Cette thèse présente une étude approfondie de la protection cryptographique des bases de données. Elle aborde tous les aspects de ce domaine : la législation l'encadrant, les produits commerciaux et " open-source " offrant ce type de service, et les travaux effectués par les communautés de cryptographie et de base de données. Cette étude se focalise notamment sur les systèmes d'information qui contiennent des données hautement sensibles. Dans ce contexte, nous avons étudié la sécurité de plusieurs propositions. En particulier, nous avons effectué une cryptanalyse de l'algorithme de chiffrement Fast Comparison Encryption (FCE) proposé par Ge et Zdonik en 2007, ainsi que d'une variante suggérée par les auteurs en réaction à notre première cryptanalyse. Ces deux attaques ont l'avantage d'être pratiques, c'est-à-dire qu'elles s'exécutent en temps raisonnable sur un PC standard. Ces travaux nous ont également conduit à proposer des façons sûres de protéger les bases de données en utilisant des algorithmes dont la sécurité a été éprouvée par la communauté cryptographique. Cela permet d'avoir des solutions robustes, à défaut d'être parfaites, pour protéger des données sensibles.

Ces travaux de thèse présentent une approche de pharmaco-épidémiologie explorant l'exposition médicamenteuse chez des patients atteints de lymphome tout au long de leur parcours de soin. L'utilisation des données du Système National d'Information Inter-régimes de l'Assurance Maladie (SNIIRAM) nous a permis de quantifier cette exposition médicamenteuse et de déterminer les facteurs associés dans le contexte de la vie réelle. Les travaux de recherche réalisés au cours de cette thèse répondaient à 3 objectifs. Dans un premier objectif, nous avons souhaité valider l'utilisation du SNIIRAM à des fins de recherche pour améliorer la robustesse des futures études menées sur le lymphome. Après avoir défini plusieurs algorithmes d'identification des cas incidents de lymphome, nous avons testé leur validité par confrontation aux données cliniques exhaustives du Registre des cancers du Tarn. Les paramètres de performance obtenus permettent de considérer les données disponibles dans le SNIIRAM comme un outil puissant pour mener des études pharmaco-épidémiologiques ou médico-économiques sur le Lymphome. Le second objectif était d'explorer l'existence d'une surconsommation de médicaments psychotropes au cours de la phase active de traitement par rapport à une population témoin, sous l'hypothèse d'une initiation accrue de ces médicaments pour pallier les complications psychologiques associées à la prise en charge du Lymphome. Par ailleurs, la chronicisation fréquemment observée de ce type de consommation peut conduire à terme à des complications potentiellement évitables. Pour répondre à cet objectif, nous avons réalisé une étude selon une approche " new-user design ", à partir d'une cohorte de patients incidents de lymphome identifiés dans les données du SNIIRAM à l'échelon régional. Nous avons observé un taux d'initiation supérieur au taux observé en population générale ou chez des patients atteints d'autres pathologies mettant en jeu le pronostic vital (infarctus du myocarde). En fonction de la classe thérapeutique étudiée, 20 à plus de 50% des patients restaient exposés de façon inappropriée (au-delà des recommandations) à ces médicaments. Le troisième objectif a donc été d'explorer les déterminants associés à une utilisation prolongée de médicaments psychotropes dans la phase de l'après-cancer à partir des données de l'Echantillon généraliste des bénéficiaires (EGB). [...] / This thesis presents a pharmacoepidemiology approach to describe drug utilization in lymphomas during their whole care pathway. The use of the French claims database (Système National d'Informations Inter-Régimes de l'Assurance Maladie (SNIIRAM)) allows to exhaustively quantify this drug utilization in real life conditions. This thesis consists of three mains objectives. First, we aimed to develop validated algorithms for the identification of incident cases of lymphoma. For the validation, we used data from a regional Cancer Registry as the gold standard. The purpose of this validation study was to enhance validity of future studies conducted on lymphomas in the SNIIRAM database. The results of this study associated to strengths of this database demonstrate that this approach is of great interest to conduct pharmacoepidemiological or medico-economic studies in lymphomas. Second, we aimed to estimate the incidence of use of psychotropic drugs during the active treatment phase of lymphoma in comparison with control groups. Indeed, the increased probability of developing anxio-depressive disorders after diagnosis could lead to an increased initiation of psychotropic drugs and a potential inappropriate chronic use of these drugs after initiation. Such inappropriate chronic use can unnecessarily expose patients to adverse event. For this aim, we conducted a new-user cohort study using data from the SNIIRAM database. The results of this study revealed that the initiation rate of these drugs is higher than in the general population or for life-threatening diseases such as myocardial infarction. Moreover, we observed an inappropriate prolonged use for a significant fraction of patients (20% to more than 50% according to therapeutic class). On the basis of these findings, the third objective was to identify factors associated with prolonged use of these drugs during survivorship. This study was conducted using data from the General Sample of Beneficiaries (EGB). [...]

