Notre étude est dédiée au développement d'un protocole d'évaluation du langage à visée clinique. Nous examinons les spécificités du traitement du langage oral à travers le filtre des fonctions langagières actualisées par la prosodie. Système composite par excellence, largement négligé tant dans l'étude du traitement du langage que dans les évaluations orthophoniques, la prosodie est cependant en étroite relation avec les composantes du langage et réalise par ce biais l'ensemble des fonctions structurantes du langage. Deux fonctions linguistiques de la prosodie sont ici testées en compréhension : une fonction syntaxique, sous-tendue par le marquage accentuel des frontières de syntagmes réalisé par un accent final et un accent initial, et une fonction pragmatique impliquant la fonction de focalisation initiée par un accent emphatique. Après avoir procédé à la normalisation de notre protocole auprès d'un groupe de sujets contrôles, notre évaluation a été intégrée à la prise en charge longitudinale de deux patients atteints de gliomes de grade II. Dans ce cadre spécifique, nous avons adapté nos épreuves au contexte de la chirurgie éveillée. Les capacités langagières des patients ont été testées en condition pré-opératoire afin d'observer l'impact cognitif de la tumeur et en condition post-opératoire afin d'évaluer les conséquences de l'exérèse. Les résultats soulèvent des questionnements concernant la spécialisation hémisphérique de la prosodie. Ils ont aussi permis de mesurer la sensibilité de notre protocole. L'étude exploratoire réalisée en condition peri-opératoire nous a permis de soulever les contraintes inhérentes à la méthode de stimulation électrique directe.

Introduction : L’hypophosphatémie survient couramment après hépatectomie partielle. La régénération du foie était l’explication initiale. Cependant, les pertes rénales de phosphate observées récemment suggèrent que l’hypophosphatémie est probablement d’origine rénale. Nous avons donc mesuré la fraction d’excrétion urinaire de phosphate (FePO4) après hépatectomie partielle et nous avons étudié le rôle de la parathormone (PTH) et des phosphatonines dans cette hypophosphatémie. Méthodes : Les taux sériques de phosphate, de calcium ionisé, de PTH intacte, de « fibroblast growth factor- 23 » (FGF-23) intact et carboxyle-terminal, de FGF-7, de la « frizzled-related protein-4 » (FRP-4) et de HCO3- ainsi que le pH et la FePO4 ont été mesurés avant la chirurgie et aux jours postopératoires (po) 1, 2, 3, 5 et 7, chez 18 patients ayant subi une résection hépatique partielle. Résultats : Le phosphate sérique était à son plus bas niveau (0,66 ± 0,33 mmol/l; p < 0,001) au jour po 2. La FePO4 culminait à 25,07 ± 2,26 % au jour po 1 (p < 0,05) et était associée avec le taux de la parathormone intacte (r = 0,65; p = 0,006). Le calcium ionisé sérique diminuait à 1,1 ± 0,01 mmol/l, (p < 0,01) en même temps que la parathormone intacte s’élevait à 8,8 ± 0,9 pmol/l, (p < 0,01) au jour po 1; ces deux paramètres étaient inversement corrélés (r = -0,062; p = 0,016). Le FGF-23 intact atteignait son plus bas niveau à 7,8 ± 6,9 pg/ml (p < 0,001), au jour po 3; les valeurs de FGF-23 étaient corrélées avec la diminution du phosphate sérique aux jours po 0, 3, 5 et 7 (p < 0,001). Le FGF-23 carboxyle-terminal, le FGF-7 et la FRP-4 n’étaient pas reliés au phosphate sérique ni à la FePO4. Conclusion : L’hypophosphatémie observée après résection hépatique partielle est liée à une augmentation de la FePO4 qui est sans aucune relation avec les FGF-23 intact ou carboxyle-terminal, le FGF-7 et la FRP-4. La PTH intacte était associée avec la FePO4 uniquement au jour po 1. L’hypophosphatémie après résection hépatique est secondaire à d’autres facteurs non encore identifiés. / Background: Post-hepatectomy hypophosphatemia, first associated with metabolic demands by the regenerating liver, has recently been related to an excessive fractional urinary phosphate excretion (FePO4). We decided to investigate the role of parathyroid hormone (PTH) and of phosphatonins in the latter finding. Methods: Serum phosphate (PO4), ionized calcium (Ca++), HCO3-, pH and FePO4, Intact PTH, carboxyl-terminal and Intact fibroblast growth factor 