Le raisonnement diagnostique (abductif) et le raisonnement de prédiction (inductif) sont deux des méthodes de raisonnement qui permettent la découverte de connaissances nouvelles. Lorsque le raisonnement abductif est le processus permettant de trouver la meilleure explication (hypothèse) pour un ensemble d'observations (Josephson, 1994), le raisonnement de prédiction est le processus, à partir d'un ensemble d'observations, permettant de trouver tous les résultats possibles. Ces observations peuvent être les symptômes d'un patient, des expériences concernant les réseaux métaboliques et génomiques, etc. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la représentation, l'analyse et la synthèse des réseaux de signalisation génomique en utilisant la logique des hypothèses. En fait, ce mémoire se focalise sur la modélisation des voies de signalisation en réponse à la cassure double-brin de l'ADN. Pour implémenter l'abduction nous utilisons les algorithmes de production. Ensuite, la logique des défauts permet de construire des modèles de représentation minimale. Ces algorithmes de découvertes de connaissances sont prouvés sur la carte de cassure double brin de l'ADN. Cette carte est minimale en tant que graphe de causalité biologique et elle permet d'intégrer les données biomoléculaires.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

La reproduction est un pilier majeur de la productivité des fermes laitières. Dans ce contexte, il est pertinent d’identifier à l’avance les animaux à risque d’avoir des performances en reproduction sous-optimales, surtout si un traitement efficace est disponible pour améliorer ces performances. Les endométrites clinique et subclinique sont des conditions définies selon leur impact sur les performances en reproduction subséquentes et donc, des outils très intéressants de surveillance de la santé utérine. Le premier objectif de cette étude était de déterminer simultanément des seuils diagnostiques pour les endométrites clinique (diagnostiquée par le Metricheck) et subclinique (diagnostiquée par la cytologie endométriale ou par l’estérase leucocytaire) selon leur impact sur les performances en reproduction à la première saillie. L’écoulement vaginal purulent a été identifié comme seuil pour l’endométrite clinique, alors que les seuils identifiés pour l’endométrite subclinique ont été un pourcentage de polymorphonucléaires de 6% à la cytologie et une « forte quantité de leucocytes » à l’estérase leucocytaire. Le second objectif de l’étude était d’évaluer l’effet d’un traitement intra-utérin de céphapirine sur les performances à la première saillie des animaux sains et atteints d’endométrite. Aucun effet du traitement n’a été observé chez les vaches saines ou atteintes d’endométrite clinique, alors qu’une tendance à l’amélioration des performances a été associée au traitement chez celles atteintes d’endométrite subclinique. L’anovulation post-partum prolongée pourrait altérer l’efficacité du traitement de céphapirine, surtout chez les vaches atteintes d’endométrite clinique. / Reproduction is a major concern in the dairy industry. In this context, it is relevant to have an early identification of cows at risk of altered subsequent reproductive performance, especially if a treatment is available and effective to improve this performance. Clinical and subclinical endometritis are defined based on their impact on reproductive performance and are interesting tools for reproductive tract health surveillance. The first objective of this research project was to determine simultaneously diagnostic criteria for clinical (diagnosed by Metricheck) and subclinical (diagnosed by endometrial cytology or leukocyte esterase testing) endometritis based on their impact on reproductive performance at first service. Clinical endometritis was defined as presence of purulent vaginal discharge whereas subclinical endometritis was defined as presence of ≥ 6% of polymorphonuclear cells using endometrial cytology or the presence of “large amount of leukocytes” using leukocyte esterase testing. The second objective of this research project was to determine the effect of an intrauterine infusion of cephapirin on the reproductive performance at first service in cows with clinical endometritis, subclinical endometritis, and in cows unaffected by endometritis. Cephapirin treatment had no effect on first service pregnancy risk in unaffected cows or in cows affected by clinical endometritis. However, there was a tendency of a positive effect of the treatment in cows affected by subclinical endometritis. Presence of prolonged postpartum anovulation in cows may reduce the efficacy of the cephapirin treatment, especially in cows affected by clinical endometritis.

