Mesure de la fonction de transfert de modulation du système optique de l'oeil. Problème de la réflexion rétinienne. Définition de la jonction.

Non fournis

La segmentation d'organes abdominaux dans des images médicales volumiques est rendue difficile par le bruit et le faible contraste de ces images. Les techniques de segmentation classiques à base d'extraction de contours ou de seuillage donnent des résultats insuffisants. Dans ce rapport, nous utilisons des modèles déformables pour segmenter les images. En introduisant un modèle de l'organe voulu dans le processus de segmentation, nous bénéficions d'une connaissance a priori de la forme à retrouver. Nous utilisons des images de contour bruitées pour déformer localement le modèle. Les données de contours étant incomplètes, il est nécessaire de contraindre le modèle pour qu'il se déforme régulièrement. Nos maillages simplexes bénéficient d'un mécanisme de mémoire de forme agissant de façon régularisante sur les déformations. Nous utilisons des transformations globales pour disposer davantage de contraintes. Un modèle hybride fournit un compromis entre complexité de calcul des transformations globales et nombre de degrés de liberté du modèle. Nous étudions également l'utilisation d'un ensemble d'apprentissage pour construire un modèle plus robuste tirant parti de l'information statistique des déformations possibles. L'information statistique peut être utilisée pour contraindre d'avantage les déformations ou pour paramétrer de façon plus fine le processus de déformation.

Les entrepôts de données intègrent les informations en provenance de différentes sources, souvent réparties et hétérogènes et qui ont pour objectif de fournir une vue globale de l'information aux analystes et aux décideurs. L'ensemble des données avec leurs historiques sert pour l'aide à la décision. La conception et la mise en œuvre d'un entrepôt se fait en trois étapes : extraction-intégration, organisation et interrogation. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux deux dernières. Pour nous, l'organisation est une tâche complexe et délicate, pour cela, nous la divisons en deux parties : structuration et gestion des données. Ainsi, pour la structuration, nous proposons la définition d'un modèle multidimensionnel qui se compose de trois classes : Cube, Dimension et Hiérarchie. Nous proposons également un algorithme pour la sélection de l'ensemble optimal des vues à matérialiser. La gestion de données doit prendre en compte l'évolution des entrepôts. Le concept d'évolution de schéma a été introduit pour récupérer les données existantes par le biais de leur adaptation au nouveau schéma. Néanmoins, dans les systèmes qui doivent gérer des données historiques, l'évolution de schéma n'est pas suffisante et la maintenance de plusieurs schémas est requise. Pour cela, nous proposons l'utilisation des versions de schémas bitemporels pour la gestion, le stockage et la visualisation des données courantes et historisées (intensionnelles et extensionnelles). Finalement, pour l'interrogation, nous avons développé une interface graphique qui permet la génération (semi-automatique) des indicateurs. Ces indicateurs (par exemple, 'le nombre de séjours par établissement et par maladie') sont déterminés par le cadre applicatif. Nous avons eu l'opportunité de travailler dans le cadre d'un projet médical, ce qui nous a permis de vérifier et de valider notre proposition sur des données réelles.