23 (FGF-23), FGF-7 and frizzled related-protein-4 (FRP-4) were measured before and serially on post-operative days 1, 2, 3, 5 and 7, in 18 patients undergoing liver resection. Results: Serum PO4 was lowest (0.66 ± 0.33 mmol/l; p < 0.001) on po day 2. FePO4 peaked at 25.07 ± 2.26 % on po day 1 (p < 0.05) and was associated with Intact PTH levels (r = 0.65, p = 0.006). Decreased Ca++ levels (1.1 ± 0.01 mmol/l; p < 0.01) and increased Intact PTH levels (8.8 ± 0.9 pmol/l; p < 0.01) observed on po day 1 were negatively related (r = -0.62, p = 0.016). Intact FGF-23 decreased to its nadir 7.8 ± 6.9 pg/ml (p < 0.001), on po day 3 and was correlated with PO4 levels on po days 0, 3, 5 and 7 (p < 0.001). Carboxyl-terminal FGF-23, FGF-7 and FRP-4 levels could not be related either to PO4 concentrations or FePO4. Conclusion: Post-hepatectomy hypophosphatemia is related to an increased FePO4 unrelated to Intact FGF-23 or carboxyl-terminal FGF-23, FGF-7 or FRP-4. I-PTH contributes to excessive FePO4 on po day 1 but not thereafter. Other factors not yet defined should explain post hepatectomy hypophosphatemia.

Mon projet de thèse est étroitement lié au projet ANR NOUGAT, " Nouvel OUtil pour la chirurgie du Glaucome Assistée par laser femtoseconde et Tomographie par cohérence optique " (ANR-08-TECS-012), coordonné par le groupe " Optique, Photonique, Santé " (OPS) du Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA), et dont les partenaires sont : l'hôpital Hôtel-Dieu de Paris, le laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique Graduate School, la société Amplitude Systèmes. Le glaucome est une maladie oculaire associée à une pression intraoculaire élevée. Les traitements chirurgicaux classiques visent à créer des canaux filtrants dans la sclère pour baisser la pression, mais les bénéfices ne sont souvent que temporaires. La greffe de cornée est indiquée lors d'opacités du tissu ou pathologies affectant la transparence cornéenne. Elle est largement pratiquée mais certaines limites existent, notamment lorsque la découpe doit se faire en profondeur d'un tissu pathologique. Mes travaux ont d'abord consisté à caractériser les trois principaux éléments constitutifs du segment antérieur de l'oeil : la cornée, la sclère et le cristallin. Suite aux recherches précédentes menées par notre équipe, la diffusion de la cornée est maintenant un phénomène compris et quantifiable. L'étude du tissu scléral a permis de mettre en évidence une fenêtre de relative transparence optique centrée à la longueur d'onde de 1650 nm ; des expériences préliminaires ont été menées sur le cristallin. Grâce à l'optimisation de sources laser existantes au sein de l'équipe, en particulier du générateur paramétrique optique, de nouvelles séries d'incisions ont ensuite été réalisées dans des cornées humaines (obtenues auprès de la Banque Française des Yeux), avec des longueurs d'onde situées entre 1500 et 1800 nm. Les analyses histologiques et par microscopie électronique en transmission et à balayage de ces découpes confirment que l'utilisation d'une longueur d'onde entre 1600 et 1700 nm réduit le phénomène de diffusion dans le tissu par rapport à la longueur d'onde appliquée dans les systèmes commerciaux (1000 nm). Par ailleurs, un dispositif d'imagerie par tomographie par cohérence optique (OCT) a été développé en étroite collaboration avec l'Institut d'Optique Graduate School. Utilisant une longueur d'onde de 1315 nm, ce dispositif a une résolution de l'ordre de 5 μm, ce qui est compatible avec notre application ; cependant, il présente encore une rapidité d'acquisition moyenne. Les structures cornéennes ont été imagées avec trois dispositifs OCT disponibles, ce qui a permis de comparer leurs avantages et leurs inconvénients en vue de la combinaison de ce système d'imagerie à la source laser et d'une éventuelle application clinique. Mes travaux de recherche ont finalement permis d'optimiser le développement de systèmes chirurgicaux pour les tissus du segment antérieur de l'oeil et d'approfondir nos connaissances sur l'optique de ces tissus, ce qui vient compléter les études antérieures réalisées au sein de mon équipe de travail et ouvre la voie à des applications futures.

