La neuroradiologie Interventionnelle est devenue une spécialité médicale à part entière en évolution permanente avec l'amélioration des technologies radiologiques et endovasculaires. Néanmoins, de trop nombreuses complications liées à la technique elle-même sont encore rapportées. Basés sur notre expérience clinico-radiologique, nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux complications thromboemboliques grâce à de nouvelles technologies biologiques permettant d'envisager une analyse des lésions vasculaires à l'échelle cellulaire (Cellsearch®). Ainsi au cours de différents examens diagnostiques et thérapeutiques nous avons analysé les taux artériels et veineux de cellules endothéliales circulantes à différents temps de la procédure. Nous avons démontré l'agression du matériel endovasculaire sur les parois artérielles induisant un relargage immédiat de CECs unitaires et en amas de taille variable, parfois géants (300 µm). Les amas présentant une taille supérieure aux diamètres des microcapillaires ne peuvent pas migrer dans le compartiment veineux et sont donc potentiellement à l'origine d'une occlusion artérielle très distale responsable de lésions microischémiques qualifiées de silencieuses car asymptomatique dans l'ensemble des cas observés. Les lésions pariétales artérielles induites sont ensuite probablement réparées par un mécanisme dynamique mettant en jeu une augmentation lente et progressive des CEPs jusqu'à l'obtention d'une réparation de l'endothélium. Au delà des facteurs mécaniques endovasculaires, l'analyse cellulaire de cette cinétique destruction-régénération des parois artérielles pourrait s'avérer intéressante dans l'évaluation de l'endothélialisation des endoprothèses intracrâniennes. / Permanents Improvements in radiological and endovascular devices made the Interventional Neuroradiology considered as a complete medical specialty. However, too many procedural complications due to the devices remain observed in all reported series. On the basis of our clinical center experience we decided to analyze thromboembolic complications by using new biological tests allowing to the detection of circulating endothelial cells. During cerebral diagnostic or therapeutic angiography, arterial and venous CECs rates were analyzed before, during, and after endovascular procedures. Thus, we demonstrated the potential arterial wall injury following catheterization that induced unit and cluster of CECs, some of them were giants (300 µm). Clusters presenting with a size up than those described from microcapillary lumen cannot go through venous compartment, and potentially block into a distal artery inducing microischemic stroke (silent embolism) as observed in this work. In addition, the induced arterial wall injury is probably regenerated by a dynamic mechanism involving a delayed increase of CEPs rates, until the new endothelialization. Over endovascular mechanism factor analysis, the CECs-CEPs investigations could be an interesting strategy in the monitoring of intracranial endoprothesis endothelialization.

La bifurcation coronaire est un site privilégié d’athérosclérose. Jusqu’alors aucune des techniques de stenting provisionnel percutanées avec juxtaposition de ballons n’a démontré de bénéfice clinique. Ces échecs peuvent être expliqués par le non-respect de la géométrie fractale des bifurcations qui pourtant doit toujours guider la revascularisation (correction de la malapposition et optimisation de l’ostium de la branche collatérale). Fort de ce constat, nous avons imaginé une nouvelle technique séquentielle et simple, en 3 temps, le rePOT, associant Proximal Optimizing Technique (POT) initial, ouverture de la branche collatérale et POT final. Son évaluations s’est voulue progressive en 4 étapes : 1) concept, 2) preuve expérimentale de concept, 3) confirmation des bénéfices mécaniques in vivo, et 4) validation clinique. Dans ce travail nous avons donc d’abord expérimentalement démontré la supériorité du résultat mécanique final du rePOT par rapport aux techniques non séquentielles de provisional stenting (manuscrit # 1). Ainsi, le rePOT effondre la malapposition globale du stent, conserve la circularité proximale physiologique et optimise l’obstruction ostiale résiduelle de la branche accessoire. Ces excellents résultats sont confirmés indépendamment du design ou de la