Les fibromatoses agressives sont des tumeurs conjonctives rares, pouvant envahir les structures adjacentes parfois de manière très agressive et responsables de fréquentes récidives loco-régionales mais dépourvues de potentiel métastatique. Leur évolution est imprévisible. Actuellement, la stratégie de leur prise en charge est remise en cause et ces tumeurs sont de plus en plus souvent surveillées à leur diagnostic. En cas de tumeur évolutive, les traitements systémiques disponibles sont multiples mais d'efficacité variable. Aucun facteur pronostique de récidive ou d'évolutivité spontanée et aucun facteur prédictif d'efficacité des traitements médicaux n'a aujourd'hui été identifié. Les travaux de 2 premières publications ont étudié les facteurs cliniques de récidive après exérèse chirurgicale, et ont retenu le jeune âge du patient, la grande taille tumorale et sa localisation extra-abdominale comme étant de mauvais pronostic. Dans une 3ème publication, nous avons recherché si le sous-type moléculaire de mutation de CTNNB1 observé dans les fibromatoses sporadiques pouvait influencer la récidive: la mutation S45F est de moins bon pronostic que les autres. Un autre article rapporte les résultats de l'analyse des profils d'expression des miRNAs des fibromatoses qui semblent se corréler à leur pronostic mais cela doit être confirmé. Les 3 articles suivant présentent des travaux recherchant des facteurs prédictifs de réponse des fibromatoses à l'imatinib : l'expression d'aucune des cibles connues de l'imatinib n'a été retrouvée comme influençant significativement la réponse au traitement. Le rôle des variants M541L et V530I de l'exon 10 de KIT reste à déterminer

L'intégration des énergies renouvelables produites par un bâtiment et les réseaux de fourniture, qui sont amenés à proposer des tarifications et des puissances disponibles variables au cours de la journée, entraînent une grande variabilité de la disponibilité de l'énergie. Mais les besoins des utilisateurs ne sont pas forcément en accord avec cette disponibilité. La gestion de l'énergie consiste alors à faire en sorte que les moments de consommation des installations coïncident avec les moments où celle-ci est disponible. Notre objectif a été de proposer une stratégie de commande prédictive, distribuée et hiérarchisée, pour gérer efficacement l'énergie de l'habitat. Les aspects prédictifs de notre approche permettent d'anticiper les besoins et les variations de la tarification énergétique. L'aspect distribué va permettre d'assurer la modularité de la structure de commande, pour pouvoir intégrer différents usages et différentes technologies de manière simple et sans faire exploser la combinatoire du problème d'optimisation résultant.

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) touche un garçon sur 3500, contraint à l'usage du fauteuil roulant à l'âge de 10 ans, et entraîne le décès à une vingtaine d'années. Cette maladie demeure incurable, et les pistes thérapeutiques envisagées nécessitent d'être validées en amont, dans les modèles murins, puis au stade pré-clinique, dans les modèles canins.L'un d'eux, le chien GRMD (Golden Retriever Muscular Dystrophy), est le plus largement utilisé, et présente l'intérêt de partager, avec le patient qu'il modélise, de nombreuses similitudes génotypiques et phénotypiques. Les différentes fonctions touchées doivent donc pouvoir faire l'objet de mesures objectives et quantitatives, à l'aide d'outils dédiés. Par ailleurs, une problématique inhérente à l'utilisation de ce modèle est sa grande variabilité sur le plan phénotypique.L'objectif du travail mené ici a été de développer des outils d'évaluation du chien GRMD, afin de mieux connaître et maîtriser cette hétérogénéité clinique.La mesure de force de flexion du tarse a permis de démontrer que la force tétanique maximale pouvait être utilisée comme indice d'évaluation à différents stades de la maladie, sans que le déficit de force musculaire puisse être relié à l'atteinte motrice globale. De plus, la relaxation s'est avérée altérée chez les chiens GRMD, en corrélation avec leur atteinte motrice.La locomotion, évaluée par accélérométrie tri-dimensionnelle, a pu montrer des altérations