Certains problèmes d'audition trouvent leur origine dans des anomalies de transmission de l'énergie des vibrations acoustique par la chaîne des osselets de l'oreille moyenne. Il se pratique aujourd'hui des opérations chirurgicales visant à la reconstruire. Un outil permettant d'évaluer la qualité de transmission des vibrations par de la chaîne ossiculaire pendant l'opération apporterait une aide substantielle au praticien afin dans le but d'optimiser la configuration des osselets. Les travaux présentés dans ce manuscrit traitent de la conception d'un capteur microsystème adapté à la mesure de l'amplitude de vibrations des osselets. Nous y avons particulièrement développé les travaux de modélisation de la structure mécanique du capteur. Il s'agit d'une structure communément employée pour les capteurs tactiles dont nous modélisons le comportement en régime harmonique. Dans une la deuxième partie nous présentons une étude d'optimisation du capteur en vue de son utilisation " tenu en main " par le chirurgien. Celle-ci repose notamment sur l'utilisation d'un modèle électrique équivalent de l'oreille moyenne et d'un logiciel d'optimisation multicritères. Nous présentons dans cette partie un concept de filtre mécanique des basses fréquences par l'utilisation des propriétés viscoélastiques des matériaux polymères. La dernière partie traite des travaux de réalisation des différents composants d'un capteur basé sur les matériaux polymères. Les travaux de réalisation et de test de membranes en résine SU8 y sont présentés ainsi que l'intégration de jauges en matériaux électroactifs chargés en nanoparticules. L'utilisation d'une technique de moule perdu pour réaliser la structure mécanique du capteur est discutée.

Ce travail de thèse avait pour objectif de déterminer la " meilleure " approche neurochirurgicale, entre l'amygdalo-hippocampectomie sélective (SAH) et la lobectomie temporale antérieure (ATL) dans le cadre d'épilepsie temporomésiale pharmacorésistante avec sclérose hippocampique unilatérale. Pour réaliser cette étude, trois critères ont été appréciés : la guérison des crises, l'impact sur les fonctions mnésiques et l'impact sur les capacités de reconnaissance des émotions faciales (FER). Ces critères ont été évalués lors d'un suivi à long terme ; en moyenne 7 ans après la résection. Pour ce faire, 2 populations de patients souffrant d'une épilepsie temporale ont été étudiées, les uns soignés en Allemagne, et les autres opérés en France. Tous ont été sélectionnés rétrospectivement et les deux groupes sont supposés homogènes en raison d'une sélection très drastique. Les résultats obtenus ont mis en évidence une relative supériorité de la méthode la plus sélective concernant l'impact sur les fonctions mnésiques, sans pour autant objectiver une réduction significativement moindre de l'arrêt des crises. L'implication du pôle temporal dans les capacités de mémoire à court terme et de mémoire de travail a été démontrée, les patients du groupe SAH objectivant des performances supérieures en postopératoire comparées aux performances du groupe ATL. Concernant les émotions, une atteinte hémisphérique unilatérale est en lien avec un déficit de FER, indépendamment de la méthode neurochirurgicale employée. Ainsi, cette étude suggère une préférence de la méthode sélective, puisqu'elle permet une atteinte moindre des fonctions mnésiques sur un suivi postopératoire à très long terme.