L’existence d’un sous-type dissociatif de schizophrénie a été suggérée par plusieurs auteurs pour rendre compte des présentations symptomatologiques d’un groupe de personnes dont le diagnostic principal est dans le spectre de la schizophrénie mais qui présentent aussi des symptômes dissociatifs (Ross, 2004; Şar et al., 2010; Van der Hart, Witztum, & Friedman, 1993). D’origine traumatique, ce type de portrait clinique où symptômes psychotiques et dissociatifs s’entremêlent aurait été décrit il y a déjà plus d’un siècle (Janet & Raymond, 1898) mais serait disparu dans les années ’30, assimilé au concept de « schizophrénie » (Rosenbaum, 1980). C’est dans un nouveau contexte nosographique que le concept de schizophrénie dissociative refait surface. En effet, la nosographie psychiatrique a pris un tournant en 1980 lorsque l’approche préconisée par le DSM est devenue descriptive plutôt que basée sur des conceptualisations psychanalytiques. Du coup, les affections d’alors ont été divisées en troubles dont les symptômes ont tendance à se manifester ensemble (Cooper, 2004) et la comorbidité entre les troubles a augmenté. Étant donné la comorbidité fréquemment rapportée entre les troubles psychotiques et dissociatifs, la similarité phénoménologique de leurs symptômes, ainsi que leur possible étiologie traumatique, Ross (2004) a proposé une série de critères permettant de diagnostiquer une schizophrénie dissociative. L’objectif principal de cette thèse est donc d’établir si la schizophrénie dissociative, telle que définie par Ross (2004), existe. Le premier article porte sur la problématique et le contexte théorique ayant mené à la question de recherche. Il vise à faire un survol des enjeux entourant la question de la schizophrénie dissociative et rend compte des écrits scientifiques sur la symptomatologie similaire entre les troubles psychotiques et dissociatifs, sur leur étiologie traumatique et sur les études sur la dissociation et la schizophrénie. Le deuxième article est quant à lui un article empirique rendant compte de la méthodologie utilisée pour répondre à la question de recherche. En effet, aucune étude jusqu’ici n’a testé systématiquement les critères de la schizophrénie dissociative. Nos résultats démontrent que 24% de notre échantillon (N=50) pourrait recevoir le diagnostic de schizophrénie dissociative avec les critères proposés par Ross (2004). Toutefois, ces critères posant problème, une modification a été proposée et une prévalence de 14% a alors été trouvée. Des vignettes cliniques sont présentées afin de comparer nos participants avec ceux rapportés ailleurs. Les liens entre symptômes psychotiques et dissociatifs sont discutés en essayant de conceptualiser la schizophrénie dissociative de différentes manières, soit comme une nouvelle entité clinique, comme un trouble comorbide ou dans un contexte nosographique psychodynamique. / The existence of a dissociative subtype of schizophrenia has been suggested by several authors to account for the symptomatology of a group of people whose primary diagnosis is in the schizophrenia spectrum but have in addition dissociative symptoms (Ross, 2004; Sar et al, 2010; Van der Hart, Witztum, & Friedman, 1993). Of traumatic origin, this type of clinical picture where psychotic and dissociative symptoms are intertwined was first described more than a century ago (Janet & Raymond, 1898) but disappeared in the 30’s, having been incorporated to the concept of "schizophrenia" (Rosenbaum, 1980). It is in a new nosographic context that the concept of dissociative schizophrenia resurfaced. Indeed, psychiatric nosography took a turn in 1980 when the approach advocated by the DSM became descriptive rather than based on psychoanalytic conceptualizations. The psychiatric conditions of the time were divided into disorders whose symptoms tended to occur together (Cooper, 2004). Consequently, the presence of comorbid disorders increased. Given the frequently reported co-occurrence of psychotic and dissociative disorders, the phenomenological similarity of their symptoms and their potential traumatic etiology, Ross (2004) proposed a criteria set for the diagnosis of dissociative schizophrenia. The main objective of this thesis is to determine whether the dissociative schizophrenia, as defined by Ross (2004), exists. The first article focuses on the problem and the theoretical background that led to the research question. It aims at providing an overview of the issues surrounding the question of dissociative schizophrenia. It also reports on the literature pertaining to symptoms found in both psychotic and dissociative disorders, their traumatic etiology and studies on dissociation and schizophrenia. The second article is of empirical nature and reports the methodology used to answer the research question. Indeed, no study to date has systematically tested the criteria for dissociative schizophrenia. Our results show that 24 % of our sample (N = 50) could receive a diagnosis of schizophrenia with dissociative criteria proposed by Ross (2004). However, the criteria set was problematic so a modification was proposed and a prevalence of 14% was then found. Clinical vignettes are presented to compare our participants with those reported elsewhere. The links between psychotic and dissociative symptoms are discussed in trying to conceptualize dissociative schizophrenia in different ways, either as a new clinical entity, as a comorbid disorder or in a psychodynamic nosographic context.

