La prestation de soins critiques et d'orthophonie en milieu pédiatrique nécessite beaucoup de travail pour atteindre le niveau de soins souhaité. Plusieurs facteurs contribuent à ce problème, parmi lesquels la pénurie de ressources, les besoins pressants et l’augmentation du nombre d’enfants malades. Parmi les solutions proposées, beaucoup pensent que la télémédecine synchrone peut être utile en donnant un accès virtuel immédiat aux compétences à distance. Ainsi, l'expertise pourrait être instantanément disponible via une plateforme permettant une communication efficace et capable de soutenir les soins pédiatriques. La télémédecine s’est beaucoup développée dans la prestation des soins critiques et de réadaptation pédiatriques, et ce aux plans diagnostique et thérapeutique. Pourtant, peu d’études ont examiné la faisabilité et évalué l’impact de la télémédecine sur la qualité des soins critiques et de réadaptation pédiatrique. L'objectif principal de cette thèse était d'évaluer la faisabilité de la télémédecine synchrone dans deux contextes pédiatriques, critique et réadaptation, et d'évaluer son influence sur le processus de prestation de soins pédiatriques. Le premier article présente les résultats d'une revue systématique qui synthétisait des études évaluant l'impact des modèles de télémédecine synchrone sur les résultats cliniques dans les établissements de soins de courte durée en pédiatrie. Les résultats ont révélé que l’utilisation de la télémédecine synchrone avait pour effet d’améliorer la qualité des soins, de diminuer le taux de transfert, de réduire de la durée du séjour, de modifier ou renforcer le plan de soins médicaux, de réduire les complications et la gravité de la maladie, et de diminuer le taux de mortalité hospitalière et standardisé. Cependant, la revue de l’état de connaissances a révélé que la qualité des études incluses était faible et que des preuves de haute qualité étaient nécessaires. Le deuxième article, fondé sur un devis pré/post, évalue la faisabilité de la télémédecine à domicile en orthophonie et son impact sur la satisfaction des enfants et orthophonistes, le coût économique, et les performances vocales. Cette étude a montré que la télémédecine en orthophonie était faisable et que les enfants et les orthophonistes étaient satisfaits du service. En outre, l'utilisation de la télémédecine en orthophonie a permis d'améliorer la voix et de faire économiser de l'argent aux parents. Le troisième article évalue la faisabilité de la mise en place d’une plate-forme de télémédecine synchrone dans l’unité des soins intensifs pédiatriques (USIP). Pour qu'une solution de télémédecine synchrone à l’USIP soit faisable, elle nécessite une bonne préparation préalable à la mise en œuvre de la plate-forme de télémédecine synchrone pour être réellement utile. Avec des médecins résidents compétents et autonomes, l’utilité d’une plate-forme de télémédecine synchrone reliant les intensivistes pédiatriques hors site et les médecins résidents sur site à l’USIP est faible. Cette étude a ajouté qu'un tel service pourrait être plus bénéfique que le modèle traditionnel des soins (face à face) pour les communications avec d'autres établissements de soins de santé éloignés, où le besoin d'expertise d'un intensiviste en soins intensifs pédiatriques est plus important. Ces trois études permettent de conclure que la télémédecine synchrone est réalisable et peut avoir un impact sur la qualité des soins intensifs et de réadaptation pédiatrique. On peut déduire de cette thèse qu'il est important de prendre en compte le contexte dans lequel la technologie sera mise en œuvre. Traiter le contexte de l’USIP et celui de réadaptation de la même manière n'aboutit pas aux mêmes résultats et une innovation technologique pourrait réussir dans un contexte et échouer dans un autre. / Delivering critical and speech-language pathology care in pediatric settings requires much hard work to reach the desired level of care for children. Several factors contribute to this problem, including resources shortage, pressing needs, and the growing number of ill children. Among the proposed solutions, many believe that synchronous telemedicine can play a role by providing virtual and immediate access to remote skills, with expertise could be made instantly available through a platform that allows efficient communication and is able to support pediatric care. Telemedicine has developed significantly in the provision of critical care and pediatric rehabilitation