multiples, mesurées par différentes variables. Certaines variables sont altérées de manière précoce, tandis que d'autres anomalies s'installent durant les premiers mois, traduisant l'aggravation de la fonction locomotrice.La dysfonction respiratoire, évaluée par spirométrie en respiration de Tidal, et cinématique diaphragmatique sur images radioscopiques, a également pu être objectivée par différents indices. Une moindre mobilité diaphragmatique, une rétraction caudale du diaphragme, et un effondrement du débit expiratoire en fin d'expiration, s'installent au cours des premiers mois.Afin de contrôler l'hétérogénéité clinique ainsi mesurée, une recherche de marqueurs prédictifs de l'évolution clinique a été menée. Différents indices histologiques et cliniques ont été évalués sur leur valeur pronostique à un stade précoce. La fréquence des cycles locomoteurs à 2 mois et le défaut de relaxation à 4 mois se sont avérés prédictifs de formes accélérées.Enfin, les différents outils mis en place ont été évalués dans le cadre du suivi d'animaux au cours d'un essai thérapeutique, qui a, de plus, permis de disposer d'une population de référence sous traitement immunosuppresseur. Une amélioration fonctionnelle des animaux traités a pu être démontrée par nombre des indices mesurés.Ces résultats démontrent que les outils développés sont utilisables au cours d'essais pré-cliniques, et permettent, malgré l'hétérogénéité clinique qu'ils mesurent, de démontrer un bénéfice fonctionnel. Plus largement, ces données permettent d'optimiser l'utilisation pré-clinique du modèle GRMD.

La Neurofibromatose 1 (NF1) est une maladie autosomique dominante dont l'évolutivité est inconnue. En effet, ni le type de mutation du gène, la gravité d'éventuels cas familiaux, ni une première complication ne permettent de prédire le pronostic de la maladie. L'objectif général de ce travail de thèse était de cibler les malades les plus à risque de morbi-mortalité au cours de la NF1. Méthode. Les différents travaux se sont appuyés sur les données phénotypiques de patients NF1 suivis dans le Réseau NF-France labellisé par le ministère de la Santé. Il s'agit d'une filière nationale monothématique ayant pour mission la prise en charge des malades atteints de NF1. Une cohorte d'environ 2500 malades est actuellement suivie dans ce réseau. Résultats. La mortalité des patients NF1 a tout d'abord été comparée à celle de la population générale française par l'estimation du rapport de mortalité standardisée (SMR). Entre 1980 et 2006, 1 895 patients NF1 ont été rétrospectivement inclus dans la cohorte. Un excès de mortalité était observé chez les [10-20[ ans (SMR=5.2, IC95% : 2.6 - 9.3, p<10-4) et les [20-40[ ans (SMR=4.1, IC95% : 2.8 - 5.8, p<10-4). Les principales causes de décès étaient la transformation de neurofibromes internes en tumeurs malignes des gaines nerveuses (TMGN). Une étude cas témoins portant sur 208 patients NF1 a permis d'expliquer le risque de mortalité accru chez les patients présentant des neurofibromes sous cutanés (SC-NF) en confirmant en IRM la présence chez ces patients de neurofibromes internes à fort risque de transformation en TMGN (OR=4.3, IC95% : 2.2 - 8.2). Cet effet était d'autant plus marqué que le nombre de SC-NF était important et notamment au-delà d'un seuil de 10 (OR=82, IC95% : 10.4 - 647.9) et que les neurofibromes internes étaient diffus (OR=14.7, IC95% : 3.8 - 57.3) et de taille ≥ 3 cm (OR=6.3, IC95% : 2.3 - 17.4). Les patients présentant des SC-NF représentent 20 à 30% de la population NF1. Afin d'identifier les patients à risque de développer une TMGN, nous avons élaboré un score prédictif de la présence des neurofibromes internes à partir des caractéristiques phénotypiques des patients. La présence de SC-NF (OR=4.7, IC95% : 2.1 - 10.5), l'absence de neurofibromes cutanés (OR=2.6, IC95% : 0.9 - 7.5), un âge inférieur ou égal à 30 ans (OR=3.1, IC95% : 1.4 - 6.8) et moins de 6 tâches café au lait (OR=2, IC95% : 0.9 - 4.6) étaient les variables qui constituaient le NF1Score. Le NF1Score = 10*(âge ≤ 30 ans) + 10*(absence de neurofibromes cutanés) + 5*(moins de 6 tâches café-au-lait) + 15*(plus de 2 neurofibrome sous cutanés) avait une excellente