Cette étude a pour objectif de déterminer la valeur pronostique de la protéine S-100ß et de l’énolase neurone-spécifique (NSE) chez les patients ayant subi un traumatisme craniocérébral (TCC) modéré ou grave. Deux revues systématiques et méta-analyses ont été effectuées afin de recenser les études présentant un dosage de ces biomarqueurs en lien avec la mortalité ou le pronostic fonctionnel évalué à l’aide du score du Glasgow outcome scale (GOS). Des 9228 résultats de la recherche, 41 et 26 études ont été incluses, respectivement, pour la protéine S-100ß et la NSE. Il existe une association entre le dosage sérique de la protéine S-100ß et de la NSE avec une issue clinique défavorable, c’est-à-dire la mortalité ou un score du GOS ≤ 3. Une concentration sérique entre 1,38 et 10,50 µg/L pour la protéine S-100ß est 100 % spécifique pour prédire le décès. La présence de lésions extracérébrales n’influençait pas cette association. / The main objective of this study is to determine the prognostic value of S-100ß protein and neuron-specific enolase (NSE) following a moderate or severe traumatic brain injury (TBI). Two systematic reviews and meta-analysis were performed to find the studies having evaluated the link between a level of those biomarkers and the mortality or the Glasgow outcome scale (GOS). Of the 9228 citations, 41 and 26 studies were finally included respectively for S-100ß protein and NSE. We observed a significant association between blood levels of S-100ß protein and NSE and an unfavorable outcome such as the mortality or the GOS ≤ 3. A 100% specificity serum level threshold for mortality was between 1.38 to 10.50 µg/L for the S-100ß protein. The association showed consistent results despite the presence of significant extracranial injuries.

Le premier objectif de cette étude était de documenter la fréquence des troubles liés à l’anxiété et des symptômes anxieux à 4, 8 et 12 mois post-accident chez des individus ayant subi un traumatisme crânio-cérébral léger (TCCL), selon l’historique de trouble anxieux, le type de TCCL (simple ou complexe) et les antécédents de TCCL. Le second objectif était de vérifier si la présence d'anxiété dans les premiers mois après le TCCL est associée à davantage de symptômes dans différentes sphères à plus long terme, soit la fatigue, l’irritabilité, le stress perçu, les difficultés cognitives, la dépression, l’insomnie et la douleur. Cent vingt participants ayant subi un TCCL ont été évalués à 4, 8 et 12 mois avec le Mini-International Neuropsychiatric Interview, l'Échelle hospitalière d'anxiété et de dépression, et des questionnaires évaluant la fatigue, l’irritabilité, le stress perçu, les difficultés cognitives, la dépression, l’insomnie et la douleur. Les résultats montrent que la fréquence des troubles liés à l'anxiété est élevée au cours des 12 premiers mois, bien qu’on observe une diminution significative entre 4 et 12 mois. À 4 mois, 24% ont présenté au moins un trouble lié à l’anxiété comparativement à 11% à 12 mois. De plus, les individus ayant des antécédents d’anxiété sont significativement plus anxieux après l’accident. Finalement, les personnes anxieuses 4 mois après l’accident, comparativement aux individus non anxieux, présentent davantage de symptômes dans différentes sphères 12 mois après l’accident. / The first objective of this doctoral thesis was to document anxiety-related disorders and anxiety symptoms 4, 8 and 12 months after mild traumatic brain injury (MTBI), according to premorbid history of anxiety, type of MTBI (complicated or uncomplicated) and premorbid history of MTBI. The second objective was to examine whether the presence of anxiety in the first months after MTBI is associated with more symptoms in different domains in the longer term. Participants were 120 adults with MTBI who were evaluated 4, 8 and 12 months post-accident with the Mini International Neuropsychiatric Interview, the Hospital Anxiety and Depression Scale, and other self-reported questionnaires evaluating fatigue, irritability, perceived stress, cognitive difficulties, depression, insomnia and pain. Results indicated that the frequency of anxiety-related disorders is high in the first 12 months, although there is a significant decrease between 4 and 12 months post-injury. At 4 months post-MTBI, 24% had at least one anxiety-related disorder compared to 11% at 12 months. Individuals with premorbid history of anxiety disorders were significantly more anxious after MTBI compared to those without past history of anxiety. Compared to participants without anxiety, participants with significant anxiety 4 months after MTBI showed more symptoms associated with MTBI at the 12-month assessment.