in terms of diagnosis and therapy. Yet, few studies have examined the feasibility and evaluated the impact of telemedicine on the quality of pediatric critical care and rehabilitation. The main objective of this dissertation was to assess the feasibility of synchronous telemedicine in two pediatric settings—critical care and rehabilitation—and to evaluate its influence on the process of providing pediatric care. The first article presented the results of a systematic review that synthesized studies evaluating the impacts of synchronous telemedicine models on clinical outcomes in pediatric acute care settings. The findings revealed that the use of synchronous telemedicine improved quality of care and resulted in a lower transfer rate, a shorter length of stay, a change in or reinforcement of the medical care plan, a reduction in complications and illness severity, and a low hospital standardized mortality rate. However, the review of the state of knowledge revealed that the quality of the included studies was weak, so more high-quality evidences is needed. The second article, which used a pre/post design, assesses the feasibility assessed the feasibility of home-based telepractice in speech-language pathology (TSLP) and its impact on satisfaction among the children and speech-language pathologists, economic cost, and voice performance. This study showed that TSLP is feasible and that both the children and the speech-language pathologists were satisfied with the service. In addition, the use of TSLP demonstrated more voice improvement at less cost to the parents. The third article evaluated the feasibility of implementing a synchronous telemedicine platform in a pediatric intensive care unit (STEP-PICU). For a STEP-PICU to be feasible and truly helpful, it needs good preparation for the implementation of the telemedicine solution. With competent and autonomous fellows (a fellow is a physician who has completed their residency and elects to complete further training in a subspecialty), the usefulness of an synchronous telemedicine (STM) platform linking off-site pediatric intensivists and on-site fellows in a PICU is limited. This study added that such a service could be more beneficial than the traditional model of care (face to face) for communications with other remote healthcare facilities, where there is a greater need for the expertise of a pediatric critical care intensivist. These three studies allow us to conclude that STM is feasible and can have an impact on the quality of pediatric intensive care and rehabilitation. This thesis underscores the importance of taking into consideration the context in which the technology will be implemented. Treating the PICU and the rehabilitation contexts in the same way does not lead to the same results, and a technological innovation that succeeds in one setting may fail in another.

L’avènement des aimants permanents et les progrès récents dans l’électronique de puissance ont joué un rôle majeur dans l’évolution de la motorisation électrique des véhicules. Actuellement, les machines synchrones à aimants permanents (MSAP) grâce à leurs performances, et surtout leur efficacité énergétique, sont considérées comme les candidats idéaux pour les chaînes de traction des véhicules hybrides et électriques. Toutefois, en raison du vieillissement des matériaux, des défauts de fabrication ou des conditions de fonctionnement assez sévères, différents types de défauts sont capables de survenir dans les composants de la machine, ses organes de commande ou de mesure. Pour répondre aux exigences de sûreté, de fiabilité et de disponibilité, l’intégration d’une approche de surveillance et de diagnostic de défauts, dans le groupe motopropulseur électrique automobile, devient de plus en plus primordiale. Dans ce contexte, l’objectif de la thèse est de contribuer au diagnostic et à la caractérisation de défauts dans la MSAP par une analyse vibratoire. En premier temps, des approches analytiques de modélisation de la MSAP et des défauts : de court-circuit inter-spires, d’excentricité et de démagnétisation rotoriques serontproposées. L’intérêt majeur de tels modèles, dans le cadre du diagnostic, est d’étudier le comportement de la machine en présence de défauts étudiés afin d’en déduire les méthodes de détection les plus adaptées. En outre, des modèles numériques seront développés afin de les confronter aux parties magnétique et mécanique analytiques de la machine ainsi qu’au défaut de démagnétisation. Dans la