Le développement de thérapies personnalisées et non invasives représente un challenge majeur en cancérologie et l'utilisation de nano-outils multifonctionnels combinés à de nouveaux biomarqueurs spécifiques des cellules cancéreuses apportent une solution de choix. Le cancer de la prostate est le cancer le plus diagnostiqué et représente la seconde cause de mortalité par cancer chez l'homme. Il est primordial de pouvoir diagnostiquer et traiter ces tumeurs dès les stades précoces afin d'améliorer la survie et la prise en charge des patients. L'objectif de cette thèse a été d'étudier le potentiel d'une lectine membranaire, le récepteur du mannose 6-phosphate cation-indépendant (RM6P-CI), en tant que biomarqueur des cancers de la prostate. Dans un premier temps, l'analyse de l'expression du RM6P-CI a été réalisée sur des tissus prostatiques sains et cancéreux. La découverte d'une surexpression spécifique par les cellules cancéreuses de la prostate a permis de caractériser le R6MP-CI comme nouveau marqueur diagnostique et d'envisager son ciblage pour la thérapie photodynamique des cancers de la prostate. Des nanoparticules de silice mésoporeuse ont donc été fonctionnalisées spécifiquement pour la thérapie photodynamique avec l'encapsulation de photosensibilisateurs mono ou bi-photoniques et le couplage de ligands stables, analogues du M6P naturel, pour le ciblage des RM6P-CI. Le potentiel phototoxique in vitro et ex vivo de ces nano-outils a été démontré ainsi que l'internalisation spécifique par le RM6P-CI. La propriété fluorescente des nanoparticules biphotoniques a permis d'autre part d'imager les cellules cancéreuses de la prostate et de proposer ainsi leur utilisation dans un but théranostique (thérapie et diagnostic) des cancers de la prostate. / The development of personalized and non invasive therapies represents a major challenge in cancer and the use of multifunctional nano-tools combined with new specific biomarkers of cancer cells an appropriate solution. The prostate cancer is the most diagnosed malignancy and the second cause of cancer death in men. It is essential to diagnose and treat these tumors from the early stages to improve the survival and the care of patients. The aim of this thesis was to study the potential of a membrane lectin, the cation-independent mannose 6-phosphate receptor (CI-M6PR) as a biomarker for prostate cancer. Firstly, the analysis of the expression of CI-M6PR was performed on healthy and cancer prostate tissues. The discovery of a specific overexpression by prostate cancer cells allows to propose CI-M6PR as a new diagnostic marker and we considered its targeting for photodynamic therapy of prostate cancers. Mesoporous silica nanoparticles have been functionalized specifically for photodynamic therapy with the encapsulation of one or two-photon photosensitizers and the grafting of stable ligands, analogues of the natural M6P, for the CI-M6PR targeting. The phototoxic potential in vitro and ex vivo of these nano-tools was demonstrated in addition to the specific M6PR internalization pathway. Moreover, the two-photon fluorescence property of the nanoparticles led to the imaging of prostate cancer cells and thus suggests their use for theranostic (therapy and diagnosis) purpose of prostate cancers.