Une durée de séjour (DDS) prolongée, estimée représenter 20% des jours en soins aigus, entraîne une augmentation des complications, de la morbidité, de la mortalité et des coûts. Nous avons réalisé une étude de cohorte rétrospective multicentrique avec 11 119 patients victimes d'un traumatisme craniocérébral (TCC) sortis vivants d'un des 57 centres de traumatologie du Québec entre 2007 et 2012 afin de comparer la DDS index et la DDS totale puis d'identifier les déterminants de la DDS. La DDS en soins aigus est légèrement sous-estimée lorsque seule la DDS index est considérée. L'utilisation des ressources est plus importante chez les patients victimes d'un TCC que chez les admissions provinciales générales. Huit variables reliées aux caractéristiques des patients ou aux traitements expliquent 80% de la variation de la DDS. Ces informations peuvent être utilisées afin d'améliorer la qualité et l'efficacité des soins aigus chez ces patients. / Prolonged length of stay (LOS), estimated to represent approximately 20% of acute care days, leads to adverse outcomes in terms of complications, morbidity, mortality, and costs. However, we lack comprehensive information on hospital resource use for patients admitted following traumatic brain injury (TBI). We conducted a multicenter, retrospective cohort study based on 11,199 patients discharged alive from the Quebec trauma system between 2007 and 2012 in order to compare acute care index LOS to total LOS and identify the determinants of LOS. Acute care LOS is slightly underestimated when only index LOS is considered. TBI patients have much higher resource use than general provincial admissions. Eight variables related either to patients’ characteristics or treatments explain 80% of the variation in LOS. This information can be used to develop targeted interventions to reduce LOS for TBI admissions to improve the efficiency and quality of acute care for these patients.

On considère que les espèces résidentes d’oiseaux habitant les latitudes nord sont les espèces les plus exposées aux effets de la perte d’habitat et de la fragmentation de la forêt boréale. Nous connaissons très peu l’écologie hivernale des oiseaux boréaux résidents bien que la dynamique de leur population semble être fortement influencée par des événements qui ont lieu en-dehors de la saison de reproduction. Mon objectif était de déterminer comment l’augmentation de la densité des lisières forestières et la réduction de la proportion de forêt boréale mature influencent une espèce résidente d’oiseau. J’ai enregistré les mouvements de 85 volées hivernales de mésanges à tête brune (Poecile hudsonica) non marquées et de sept volées dont les membres étaient marqués individuellement avec des bagues de couleur. De janvier à mars (2004 et 2005), j’ai suivi des volées de mésanges en raquettes à la forêt Montmorency et j’ai enregistré leurs déplacements en temps réel en utilisant un récepteur GPS. Grâce aux volées d’individus marqués, j’ai découvert que les mésanges à tête brune comptent en moyenne 4 oiseaux par volée, occupent un territoire hivernal moyen de 14.7 ha et conservent les mêmes membres dans leur volée pendant l’hiver. À partir des déplacements de volées sur 74 km, les mésanges à tête brune préféraient fortement les peuplements forestiers matures (> 7m de hauteur), utilisaient un peu moins les peuplements d’arbres en régénération (4-7 m) et évitaient les jeunes peuplements (< 4 m) et les milieux ouverts. Les volées de mésanges ne s’intéressaient pas aux lisières forestières lorsqu’elles utilisaient des peuplements forestiers matures. Par contre, dans les peuplements en régénération, les volées étaient plus près des lisières ouvertes (41±6 m) ainsi que des lisières de peuplements forestiers matures (11±2 m) que prévu. Les volées de mésanges à tête brune n’évitaient pas les lisières exposées durant des conditions hivernales difficiles. Une augmentation de la densité des lisières, due à la coupe totale dans les forêts boréales, ne réduit pas nécessairement la qualité des parties de forêt restantes pour la saison hivernale des mésanges à tête brune et ce, même pendant des températures inclémentes. Par contre, j’arrive à la conclusion que l’exploitation forestière