Les dossiers patients électroniques contiennent des informations importantes pour la santé publique. La majeure partie de ces informations est contenue dans des documents rédigés en langue naturelle. Bien que le texte texte soit pertinent pour décrire des concepts médicaux complexes, il est difficile d'utiliser cette source de données pour l'aide à la décision, la recherche clinique ou l'analyse statistique.Parmi toutes les informations cliniques intéressantes présentes dans ces dossiers, la chronologie médicale du patient est l'une des plus importantes. Être capable d'extraire automatiquement cette chronologie permettrait d'acquérir une meilleure connaissance de certains phénomènes cliniques tels que la progression des maladies et les effets à long-terme des médicaments. De plus, cela permettrait d'améliorer la qualité des systèmes de question--réponse et de prédiction de résultats cliniques. Par ailleurs, accéder aux chronologiesmédicales est nécessaire pour évaluer la qualité du parcours de soins en le comparant aux recommandations officielles et pour mettre en lumière les étapes de ce parcours auxquelles une attention particulière doit être portée.Dans notre thèse, nous nous concentrons sur la création de ces chronologies médicales en abordant deux questions connexes en traitement automatique des langues: l'extraction d'informations temporelles et la résolution de la coréférence dans des documents cliniques.Concernant l'extraction d'informations temporelles, nous présentons une approche générique pour l'extraction de relations temporelles basée sur des traits catégoriels. Cette approche peut être appliquée sur des documents écrits en anglais ou en français. Puis, nous décrivons une approche neuronale pour l'extraction d'informations temporelles qui inclut des traits catégoriels.La deuxième partie de notre thèse porte sur la résolution de la coréférence. Nous décrivons une approche neuronale pour la résolution de la coréférence dans les documents cliniques. Nous menons une étude empirique visant à mesurer l'effet de différents composants neuronaux, tels que les mécanismes d'attention ou les représentations au niveau des caractères, sur la performance de notre approche. / Important information for public health is contained within Electronic Health Records (EHRs). The vast majority of clinical data available in these records takes the form of narratives written in natural language. Although free text is convenient to describe complex medical concepts, it is difficult to use for medical decision support, clinical research or statistical analysis.Among all the clinical aspects that are of interest in these records, the patient timeline is one of the most important. Being able to retrieve clinical timelines would allow for a better understanding of some clinical phenomena such as disease progression and longitudinal effects of medications. It would also allow to improve medical question answering and clinical outcome prediction systems. Accessing the clinical timeline is needed to evaluate the quality of the healthcare pathway by comparing it to clinical guidelines, and to highlight the steps of the pathway where specific care should be provided.In this thesis, we focus on building such timelines by addressing two related natural language processing topics which are temporal information extraction and clinical event coreference resolution.Our main contributions include a generic feature-based approach for temporal relation extraction that can be applied to documents written in English and in French. We devise a neural based approach for temporal information extraction which includes categorical features.We present a neural entity-based approach for coreference resolution in clinical narratives. We perform an empirical study to evaluate how categorical features and neural network components such as attention mechanisms and token character-level representations influence the performance of our coreference resolution approach.