composition des stents (manuscrits # 2, 4). Nous avons par ailleurs démontré l’importance de chacune des 3 étapes du rePOT: POT initial (manuscrit # 1), ouverture de SB et POT final (manuscrit # 3). Enfin, fort de ces démonstrations expérimentales, nous avons confirmé in vivo avec mesures OCT itératives à la fois les excellents résultats expérimentaux et la bonne évolution clinique à moyen terme (manuscrit # 5). Ce travail démontre donc étape par étape, de l’expérimentale à la clinique, l’ensemble des bénéfices de cette nouvelle technique séquentielle de stenting provisionnel "rePOT", devenue une référence en Europe dans la revascularisation percutanée des bifurcations coronaires / Coronary bifurcations are a preferential location for atherosclerosis development. Until now, no technic with balloons juxtaposition demonstrated a clinical benefit in percutaneous coronary bifurcation revascularization by provisional stenting (with 1 stent). Successive failures could be explained by the absence of respect of the bifurcations fractal geometry, which need to be systematically followed during all revascularization (correction of the malapposition and optimization of the side branch ostium). Thus, we imagined a new technique, simple and sequential, in 3 steps, named rePOT. It is combining initial Proximal Optimizing Technique (POT), side-branch opening and final POT. We proposed a demonstration in 4 steps : 1) concept, 2) experimental proofs of concept, 3) confirmation of the clinical benefits in vivo, and 4) clinical validation. In this work, we experimentally demonstrated the superiority of the final mechanical results of the rePOT compared to all non-sequential provisional stenting (manuscript # 1). Thus, rePOT decreased stent global malapposition, maintained the initial proximal circularity and optimized the final ostial side branch obstruction. These excellent results were confirmed independently of stent design or material (manuscripts # 2, 4). Moreover, we demonstrated the specific benefits of each steps of the rePOT : initial POT (manuscript # 1), SB opening, and final POT (manuscript # 3). Finally, we confirmed in vivo, with serial OCT analysis, these excellent mechanical results and the good clinical outcome at mid-term. (manuscript # 5). Thank to this step by step demonstration, from experimental to clinic, we confirmed all benefits of this new provisional stenting sequential technique "rePOT". Thereby, before the last step of the demonstration, rePOT became a reference in Europe for the percutaneous revascularization of coronary bifurcations

En neuroradiologie interventionnelle, la machine d'angiographie RX est le moyen d'imagerie par excellence pour guider le médecin dans l'accomplissement de son<br />geste thérapeutique. Cette machine permet l'acquisition d'une image 3D montrant les artères du patient (ou 3DXA). Cependant, le contrôle visuel du déploiement des<br /> outils (guide, cathéter...) est effectué en 2D avec une image temps réel (ou fluoroscopie). Cette thèse a pour ambition de contribuer à l'amélioration des techniqu<br />es de guidage en proposant des outils permettant une utilisation de l?image 3D durant le traitement.<br /><br />Les images étant acquises avec la même machine d'angiographie, nous avons consacré une partie de notre travail au développement de méthodes fiables de calibrage de<br /> la chaîne image portée par l'arceau rotatif de la machine. Le but était de comprendre si l'arceau se déformait ou non sous l'influence de son poids.<br /><br />Tirant parti du fait que les images sont acquises avec la même machine, nous avons ensuite proposé une méthode de recalage 3D2D entre l'image 3DXA et la fluorosc<br />opie. Cette méthode exploite les capteurs de position du système et incorpore les déformations subies par le système.<br /><br />Suite à ces travaux, un système permettant la fusion de l'image 3DXA avec la fluoroscopie a été développé en collaboration avec GE Healthcare et évalué au CHU de Nanc<br />y pour le traitement des anévrismes cérébraux.<br /><br />Enfin, un nouveau système doté de deux chaînes images (ou système bi-plan) a été installé à Nancy durant notre thèse. Après avoir développé une méthode de détection 2D du g<br />uide dans les images fluoroscopiques, nous avons initié une première étude de la reconstruction 3D du guide à partir des images bi-plan.