Dans une machine à induction, le diagnostic de défauts par analyse du signal du courant électrique nécessite la connaissance du comportement dynamique de la machine. En plus des sources externes d'excitation, le comportement du moteur est gouverné par un ensemble de phénomènes périodiques liés sa géométrie angulairement périodique et couplés par leur caractère multiphysique. En présence d’un défaut de roulement, les grandeurs mesurables présenteront des composantes à sa fréquence caractéristique combinée aux fréquences caractéristiques du moteur. La compréhension des interactions, en particulier de modulation, passe par la mise en place de modèles numériques qui représentent les manifestations des phénomènes couplés. Ce travail de thèse propose donc un modèle électro-magnéto-mécanique d'une machine à induction à cage d'écureuil couplé à un modèle de palier à roulement à billes dans un cadre original d'écriture appelé "Approches Angulaires". En conservant dans la modélisation la relation "Angle-Temps" il est possible d'étendre aisèment la modélisation aux conditions de fonctionnement non-stationnaires et d'introduire un couplage fort entre les modèles mécanique et électromagnétique. Ainsi, on montre que la vitesse angulaire instantanée est la grandeur qui assure la transmission du défaut mécanique localisé aux grandeurs électriques. Le modèle proposé offre ainsi un décryptage des phénomènes de modulation présents sur la voie de transfert et décrits par les couplages de comportements dynamiques cycliques (réseau de perméances, chargement des éléments roulants,...) et/ou périodiques (résonances de structure, résonance électriques, ...). Ces travaux ouvrent la voie à une meilleure compréhension du comportement couplé multiphysique d'une machine électrique pour mieux spécifier les outils de surveillance à mettre en œuvre. Les futurs développements peuvent maintenant s'orienter ver une complexification des modèles ou l'exploitation de comportements dynamiques fins en régime non-stationnaire. / In an induction machine, the diagnosis of defects by analysis of the electrical current signal requires knowledge of the dynamic behavior of the machine. In addition to external excitation sources, the behavior of the motor is governed by a set of periodic phenomena related to its angularly periodic geometry and coupled by their multiphysical character. In the presence of a bearing defect, measurable quantities will have components at its characteristic frequency combined with the characteristic frequencies of the engine. The understanding of interactions, in particular modulation, requires the implementation of numerical models that represent the manifestations of coupled phenomena. This thesis work proposes an electro-magneto-mechanical model of a squirrel-cage induction machine coupled to a rolling bearing model in an original writing frame called "Angular Approaches". By keeping the "Angle-Time" relation in modeling, it is possible to easily extend the modeling to non-stationary operating conditions and to introduce a strong coupling between the mechanical and electromagnetic models. Thus, it is shown that the instantaneous angular speed is the quantity which ensures the transmission of the localized mechanical defect to the electrical quantities. The proposed model thus offers a decryption of the modulation phenomena present on the transfer path and described by the couplings of cyclic dynamic behaviors (permeance network, loading of the rolling elements, etc.) and / or periodic (structural resonances, electrical resonance, etc.). This work opens the way for a better understanding of the multiphysical coupled behaviors of an electrical machine to better specify the monitoring tools to be used. Further developments can now be directed to a complexity of models or to the exploitation of fine dynamic behaviors in a non-steady operating conditions.

Les facteurs psychosociaux au travail sont devenus un enjeu de santé publique et de santé au travail et font l’objet d’une attention particulière des politiques de prévention. Cependant, le rôle étiologique de ces facteurs sur la santé mentale reste à approfondir, notamment via des études intégrant un outil diagnostique, rarement utilisé dans ce contexte. De plus, le rôle de ces facteurs dans l’explication des inégalités sociales de santé mentale reste mal connu. Les objectifs de la thèse sont donc l’étude du rôle étiologique des facteurs psychosociaux au travail sur les troubles de la santé mentale mesurés par un instrument diagnostique et l’évaluation de leur contribution dans les inégalités sociales de santé mentale.Deux jeux de données ont été exploités : Samotrace (enquête régionale sur 6056 salariés) et SIP -Santé et Itinéraire Professionnel- (enquête nationale sur 7709 travailleurs). Samotrace se caractérise par la présence de questionnaires validés pour la mesure des facteurs psychosociaux au travail, et SIP par la présence d’un outil diagnostique pour la mesure de la dépression et de l’anxiété. Des méthodes statistiques multivariées ont été employées, notamment la régression logistique. Des tests d’interactions et la méthode du bootstrap ont également été utilisés. Toutes les analyses ont été réalisées séparément pour les hommes et les femmes.La faible latitude décisionnelle, le surinvestissement et les exigences émotionnelles étaient des facteurs de risque de dépression et d’anxiété, pour les deux genres. D’autres facteurs de risque spécifiques ont été observés selon la pathologie et le genre (insécurité de l’emploi, forte demande psychologique, conflit éthique, faibles récompenses). Peu