La e santé, la m-santé et la quantification de soi connectent le corps et bousculent le modèle traditionnel du soin. Ils le font glisser d’une médecine curative et monopolistique à une médecine préventive et adoptant une approche de la santé telle que définie par l’OMS. Par ce truchement, la personne n’est plus simplement placée au centre du dispositif de soin elle en devient l’un des acteurs y compris dans l’intimité de sa vie privée. Par ailleurs, sans cesse à la recherche de la réalisation d’économie mais aussi de qualité, le système de santé, a muté, sous l’effet du déploiement de l’e-santé. Il en résulte qu’il est désormais substantiellement décloisonné et ne peut plus être synthétisé dans la dichotomie classique entre le sanitaire et le médico-social. Le vecteur et la résultante de ce phénomène consiste dans la circulation de l’information de santé. Désormais majoritairement numérisée elle est devenue indispensable au soin ainsi qu’au fonctionnement du système de santé. Le soin est désormais conçu autour de l’échange et du partage catégoriel et inter-catégoriel, voire même homme-machine ou machine-machine et non plus sur une médecine fondée sur le secret. L’Homme devenu homo numericus n’en est pas pour autant dépourvu de tout droits et de toute intimité. Le droit et la techno-droit s’inscrivent dans ce jeu savant dont la moindre réforme inconséquente pourrait en bouleverser l’équilibre précaire / Health, m-health and self quantification connect the body and disrupt the traditional model of care. They are moving it from curative and monopoly medicine to preventive medicine and taking a WHO-defined approach to health. By this means, the person is no longer simply placed at the center of the care device he becomes one of the actors including in the intimacy of his privacy.On the other hand, in search of the realization of economy but also of quality, the health system, has mutated, under the effect of the deployment of e-health. As a result, it is now substantially landscaped and can no longer be synthesized into the classic dichotomy between health and social medicine. The vector and resultant of this phenomenon consists in the circulation of health information. From now on, it has become largely digital and essential for the care and functioning of the healthcare system. The care is now conceived around categorical and inter-categorical exchange and sharing, even man-machine or machine-machine and no longer on a medicine based on secrecy. The Man who has become a homo Numericus is not without all rights and privacy. Law and techno-law are part of this scholarly game, the slightest inconsistent reform of which could upset its precarious balance

Le secret partagé est une exception légale au secret professionnel, permettant à ceux qui prennent en charge le patient d'échanger des informations le concernant, sans être sanctionnés du fait de cette révélation d'informations protégées. Si les soignants depuis toujours communiquent au sujet du patient dans son intérêt, il n'y en a pas moins un équilibre à trouver entre l'échange d'informations nécessaire à la pratique médicale, et le respect de la vie privée qu'un partage trop large peu compromettre. Or, l'émergence de l'outil informatique, multipliant les possibilités de partage de données de santé, remet en cause un équilibre fondé sur des mécanismes traditionnels de protection de l'intimité de la personne. Le traitement de données de santé partagées doit alors s'analyser au regard des règles du secret partagé, des règles de la législation "Informatique et Libertés", mais également au jour d'un foisonnement vertigineux de normes relatives à la mise en oeuvre de dossiers spécifiques comme le Dossier médical personnel, le Dossier pharmaceutique ou l'Historique des remboursements. La mise en relief systématique de la place du consentement de la personne concernée conduit au constat de l'impérative inscription à la Constitution du droit de la personne à la protection de ses données de santé partagées. / The medical professional secret is a legal exception to the professional secret; it allows a patient's caregivers to exchange health information that is relevant to that patient's care without being punished for revealing confidential information. That caregivers discuss patient's health information with other medical professional involved in that patient's care is to the benefit of the patient. Nonetheless, there is a fine balance to be struck between a "need to know" professional exchange of information, which is essential to care of the patient, and a broad exchange of information, which may ultimately comprise the confidentiality of the patient's private life. The emergence of an electronic tool, which multiplies the potential possibilities for data exchange, further disrupts this balance. Consequently, the manipulation of this shared health information must be subject to the medical professional secret, the "Informatique et Libertés" legislation, and all of the numerous norms and standards as defined by the French national electronic medical record (DMP), the pharmaceutical medical record (Dossier pharmaceutique), or the reimbursement repository (Historique des remboursements). As the patient's health information is increasingly shared between health care providers - through means such as the DMP or DP - the patient's right and ability to control the access to his/her health information have to become more and more important. A study regarding the importance of obtaining the patient's consent lead to the following proposal: to inscribe in the French Constitution the patient's right to confidentiality regarding health information.