phase d’analyse des impacts de défauts, nous allons nous focaliser sur les cas d’excentricité et de démagnétisation rotoriques. Les indicateurs de défauts seront extraits des représentations du signal vibratoire dans le temps et l’espace et de leurs transformées de Fourier, pour les cas de défauts simples et les cas de deux défauts combinés. Pour les cas simples, deux approches de localisation seront proposées : la première utilise le principe de tests statistiques et de tables de signatures, inspirée des méthodes de diagnostic à base de modèles, alors que la deuxième repose sur un banc de trois réseaux de neurones, où chacun est à une entrée et une sortie et destiné à localiser un type de défaut. Enfin, les performances des deux approches, en termes de robustesse et d’adaptabilité, seront comparées pour les mêmes ensembles de seuillage/d’apprentissage et de test. / The advent of new magnetic materials and recent advances in power electronics have played a major role in the progress of hybrid electric vehicles. Nowadays, permanent magnet synchronous machines (PMSM) thanks to their performances, especially their energy efficiency, are considered as ideal candidates for the traction chains of hybrid and electric vehicles. However, due to material aging, manufacturing defects or severe operating conditions, different types of faults are capable to occur in the machine components, its control or measuring devices. In order to ensure safety, reliability and availability, the integration of a fault diagnosis and condition monitoring approach in the automotive electrical powertrain system is becoming more and more important. In this context, the aim of the thesis is to contribute to the diagnosis and characterization of faults in the PMSM based on a vibration analysis. First, analytical modeling approaches for the PMSM and inter-turn short-circuits, eccentricity and rotor demagnetization faults will be proposed. The major interest of such models, in a diagnosis context, is to study the behavior of the machine in the presence of studied faults in order to deduce the most suitable detection methods. In addition, numerical models will be developed in order to validate the analytical magnetic and mechanical parts of the machine as well as the demagnetization fault. In the phase of fault impact analysis, we will focus on the cases of rotor eccentricity and demagnetization. The fault indicators will be extracted from the vibratory signal representations in time and space domains and their Fourier transforms, in the cases of single faults and the cases of two combined faults. For single fault cases, two diagnosis approaches will be proposed: the first uses the principle of statistical tests and fault signature tables, inspired by model-based diagnosis methods, while the second relies on a set of three neural networks, such as each one is with a single input and a single output and dedicated to isolate one type of fault. Finally, the performance of these two approaches, in terms of robustness and adaptability, will be compared for the same training and test sets.

Les Éoliennes à Entraînement Direct (ÉED) sont équipées de Générateurs Syn- chrones à Aimants Permanents (GSAP). Leurs trois plus courantes défaillances sont la dé- magnétisation, l’excentricité (statique, dynamique et mixte) et le court-circuit inter-tour. L’analyse de la signature du courant de la machine est souvent utilisée pour rechercher des problèmes du générateur, car ces altérations introduisent des harmoniques supplémen- taires dans les courants générés. La Transformée de Fourier Rapide (TFR) est utilisée pour calculer le spectre des courants. Cependant, la TFR permet de calculer l’ensemble du spec- tre, tandis que le nombre de défauts possible et le nombre d’harmoniques introduites sont faibles. L’algorithme de Goertzel, mis en oeuvre sous forme de filtre (le filtre de Goertzel), est présenté comme une alternative plus efficace au TFR. Le spectre des courants change avec la vitesse du vent, ce qui rend la détection plus difficile. Le Filtre de Kalman Étendu (FKÉ) est proposé comme solution. Le spectre de résidus, calcule entre les courants estimés et les courants générés, est constant, quelle que soit la vitesse du vent. Cependant, l’effet des défauts est visible dans leur spectre. Lors de l’utilisation de l’FKÉ, un défi consiste à estime la matrice de covariance pour le bruit du processus. Une nouvelle méthode était développée pour ça, qui n’utilise aucune de maîtrise du filtre. Les