d’inégalités sociales de santé mentale ont été mises en évidence hormis pour la santé perçue, au détriment des salariés les moins qualifiés. Les facteurs professionnels contribuaient à réduire les inégalités sociales de santé perçue de 76% et plus, selon le genre et la profession. Parmi eux, les facteurs psychosociaux au travail jouaient un rôle substantiel notamment la faible latitude décisionnelle, et dans une moindre mesure (selon la profession et le genre) : le faible soutien social, les faibles récompenses, le travail de nuit, les difficultés de conciliation vie professionnelle-vie familiale, les violences et menaces/humiliations.Des actions de prévention ciblées sur les facteurs de risque identifiés, y compris sur des facteurs psychosociaux au travail émergents, pourraient être envisagées et une meilleure prise en compte de ces facteurs en milieu de travail serait nécessaire. Développer les connaissances sous l’angle des inégalités sociales de santé mentale permettrait de dégager des pistes d’actions correctives adaptées aux groupes sociaux ou professionnels les plus concernés. Les études étant transversales, les résultats observés devront être confirmés par d’autres travaux. / Psychosocial work factors are a public health and occupational health issue and are the object of special prevention policies. However, the etiological role of these factors on mental health need to be developed, particularly studies using diagnostic interviews, rarely used in this context. Moreover, the role of these factors in the explanation of social inequalities in mental health is still unknown. The objectives of this PhD thesis are to study the etiological role of psychosocial work factors on mental disorders, measured using a diagnostic interview, and to evaluate the contribution of these factors to social inequalities in mental health.The data from two surveys were used: Samotrace (regional survey based on 6056 employees) and SIP (national survey based on 7709 workers). The main feature for Samotrace was the use of validated questionnaires to measure psychosocial work factors, and for SIP it was the use of a diagnostic instrument to measure depressive and anxiety disorders. Multivariate analyses were conducted, including logistic regression analysis. Interaction tests and the bootstrap method were also used. All analyses were carried out separately for men and women.Low decision latitude, overcommitment and emotional demands were found to be risk factors for depressive and anxiety disorders, for both genders. Other risk factors were observed according to gender or mental health outcome studied (job insecurity, high psychological demands, ethical conflict, low reward). Few social inequalities in mental health were observed except for self-reported health; manual workers being more likely to report poor health. Occupational factors reduced social inequalities in health by 76% and more, according to gender and occupation studied. Among occupational factors, psychosocial work factors played a substantial role, particularly low decision latitude, and to a lesser extent (according to occupation and gender): low social support, low reward, night work, work-life imbalance, physical violence and bullying.Prevention actions focussing on identified risk factors, including emergent psychosocial work factors, should be considered and a better implementation at workplace would be necessary. Improving knowledge on social inequalities of mental health may lead to adequate preventive actions targeting the most exposed social or occupational groups. As our studies were cross-sectional, our results should be confirmed by forthcoming prospective studies.

Notre travail s’inscrivant dans le cadre de la psychologie de la santé s’intéresse aux effets de l’annonce d’un diagnostic de trouble démentiel sur la qualité de vie de la personne âgée, au sein d’un service de consultation mémoire à Bourg-en-Bresse (France). Nous posons le postulat que la manière d’annoncer un diagnostic pourrait conditionner le vécu de la maladie. Notre étude traite des réactions des patients à la suite de cette annonce.Nous avons constitué plusieurs groupes de patients permettant d’étudier les effets de l’annonce selon différents critères : le niveau d’atteinte cognitive, le type d’attachement, le type d’annonce faite par le médecin, le temps de l’annonce. Ainsi, un groupe a été constitué de personnes âgées dites transversales (c’est-à-dire rencontré une fois au début, lors de leur annonce ou au cours de leur suivi médical), puis un autre groupe dit longitudinal (rencontré depuis leur annonce puis tous les 3 mois pendant presque 2 ans pour les suivis les plus longs) , et enfin un groupe contrôle , nous permettant de servir de référence afin de comprendre les réactions des patients. Afin de compléter nos données issues des précédents groupes, nous avons également rencontré les aidants de certaines personnes âgées impliquées dans le processus diagnostic afin d’étudier leur réaction face à l’annonce et enfin, avons rencontré 3 groupes de personnes gravitant autour de l’annonce (médecins généralistes, gériatres et un groupe de famille) afin d’étudier leur discours et représentations de l’annonce diagnostic.Les résultats nous montrent:- Au niveau statistique: seules les réactions des aidants sont significatives dans leur utilisation plus prononcée du coping actif : planification et dans l’utilisation de mécanisme défense mature.