Background: The control of malaria in pregnancy remains a large challenge in Burkina Faso, despite the adoption of control measures known to be effective. Known effective programs include individual measures, such as intermittent preventive treatment during pregnancy, and the use of long lasting insecticide nets and daily supplementation of ferrous sulphate (200 mg) along with folic acid. Besides these measures, health programs that aim at enhancing the well-being of the population and improve maternal and child health have emerged, including results-based financing (in 2014), a project promoting health in 130 communities (implemented in 2015), and free health care (implemented in 2016). This thesis attempts to assess the effects of health programs on the space–time patterns of malaria (morbidity and mortality) through routinely collected data in pregnancy and explore the various prediction approaches to address challenges in routine health data reporting. Methods: We utilized a substantial range of data and applied advanced quantitative approaches while considering the specific distribution of the data. Our thesis is based on the valorization (analyses) of malaria surveillance data (aggregated by space and time units) recorded in the health information system of Burkina Faso between 2011 and 2019. These analyses also integrate environmental remote sensing data, data from periodic surveys, and data from other sources. These data were coupled into a database. After performing appropriate descriptive analyses considering the complexity of the data design, we performed spatio-temporal Bayesian modeling to determine areas with high risk and assess the effect of health programs on the space–time patterns of malaria incidence among pregnant women at the community-level; to explore an approach to estimate health facility readiness from survey data designed to be regionally representative (and then quantify the effect of this readiness on severe-malaria cases and case fatality); and to explore the prediction approaches used to address challenges in routine health data reporting, thereby supporting a malaria early warning system. Results: Our results show spatial and temporal heterogeneity and indicate that the annual incidence of malaria increased between 2013 and 2018, while the mortality rate decreased significantly. Some communities with a high malaria burden experienced a reduction in their risk through the deployment of the health programs mentioned above. The risk of a pregnant woman dying from severe malaria was 2.5 times higher in districts with low operational capacity. Finally, our thesis proposed an approach to respond to crisis situations that would affect data collection and could be used to set the target or provide early warnings for epidemics or other notifications. Conclusion: Our thesis provides useful tools for disease surveillance in developing countries to help optimize the scarce resources in malaria high burden areas. The results of our thesis could be used by the Ministry of Health to strengthen the capacity of existing surveillance tools and to develop rational strategies and/or new tools for monitoring malaria cases and associated deaths in communities. / Contexte :La lutte contre le paludisme pendant la grossesse reste un grand défi au Burkina Faso, malgré l'adoption de mesures de contrôle dont l'efficacité est reconnue. Les programmes dont l'efficacité est reconnue comprennent des mesures individuelles, telles que le traitement préventif intermittent pendant la grossesse, l'utilisation de moustiquaires imprégnées d'insecticide de longue durée et la supplémentation quotidienne en sulfate ferreux (200 mg) ainsi qu'en acide folique. Outre ces mesures, des programmes de santé visant à accroître le bien-être de la population et à améliorer la santé maternelle et infantile ont vu le jour, notamment le financement basé sur les résultats (en 2014), le projet de promotion de la santé dans 130 communes (mis en œuvre en 2015) et la gratuité des soins de santé (mise en œuvre en 2016). Cette thèse tente d'évaluer les effets des programmes de santé sur les caractéristiques spatio-temporelles du paludisme (morbidité et mortalité) par le biais de données de routine collectées pendant la grossesse et d'explorer les différentes approches de prévision pour relever les défis de la rapportage systématique des données de santé. Méthodes :Nous avons utilisé un large éventail de données et appliqué des approches quantitatives avancées tout en tenant compte de la distribution spécifique des données. Notre thèse est basée sur la valorisation (analyses) des données de surveillance du paludisme (agrégées par unités spatiales et temporelles) enregistrées dans le système d'information sanitaire du Burkina Faso entre 2011 et 2019. Ces analyses intègrent également des données de télédétection environnementale, des données issues d'enquêtes périodiques et des données provenant d'autres sources. Ces données ont été couplées pour constituer une base de données. Après avoir effectué des analyses descriptives appropriées en tenant compte de la complexité de la conception des données, nous avons procédé à une modélisation bayésienne spatio-temporelle pour déterminer les zones à haut risque et évaluer l'effet des programmes de santé sur les tendances spatio-temporelles de