L’imagerie hyperspectrale issue de la télédétection, va devenir une nouvelle modalité d’imagerie médicale pouvant assister le diagnostic de plusieurs pathologies via la détection des marges tumorales des cancers ou la mesure de l’oxygénation des tissus. L’originalité de ce travail de thèse est de fournir au chirurgien en cours d’intervention une vision améliorée du champ opératoire grâce à une image RGB affichée sur écran, résultat de traitements des cubes hyperspectraux dans le visible, le proche infrarouge et le moyen infrarouge (400-1700 nm). Notre application permet la détection des tissus difficilement détectables et vitaux comme l’uretère. Deux prototypes d’imagerie hyperspectrale utilisant les filtres programmables à cristaux liquides ont été développés, calibrés et mis en oeuvre dans de nombreuses campagnes d’expérimentations précliniques. Les résultats présentés dans cette thèse permettent de conclure que les méthodes de sélection de bandes sont les plus adaptées pour une application interventionnelle de l’imagerie hyperspectrale en salle d’opération puisqu’elles affichent une quantité maximale d’information, un meilleur rendu naturel de l’image RGB résultante et une amélioration maximale de la visualisation de la scène chirurgicale puisque le contraste dans l’image résultat entre le tissu d’intérêt et les tissus environnants a été triplé par rapport à l’image visualisée par l’oeil du chirurgien. Le principal inconvénient de ces méthodes réside dans le temps d’exécution qui a été nettement amélioré par les méthodes combinées proposées. De plus, la bande spectrale du moyen infrarouge est jugée plus discriminante pour explorer les données hyperspectrales associées à l’uretère puisque la séparabilité entre les tissus y est nettement supérieure par rapport à la gamme spectrale du visible. / Hyperspectral imagery initially applied for remote sensing will become a new medical imaging modality that may assist the diagnosis of several diseases through the detection of tumoral margins of cancers or the measure of the tissue oxygenation. The originality of this work is to provide, during surgery, an improved vision of the operative field with a RGB image displayed on screen, as the result of hyperspectral cubes processing in the visible, near infrared and mid-infrared (400-1700 nm). Our application allows the detection of hard noticeable and vital tissues as the ureter. Two hyperspectral imaging prototype using liquid crystal tunable filters have been developed, calibrated and implemented in many preclinical experiments campaigns. The results presented in this thesis allow to conclude that the methods of band selection are most suitable for interventional application of hyperspectral imaging in operating room since they show a maximal amount of information, a better natural rendering of the resulting RGB image and a maximal improvement of visualization of the surgical scene as the contrast in the resulting image between the tissue of interest and the surrounding tissues was tripled compared to the image viewed by the surgeon’s eye. The main drawback of these methods lies in the execution time which was significantly improved by the proposed combined methods. Furthermore, the mid-infrared spectral range is considered more discriminating to explore hyperspectral data associated with the ureter as the separability between tissues is significantly higher compared to the visible spectral range.

Améliorer la qualité des soins à l'hôpital reste un enjeu. Mettre en place des interventions efficaces pour changer les pratiques cliniques et les évaluer avec une méthodologie adaptée est crucial. L'objectif de ce travail est de proposer une démarche d'évaluation des interventions complexes. Dans une première partie, nous présentons et discutons quatre études conduites en milieu hospitalier. Celles-ci ont permis de dégager les spécificités méthodologiques des évaluations des interventions complexes que nous développons dans une seconde partie. De ce travail, nous retenons les éléments suivants : la conception d'interventions efficaces repose sur la connaissance des freins au changement de pratique et des facteurs favorisants ; l'évaluation de l'impact dispose de différentes alternatives méthodologiques ; les approches sont pragmatiques, intégrées au contexte local. En contrepartie, la validité interne de l'étude est souvent affectée par l'absence de comparabilité initiale des groupes et l'absence d'insu des professionnels. Le processus d'implémentation et les facteurs contextuels doivent être compris pour interpréter les résultats des études et pour pouvoir transposer l'intervention. Nous proposons une démarche en 5 étapes pour l'élaboration et l'évaluation des interventions complexes : I. Conception de l'intervention, II. Déploiement, III. Evaluation de l'impact, IV. Transférabilité et V. Pérennité. Une grille est proposée pour guider la réalisation de chacune de ces étapes. Les perspectives de recherche sont de prendre en compte la préférence des professionnels dans les essais d'intervention, d'intégrer les connaissances en sciences humaines sur les changements de comportement pour concevoir les interventions et en comprendre les effets, et de développer des approches mixtes combinant des résultats qualitatifs et quantitatifs pour conclure sur l'impact des interventions / Improving the quality of hospital care remains a challenge. Setting up effective interventions to change clinical practices and evaluating them with an appropriate methodology is crucial. The objective of this work is to propose a process to evaluate complex interventions. In a first part, we discuss four studies conducted in hospitals. They allowed us to identify the methodological specificities of the evaluations of complex interventions that we develop in a second part. From this work, we take away the following items. Effective interventions are based on the knowledge of barriers and facilitators to change clinical practices. Various methodological approaches exist