L'objectif de ces travaux est la réalisation d'un dispositif à base de réalité virtuelle an d'assiter le chirurgien orthopédiste lors de la substitution de l'articulation gléno-humérale par une prothèse. Ce dispositif a pour but l'optimisation des débattements de l'articulation prothésée de l'épaule à partir d'un choix de différents scénarios de pose. Les travaux se basent sur de nombreuses thématiques telles que la chirurgie orthopédique, le traitement d'image, l'informatique graphique ainsi que la réalité virtuelle. La démarche choisie comprend une (i) phase de modélisation de la partie osseuse de l'articulation par des formes géométriques simples, ce modèle est paramétrable à partir de radios ou de coupes scanners ; (ii) une phase de simulation des débattements de l'articulation gléno-humérale saine ; ainsi que (iii) une phase de simulation des opérations de coupes et de perçages avec choix des implants prothétiques pour une optimisation des débattements de l'articulation en préopératoire (cette optimisation se fait grâce une comparaison de la cinématique de l'épaule saine avec les diérents scénarios issus de notre simulation préopératoire).

Le rachis cervical est une structure multi-corps reliant le thorax et le crâne. Ses dérèglements mécaniques et leurs conséquences sont une problématique actuelle. La biomécanique fournit des outils pertinents pour quantifier la cinématique cervicale à partir de données objectives aidant au diagnostic ou à l'évaluation de l'efficacité d'un traitement thérapeutique. L'objectif de ce travail est d'apporter une contribution à l'analyse de l'impact de pathologies cervicales dégénératives ou traumatiques sur sa cinématique 3D in vivo. Une approche globale permettant de caractériser de manière non-invasive les mobilités cervicales a été mise en place à partir d'un protocole spécifique évalué en précision et reproductibilité. La caractérisation de l'influence de l'âge et du genre a été proposée sur un large panel de sujets asymptomatiques. Cette base de données a servi de référence pour mettre en évidence la faisabilité de la caractérisation de signatures pathologiques à partir de cas d'application. Une approche segmentaire a été proposée afin de quantifier la contribution de chaque étage vertébral dans le mouvement. Une méthode de reconstruction 3D personnalisée du rachis cervical à partir de clichés stéréoradiographiques a été mise en place pour quantifier les amplitudes segmentaires cervicales dans les 3 plans de l'espace en clichés pseudo-dynamiques. Ce travail de thèse permet d'aborder la cinématique 3D cervicale in vivo de manière originale et complète. Cette étude ouvre des perspectives intéressantes sur la combinaison entre approche globale et approche segmentaire du rachis cervical, permettant de mieux comprendre et quantifier les dérèglements cervicaux.

Modèles et analyses statistiques de l'image biomédicale

L'apparition de techniques avancées en imagerie a amélioré de manière significative la qualité de la surveillance médicale des patients. Les modalités d'imagerie non-invasives permettent aux médecins de faire des diagnostics plus précis et plus précoces et de prescrire des modes de traitement plus performants et plus justes. De multiples modalités d'imagerie sont employées actuellement ou sont en cours d'étude. Dans cette thèse, nous étudions trois techniques émergentes d'imagerie biomédicale : • imagerie magnéto-acoustique; • imagerie thermographique; • endotomographie par impédance électrique. Pour chacune de ces trois techniques, nous proposons des modèles mathématiques et nous présentons des nouvelles méthodes de reconstruction en imagerie médicale.

Malgré les mesures de prévention récemment mises en œuvre, le nombre d'accidents de la route dans des pays développés tels que la France reste relativement élevé. Face à ce constat, il est nécessaire de connaître la tolérance au choc du corps humain dans le but de concevoir des aménagements de véhicules propres à assurer sa protection de façon optimale. Dans ce cadre, la protection de la tête est primordiale dans le sens où il s'agit d'un des segments corporels les plus gravement touchés en cas d'accident automobile. Nous nous intéressons dans le cadre de cette thèse au comportement de l'os crânien et à ses caractéristiques tissulaires. Des éprouvettes prélevées sur des calottes humaines et conservées selon différents modes sont soumises à des essais de flexion trois points, à plusieurs vitesses de sollicitation. Par ailleurs, des procédés d'imagerie sont utilisés pour la détermination de données physiques et structurelles de l'os crânien humain. Celles-ci sont confrontées et mises en relation avec les paramètres mécaniques découlant des essais expérimentaux. L'étape suivante consiste à montrer l'apport de la caractérisation tissulaire pour la simulation du comportement mécanique de l'os crânien par éléments finis. Ce travail donne les moyens pour la personnalisation des modèles en éléments finis du crâne, et montre son importance, afin de simuler parfaitement son comportement en cas de choc, et d'offrir ainsi des outils de prédiction lésionnelle plus performants.