Depuis quelques années seulement, certaines recherches ont été effectuées dans le but d'étudier le développement d'un état de stress post traumatique (ÉSPT) chronique à la suite d'une maladie potentiellement mortelle. Par contre, les recherches sur le développement d'un ÉSPT chronique à la suite d'un trouble cardiaque sont peu nombreuses, et encore moins suite à un infarctus du myocarde (IM). L'IM peut représenter une menace à la vie de l'individu en plus de survenir à un moment inattendu de façon fulgurante, et sans que la personne n'ait de contrôle sur ce qui lui arrive. Ces caractéristiques spécifiques de l'IM correspondent à certaines caractéristiques d'un événement traumatique et l'IM peut donc être vécu comme étant un facteur de stress extrême pour l'individu concerné. Cette thèse examine l'impact de la symptomatologie d'ÉSPT après un IM sur les complications cardiovasculaires ainsi que sur les coûts médicaux. Pour ce faire, des patients hospitalisés pour un IM ont été recrutés dans deux centres hospitaliers (N = 474). Une entrevue et des questionnaires portant sur les symptômes d'ÉSPT et sur des mesures générales (données sociodémographiques et médicales) leur ont été administrés pendant l'hospitalisation et à une relance de trois mois. Le premier chapitre qui constitue l'introduction de la thèse, commence par une définition de l'ÉSPT et décrit, par la suite, la nature et les conséquences de l'IM. Les facteurs influençant le pronostic de l'IM y sont abordés. Une synthèse des écrits portant sur l'influence de l'anxiété et de la dépression sur le pronostic post IM vient ensuite. De plus, des études ayant examiné la relation entre le pronostic de l'IM et l'ÉSPT y sont décrites. Par la suite, suit un résumé des écrits portant sur les coûts associés aux problèmes de santé mentale consécutifs à des problèmes de santé physique. L'influence de l'anxiété et de la dépression sur les coûts médicaux en général est abordée. Le chapitre se termine par la présentation des recherches sur l'effet de la dépression post IM sur les coûts médicaux. Le second chapitre présente le premier article empirique de la thèse qui porte sur l'impact de la symptomatologie d'ÉSPT post IM sur le pronostic basé sur les complications cardiovasculaires. Les symptômes d'ÉSPT sont associés à un plus grand risque d'avoir des complications arythmiques dans l'année suivant l'IM. Par contre, ils ne semblent pas être reliés à un plus grand risque de complications ischémiques et cardiovasculaires/hypertension. Les autres facteurs associés à un moins bon pronostic sont : l'âge, le diabète et la fraction d'éjection. Le dépistage de l'ÉSPT post IM et son traitement pourraient réduire le risque de complications arythmiques, le principal facteur de risque de mort subite. Pour alléger le texte, dans ce résumé et dans les articles, l'expression « symptomatologie d'ÉSPT » sera abrégée par ÉSPT. Ailleurs dans la thèse, il sera fait mention du diagnostic d'ÉSPT ou du développement d'ÉSPT pour signifier la présence du diagnostic clinique d'ÉSPT. Le troisième chapitre, qui constitue le second article empirique de la thèse, porte sur l'impact de l'ÉSPT post IM au niveau des coûts médicaux. Les différents facteurs utilisés pour l'analyse des coûts médicaux sont : l'ÉSPT, la présence/absence de complications cardiovasculaires, les complications cardiovasculaires/hypertension, les complications arythmiques, l'histoire d'angine et l'histoire d'hypertension. L'ÉSPT en interaction uniquement avec les complications arythmiques post IM engendre des coûts médicaux moindres, indépendamment des covariables médicales et sociodémographiques, que des complications arythmiques sans symptôme d'ÉSPT. De plus, la dépression se comporte de façon très similaire à l'ÉSPT en ce qui concerne les complications arythmiques. Les personnes ayant de la dépression et ayant de l'arythmie engendrent moins de coûts que les personnes n'ayant pas de dépression et ayant de l'arythmie et même moins que les personnes n'ayant ni dépression ni complication arythmique. Une analyse a été effectuée afin de voir pourquoi, dans notre échantillon, les déprimés semblent coûter moins cher que les non déprimés. L'analyse a démontré que les déprimés engendrent moins de coûts à cause de l'ÉSPT accompagnant la dépression. Le dernier chapitre propose une discussion générale des résultats des deux articles, de leurs implications en recherche et en clinique. Ce chapitre fournit une synthèse des résultats obtenus, discute des retombées au niveau de la recherche ainsi qu'en clinique, mentionne les considérations générales du programme de recherche et les directions futures. Les résultats de cette étude démontrant l'influence négative de l'ÉSPT sur le pronostic post IM au niveau des complications arythmiques pourraient permettre de sensibiliser le personnel soignant à évaluer l'ÉSPT afin de prévenir des complications post IM. Les patients ayant un ÉSPT pourraient par la suite être dirigés vers une ressource psychologique. De plus, les résultats démontrent que le fait d'avoir un ÉSPT associé à de l'arythmie engendre moins de coûts que les personnes n'ayant pas d'ÉSPT. Ceci pourrait être causé par le fait que l'ÉSPT est reconnu pour avoir plusieurs symptômes dont certains peuvent ressembler à ceux de l'arythmie. Cette ressemblance des symptômes, peut faire que les personnes atteintes de ces deux problèmes ont de la difficulté à distinguer les symptômes d'arythmie des symptômes d'ÉSPT. Ces symptômes ayant été associés à l'IM, les personnes auraient tendance à éviter les lieux associés à l'IM. Cet évitement amène les patients à moins se rendre à l'hôpital, les consultations se font donc en moins grand nombre, ce qui a pour effet de diminuer les coûts médicaux. Il est important de noter que l'arythmie en général ne coûte pas moins cher que les autres catégories de complications cardiovasculaires. C'est uniquement lorsque l'ÉSPT est présent que l'arythmie engendre moins de coûts. Bien que les résultats de cette étude révèle que les personnes présentant des arythmies et un ÉSPT occasionnent moins de coûts que les autres, il ne faut pas les négliger pour autant. Il est important de tenir compte des personnes ayant un ÉSPT afin de prévenir la mortalité car elles sont aussi plus à risque de développer de l'arythmie qui elle, représente la principale cause de mort subite. ______________________________________________________________________________