La capacité de la tomographie par cohérence optique (OCT) à délivrer des images tomographiques de tissus biologiques in vivo, de manière non invasive et en temps réel, a suscité un intérêt croissant pour de nombreuses applications biomédicales, principalement en ophtalmologie pour l'imagerie de la rétine et du segment antérieur de l'œil. Toutefois, pour l'imagerie à haute résolution de tissus biologiques fortement diffusants, comme la sclérotique et la cornée œdémateuse, la technique nécessitait des améliorations technologiques. Dans cette thèse, un système d'OCT " Fourier-domain " (FD-OCT) à très haute résolution spatiale (< 4 µm), à la longueur d'onde de 1,3 µm, a été développé dans la Laboratoire Charles Fabry - Institute d'Optique Graduate School. Avec ce système original, nous avons réussi, pour la première fois, à visualiser correctement le canal de Schlemm de l'œil humain qui se trouve à une profondeur d'environ 0,8 mm dans le limbe de la cornée, milieu fortement diffusant. L'imagerie du canal de Schlemm est capitale afin d'envisager la chirurgie par laser du glaucome, qui consiste à inciser cette partie de l'œil afin d'améliorer l'écoulement de l'humeur aqueuse. Par ailleurs, en collaboration avec le Laboratoire d'Optique Appliquée de l'ENSTA ParisTech, nous avons démontré la possibilité de contrôler en temps réel par OCT des découpes par laser femtoseconde pratiquées dans la cornée humaine in vitro. Ces travaux ont montré que l'opération du Glaucome par laser femtoseconde, contrôlée par OCT, devrait être possible.

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Abstract: Objective: To compare the long-term viability of percutaneously injected crushed auricular cartilage to surgically implanted cartilage in the rabbit. Methods: Auricular cartilage was harvested bilaterally in 10 New Zealand white rabbits. A 1 cm2 cartilage graft was harvested and implanted surgically on the upper nasal dorsum. The remaining cartilage was crushed and percutaneously injected on the lower nasal dorsum. Volume and mass of each graft were compared between pre-implantation and after 3 months of observation. A histological study was conducted to evaluate chondrocyte viability and degree of fibrosis on the grafts. Results: Mass and volume remained similar for surgically implanted cartilage grafts. Mass and volume diminished by an average of 47% and 40% respectively after 3 months for the injected crushed cartilage grafts. Chondrocyte viability was an average of 25% lower in the injected grafts. Conclusion: Cartilage injection is a promising technique that must be refined to increase long term chondrocyte viability. Developing an appropriate injection apparatus would improve this technique. / Résumé : Objectif: Comparer la viabilité à long-terme de cartilage auriculaire broyé injecté de façon percutanée au cartilage implanté chirurgicalement chez le lapin Méthodes: Prélèvement de cartilage auriculaire bilatéralement chez 10 lapins blancs « New Zealand ». Pour chaque lapin, une greffe de cartilage de 1 cm2 fut prélevée et implantée chirurgicalement au niveau du dorsum nasal supérieur. Le reste du cartilage fut broyé puis injecté de manière percutanée sur le dorsum nasal inférieur. La masse et le volume de chaque greffon furent mesurés lors de la chirurgie initiale et 3 mois plus tard. Une étude histologique a été entreprise afin de comparer la viabilité des greffons et le degré de fibrose. Résultats: La masse et le volume des greffons de cartilage entier sont demeurés semblables suite à l’implantation. La masse et le volume des greffons de cartilage injecté ont diminué en moyenne de 47% et 40% respectivement suite à l’implantation. L’analyse histologique a démontré une diminution moyenne de 25% de la viabilité chondrocytaire pour les greffons de cartilage injecté. Conclusion: L’injection de cartilage est une technique prometteuse devant être raffinée pour augmenter la viabilité chondrocytaire à long-terme. Le développement d’un instrument d’injection approprié faciliterait la technique.