adéquation (test C de Hosmer-Lemeshow=4,53 avec 7ddl, p>0,50) et une capacité discriminante satisfaisante (aire sous la courbe ROC non paramétrique = 0,75 [0,68-0,82]). Enfin, l'expression phénotypique variant au cours du temps chez un même patient nous avons réalisé une étude spécifique chez l'enfant. Ainsi, l'âge (OR=1.1, IC95% : 1.0 - 1.2), la présence de xanthogranulomes (OR=4.5, IC95% : 0.9 - 21.7), celle de neurofibromes sous cutanés et plexiformes (OR=5.0, IC95% : 1.8 - 13.6) étaient indépendamment associés à celle des neurofibromes internes chez l'enfant NF1 de moins de 17 ans. Dans cette dernière étude, les neurofibromes internes se développaient de façon exponentielle pendant l'adolescence et plus précocement chez les femmes en accord avec les données de la littérature. Conclusion. La période à risque de développer des neurofibromes internes semblent donc sesituer entre l'adolescence et l'âge de 30 ans. Les recommandations de suivi pourraient prendre en compte le phénotype à risque, mais également la période de survenue de ces complications en réévaluant l'intérêt dans ce contexte d'investigations complémentaires

Nous observons ces dernières années un besoin grandissant dans l’industrie pour des robots capables d’interagir et de coopérer dans des environnements confinés. Cependant, aujourd’hui encore, la définition de trajectoires sûres pour les robots industriels doit être faite manuellement par l’utilisateur et le logiciel ne dispose que de peu d’autonomie pour réagir aux modifications de l’environnement. Cette thèse vise à produire une structure logicielle innovante pour gérer l’évitement d’obstacles en temps réel pour des robots manipulateurs évoluant dans des environnements dynamiques. Nous avons développé pour cela un algorithme temps réel de génération de trajectoires qui supprime de façon automatique l’étape fastidieuse de définition d’une trajectoire sûre pour le robot.La valeur ajoutée de cette thèse réside dans le fait que nous intégrons le problème de contrôle optimal dans le concept de hiérarchie de tâches pour résoudre un problème d’optimisation non-linéaire efficacement et en temps réel sur un système embarqué aux ressources limitées. Notre approche utilise une commande prédictive (MPC) qui non seulement améliore la réactivité de notre système mais présente aussi l’avantage de pouvoir produire une bonne approximation linéaire des contraintes d’évitement de collision. La stratégie de contrôle présentée dans cette thèse a été validée à l’aide de plusieurs expérimentations en simulations et sur systèmes réels. Les résultats démontrent l’efficacité, la réactivité et la robustesse de cette nouvelle structure de contrôle lorsqu’elle est utilisée dans des environnements dynamiques. / In the field of industrial robots, there is a growing need for having cooperative robots that interact with each other and share work spaces. Currently, industrial robotic systems still rely on hard coded motions with limited ability to react autonomously to dynamic changes in the environment. This thesis focuses on providing a novel framework to deal with real-time collision avoidance for robots performing tasks in a dynamic environment. We develop a reactive trajectory generation algorithm that reacts in real time, removes the fastidious optimization process which is traditionally executed by hand by handling it automatically, and provides a practical way of generating locally time optimal solutions.The novelty in this thesis is in the way we integrate the proposed time optimality problem in a task priority framework to solve a nonlinear optimization problem efficiently in real time using an embedded system with limited resources. Our approach is applied in a Model Predictive Control (MPC) setting, which not only improves reactivity of the system but presents a possibility to obtain accurate local linear approximations of the collision avoidance constraint. The control strategies presented in this thesis have been validated through various simulations and real-world robot experiments. The results demonstrate the effectiveness of the new control structure and its reactivity and robustness when working in dynamic environments.