L’utilisation des TIC à l’hôpital prend une place de plus en plus importante et son développement ne cesse de croître. Le cadre juridique applicable se révèle cependant complexe à appréhender, composé à la fois de textes de droit commun et de textes plus spécifiques, le tout formant un ensemble pas toujours cohérent. Pour accompagner au mieux l’utilisation des TIC à l’hôpital, le législateur doit trouver le juste équilibre entre cadre propice pour le développement de ces pratiques, protection des droits fondamentaux et sécurisation des pratiques. Or, à l’heure actuelle, le cadre juridique applicable à l’utilisation des TIC à l’hôpital ne permet pas d’assurer cet équilibre délicat. Les pouvoirs publics ont donc un rôle stratégique à jouer dans la sécurisation de l’utilisation des TIC à l’hôpital. Une impulsion nationale doit être donnée en la matière, afin d’assurer la cohérence des projets développés, au travers d’une gouvernance forte. Le cadre juridique doit, quant à lui, être rénové afin d’accompagner l’innovation dans le numérique en santé et assurer la sécurité juridique nécessaire à la bonne utilisation des TIC. Dans ce contexte, les hôpitaux ont un rôle essentiel à jouer afin de sécuriser leurs pratiques / The use of ICT has become increasingly important in hospitals. However, the legal framework structuring its use is very complex to grasp. Indeed, it is made up of general laws as well as specific ones and makes this framework sometimes unconsistent. To provide an optimal legal framework for the ICT to expand safely, the legislator needs to strike the right balance between protecting fundamental rights and securing practices. As the current legal framework does not provide this delicate balance, public authorities have a strategic role to play to ensure a secure use of ICT within hospitals. To guarantee the development of consistent projects, a strong governance has to set up a national leadership. The legal framework needs to be rehabilitated to support digital innovation in Healthcare and to ensure a legal protection required for an appropriate use of ICT. Hospitals have then a key role to play in securing their practices

Le travail de cette thèse s’interroge sur les réponses à apporter en terme d’organisation de l’offre médico-technique et de sa juste répartition sur les territoires en particulier pour les patients âgés poly-pathologiques. Il part de l’hypothèse qu’il existe un espace pour des concepts de petits établissements de santé ambulatoires pluridisciplinaires, dotés d’un petit plateau médico-technique, qui permettraient de participer à fluidifier et optimiser les parcours de soins. La méthode a consisté d’une part à étudier des structures plus petites de proximité en Allemagne, les MVZ, avec une expérience plus ancienne que celle dont nous disposons en France avec les MSP ou les Centres de Santé, et d’autre part à analyser les données PMSI pour faire émerger à la fois l’existence de groupes homogènes de co-morbidités et de groupes homogènes de parcours de soins. Les résultats sont constructifs, à la fois dans l’analyse par les sciences des réseaux et par l’automatisation de représentations de parcours de soins complexes. Ils ont permis de faire émerger des patterns représentatifs de groupes, d’en caractériser la consommation de soins, en matière de dispositifs médicaux et de ressources humaines, de quantifier les distances parcourues cumulées et les coûts cumulés par les patients selon leur lieu d’habitation et les institutions de santé auxquelles elles sont adressées. Nous en tirons des éléments pour la définition et la labellisation de nouvelles structures de santé de proximité satellites d’hôpitaux plus importants. Ce travail représente une avancée particulièrement utile, à la fois conceptuelle et pratique, pour les études de données de santé complexes des personnes âgées. / This work questions the answer to be given in terms of organization of the health technical offer and its fair distribution in the territories especially for the elderly patients with multimorbidities. It is based on the assumption that there is space for a concept of small multi-disciplinary outpatient health facilities, with a small health-technical platform, which would help to streamline and optimize care pathways. The method consisted on the one hand to study in Germany smaller community interdisciplinary health care center (the MVZ) in operation for a longer time than the the French multidisciplinary médical care centers. And on the other hand it analyzed the national heath data to reveal both the existence of comorbidités related groups and homogeneous care pathways related groups. The results are positive, both in network science analysis and in the automation of representations of complex care pathways. They made it possible to create representative patterns of groups, to characterize the consumption of care, in terms of medical devices and human resources, to quantify the cumulative distances traveled and the costs accumulated by patients according to their place of residence and the health institutions to which they are sent. We get addition elements for the definition and labeling of small community health centers, satellite of larger hospitals. This work represents a particularly useful step, both conceptual and practical, for complex health data studies of elderly.