réduira l’habitat hivernal optimal de cette espèce. / Resident bird species inhabiting northern latitudes are considered to be the species most exposed to the effects of habitat loss and fragmentation of boreal forests. Despite the fact that their population dynamics appear to be strongly determined by events occurring during the non-breeding season, we have little knowledge of the winter ecology of boreal birds. My objective was to determine how increasing edge densities and reducing the proportion of mature boreal forest will affect a resident bird species. I recorded movements of 85 unmarked and seven colour banded winter flocks of the little-known Boreal Chickadee (Poecile hudsonica), in a 66 km2 boreal forest harvested for timber near Quebec City, Quebec, Canada. From January-March (2004 and 2005), I followed flocks on snowshoes and recorded their paths in real time using a handheld GPS receiver. Using marked individuals, I found winter Boreal Chickadee flocks included an average of 4 individuals, occupied a mean winter home range of 14.7 ha and showed stable membership. Based on 74 km of flock movements, Boreal Chickadees strongly preferred mature forest (> 7 m in height), used regenerating forest (4-7 m) to a lesser extent and avoided younger stands (< 4 m) and open areas. Chickadee flocks showed no response to forest edges when using mature forest stands. However, inside regenerating forest, flocks were significantly closer to both open edges (41 ± 6 m) and mature forest boundaries (11 ± 2 m) than would be expected from random use of the habitat. Boreal Chickadee flocks did not avoid exposed edges during harsh weather conditions. In fact, on colder days, they were found disproportionately more often along edges between mature and regenerating stands. Increasing edge densities, resulting from clearcutting in boreal forest, does not necessarily reduce the winter suitability of remaining forest patches, even under inclement weather. However, I conclude that forest harvesting will result in a reduction of optimal wintering habitat for this species.

Ce projet de recherche a été mené dans le cadre du groupe de recherche NECOTIS (Neurosciences Computationnelles et Traitement Intelligent du Signal). Ce groupe de recherche agit principalement dans le domaine du traitement de l’image et de l’audio grâce à des méthodes de traitement de signal bio-inspirées. Différentes applications ont été développées en reconnaissance de la parole, dans la séparation de sources sonores ou encore en reconnaissance d’images. Bien qu’ils existent depuis plus de quarante ans, les systèmes d’aide aux personnes atteintes de déficiences visuelles, que cela soit des prothèses visuelles (invasif) ou des système de substitution sensorielle (non invasif), n’ont pas percé dans le milieu du handicap. Il serait difficile d’imputer cet état de fait à des limitations technologiques : depuis les premières approches, les prothèses visuelles ou les systèmes de substitution sensorielle n’ont cessé de se perfectionner et de se diversifier. Toutefois, si la question de savoir comment transmettre le signal est bien documentée, la question de savoir quel signal transmettre a été plus rarement abordée. Différents systèmes ont été développés mais le plus impressionnant est le récit des utilisateurs de tels systèmes. Ainsi, il fait plaisir de lire que l’artiste Neil Harbisson, qui ne voit aucune couleur, explique comment une caméra attachée à se tête lui permet d’entendre des couleurs et ainsi de pouvoir peindre [Montandon, 2004]. Un autre exemple tout aussi impressionnant, la scientifique Wanda Díaz-Merced, qui travaille pour xSonify, explique comment elle analyse différentes données en les encodant de façon sonore [Feder, 2012]. C’est dans ce cadre que ce projet de substitution sensorielle de la vision vers l’audition a été développé. En effet, nous avons utilisé le traitement de signal bio-inspiré afin d’extraire différentes caractéristiques représentatives de la vision. De plus, nous avons essayé de générer un son agréable à l’oreille et représentatif de l’environnement dans lequel évolue la personne. Ce projet a donc davantage été axé sur la nature du signal transmis à la personne ayant des déficiences visuelles.