L'énergie est une ressource clé dans les réseaux de capteurs sans fil (WSNs), en particulier lorsque les nœuds capteurs sont alimentés par des batteries. Cette thèse s'inscrit dans le contexte de la réduction de la consommation de l'énergie d'un réseau de capteurs au niveau application construite au-dessus de ce réseau, grâce à des stratégies de contrôle, en temps réel et de façon dynamique. La première stratégie de gestion de l'énergie considérée s'appuie sur le contrôle prédictif (MPC). Le choix de MPC est motivé par les objectifs globaux qui sont de réduire la consommation d'énergie de l'ensemble des nœuds capteurs tout en assurant un service donné, nommé mission, pour le réseau de capteurs. En outre, un ensemble de contraintes sur les variables de contrôle binaires et sur les nœuds capteur doit être rempli. La deuxième stratégie de gestion de l'énergie au niveau de l'application utilise une approche de contrôle hybride (HDS). Ce choix est motivé par la nature inhérente du système WSN qui est par essence hybride, en particulier lorsque l'on s'intéresse à la gestion de l'énergie. La nature hybride vient essentiellement de la combinaison de processus physiques continus tels la charge et décharge des batteries des nœuds; tandis que la partie discrète est liée à la modification des modes de fonctionnement et l'état Inaccessible des nœuds. Les stratégies proposées sont évaluées et comparées en simulation sur des différents scenarios réalistes. Elles ont aussi \'et\'e mises en œuvre sur un banc d'essai réel et les résultats obtenus ont été discutés. / Energy is a key resource in Wireless Sensor Networks (WSNs), especially when sensor nodes are powered by batteries. This thesis is investigates how to save energy of the whole WSN, at the application level, thanks to control strategies, in real time and in a dynamic way. The first energy management strategy investigated is based on Model Predictive Control (MPC). The choice of MPC is motivated by the global objectives that are to reduce the energy consumption of the set of sensor nodes while ensuring a given service, named mission, for the sensor network. Moreover, a set of constraints on the binary control variables and on the sensor modes must be fulfilled. The second energy management strategy at the application level is based on a Hybrid Dynamical System (HDS) approach. This choice is motivated by the hybrid inherent nature of the WSN system when energy management is considered. The hybrid nature basically comes from the combination of continuous physical processes, namely, the charge / discharge of the node batteries; while the discrete part is related to the change in the functioning modes and the Unreachable condition of the nodes. The proposed strategies are evaluated and compared in simulation on a realistic test-case. Lastly, they have been implemented on a real test-bench and the results obtained have been discussed.

La néphropathie à BK virus (BKV) est l'une des complications les plus fréquentes de la transplantation rénale. La prise en charge consiste en la réduction préemptive de l'immunosuppression basée sur le suivi de la charge virale, mais cette stratégie n’est pas complètement efficace et augmente le risque de rejet. Dans un premier volet, nous avons évalué la mesure de la charge virale par PCR quantitative en temps réel, permettant de mettre en évidence des facteurs de variabilité comme le polymorphisme du BKV et de valider la technique utilisée pour le suivi de notre cohorte. L’intérêt des anticorps neutralisants (AcNs) anti-BKV en tant que marqueur prédictif de la réplication BKV a ensuite été évalué dans une cohorte de 168 transplantés rénaux. Nous avons montré i) que le virus responsable de l’infection provenait du donneur ; ii) que les AcNs jouent un rôle dans la prévention de la réactivation et le contrôle de la réplication virale et iii) qu’un seuil d’AcNs de 4 log10 permettait de stratifier le risque de réplication BKV. Ce travail ouvre la voie à un suivi personnalisé en fonction du risque de réplication BKV et à de nouvelles approches immunothérapeutiques. / BK virus (BKV)-associated nephropathy is one of the major causes of graft dysfunction and loss in kidney transplant recipients. Since no BKV-specific antiviral therapies are available, management relies on preemptive immunosuppression reduction based on viral load monitoring. However, this strategy does not fully eliminate the risk of nephropathy and can increase the risk of graft rejection. In this work, we evaluated viral load measurement by quantitative real-time PCR in an interlaboratory comparison. Variability factors such as BKV polymorphism or pre-PCR steps have been highlighted and the method used for monitoring our cohort has been validated. The role of anti-BKV neutralizing antibodies (NAbs) as a predictive marker of BKV replication has been investigated in a cohort of 168 kidney transplant recipients. We showed that i) viral infection is caused by the donor strain; ii) NAbs play an essential role in viral replication prevention and control and iii) a NAbs cutoff of 4 log10 allows to stratify BKV replication risk. This work paves the way for personalized monitoring according to BKV replication risk and for new preventive or therapeutic strategies.