ÉED sont placés soit dans des zones éloignées, soit dans des villes. Pour la surveillance des ÉED, des dizaines ou des centaines de kilomètres de câbles sont nécessaires. Les Réseaux de Capteurs sans Fil (RCF) sont bien adaptés pour être utilisés dans l’infrastructure de communication des ÉED. RCF ont des coûts initiaux et d’entretien plus faibles et leurs installations sont rapides. De plus, ils peuvent compléter les réseaux câblés. Différentes technologies sans fil sont comparées : les technologies à grande surface, ainsi que les technologies à courte portée qui supportent des débits de données élevés. / Direct Drive Wind Turbines (DDWTs) are equipped with Permanent Magnet Syn- chronous Generators (PMSGs). Their three most common failures are demagnetization, ec- centricity (static, dynamic and mixed) and inter-turn short circuit. Machine Current Signa- ture Analysis is often used to look for generator problems, as these impairments introduce additional harmonics into the generated currents. The Fast Fourier Transform (FFT) is utilized to compute the spectrum of the currents. However, the FFT calculates the whole spectrum, while the number of possible faults and the number of introduced harmonics is low. The Goertzel algorithm, implemented as a filter (the Goertzel filter), is presented as a more efficient alternative to the FFT. The spectrum of the currents changes with the wind speed, and thus the detection is made more difficult. The Extended Kalman Filter (EKF) is proposed as a solution. The spectrum of the residuals, computed between the estimated and the generated current, is constant, regardless of the wind speed. However, the effect of the faults is visible in the spectrum. When using the EKF, one challenge is to find out the covariance matrix of the process noise. A new method was developed in this regard, which does not use any of the matrices of the filter. DDWTs are either placed in remote areas or in cities. For the monitoring of a DDWT, tens or hundreds of kilometers of cables are necessary. Wireless Sensor Networks (WSNs) are suited to be used in the communication infrastructure of DDWTs. WSNs have lower initial and maintenance costs, and they are quickly installed. Moreover, they can complement wired networks. Different wireless technologies are com- pared - both wide area ones, as well as short range technologies which support high data rates.

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die retrospektive Beurteilung der Sicherheit und Effektivität der Leberteilresektion bei der Behandlung von Lebermetastasen des kolorektalen Karzinoms sowie der Re-Resektion bei Patienten mit Rezidivlebermetastasen. Weiterhin soll das operative Vorgehen bei synchronen Lebermetastasen hinsichtlich simultaner Resektionsverfahren und zweizeitigen Vorgehens untersucht werden. Insgesamt wurden die Ergebnisse von 660 Patienten ausgewertet, die zwischen 1988 und 2004 mit 685 Leberteilresektionen behandelt wurden. Unter diesen waren 75 Patienten, die eine Re-Resektion erhielten sowie 202 Patienten, bei denen die Lebermetastasen synchron auftraten. Neben der Analyse der postoperativen Letalität und postoperativen Komplikationen sollen prognostische Faktoren für das Langzeitüberleben und das Auftreten von Tumorrezidiven nach Leberteilresektion identifiziert werden. Da sich die Studienpopulation aus einem Zeitraum von über 15 Jahren rekrutiert, sollen außerdem verschiedene Zeitabschnitte vergleichend analysiert werden. Die Leberteilresektion ist derzeit die einzige potentiell kurative Therapie bei kolorektalen Lebermetastasen. Als prognostisch günstige Parameter in der multivariaten Analyse zeigten sich die Radikalität des Eingriffes, die Anzahl der Metastasen, vorhandene ligamentäre Lymph-knotenmetastasen sowie das Jahr der Resektion. Auch bei Rezidiven kolorektaler Lebermetastasen ist das chirurgische Vorgehen derzeit die einzige kurative Intervention. Re-Resektionen weisen ein vergleichbares operatives Risiko und vergleichbare Langzeitüberlebensraten auf wie Erstresektionen. Als einziger prognostischer Parameter für das Langzeitüberleben erwies sich in der multivariaten Analyse die Radikalität des Eingriffes. Bei synchronen Lebermetastasen sind die wichtigsten Kriterien, um eine simultane Resektion durchzuführen, die Berücksichtigung des Alters sowie des Resektionsausmaßes. Simultane Resektionen sind bei synchronen kolorektalen Lebermetastasen dann so sicher und effizient durchführbar wie Resektionen im zweizeitigen Vorgehen.