The identification of eloquent areas is of utmost importance in the surgery of tumors located near speech-eloquent brain areas, since the classical concept of a constant localization was proven to be untrue and the spatial localization of these areas may show large interindividual differences. Some neurosurgical centers apply intraoperative electrophysiological methods that, however, necessitate the performance of surgery in the awake patient. This might be a severe burden both for the patient and the operating team in a procedure that lasts several hours; in addition, electrical stimulation may generate epileptic seizures. Alternatively, methods of functional brain imaging (e.g., PET, fMRI, MEG) may be applied, which allow individual localization of speech-eloquent areas. Matching of these image data with a conventional 3D-CT or MRI now allows the exact transfer of this information into the surgical field by neuronavigation. Whereas standards concerning electrophysiological stimulation techniques that could prevent a permanent postoperative worsening of language are available, until now it remains unclear whether the resection of regions shown to be active in functional brain imaging will cause a permanent postoperative deficit. / Die Identifikation sprachaktiver Areale ist von höchster Bedeutung bei der Operation von Tumoren in der Nähe des vermuteten Sprachzentrums, da das klassische Konzept einer konstanten Lokalisation des Sprachzentrums sich als unrichtig erwiesen hat und die räumliche Ausdehnung dieser Areale eine hohe interindividuelle Varianz aufweisen kann. Einige neurochirurgische Zentren benutzen deshalb intraoperativ elektrophysiologische Methoden, die jedoch eine Operation am wachen Patienten voraussetzen. Dies kann sowohl für den Patienten als auch das Operations-Team eine schwere Belastung bei diesem mehrstündigen Eingriff darstellen, zusätzlich können epileptische Anfälle durch die elektrische Stimulation generiert werden. Alternativ können Modalitäten des «functional brain imaging» (PET, fMRT, MEG usw.) eingesetzt werden, die die individuelle Lokalisation sprachaktiver Areale gestatten. Die Bildfusion dieser Daten mit einem konventionellen 3D-CT oder MRT erlaubt den exakten Transfer dieser Daten in den OP-Situs mittels Neuronavigation. Während Standards bei elektrophysiologischen Stimulationstechniken existieren, die eine permanente postoperative Verschlechterung der Sprachfunktion weitgehend verhindern, bleibt die Relevanz sprachaktiver Areale bei den neuesten bildgebenden Techniken bezüglich einer Operations-bedingten Verschlechterung der Sprachfunktion bisher noch unklar. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Hereditary Colorectal Carcinomas – Reflection on Preventive Surgery Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer (HNPCC) accounts for about 5% of all colorectal cancers and is the most frequent familial form; familial adenomatous polyposis coli accounts for about 1%. Prerequisitive for individually tailored surveillance is the identification of the pathogenic germline mutation. In classical FAP, surgical standard is a restorative proctocolectomy while in HNPCC there is no surgical standard other than standard oncological resection due to missing evidence. In HNPCC, prophylactic colectomy before the onset of the first colorectal cancer is not recommended. Main arguments for the extension of the resection in the case of the first colorectal carcinoma in HNPCC are the rate of metachronous colorectal carcinomas of 40–45% in a 10-year interval and rapid tumor progression. In HNPCC, in the case of first colon cancer a subtotal colectomy seems to be indicated. A proctocolectomy or, if indicated, a restorative proctocolectomy may be considered in the case of carcinomas in the lower rectum. These considerations should be evaluated in a prospective clinical trial. Counselling, molecular diagnosis and surgery in patients with hereditary colorectal cancers should only be performed in interdisciplinary centers. / Das «Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer» (HNPCC)-Syndrom bildet mit zirka 5% aller kolorektalen Karzinome die größte Gruppe der familiären Formen; die familiäre adenomatöse Polyposis coli (FAP) macht zirka 1% aus. Voraussetzung für die Indikationsstellung zu individuellen Vorsorgeprogrammen ist die Identifizierung der pathogenen Keimbahnmutation. Bei der klassischen FAP ist die Durchführung einer restaurativen Proktokolektomie die Therapie der Wahl, beim HNPCC-Syndrom gibt es aufgrund fehlender Daten klinischer Studien noch keinen Operationsstandard, der über eine Resektion entsprechend den onkologischen Resektionsprinzipien hinausgeht. Eine prophylaktische Kolektomie vor Manifestation eines kolorektalen Karzinoms bei HNPCC kann bei der gegenwärtigen Datenlage nicht empfohlen werden. Hauptargumente für die Erweiterung des Eingriffs bei manifestem kolorektalem Karzinom bei HNPCC-Patienten sind das Risiko metachroner kolorektaler Karzinome von 40–45% in einem Zeitraum von 10 Jahren und die rasche Tumorprogression. Bei Erstmanifestation eines Kolonkarzinoms erscheint die Durchführung einer subtotalen Kolektomie indiziert. Bei Erstmanifestation des Karzinoms im unteren Rektumdrittel ist die Durchführung einer Proktokolektomie bzw. unter entsprechenden onkologischen und funktionellen Voraussetzungen eine Kolektomie mit Proktomukosektomie und Ileum-Pouch zu erwägen. Die Evaluierung dieser Überlegungen sollte im Rahmen einer prospektiven klinischen Studie erfolgen. Die Beratung, molekulare Diagnostik und chirurgische Therapie von Patienten mit hereditären kolorektalen Karzinomen sollte zunächst nur entsprechenden interdisziplinären Zentren vorbehalten bleiben. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.