La question de la protection et de la valorisation des données de santé fait l’objet d’un renouvellement permanent car elle est tiraillée pas des intérêts contradictoires. Les logiques juridiques, sanitaires et économiques s’affrontent et s’expriment au travers d’une règlementation particulièrement fournie et disparate des données de santé. Le droit de propriété semble à même de concilier ces enjeux d’apparence antinomiques. Au regard de la place de ce droit dans notre ordonnancement juridique et de la singularité des données de santé, l’étude de leur rapprochement mérite une étude d’une certaine ampleur. Il s’agit dans un premier temps de s’assurer de la compatibilité de ce droit avec les données de santé. La réponse impose une vision de la propriété simplifiée pour finalement constater que les droits existants sur ces données sont en fait déjà des droits de propriétés mais qui, du fait de la particularité des données de santé, sont largement limités. Dans un second temps, se pose donc la question de la pertinence de l’application d’un droit de propriété plus « complet » aux données de santé. Or, on remarque que la spécificité de ces données est telle que cette solution n’est pas la plus efficace pour parvenir à un juste équilibre entre patients et collecteurs de données. Pour autant, d’autres solutions sont possibles. / The question of the protection and enhancement of health data is subject to a permanent renewal because it appears to be in the middle of some conflicting interests. Legal, health and economic logics confront and express themselves through a particularly heterogenous set of regulations on health data. Property rights here seem able to reconcile these issues that first look contradictory appearance issues. Given the place of this right in our legal system and uniqueness of health data, the study of their reconciliation deserves a study of some magnitude. This is a first step to ensure the compatibility of this law with health data. The answer requires a vision of simplified property only to find that the existing rights of the data is already in the property rights but which, because of the particularity of health data, are largely limited. Secondly, therefore the question of the relevance of the application of "more complete" property rights applies to health data. However, we note that the specificity of health data implies that such a the solution is not the most effective for achieving a fair balance between patients and data collectors. Nevertheless, other solutions are possible.

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie neurologique chronique du jeune adulte affectant environ 100 000 personnes en France. Au cours des deux dernières décennies, les stratégies thérapeutiques ont fortement évolué avec l’apparition de nouvelles molécules dont les premières formes orales. Le parcours de soins dans la SEP implique plusieurs professionnels de santé médicaux (généralistes, neurologues) et paramédicaux (kinésithérapeutes, infirmiers). Actuellement, aucune recommandation sur ces parcours n’a été définie, et peu de données existent sur le recours aux soins des individus ayant une SEP et l’utilisation des traitements spécifiques à la SEP en France. L’utilisation des données du Système National des Données de Santé (SNDS), c’est-à-dire les bases de l'Assurance Maladie, couplée avec les méthodes d’analyse de séquences donne l’opportunité d’étudier ces parcours de soins. L’objectif principal de cette thèse était d’étudier les parcours de soins des personnes ayant une SEP en France, à partir du SNDS, afin de décrire les consommations de soins et de mettre en évidence une typologie de parcours. Les objectifs secondaires étaient d’étudier l’utilisation des traitements de fond de la SEP en France (fréquence et place dans la séquence thérapeutique), et d’étudier la faisabilité de mesurer le niveau de handicap moteur dans ces bases. Au total sur la période de suivi de 2010 à 2015, 112 745 patients ont été identifiés, dont 47,4% avaient reçu au moins une délivrance d’un traitement de fond spécifique à la SEP. Une typologie a été obtenue identifiant cinq groupes cliniquement distincts. En parallèle, un indicateur de quantification du niveau de handicap moteur, pouvant être répliqué dans d’autres études, a été proposé afin d’enrichir les données du SNDS. Au travers des différentes analyses réalisées et des questions méthodologiques soulevées, des éléments clés permettant l’utilisation des méthodes d’analyse de séquences en santé, notamment la multichannel sequence analysis, ont pu être mis en évidence. / Multiple sclerosis (MS) is a chronic neurological disease starting in young adulthood and affecting about 100,000 persons in France. During the last two decades, therapeutic practices have evolved with the release of new substances, especially