- D’un point de vue statistique descriptif et qualitatif, on observe que des indicateurs de processus résilients (estime de soi et qualité de vie) sont présents chez nos sujets ayant reçu un diagnostic de trouble démentiel lorsque leur déclin cognitif était mesuré au-dessus de 24/30 au MMS et que leur déclin cognitif n’est pas trop rapide. Nos sujets longitudinaux nous apprennent qu’il est important pour développer un processus résilient après une annonce diagnostique d’un trouble démentiel de pouvoir avoir :- La perception de se sentir utile pouvant être reliée en partie au regard que perçoit la personne de ‘l’autre sur son trouble démentiel.Le couple aidant patient nous apporte l’information qu’il est important d’accompagner les remaniements d’attachement qui peuvent s’effectuer à la suite de l’annonce et au cours de l’évolution de la maladie afin de sécuriser l’aidant, ce qui aidera à sécuriser le patientNotre étude conclut qu’un parcours résilient est possible malgré le trouble démentiel et peut être entravé ou favorisé par le parcours diagnostic. L’éducation thérapeutique ( ETP) qui se développe depuis quelques années dans le cadre des maladies chroniques comme le diabète et de manière plus timide et peu structurée, dans le domaine des troubles démentiels ; pourrait au regard des indicateurs de résilience identifiés dans notre étude , servir de tuteur de résilience au couple patient-aidant. L’ETP par un accompagnement multidisciplinaire, permettrait de développer une autonomie relative du patient face à sa maladie en le rendant plus acteur de son parcours et cela offrirait un cadre sécurisant pour les différents acteurs du processus diagnostic et pour l’aidant. / Our work in the field of health psychology focuses on the effects of the announcement of a diagnosis of dementia on the quality of life of the elderly in Bourg en Bresse ( France). We postulate that the manner in which announcement is made,could influence people’sexperience of the disease. Our study tries to examine the reactions of patients following this announcement.Several patient groups were developed for the study the effects of the announcement based on several criteria : cognitive impairment levels, attachment type, physician announcement style, timing of the announcement.Thus, a first group consisted of elderly people, referred to as the cross-sectional group ( that is to say, they were met once at the beginning at the time of their announcement or during their medical follow-up). A second group was the longitudinal group ( met at their announcement and then met every 3 months for almost 2 years for the longest follow-up) and the final control group, serving as a reference in order to understand the reactions of the patients.In order to complement the data from the previous groups, we also the caregivers of certain elderly people involved in the diagnostic process in order to study their reactions facing the announcement. Finally, we met with 3 groups of people also implicated in the announcement ( general practitioners, geriatricians and a family group) to study their language and impressions concerning the diagnostic announcement.The results show :- From a statistical point of vie, only the reactions of caregivers are significant in their more prevalent use of active coping : planning and in the use of mature defense mechanisms- Frome a statistical, descriptive and qualitative point of view, we observe that resilience indicators ( self-esteem and quality of life) are present in our subjects diagnosed with dementia when their cognitive decline is measured above 24/30 on the MMS and their cognitive decline is not too rapid.- Our longitudinal subjects show us that in order to be able to develop resilience after a diagnostic announcement of dementia, it is important to have :- A feeling of usefulness which can be linked, in part, to the way the person thinks other perceive his or her dementia disorder.

Les progrès des technologies de l'information et de la communication, des MEMS, des capteurs, actionneurs, etc. ont permis l’émergence de différents dispositifs biomédicaux. Ces nouveaux dispositifs, souvent embarqués, contribuent considérablement à l'amélioration du diagnostic et du traitement de certaines maladies, comme le diabète par exemple. Des dispositifs embarqués encore plus complexes sont en cours d’élaboration, leur mise en œuvre nécessite des années de recherche et beaucoup d’expérimentation. Le cœur artificiel, encore en phase de réalisation, est un exemple concret de ces systèmes complexes. La question de la fiabilité, du test de fonctionnement et de sureté de ces dispositifs reste problématique et difficile à résoudre. Plusieurs paramètres (patient, évolution de la maladie, alimentation, activité, traitement, etc.) sont en effet à prendre en compte et la conséquence d’une erreur de fonctionnement peut être catastrophique pour le patient. L'objectif de cette thèse est de développer des outils et des approches méthodologiques permettant la validation et le test au niveau système de ce type de dispositifs. Il s’agit précisément d’étudier la possibilité de modéliser et simuler d’une manière conjointe un dispositif médical ainsi que son interaction avec le corps humain, du moins la partie du corps humain concernée par le dispositif médical, afin de mesurer les performances et la qualité de services (QoS) du dispositif considéré. Pour atteindre cet objectif notre étude a porté sur plusieurs points. Nous avons d’abord mis en évidence une architecture simplifiée d’un modèle de corps humain permettant de représenter et de mieux comprendre les différents mécanismes du corps humain. Nous avons ensuite exploré un ensemble de métriques et une approche méthodologique générique permettant de qualifier la