l'incidence du paludisme chez les femmes enceintes au niveau communautaire ;pour explorer une approche permettant d'estimer la capacité opérationnelle des établissements de santé à partir de données d'enquête conçues pour être représentatives au niveau régional (et ensuite quantifier l'effet de cette capacité opérationnelle sur les cas de paludisme grave et la mortalité) ;et pour explorer les approches de prévision utilisées pour relever les défis relatifs au rapportaga systématique des données de santé, pouvant aussi servir à un système d'alerte précoce du paludisme. Résultats :Nos résultats montrent une hétérogénéité spatiale et temporelle et indiquent que l'incidence annuelle du paludisme a augmenté entre 2013 et 2018, tandis que le taux de mortalité a diminué de manière significative. Certaines communes où la charge du paludisme est élevée ont connu une réduction de leur risque grâce au déploiement des programmes de santé mentionnés ci-dessus. Le risque qu'une femme enceinte meure d'un paludisme grave était 2,5 fois plus élevé dans les districts ayant une faible capacité opérationnelle. Enfin, notre thèse a proposé une approche pour répondre aux situations de crise qui affecterait la collecte de données et pourrait être utilisée pour fixer l'objectif ou fournir des alertes précoces pour les épidémies ou autres notifications. Conclusion :Notre thèse fournit des outils utiles pour la surveillance des maladies dans les pays en développement afin de contribuer à optimiser les ressources limitées dans les zones à forte incidence de paludisme. Les résultats de notre thèse pourraient être utilisés par le ministère de la santé pour renforcer la capacité des outils de surveillance existants et pour développer des stratégies rationnelles et/ou de nouveaux outils de surveillance des cas de paludisme et des décès associés dans les communautés. / Doctorat en Sciences de la santé Publique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Dans le monde de la recherche, l’analyse du signal et plus particulièrement d’image, est un domaine très actif, de par la variété des applications existantes, avec des problématiques telles que la compression de données, la vidéo-surveillance ou encore l’analyse d’images médicales pour ne prendre que quelques exemples. Le mémoire s’inscrit dans ce dernier domaine particulièrement actif. Le nombre d’appareils d’acquisition existant ainsi que le nombre de clichés réalisés, entraînent la production d’une masse importante d’informations à traiter par les praticiens. Ces derniers peuvent aujourd’hui être assistés par l’outil informatique. Dans cette thèse, l’objectif est l’élaboration d’un système d’aide au diagnostic, fondé sur l’analyse conjointe, et donc la comparaison d’images médicales. Notre approche permet de détecter des évolutions, ou des tissus aberrants dans un ensemble donné, plutôt que de tenter de caractériser, avec un très fort a priori, le type de tissu cherché.Cette problématique permet d’appréhender un aspect de l’analyse du dossier médical d’un patient effectuée par les experts qui est l’étude d’un dossier à travers le suivi des évolutions. Cette tâche n’est pas aisée à automatiser. L’œil humain effectue quasi-automatiquement des traitements qu’il faut reproduire. Avant de comparer des régions présentes sur deux images, il faut déterminer où se situent ces zones dans les clichés. Toute comparaison automatisée de signaux nécessite une phase de recalage, un alignement des composantes présentes sur les clichés afin qu’elles occupent la même position sur les deux images. Cette opération ne permet pas, dans le cadre d’images médicales, d’obtenir un alignement parfait des tissus en tous points, elle ne peut que minimiser les écarts entre tissus. La projection d’une réalité 3D sur une image 2D entraîne des différences liées à l’orientation de la prise de vue, et ne permet pas d’analyser une paire de clichés par une simple différence entre images. Différentes structurations des clichés ainsi que différents champs de déformation sont ici élaborés afin de recaler les images de manière efficace.Après avoir minimisé les différences entre les positions sur les clichés, l’analyse de l’évolution des tissus n’est pas menée au niveau des pixels, mais à celui des tissus eux-mêmes, comme le ferait un praticien. Afin de traiter les clichés en suivant cette logique, les images numériques sont réinterprétées, non plus en pixels de différentes luminosités, mais en motifs représentatifs de l’ensemble de l’image, permettant une nouvelle décomposition des clichés, une décomposition parcimonieuse. L’atout d’une telle représentation est qu’elle permet de mettre en lumière un autre aspect du signal, et d’analyser sous un angle nouveau, les informations nécessaires à l’aide au diagnostic.Cette thèse a été effectuée au sein du laboratoire LIPADE de l’Université Paris Descartes (équipe SIP, spécialisée en analyse d’images) en collaboration avec la Société Fenics (concepteur de stations d’aide au diagnostic pour l’analyse de mammographies) dans le cadre d’un contrat Cifre. / In the scientific world, signal analysis and especially image analysis is a very active area, due to the variety of existing applications, with issues such as file compression, video surveillance or medical image analysis. This last area is particularly active. The number of existing