La personne de confiance, créée par la loi du 4 mars 2002, permet au patient non communiquant, de transmettre sa parole au médecin, pour l'aider dans sa prise de décision. Dix ans après, la désignation de la personne de confiance reste rare, même en gériatrie, y compris pour les patients atteints de maladie d'Alzheimer. Plusieurs enquêtes par questionnaires et entretiens et une recherche-action ont été réalisés auprès des différents acteurs du soin gériatrique : patients, aidants, gériatres, médecins traitants et associations de patients, pour appréhender comment les professionnels de gériatrie se sont approprié la notion juridique de personne de confiance et ont modifié leurs pratique Les résultats montrent que les acteurs ne connaissent pas bien la loi et n'ont rien fait pour la mettre en œuvre, même s'ils en attendent beaucoup. Les équipes de soin peuvent cependant s'approprier le sujet et donner à la personne de confiance la place prévue par la loi. Des risques de dérives sont décrits : prise de pouvoir de la personne de confiance sur le patient, décharge de la responsabilité médicale, écartement des proches au profit de la seule personne de confiance, poids extrême pouvant peser sur cette dernière. Les professionnels trouvent que la procédure prend beaucoup de temps, qu'un document écrit n'est pas toujours adapté, que cela représente une charge supplémentaire, alors qu'ils sont déjà surchargés. Le manque de pratique entraine le manque d'utilisation. Les patients présentent parfois des difficultés de communication, limitant la possibilité de désigner. L'information sur la personne de confiance et sa désignation provoquent souvent une angoisse supplémentaire du patient face à sa possible mort prochaine. Il lui est parfois difficile de choisir entre ses enfants. Les professionnels pressentent que la personne de confiance n'a pas la même utilité pour tous. Elle est intéressante en soins d'urgence et de réanimation, mais les patients n'ont souvent pas le temps de la désigner avant d'en avoir besoin. Elle prend tout son sens dans les maladies chroniques, dont la maladie d'Alzheimer, pour lesquelles la désignation de la personne de confiance pourrait être anticipée par rapport à l'arrivée à l'hôpital. Il ne semble pas y avoir de limite, autre que celle de l'a priori moral des professionnels, à la possibilité de désigner une personne de confiance, même pour un patient atteint de maladie d'Alzheimer, la personne de confiance permettant alors au patient d'exprimer ses volontés au-delà de son handicap, en prenant au mieux en compte son ancienne personnalité et ses désirs actuels. Cette réflexion amène à certaines réserves éthiques. Le patient, sa personne de confiance et le médecin peuvent-ils conclure une alliance thérapeutique en médecine aiguë, alors que la patient est dépendant du médecin, par le fait même de sa maladie et de la proximité de la mort ? La logique des droits des patients a-t-elle une limite, puisque tous les patients n'ont pas accès à la désignation de leur personne de confiance ? Le risque de routinisation de la procédure est majeur, si le sens même de cette désignation n'est pas perçu par les différents acteurs. La réflexion autour de la prise de décision montre que le patient en semble souvent absent et pas toujours représenté par la personne de confiance. Le tuteur ne semble pas être le représentant idéal du patient, qui ne peut légalement plus désigner sa personne de confiance. Une amélioration du processus par le biais de bonnes pratiques de la désignation de la personne de confiance sont proposées : améliorer l'information de la population et des patients, former les professionnels aux conditions de désignation optimale pour le patient, informer la personne de confiance sur son rôle et sur sa responsabilité vis-à-vis du patient, de l'aidant familial et de la famille, extension de la procédure de désignation partout où il y a du soin.

Une chirurgie minimalement invasive (CMI), qui implique généralement une caméra endoscopique et des instruments de laparoscopie, peut sembler être la procédure chirurgicale idéale pour ses avantages apparents. Toutefois, en comparaison à la chirurgie ouverte, les limites spatiales et outils mécaniques posés sur les chirurgiens sont si élevés que, souvent, la CMI est abandonné pour des cas complexes et même quand elle est possible, la procédure nécessite une grande dextérité, calibre et expérience du chirurgien. Cette recherche a été motivée par la nécessité d'habiles instruments chirurgicaux qui offrent un contrôle intuitif et une interface ergonomique, avec l'objectif final de développer un instrument robotisé adapté aux interventions par laparoscopie. La recherche a été basée sur l'évaluation comparative des différentes interfaces, modes de contrôle et cinématiques, en utilisant un simulateur de réalité virtuelle, développée spécialement à cet effet. Les résultats montrent que: 1. l'interface optimale a un mode de contrôle WYSIWYD (ce que vous voyez est ce que vous faites) et est exploité par les doigt. 2. les mobilités distales motorisées de l'effecteur doivent produire deux degrés de liberté (DDL) indépendants pour la flexion et la rotation de l'effecteur. Ce qui est suffisant pour des gestes SIG complexes. 3. ajouter une libre articulation à la poignée de l'instrument permet au chirurgien d'avoir une posture ergonomique. 4. un trocart actif permettrait la rotation de l'arbre de l'instrument avec un joint libre. Cette recherche a également permis le développement d'un prototype de validation de concept. Le prototype a été testé avec succès, in vitro et in vivo sur un modèle porcin.