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.

Cette thèse présente les travaux réalisés en vue de l'élaboration d'un modèle cardiaque associant croissance, mouvement et circulation sanguine pour permettre ensuite la construction d'un modèle patient à partir d'un modèle de population. Le premier axe de ce travail est la simulation de la croissance bi-ventriculaire. Un modèle existant de surface unique, calculé à l'aide de méthodes statistiques, a été généralisé à un modèle bi-ventriculaire puis appliqué à la tétralogie de Fallot (ToF). Le deuxième axe concerne la modélisation du mouvement cardiaque au niveau de la population. Un modèle d'ordre réduit basé sur un modèle Polyaffine et LogDemons a été proposé. Il simule la dynamique cardiaque avec peu de paramètres. Les paramètres de transformation sont analysés par des méthodes statistiques. Un modèle de mouvement moyen a été calculé pour représenter le mouvement standard de la population. Le troisième axe s'intéresse à la simulation de l'écoulement sanguin à l'échelle de la population. La complexité des simulations spécifiques à un patient a été réduite grâce à l'utilisation de méthodes d'analyse d'image, de dynamique des fluides numérique et de réduction d'ordre de modèle. La simulation du flux sanguin dans l'artère pulmonaire pour des patients ToF a permis de mieux comprendre l'impact du sang régurgité sur la pression et la vitesse. Étant donné nos contributions sur ces trois axes, nous sommes maintenant en bonne position pour élaborer le modèle couplé des contributions interdépendantes de la croissance, du mouvement et de l'écoulement sanguin. Ce modèle pourrait être utilisé afin d'aider la planification de la thérapie chez les patients atteints de maladies cardiaques.