devices and the number of pictures taken, cause the production of a large amount of information to be processed by practitioners. They can now be assisted by computers.In this thesis, the problem addressed is the development of a computer diagnostic aided system based on conjoint analysis, and therefore on the comparison of medical images. This approach allows to look for evolutions or aberrant tissues in a given set, rather than attempting to characterize, with a strong a priori, the type of fabric sought.This problem allows to apprehend an aspect of the analysis of medical file performed by experts which is the study of a case through the comparison of evolutions.This task is not easy to automate. The human eye performs quasi-automatically treatments that we need to replicate.Before comparing some region on the two images, we need to determine where this area is located on both pictures. Any automated comparison of signals requires a registration phase, an alignment of components present on the pictures, so that they occupy the same space on the two images. Although the characteristics of the processed images allow the development of a smart registration, the projection of a 3D reality onto a 2D image causes differences due to the orientation of the tissues observed, and will not allow to analyze a pair of shots with a simple difference between images. Different structuring of the pictures and different deformation fields are developed here to efficiently address the registration problem.After having minimized the differences on the pictures, the analysis of tissues evolution is not performed at pixels level, but the tissues themselves, as will an expert. To process the images in this logic, they will be reinterpreted, not as pixels of different brightness, but as patterns representative of the entire image, enabling a new decomposition of the pictures. The advantage of such a representation is that it allows to highlight another aspect of the signal, and analyze under a new perspective the information necessary to the diagnosis aid.This thesis has been carried out in the LIPADE laboratory of University Paris Descartes (SIP team, specialized in image analysis) and in collaboration with the Society Fenics (designer of diagnosis aid stations in the analysis of mammograms) under a Cifre convention. The convergence of the research fields of those teams led to the development of this document.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / Suite à l'implantation d'un système régionalisé de traumatologie, l'obtention d'un processus efficace pour trier les victimes de traumatisme sur le terrain représente une nécessité. Ces patients doivent être acheminés vers un hôpital doté d'un niveau de soins approprié selon la gravité des blessures. Au Québec, deux critères de triage sont utilisés : l'Indice préhospitalier des traumatismes et l'impact à haute vélocité (1HV). Ceux-ci comportent certaines limites pour identifier les victimes de traumatisme majeur, principalement les cas neurologiques. À l'aide d'une large cohorte basée sur tous les patients vus en préhospitalier, une règle décisionnelle fondée sur l'état de conscience, la respiration, l'IHV, l'orientation, le mécanisme et la paralysie a été élaborée. En comparaison avec les indicateurs actuels, elle a amélioré l'identification des traumatismes majeurs avec une sensibilité passant de 53,9% à 74,1%. Elle est performante pour détecter les traumatismes neurologiques. Son utilisation pourrait avoir un impact dans le continuum de soins.

Ce mémoire a pour but principal d'analyser le risque de décès (ou de survie) dans les Centres d'hébergement de soins de longue durée (CHSLD) au Québec. Les données sociosanitaires issues de la Régie d'assurance maladie du Québec (RAMQ) et du ministère de la Santé et des Services Sociaux (MSSS) ont permis de construire des modèles de risque proportionnel paramétrique permettant d'analyser ce phénomène. L'estimation de ces modèles montre que les patients qui manifestent un fort risque de décès dans les CHSLD sont : les hommes, les patients les plus âgés, les Montréalais vivant en CHSLD et ceux qui ont un mauvais état de santé avant le début du séjour. Ainsi, l'espérance de vie moyenne à l'entrée du CHSLD au Québec est d'environ 157 semaines. Quant à la relation entre les revenus moyens régionaux et le risque de décès dans les CHSLD, l'estimation faite à partir de données appariées n'a pu mettre en évidence sa significativité. / The main aim of this thesis is to estimate the hazard of death (or survival) in long-term health care facilities in Quebec (CHSLD). The sociosanitary data from the Quebec Health Insurance Board (RAMQ) and the Ministry of Health and Social Services (MSSS) were used to build parametric proportional hazard models to analyze this phenomenon. The estimation of these models indicates that the patients who show a high risk of death in CHSLD are: males, oldest patients, Montrealers living in CHSLD, and those who have a worse health status before the beginning of the stay. The average life expectancy at the entrance of the CHSLD in Quebec is approximately 157 weeks (around 3 years). As for the relationship between average regional income and the risk of death in long-term health care facilities, the estimation based on matched data fails to its significance.

