sport) et l'appareillage des amputations du membre inférieur. Le nouveau bâtiment (fin 2007) dispose d'équipements de dernière génération et d'un plateau technique de 1990 m² avec gymnase sportif et balnéothérapie. Il dispose également d’un laboratoire d’analyse quantifiée de la marche. L’intégration d’un doctorant dans l’équipe du Docteur CARNÉ permettait, d’une part, de développer l’activité de ce laboratoire, et d’autre part de mettre en place une activité de recherche clinique. Mon activité professionnelle consiste à réaliser des examens, à visée diagnostique, d’analyse quantifiée de la marche. L’activité de recherche est en lien avec l’activité clinique et l’offre de soin liée à l’analyse du mouvement (prise en charge thérapeutique, injection de toxine, orthèse de marche, ...). Il faut également associer à ces deux structures l’équipe Motricité du GRCTH (Groupement de Recherche Clinique et Technologique sur le Handicap, EA 4497) de l’Université de Versailles Saint Quentin, associée au CIC-IT 805 et plus particulièrement Didier PRADON, mon co-directeur de thèse. La thématique de recherche émergeant de cette collaboration est la caractérisation des troubles de la marche des sujets affectés par une pathologie du système nerveux central.

Le but du travail réalisé dans cette thèse était d’approfondir les connaissances en matière d’utilisation du couple de frottement céramique-céramique dans l’implantologie moderne de hanche sans ciment. L’étude clinique de 100 prothèses totales de hanche sans ciment avec un recul de 9 ans a permis de montrer la fiabilité du couple de frottement céramique en terme d’usure, de biocompatibilité et d’ostéointégration. Par la suite, la comparaison de la méthode d’implantation de ces implants (impaction avec ou sans adjonction de vis supplémentaires) a montré que la rigidité de la céramique n’était pas incompatible avec une impaction simple, pour des patients qui ne présentent pas de fragilité osseuse. Nous avons ensuite étudié plus particulièrement une complication de la céramique, le grincement ou squeaking. Une étude in vitro du phénomène, a permis de reproduire ce phénomène dans des conditions de lubrification optimale, avec la présence d’un troisième corps métallique entre les surfaces de frottement, suggérant l’importance de la lubrification dans la genèse du phénomène. L’analyse d’explant a conforté notre hypothèse, mettant en évidence l’importance du dessin des implants afin d’éviter les conflits prothétiques pouvant générer des particules métalliques. Enfin, l’analyse sur le long terme du phénomène de squeaking a montré son faible impact sur la survie des implants et sur la qualité de vie des patients. Ce travail, qui a associé des analyses cliniques et biomécaniques nous conforte dans l’utilisation de la céramique comme couple de frottement dans les prothèses totales de hanche sans ciment, insiste sur l’importance du dessin et du positionnement des implants pour éviter les complications qui peuvent survenir et permet de mieux connaître le problème du squeaking et ses conséquences.