qualité de service d’un dispositif médical donné en interaction avec le corps humain. Afin de valider notre approche, nous l’avons appliquée à un dispositif destiné à la régulation du taux de sucre pour des patients atteints du diabète. La partie du corps humain concernée par cette pathologie à savoir le pancréas a été simulé par un modèle simplifié que nous avons implémenté sur un microcontrôleur. Le dispositif de régulation de l’insuline quant à lui a été simulé par un modèle informatique écrit en C. Afin de rendre les mesures de performances observées indépendantes d’un patient donné, nous avons étudiés différentes stratégies de tests sur différentes catégories de patients. Nous avons pour cette partie mis en œuvre un générateur de modèles capable de reproduire différents états physiologiques de patients diabétiques. L’analyse et l’exploitation des résultats observés peut aider les médecins à considérablement limités les essais cliniques sur des vrai patients et les focaliser uniquement sur les cas les plus pertinent. / A Biomedical research seeks good reasoning for solving medical problems, based on intensive work and great debate. It often deals with beliefs or theories that can be proven, disproven or often refined after observations or experiments. The problem is how to make tests without risks for patients, including variability and uncertainty on a number of parameters (patients, evolution of disease, treatments …). Nowadays, medical treatment uses more and more embedded devices such as sensors, actuators, and controllers. Treatment depends on the availability and well-functioning of complex electronic systems, comprising thousands of lines of codes. A mathematical representation of patient or device is presented by a number of variables which are defined to represent the inputs, the outputs and a set of equations describing the interaction of these variables. The objective of this research is to develop tools and methodologies for the development of embedded systems for medical fields. The goal is to be able to model and jointly simulate the medical device as well the human body, at least the part of the body involved in the medical device, to analyze the performance and quality of service (QoS) of the interaction of the device with the human body. To achieve this goal our study focused on several points described below. After starting by defining a prototype of a new global and flexible architecture of mathematical model of human body, which is able to contain required data, we begin by proposing a new global methodology for modeling and simulation human body and medical systems, in order to better understand the best way to model and simulate these systems and for detecting performance and the quality of services of all system components. We use two techniques that help to evaluate the calculated QoS value. The first one calculates an index of severity which indicates the severity of the case studied. The second one using a normalization function that represents the simulation as a point in order to construct a new error grid and use it to evaluate the accuracy of value measured by patients. Using Keil development tools designed for ARM processors, we have declared a new framework in the objective to create a new tester model for the glucose-insulin system, and to define the basic rules for the tester which has the ability to satisfy well-established medical decision criteria. The framework begins by simulating a mathematical model of the human body, and this model was developed to operate in the closed loop of the glucose insulin. Then, the model of artificial pancreas has been implemented to control the mathematical model of human body. Finally a new tester model was created in order to analyze the performance of all the components of the glucose-insulin system.. We have used the suitability of partially observable Markov decision processes to formalize the planning of clinical management.

The International Linear Collider (ILC), a high precision electron-positron machine with centre of mass energy extending up to the TeV scale, is curently being proposed and designed. With unprecedented small beam size and high intensity the ILC aims at luminosities of the order of $10^(34)$~cm$^(-2)$s$^(-1)$. Careful monitoring of the beam parameters that affect the luminosity will be mandatory if these ambitious goals are to be achieved.<br /><br />One of the key parameters is beam emittance, the optimisation of which requires beam size monitors with micron resolution.<br />With this aim, a non-invasive laser-wire monitor prototype was designed, installed and run at the PETRA ring. Prior to its installation, background simulations and measurements were performed to verify that they would be low enough to allow<br /> the laser-wire programme to proceed. A lead-tungstate crystal calorimeter for the laser-wire was commissioned, including a study of temperature dependance, geometrical acceptance and energy response. The first laser-wire measurements of the PETRA positron beam size were then performed. The system, calibration and results are reported here.<br /><br />At the ILC, beam energy spread and beamstrahlung effects modify the luminosity spectrum. Determination of these effects is crucial in order to extract precision physics from threshold scans. In order to provide a run-time diagnostic scheme to address this, a fast luminosity spectrum measurement technique employing forward calorimetry and statistical unfolding was devised, using the Bhabha process at low angles. The scheme is described and first results are presented.