Dans ce travail de recherche, nous nous intéressons à l'exploitation des informations médicales pour l'aide à la décision diagnostique. Notre objectif est de définir un système capable de manipuler des données, des informations et des connaissances médicales d'une manière efficace afin de fournir au médecin, à la sortie du système, des informations permettant de faciliter la prise de décision diagnostique. Dans un premier temps, nous abordons les deux phases essentielles dans un système d'aide au diagnostic : la phase de modélisation des connaissances et la phase de raisonnement ou de mécanisme de manipulation de ces connaissances modélisées. Dans le cadre de ce travail, deux modes de raisonnement sont particulièrement considérés : le raisonnement par classification et le raisonnement par similarité. La modélisation des connaissances et le raisonnement sont abordés à la lumière de deux caractéristiques de l'information médicale qui sont : l'hétérogénéité et l'imperfection. Comme cadre général du système proposé, nous avons opté pour l'application de la théorie des possibilités grâce à ses avantages par rapport à d'autres théories de décision en termes de capacités de modélisation et de traitement des informations hétérogènes et imparfaites. En se basant sur cette théorie, nous avons proposé deux modèles possibilistes des connaissances médicales, et pour chaque modèle possibiliste proposé, nous avons discuté les deux types de raisonnement adoptés, par classification et par similarité. Les performances du système d'aide au diagnostic proposé sont évaluées en considérant une application médicale endoscopique comportant deux bases : une base de connaissances constituée d'un ensemble des diagnostics et une base de cas de lésions. Les résultats obtenus sont très intéressants et montrent l'efficacité de la théorie des possibilités comme un cadre de représentation des connaissances médicales et comme outil de raisonnement diagnostique. De plus, l'approche proposée s'est montré très efficace pour l'intégration de plusieurs sources des connaissances, pour la définition de la similarité entre cas et pour l'utilisation l'indice de confiance comme critère de décision (en termes de qualité des informations fournies au médecin).

En 2007, le Collège des médecins du Québec a résolu d’adopter le plan d’autogestion du développement professionnel continu (DPC) comme outil de maintien de la compétence professionnelle. Bien que la plupart des médecins reconnaissent la nécessité de demeurer à la fine pointe des connaissances et des découvertes médicales, certains considèrent le plan d’autogestion comme une corvée administrative. Afin de mieux comprendre leurs perceptions à l’égard du plan de DPC, une recherche qualitative a été menée à l’été 2010, par le biais d’entretiens individuels semi-structurés, auprès d’un échantillon de vingt-sept médecins québécois. Un échantillonnage mixte, utilisant la technique « boule de neige » et faisant appel à des informateurs clés et à des cas dits « négatifs », a permis d’atteindre un bon niveau de diversification de l’échantillon et la saturation empirique des données. Bien que les médecins interrogés soient généralement favorables au principe d’un plan d’autogestion de DPC, les commentaires et suggestions formulés par certains d’entre eux devraient inciter le Collège à apporter certaines améliorations à ce plan. Certains irritants tels que la nécessité de tenir à jour un registre des activités de DPC et d’en rendre compte au Collège ont été soulevés. Par contre, la majorité des médecins interrogés considèrent que le plan de DPC d’un médecin témoigne des efforts qu’ils déploient pour rester à la fine pointe des progrès scientifiques et technologiques dans le domaine de la santé. Finalement, tous les médecins interrogés considèrent que le maintien de leur compétence professionnelle est une obligation morale et déontologique. / In 2007, the Collège des médecins du Québec adopted the Continuing professional development plan (CPD) as a tool to maintain professional competency. Despite the fact that most physicians agree on the obligation to keep their knowledge up to date and to apply state-of-the-art medical techniques, treatments and procedures, some of them have a negative opinion about the CPD plan. To better understand the perceptions of Quebec physicians, a qualitative research was carried out in the summer of 2010, through a series of semi-structured interviews conducted with 27 physicians. Purposeful sampling was used to select key informants and physicians with a potentially negative opinion towards the CPD plan (“negative” cases). The remaining participants were identified through snowball and opportunistic sampling. Combining these recruitment methods allowed us to get a wide diversity of opinions and to achieve a high level of empirical data saturation. Although a majority of the physicians interviewed agree with the idea of having a CPD plan, comments and suggestions mentioned by some participants should help the Collège des médecins du Québec improve its plan. Some irritants were mentioned, like having to maintain a CPD portfolio of activities, a task considered tedious and cumbersome by some participants. In contrast, the majority of participants are of the opinion that the CPD plan reflects the efforts made by a physician to keep up to date with medical advances. Finally, they all agree with the fact that maintaining their professional competency is a moral as well as deontological obligation for all physicians.