oral disease-modifying therapies (DMTs). Care pathways in MS involve both medical (general practitioners, neurologists) and paramedical (physiotherapists and nurses) health care professionals. However, no recommendation on care pathways in MS exists so far in France. Moreover, few data are available on care-seeking of persons with MS (PwMS) and the utilization of DMTs in France. The use of state sequence analysis (SSA) on data issued from the French National Health Data System (SNDS, i.e. databases from the French Health Insurance System) offers the opportunity to study care pathways. The main objective of this PhD thesis was to study the care pathways of PwMS in France using data from SNDS, in order to describe care-seeking and to create a typology of pathways. The secondary objectives were to study MS DMTs utilization in France (frequency and therapeutic sequences), and the feasibility to measure the level of motor disability in SNDS. Over the 2010-2015 study period, 112,745 PwMS were identified. Amongst them, 47.4% had at least one delivery of a MS-specific DMT. A typology was obtained allowing the identification of five clinically distinct groups of patients. In parallel, a parameter quantifying the level of motor disability in SNDS, which could be replicated in other studies, was defined. Thanks to the different analyses and raised methodological questions, key-elements allowing the use of SSA in health field, especially multichannel sequence analysis, were highlighted.

Les deux dernières décennies ont été marquées par une augmentation significative des données collectées dans les systèmes d'informations. Cette masse de données contient des informations riches et peu exploitées. Cette réalité s’applique au secteur de la santé où l'informatisation est un enjeu pour l’amélioration de la qualité des soins. Les méthodes existantes dans les domaines de l'extraction de processus, de l'exploration de données et de la modélisation mathématique ne parviennent pas à gérer des données aussi hétérogènes et volumineuses que celles de la santé. Notre objectif est de développer une méthodologie complète pour transformer des données de santé brutes en modèles de simulation des parcours de soins cliniques. Nous introduisons d'abord un cadre mathématique dédié à la découverte de modèles décrivant les parcours de soin, en combinant optimisation combinatoire et Process Mining. Ensuite, nous enrichissons ce modèle par l’utilisation conjointe d’un algorithme d’alignement de séquences et de techniques classiques de Data Mining. Notre approche est capable de gérer des données bruitées et de grande taille. Enfin, nous proposons une procédure pour la conversion automatique d'un modèle descriptif des parcours de soins en un modèle de simulation dynamique. Après validation, le modèle obtenu est exécuté pour effectuer des analyses de sensibilité et évaluer de nouveaux scénarios. Un cas d’étude sur les maladies cardiovasculaires est présenté, avec l’utilisation de la base nationale des hospitalisations entre 2006 et 2015. La méthodologie présentée dans cette thèse est réutilisable dans d'autres aires thérapeutiques et sur d'autres sources de données de santé. / During the last two decades, the amount of data collected in Information Systems has drastically increased. This large amount of data is highly valuable. This reality applies to health-care where the computerization is still an ongoing process. Existing methods from the fields of process mining, data mining and mathematical modeling cannot handle large-sized and variable event logs. Our goal is to develop an extensive methodology to turn health data from event logs into simulation models of clinical pathways. We first introduce a mathematical framework to discover optimal process models. Our approach shows the benefits of combining combinatorial optimization and process mining techniques. Then, we enrich the discovered model with additional data from the log. An innovative combination of a sequence alignment algorithm and of classical data mining techniques is used to analyse path choices within long-term clinical pathways. The approach is suitable for noisy and large logs. Finally, we propose an automatic procedure to convert static models of clinical pathways into dynamic simulation models. The resulting models perform sensitivity analyses to quantify the impact of determinant factors on several key performance indicators related to care processes. They are also used to evaluate what-if scenarios. The presented methodology was proven to be highly reusable on various medical fields and on any source of event logs. Using the national French database of all the hospital events from 2006 to 2015, an extensive case study on cardiovascular diseases is presented to show the efficiency of the proposed framework.