to evaluate the impact of complex interventions. These approaches are pragmatic, integrated into the local context. On the flip side, the internal validity of the study is often impacted by the lack of comparability of the original groups and the lack of blinding of the professionals; the implementation process and contextual factors need to be understood to interpret the results and to be able to transfer the intervention. We propose a 5-step approach for the development and the evaluation of complex interventions: I. Design II. Implementation, III. Impact assessment, IV. Transferability and V. Sustainability. A grid is provided in order to guide the completion of each of these steps. The research perspectives are: take into account the preference of professionals in intervention trials, integrate knowledge about behavior change to design interventions and understand the effects, and develop joint approaches combining qualitative and quantitative results to conclude on the impact of interventions

Les ablations thermiques percutanées guidées par IRM sont actuellement contrôlées en temps réel grâce à la thermométrie IRM. Cependant, aucune information directement associée aux changement de propriétés intrinsèques du tissu n’est disponible pendant la procédure. Ces travaux offrent la possibilité d’un monitorage plus complet des ablations thermiques grâce à l’Elastographie par Résonance Magnétique (ERM) combinée à la thermométrie IRM. Le système proposé est composé d’un excitateur à aiguille, d’une séquence d’encodage du mouvement synchronisée sur la respiration et d’une méthode de reconstruction en temps réel de carte d’élasticité et de température. Les changements d’élasticité et de température se produisant lors d’ablations thermiques par laser ont été mesurés in vivo en temps réel avec succès grâce à ce système. Une nouvelle méthode de traitement des données ERM sans reconstruction d’images de phase est aussi proposée afin de s'affranchir d'étapes conventionnelles fastidieuses. / MR-guided percutaneous thermal ablations are currently monitored by MR thermometry. However, no information related to intrinsic property changes of the tissue is available during the procedure. The feasibility of monitoring in vivo thermal ablations by simultaneous Magnetic Resonance Elastography (MRE) and MR-thermometry is demonstrated in this work. The interventional MRE system includes a needle MRE driver, a respiratory triggered gradient-echo sequence with motion encoding, and an online reconstruction method that provides elasticity and temperature measurements in real-time. Changes in elasticity and temperature occurring during laser thermal ablations were successfully measured in vivo thanks to this interventional MRE system. An innovative method for MRE data processing without phase image reconstruction is also proposed in order to avoid challenging steps of the conventional process.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La littérature concernant l’obésité semble apporter de nombreuses connaissances quant à la mise en œuvre des dispositifs de lutte contre l’obésité mais également dans celle de la pratique d’activité physique (AP). Cependant, certains éléments comme les modalités de structuration de l’AP restent encore à approfondir. Ces travaux de recherche menés sous forme de recherche-action font appel à la fois aux données de terrain mais aussi à celles de la littérature. Complétés par un encadrement pluridisciplinaire en sciences de la vie et sciences humaines, pour répondre au caractère multidimensionnel de l’obésité, l’ensemble de cette organisation en fait son originalité.Cette recherche permet de mesurer les bénéfices d’un dispositif de terrain expérimental construit en ayant pris en compte à la fois les préconisations ou recommandations des politiques publiques (Programme National Nutrition Santé ou encore Plan Obésité) ainsi que celles émanant de la littérature. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux bénéfices liés aux paramètres morphologiques des personnes puis nous avons aussi noté les changements opérés dans le profil d’activité physique et des comportements sédentaires. Enfin, nous avons tenté de comprendre les éléments semblant interférer ou au contraire aider le processus de perte de poids, à travers l'étude des interactions entre les variables d'activité physique, anthropométriques, de qualité de vie et de bien-être psychologique dans le cadre du programme d'AP proposé au long cours, mais aussi l'effet de la perte de poids et de la modification du profil d'activité sur la qualité de vie et le bien-être psychologique des participantes.Ces travaux de recherche ont permis d’apporter des éléments quant à la mise en œuvre pour la prise en charge de ce public atteint d’obésité en mettant à disposition des professionnels du secteur de nombreuses connaissances scientifiques et pratiques. Ils démontrent également l’intérêt et la complémentarité de la recherche de terrain / Literature about obesity seems to bring knowledge regarding the implementation of measures to fight obesity but also in physical practice. However, some elements like the conditions of structuration of the physical practice still should be examined further. This research studies conducted under in the form of action research rely on ground data but also on literature. What makes the organization different is the use of a multidisciplinary framework in life sciences and human sciences to answer the multidimensional nature of obesity. This research allows to see / gauge the profits of such a measure of experimental ground built on both recommendations of public policies - Programme National Nutrition Santé or Plan Obésité (National Program of Health and Nutrition or Plan on obesity) – and literature. We focused particularly on profits linked to the morphological aspect of people. Then we noted the changes operated in the physical activity pattern and in sedentary behaviors. Finally, we tried to understand the conditions that seem to interfere or on the contrary help the process of weight loss through the study of interactions between the variables of physical activity, anthropometrics, quality of life and well-being psychologic of the participants. Those research studies have allowed to provide conditions about the management of that public suffering from obesity by providing sector professionals of many scientific and practical knowledge. They demonstrate also the interest and the complementarity of field work