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

La base de la pratique médicale est l’observation : observation clinique du patient, observation épidémiologique d’une population, etc… L’analyse des pratiques observe la pluralité des attitudes adoptées par les praticiens face à une situation clinique. A un fait scientifique reconnu correspond une multitude d’attitudes pratiques. L’analyse de ces pratiques décrit la répartition et les variations de ces pratiques, et tente d’en expliquer les raisons. En France, la pratique clinique quotidienne reste encore un secteur peu étudié. Si les variations ne s’expliquent pas par les caractéristiques des patients, les raisons des variations sont peut-être à rechercher du côté médical. L’un des domaines étudié, où il peut y avoir également des variations de pratiques médicales est la cancérologie. Dans ce domaine les raisons de variations des pratiques peuvent être nombreuses et liées aux médecins, à leur structure ou à la politique d’hospitalisation de la région. Le postulat de départ est que l’harmonisation des prises en charge et des traitements des patients peut influencer leur survie. C’est pourquoi ce travail c’est intéressé à comparer la prise en charge des patients atteints de cancers fréquents (cancer du sein et du colon) à un cancer rare (les sarcomes) dans la région Rhône-Alpes. Nous avons montré, à travers des études prospectives et rétrospectives, le rôle du thesaurus et de son implémentation dans les pratiques médicales et leurs modifications. Nous avons également développé un outil informatique sous forme d’algorithmes décisionnels permettant de montrer le cas échéant si certaines étapes de l’audit clinique pouvaient être automatisées. La comparaison entre l’évaluation des pratiques médicales par un évaluateur et les algorithmes nous ont permis de conclure sur l’importance de la reproductibilité des décisions et sur les apports, de l’informatisation de ces procédés. Nous avons également montré l’importance d’une relecture des blocs de tumeurs par un expert dans une pathologie cancéreuse rare et complexe. Cela nous a permis de spécifier la nouvelle incidence des sarcomes en région Rhône-Alpes / Observation is the basis of medical practice: clinical observation of the patient, epidemiological observation of a population, and so on… the analysis of practices observes the plurality of attitudes physicians take when they face a clinical situation. An acknowledged scientific fact given meets dozen of practical attitudes. The analysis of these practices describes their distribution and variations and try to explain the causes. In France, the daily clinical practice is still a sector on which few studied have been realized. If patients' characteristics can't explain variations, the causes of these variations may be found on the medical side. Medical practice variations can also be found in oncology, one of the studied domains. Causes of variations of practices in this domain can be numerous and linked to physicians, to their structures or to the region hospital care .policy. The postulate is that the harmonization of management and treatment of patients can act up on their survival. That is the reason why this work get interested in comparing the management of patients with frequent cancers (breast and colon) to rare cancers (sarcomas) in the Rhône-Alpes region. We showed, through prospective and retrospective studies, the role of a thesaurus and of its implementation in medical practices and their modifications. We have also developed a computing tool in decision-making algorithm form which could show if need be if some steps of clinical audit could be automated. The comparison between the assessment of medical practice made by an assessor or made thanks to the algorithms allowed us to conclude on the importance of reproducibility of decisions and on the contribution of the computerization of these processes. We also showed the necessity for tumours samples to be reviewed by an expert in a rare and difficult cancerous pathology. We could therefore specify the new incidence of sarcomas in the Rhône-Alpes region