Cette thèse traite la fabrication de pièces composites par le procédé « Resin Transert Molding » (RTM), appliquée à des tubes de protections thermiques assemblées dans des propulseurs de systèmes d’armes. Ces travaux ont pour objectif de démontrer la faisabilité d’utilisation de ce procédé pour la fabrication de ces pièces complexes. C’est le préformage, première étape du procédé de fabrication par RTM, qui est étudié dans le cadre de cette thèse. Cette étape est cruciale du point de vue de la faisabilité de l’étape d’injection qui la suit dans le procédé RTM mais aussi pour s’assurer de la qualité de la pièce composite finale obtenue. L’objectif des travaux de thèse est triple. Il faut tout d’abord développer le protocole de fabrication répétable adapté pour garantir l’obtention de préformes conformes. Ce protocole devra être viable du point de vue industriel. Pour cela, une démarche expérimentale a été mise en place. Un pilote de laboratoire puis un pilote industriel ont permis de comprendre et maitriser les phénomènes survenant en cours de préformage en faisant varier les paramètres procédé pour la fabrication de nombreux prototypes. Un modèle macroscopique prédictif de la forme globale des plis obtenus à partir des paramètres procédés a été développé à l’aide des observations expérimentales. Un modèle mésoscopique, à l’échelle de la maille élémentaire, a été écrit également. Il permet de prédire, à partir des données constitutives du matériau et d’une géométrie de pièce, la déformation de compaction et de cisaillement, modes de sollicitations prépondérants en cours de préformage, subie par le renfort en cours de la première étape du procédé de fabrication. Ces modèles mésoscopique et macroscopique couplés permettent le développement d’un outil global qui, de manière théorique et prédictive, assure la faisabilité d’une pièce de géométrie connue avec un matériau connu et fournit les paramètres « procédé » optimum pour assurer sa fabrication future. Les phénomènes de déformation en cisaillement et compaction apparaissant sur la tresse en cours de préformage sont donc identifiés et connus. Le procédé de fabrication est optimisé et l’outil prédictif permet d’envisager et tester en amont un changement de matériau, de géométrie de pièce à fabriquer ou de cahier descharges industriel. / This study deals with the manufacture of composite parts by the process "Resin Transert Molding" (RTM), applied to thermal protection tubes. This work aims to demonstrate the feasibility of using this method for the production of these complex parts. This study deals with the first step of the RTM process, the fiber performing. This is critical from the standpoint of the feasibility of injecting step that follows in the RTM process but also to ensure the quality of the final composite part obtained. The aim of the thesis is threefold. Must first develop the manufacturing protocol adapted to ensure repeatable obtaining preforms compliant. This protocol should be viable to the industrial point of view. For this purpose, an experimental approach was implemented. A pilot laboratory and an industrial pilot helped to understand and master the phenomena occurring during forming varying the process parameters for the production of many prototypes. A macroscopic model predictive of overall shape folds obtained from the process parameters has been developed with the experimental observations. A mesoscopic model, the scale of the unit cell was also writing. It can predict, based on the specifications of the material and part geometry, the deformation of compaction and shear stresses. These models mesoscopic and macroscopic allow the development of a global tool that, theoretically predictive and ensures the feasibility of a piece of known geometry with a known material parameters and provides the "process" to ensure its optimum manufacturing future. The phenomena of compaction and shear strain appearing on the braid during preforming are identified and known. The manufacturing process is optimized and the predictive tool allows to explore and test upstream change of material, part geometry in manufacturing or industrial specifications.