Cette thèse est consacré à l’évaluation et l’amélioration de la performance de la machine synchrone à réluctance variable pour des applications à vitesse variable en général et pour les applications automobiles en particulier. Les deux axes de développement sont la conception de la machine et l’injection des harmoniques de courants de phase. Le rotor est un élément important dans la conception de la machine, et un intérêt particulier est dédié à la conception et l’évaluation du rotor pour améliorer la performance de la machine. Une méthode analytique est proposée dans la thèse pour concevoir le rotor. Plusieurs éléments tels que les ponts qui maintiennent le rotor mécaniquement résistant, ainsi que le rapport d’isolation d’axe q (rapport air-acier) sont étudiés. Une étude de conception assistée par ordinateur basé sur un problème d’optimisation paramétrique est présentée aussi. Les trois familles des algorithmes d’optimisation sont évaluées pour la procédure d’optimisation: un algorithme à base de gradient (algorithme de Newton Quasi), un algorithme non-évolutionnaire sur la base de non-gradient (Nelder Mead Simplex) et un algorithme évolutif sur la base non-gradient (algorithme génétique). Les designs de machines basées sur la procédure analytique et la procédure d’optimisation sont testés sur un banc d’essai. Le deuxième axe d’études de la thèse est l’injection d’harmoniques dans les courants de phase de la machine à réluctance variable synchrone. L’interaction des harmoniques de courant avec les harmoniques spatiales des inductances est étudiée et formalisée pour une machine à m-phases. Ensuite, le concept d’injection d’harmoniques est évalué dans le cas particulier d’une machine à deux phases. Cette étude montre l’avantage de l’injection d’harmoniques dans la réduction de l’ondulation de couple de la machine. Un design d’une machine est finalement développé pour une application automobile sur la base de l’optimisation paramétrique du stator et du rotor. Cette conception est évaluée pour les spécifications imposées électromagnétiques par une application de traction à puissance moyenne / This thesis is dedicated to the evaluation and the improvement of the synchronous reluctance machine’s performance for variable speed drive applications in general and for automotive applications in particular. The two axes of development are machine design and phase current harmonics injection. The rotor is an important element in the machine design and particular emphasis is placed to the design and evaluation of the rotor for enhancing the machine performance. An analytical procedure is proposed for the rotor design. The rotor elements like the ribs and the bridges that maintain the rotor mechanically strong as well as the q-axis insulation ratio (air-to-steel ratio) are studied. A computer-aided design study based on a parametric optimization problem is presented as well. The main three families of the optimization algorithms are evaluated for the optimization procedure: a gradient-based algorithm (Quasi Newton Algorithm), a non-gradient based non-evolutionary algorithm (Nelder Mead Simplex) and a non-gradient based evolutionary algorithm (Genetic Algorithm). The machine designs based on the analytical procedure and the optimization procedure are both manufactured and tested on a bench. The second axis of study of the thesis is the injection of harmonics in the phase currents of the synchronous reluctance machine. The interaction of current harmonics with the spatial inductance harmonics is studied and formalized for an m-phase machine. Then, the harmonics injection concept is evaluated in the particular case of a 2-phase machine. This study shows the benefi t of harmonics injection in the reduction of the machine torque ripple. A synchronous reluctance machine design is fi nally developed for an automotive application based on parametric optimization of the stator and rotor. This design is evaluated for the electromagnetic specifi cations imposed by a mid-power electric vehicle traction application