Ce travail s'inscrit dans le cadre du développement des microtechnologies pour l'amélioration des techniques d'analyse médicale et propose d'améliorer le confort du patient hémodialysé par un suivi en continu de l'efficacité de l'épuration. Il vise la mise au point de microcapteurs chimiques jetables de type ChemFETs pour la détection des ions H+, de l'urée et de la créatinine. Le principe de détection est basé sur la réalisation d'une couche enzymatique générant une catalyse au niveau de grille du ChemFET. Cette réaction chimique induit une variation de pH que le microcapteur mesure. La première partie des travaux de recherche a consisté à élaborer un procédé de fabrication technologique, fiable, peu complexe et utilisant une technologie standard pour la réalisation des microcapteurs chimiques SiO2/Si3N4 pH-ChemFETs. Le procédé de fabrication a été validé à l'aide du logiciel de simulation technologique ATHENA" et du logiciel de simulation électrique ATLAS". Les composants ont ensuite été réalisés dans la centrale technologique du LAAS-CNRS, puis assemblés sur un circuit imprimé; un silicone biocompatible assurant l'étanchéité du système. Les microcapteurs ont ensuite été caractérisés électriquement pour la mesure du pH. L'obtention d'une bonne reproductibilité de mesure et de sensibilités quasi-nernstiennes (55 mV/pH) a validé le procédé technologique de fabrication. Ils ont donc été adaptés à la détection biochimique, et plus précisément de l'urée et de la créatinine. Les membranes enzymatiques ont tout d'abord été déposées manuellement à la microgoutte, puis, afin de considérer le développement industriel des microcapteurs enzymatiques, fabriquées collectivement en utilisant les techniques de photolithographie. La faisabilité de la détection de l'urée et de la créatinine a finalement été démontrée et les propriétés de détection enzymatiques ont été optimisées dans des solutions de dialysat.

Au cours de cette thèse, un moniteur de faisceaux balayés d'ions a été développé pour mesurer en ligne des distributions spatiales de fluence. Ce moniteur contient une chambre d'ionisation, des capteurs à effet Hall et un scintillateur. La chambre d'ionisation placée entre la sortie du faisceau et l'expérience mesure le débit d'ions. Les capteurs à effet Hall placés près des aimants de balayage du faisceau permettent de localiser le spot. Le scintillateur est couplé à un tube photomultiplicateur pour réaliser l'étalonnage de la chambre d'ionisation et à un système d'imagerie pour étalonner les capteurs à effet Hall.<br />Ce moniteur a été développé pour contrôler les faisceaux d'une salle du GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds) accueillant des expériences de radiobiologie dans le cadre de la recherche en hadronthérapie. En effet, cette nouvelle technique de traitement du cancer par irradiation d'ions nécessite la connaissance précise de la relation entre la dose administrée à des échantillons biologiques et les effets induits. Pour mener à bien ces études, il est impératif de contrôler en ligne la fluence.<br />Le moniteur a été testé avec différents faisceaux au GANIL. Il permet de mesurer la fluence avec une précision relative de ±4% sur une gamme de débit de dose allant de 1mGy/s à 2Gy/s. Installé à demeure sur les lignes dédiées à la radiobiologie au GANIL, ce moniteur permettra de contrôler les distributions spatiales de fluence pour chaque irradiation.<br />Le scintillateur et le dispositif d'imagerie sont également utilisés pour contrôler la position, la forme du spot et l'énergie de différents faisceaux tels que ceux utilisés en hadronthérapie.

Les dispositifs médicaux (DM) sont des produits de santé qui représentent un ensemblehétérogène de plus de 500 000 technologies, allant de la plus simple à la plus complexe.Contrairement au médicament, il n'existe pas de démarche formelle quant aux étapes dudéveloppement clinique des DM, notamment pour ceux les plus à risque.L'objectif de ce travail de thèse était de décrire les données cliniques disponibles en Francelorsqu'un DM accède au marché, et de proposer des solutions pour améliorer la quantité etla qualité des études cliniques réalisées. Pour cela, nous avons exploré deux voies :l'accompagnement des industriels pour la mise en place d'études cliniques qui répondentaux attentes des différents acteurs ; et l'utilisation de registres pour améliorer le niveau depreuve disponible, en générant des données cliniques complémentaires dès la diffusion.L'évaluation clinique des DM est complexe et difficile ; elle nécessite un apprentissage desindustriels et des interactions avec les autorités de santé. Toutefois, le niveau des donnéescliniques disponibles pour évaluer les DM doit et peut être amélioré, notamment par laspécialisation de méthodologistes et l'accompagnement des industriels par des plateformesproches du terrain clinique.