Les inductances et interconnexions des composants passifs intégrés pour la téléphonie mobile, sont sujettes à des défaillances dues à l’électromigration et l’auto-échauffement. L’électromigration n’est pas un risque majeur, au regard des grandes dimensions de cuivre de la technologie étudiée et de l’application. L’auto-échauffement est, en revanche, le principal phénomène qui limite le choix des dimensions des inductances et interconnexions lors de leurs conceptions.L’effet Joule pour les interconnexions et les inductances, a été étudié par le biais de caractérisations et de simulations électrothermiques. La méthodologie des plans d’expériences a été utilisée afin de modéliser le comportement électrothermique des inductances et des interconnexions. Un modèle prédictif de l’auto-échauffement en fonction des dimensions et de l’intensité, a été déterminé permettant d’étudier et de déterminer l’influence de chaque facteur dimensionnel, en régime continu. En radiofréquence, une méthodologie de mesure de l’auto-échauffement a été déterminée permettant sa caractérisation sur des composants sur plaquette. Une corrélation entre les régimes continus et alternatifs ne donnant pas de résultat concluant, une méthodologie de couplage faible, entre un simulateur électromagnétique et électrothermique a été effectuée, permettant la simulation du phénomène d’auto-échauffement sous contrainte radiofréquentielle. / Electrothermal and electromigration failure are likely to occur on copper inductor and interconnection in integrated passive devices for wireless telephony application. Electromigration is not a concern considering the high thickness of the copper and the application but the Joule heating is the main restriction on the dimensions during the component design. Joule heating on interconnections and inductors has been studied by electrothermal characterization and simulation. We have shown that Joule heating depends of several parameters such as material layers parameters and component dimensions. Design of experiments methodology has been used in order to model the inductor and interconnection electrothermal behavior. A self-heating predictive model has been determined allowing the study and the determination of dimensions impact in direct current.In radiofrequency, a self-heating measurement methodology has been determined allowing its characterization at wafer level. A correlation between direct current and radiofrequency is not satisfactory and a weak coupling between an electromagnetic and electrothermal simulator has been performed, providing the self-heating simulation under radiofrequency stress.

La gestion de sols ou sédiments contaminés par des métaux nécessite de pouvoir prédire la migration de ces métaux, dont la mobilité dépend des propriétés de transport du milieu ainsi que de la réactivité chimique de celui-ci (principalement réactions sorption/désorption). Pour étudier l'adsorption des cations métalliques (majeurs et traces) en condition dynamique, des expériences de transport en colonne ont été réalisées avec un sol pauvre en minéraux carbonatés et en matière organique. Considérant que la réactivité de ce sol était due essentiellement à la phase argileuse smectitique, un modèle d'adsorption basé sur les propriétés de rétention de la montmorillonite du Wyoming, utilisant la théorie des échangeurs d'ions multi-sites a été intégré à un code de transport 1D. Les prédictions calculées par ce modèle ont ensuite été comparées aux courbes de percées mesurées dans cette étude et reportées de la littérature. L'étude sur le transport réactif des cations majeurs a mis en évidence le rôle significatif des protons (et ce même à des pH proche de la neutralité), et a permis de valider le modèle pour le transport compétitif des cations majeurs (Na et Ca). Cependant, l'étude de la rétention de Zn(II) a mis en évidence une incohérence entre les résultats issus des expériences batch et ceux obtenus avec les expériences colonne, que l'on pourrait attribuer à la contribution d'une autre phase adsorbante (illite). Néanmoins, le modèle d'adsorption proposé a permis de reproduire avec une bonne satisfaction des données expérimentales de rétention de Zn(II) proposées dans la littérature et obtenues avec des expériences colonne. / Management of soils or sediments contaminated by metals requires to predict the migration of metallic cations, whose mobility depends both on the transport properties of the medium and chemical reactivity of the system (principally sorption/desorption reactions). To study the sorption of metallic cations (major and trace) in dynamic condition, transport experiments using columns have been carried out with a soil poor in carbonated minerals and organic matter. Considering that the reactivity of this soil was mainly due to swelling clay minerals, a sorption model based on the sorption properties of the Wyoming montmorillonite and built according to a multi-site ion exchanger theory has been integrated into a 1D transport code. The predictions given by this model were then compared with the breakthrough curves measured in this study and those reported in the literature. The study of the reactive transport of major cations highlighted the significant role of protons (even at near neutral pH), and validated the model for major cations (Na and Ca). However, the study concerning Zn (II) showed a discrepancy between the results obtained from batch experiments and those issued from column experiments, which could be attributed to the contribution of another sorbent phase (illite). Finally, the proposed sorption model allowed reproducing with a good confidence experimental data reported from literature for sorption of Zn (II) in dynamic conditions.