ABMA (aller bien pour mieux apprendre) est un dispositif de promotion de la santé en milieu scolaire élaboré à partir des données de la littérature internationale. Il a été expérimenté dans 19 établissements volontaires de l'académie de Lyon. Le dispositif a pour objectif de rendre l'établissement promoteur de santé. Les établissements bénéficient d'un accompagnement par un référent académique, de formations et de conseils méthodologiques. C'est un dispositif expérimental innovant élaboré dans le cadre du fonctionnement académique. Il s'appuie sur une démarche de projet construite avec les équipes d'établissement. Le dispositif de recherche est celui d'une recherche-intervention et repose sur une co-construction avec les établissements et les personnels académiques afin d'obtenir des données probantes sur l'approche globale de la santé en milieu scolaire. L'évaluation de processus a été mise en place dès le début de l'expérimentation. La question de recherche porte sur l'analyse des freins et des leviers pour intégrer ce type de dispositif au système éducatif français. La méthode d'évaluation est mixte, qualitative et quantitative et fait appel à des entretiens semi-directifs, à une analyse documentaire et des données quantitatives. Les variables indépendantes renvoient aux caractéristiques de l'établissement, aux résultats scolaires et au climat scolaire. Les variables dépendantes renvoient au niveau et à la qualité d'implantation du dispositif dans l'établissement. Les résultats confirment l'importance d'un accompagnement méthodologique des établissements et montrent que l'implantation du dispositif au niveau académique est essentielle dans ce type de démarche, d'abord centré sur les établissements / ABMA (increased well-being for better learning) is a health promoting school program based on international literature on the concept of health promoting schools. The planning and implementation of the health promotion program ABMA was constructed in the Lyon school board in 19 pilot schools. The program goal is to guide a school to become a health promoting school. The project is within the framework of interventional research. Our study consisted of identifying the enabling and inhibiting factors in the implementation of a health promotion program in the French education system. Evaluation methods are mixed: quantitative, but primarily qualitative. Independent variables correspond to individual characteristics of the school, to academic performance and to school climate. The dependent variables correspond to the level and quality of implementation of the program as well as the support process in the school. The results highlight the importance of the support process and show that the implication of the school board is essential for the long-term success. For schools, the main facilitating factors for global health promotion development are the involvement of the principal, regular communication to the entire educational community, a good initial evaluation of current conditions and individualized support

En radiologie interventionnelle, le praticien se sert actuellement de plusieurs acquisitions scanner (coupes 2D) pour pouvoir atteindre sa cible au cours d'une ponction percutanée dans la zone abdominale. Notre objectif est de concevoir un système de guidage minimisant ces acquisitions et donc le temps de l'intervention. Pour cela, nous proposons un système de réalité augmentée superposant des reconstructions 3D pré-opératoires des structures abdominales du patient dans des images vidéo externes de son corps. En plus d'être précis, rapide et fiable, cet outil devra pouvoir être introduit aisément en salle d'opération.<br />Dans notre cas, le patient est intubé et sa ventilation contrôlée, nous pouvons donc négliger les effets de la respiration : un recalage rigide 3D/2D de marqueurs radio-opaques collés sur la peau est suffisant pour atteindre la précision requise. Les hypothèses statistiques des critères classiques n'étant pas adéquates pour notre application, nous avons dérivé un nouveau critère généralisant les approches standard. Une évaluation rigoureuse des performances démontre la supériorité de notre méthode en terme de précision et de robustesse.<br />Pour atteindre le temps réel en salle d'opération, nous avons ensuite développé un ensemble d'algorithmes d'extraction et de mise en correspondance des marqueurs radio-opaques dont nous avons validé la robustesse sur de nombreuses images réelles. La précision du système dépendant de nombreux paramètres (nombre de marqueurs radio-opaques, position des caméras...), elle ne peut pas être établie préalablement de manière définitive. Afin de fournir un système fiable, nous proposons donc une technique de propagation des covariances qui permet d'estimer dynamiquement l'erreur de repositionnement des modèles reconstruits. Une phase de validation méticuleuse, sur des données synthétiques et réelles, démontre que notre prédiction est fiable dans les conditions de notre application.<br />Après cette validation de chacun des modules, nous montrons la faisabilité et l'intérêt de notre système complet en menant une évaluation sur un mannequin : quatre chirurgiens ont réussi à atteindre des cibles en des temps dix fois inférieurs à ceux usuellement nécessaires pour ce type d'intervention et avec une précision supérieure. Finalement, plusieurs expériences cliniques sur des patients démontrent que notre système est utilisable en salle d'opération et suggèrent son utilisation en routine dans un futur proche.