Dans son livre blanc paru en décembre 2011, le conseil de l'ordre encourage les médecins à investir le web, notamment par le biais de blogs médicaux. Ce travail a pour objectif de recueillir les avis de médecins blogueurs et de leurs lecteurs à ce sujet, et de les confronter à ces recommandations. Se basant sur l'opinion de 20 médecins blogueurs, et de 824 de leurs lecteurs, cette étude démontre qu'ils sont en accord avec la majorité de ces recommandations. Une réflexion demeure cependant nécessaire, notamment au sujet des questions épineuses telles que l'anonymat, le pseudonymat, ou encore la certification. Si le conseil de l'ordre porte l'accent sur la vulgarisation médicale, les médecins blogueurs recherchent plutôt à mieux faire connaître leur quotidien professionnel et à ouvrir un dialogue avec leurs lecteurs. Ces derniers aspirent quant à eux à une plus grande proximité avec les médecins, au travers de leurs blogs. Enfin, nous avons pu proposer un cahier des charges non exhaustif à destination de médecins intéressés par la création et la tenue d'un blog.

La médecine homéopathique fait partie de ce que certains auteurs nomment maintenant « les systèmes complexes » propres aux médecines non conventionnelles (MNC). Ces médecines ne s'inscrivent pas de la même manière que les médecines alternatives et complémentaires (MAC) dans la réalité médicale ou sociale. Certaines recherches sociologiques ont été faites à propos des MNC ou des MAC, toutes thérapies confondues, mais très peu exclusivement sur la médecine homéopathique. L'homéopathie est à la fois, la plus controversée des MNC et la plus utilisée dans le monde. Comme dans la plupart des sociétés occidentales, le recours à la consultation en médecine homéopathique est en croissance constante, mais n'a pas chez nous de légitimité juridique. Dans ce contexte social, comment les gens arrivent-ils à consulter un homéopathe et pour quelles raisons ? Pourquoi adoptent-ils par la suite, cette pratique de santé? Quel en est l'impact médical et social sur leur santé à long terme et dans leur vie? Pour répondre à ces questions il est nécessaire de considérer d'abord le paradigme holiste selon lequel la médecine homéopathique aborde la santé, la maladie et les soins de santé. Ensuite, il convient de tenir compte de la façon dont l'homéopathe s'adresse à la personne qui consulte en l'envisageant comme un sujet actif, savant et compétant. Cette recherche, prenant la perspective du constructivisme social féministe et se servant de l'analyse thématique descriptive, présente le résultat de l'étude d'entrevues menées auprès de mères québécoises qui ont consulté un ou une homéopathe pour elles-mêmes et leurs enfants. En redonnant la place à leur discours et à leur expertise, ces femmes nous révèlent la complexe démarche qui les a conduites à la consultation en médecine homéopathique, les transformations qui s'y sont opérées à travers un empowerment et leur perception sur l'efficacité sans équivoque de cette médecine face à leurs divers problèmes de santé. Cette étude dévoile ainsi la singularité de la consultation homéopathique comme espace social unique, laquelle autorise un partage des savoirs, un apprentissage incomparable sur le couple santé-maladie et pourrait représenter une solution à long terme pour les besoins de santé d'une population. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Santé, Médecine homéopathique, Efficacité, Sociologie, Pratique de santé, Mères, Constructivisme social féministe, Consultation médicale.

Dans le cadre du recalage d'images basé sur l'information d'intensité, l'Information Mutuelle (IM) est couramment utilisée comme mesure de similarité. Cette mesure est en outre particulièrement adaptée au recalage d'images médicales multimodales tri-dimensionnelles. Cependant, les estimateurs de l'IM ont en général une variance élevée et induisent des temps de calcul importants. Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux outils statistiques que sont les cumulants pour construire de nouvelles approximations de l'IM basée sur un développement d'Edgeworth tronqué, le développement d'Edgeworth permettant d'approximerune densité de probabilité à partir de ces cumulants. L'estimée de ces approximations comme mesure de similarité a été évaluée sur données synthétiques et réelles, dans le cadre du recalage rigide et non-rigide d'images médicales multimodales et a été comparée aux estimateurs de référence de l'IM.