Depuis le début des années 1990, l'imagerie de l'oreille et de la base du crâne s'est considérablement développée. Des pathologies récentes, mal connues ont été explorées en imagerie, en particulier en IRM. L'objectif de mes travaux de recherche, a été de développer des séquences Haute Résolution (HR) sur l'oreille et la base du crâne permettant une analyse sémiologique fine et une caractérisation de ces différentes pathologies dans l’objectif d’une prise en charge plus adaptée. Le début de mes travaux a été orienté vers le conduit auditif interne. Mon but initial a été de mettre point et de développer une séquence 3 HR T2 sur l'oreille interne et le conduit auditif interne ainsi qu’une séquence spin écho T1 HR en coupes fines. Ces séquences ont permis l’analyse précise de l'extension des schwannomes vestibulaires dans le fond du conduit auditif interne. Cette étude a permis de dégager des critères intéressants en imagerie dans le choix thérapeutique (chirurgie versus radio-chirurgie) et dans le choix de la voie d'abord chirurgicale. Mon travail s’est également orienté vers le développement des séquences de diffusion en base du crâne, le but était de développer une séquence de diffusion HR dans le suivi des cholestéatomes opérés de l'oreille moyenne. Les récidives de cholestéatome sont fréquentes et les oreilles opérées sont parfois difficiles à analyser en TDM en cas de comblement de la cavité opératoire. Des séquences IRM spécifiques sont alors nécessaires pour différencier une récidive de cholestéatome, du tissu fibro-inflammatoire fréquemment présent. Plusieurs auteurs avaient montré l'intérêt des séquences de diffusion du fait de coefficients de diffusion très différents entre le tissu fibro-inflammatoire et le cholestéatome. Cependant ces premières séquences de diffusion EPI basse résolution, étaient peu adaptées au rocher et la base du crâne. Notre travail a été de mettre au point et de développer une séquence de diffusion HR Turbo Spin écho adaptée à l'oreille et à la base du crâne permettant le dépistage des récidives de cholestéatome et de valider cette séquence par comparaison au gadolinium tardif et à la chirurgie. Mon travail sur la base du crâne haute résolution m'a également permis de développer des séquences Spin Echo T1 et 3D Echo de gradient T1 en Haute Résolution avec saturation de la graisse permettant une analyse fine des extensions tumorales périnerveuses à la base du crâne principalement dans les cancers du nasopharynx. Ces travaux ont permis de définir les voies d'extension précises de ces tumeurs afin de ne pas sous-évaluer le stade initial de ces tumeurs dans la classification TNM de l'UICC. Ces travaux associés à ceux d'autres chercheurs ont permis de mettre à jour récemment cette classification UICC des tumeurs du nasopharynx. Une de mes principales voies de recherche a été le dépistage, l'analyse et la description des pathologies de l’oreille interne. Une étude longitudinale menée de 1998 à 2008 incluant toutes les pathologies intra-labyrinthiques découvertes au CHU de Lille, a permis de définir et de caractériser trois grands types de pathologies distinctes: les schwannomes intra-labyrinthiques, les labyrinthites, les hémorragies intra-labyrinthiques. Ces pathologies nécessitent des prises en charge différentes. Nous avons pu également définir des critères pronostics en particulier des critères de gravité nécessitant une prise en charge rapide adaptée. Dans le cadre ce travail de recherche sur les pathologies de l’oreille interne, nous nous sommes également intéressés au Syndrome de déhiscence du canal semi-circulaire supérieur, syndrome clinique récemment décrit par Minor en 1998. [...] / Since the beginning of the 1990s, the imaging of the ear and skull base has grown considerably. Recently, poorly known pathologies have been investigated by imaging, in particular with MRI. The objective of my research works was to develop high resolution (HR) sequences dedicated to the ear and the skull base, allowing a fine semiological analysis and a characterization of these various pathologies. The purpose is to contribute to a more appropriate medical management. The beginning of my work was directed towards the internal auditory canal. My initial purpose was to determine and develop a three-dimensional HR T2 sequence for the inner ear and the internal auditory canal as well as a spin echo T1 HR with thin slices. These sequences allowed the precise analysis of the extension of vestibular schwannomas in the fundus of the internal auditory canal. This study has indentified a relevant criteria for the therapeutic choice (surgery versus radiosurgery) and for the choice of the surgical approach. My work has also aimed to the development of diffusion sequences dedicated to the skull base. The purpose was to develop a HR diffusion sequences in the follow-up of operated cholesteatoma of the middle ear. Recurrence of cholesteatoma is frequent and the operated ears are sometimes difficult to analyze on CT, particularly when the postoperative cavity is completely filled. Specific MRI sequences are then necessary to differentiate a recurrent cholesteatoma from fibro-inflammatory tissue. The fact that the diffusion coefficient between fibro-inflammatory tissue and cholesteatoma is different has been shown by several authors. However these early sequences of echoplanar imaging (EPI) diffusion with low resolution were poorly suited to the temporal bone and the skull base. Our work was to finalize and develop a sequence of turbo spin echo HR diffusion, adapted to the ear and skull base for the screening of recurrent cholesteatoma and validate this sequence by comparison with delayed post gadolinium spin echo T1 sequence and surgery. My work on the HR imaging of the skull base also enabled me to develop some other sequences: spin echo T1 and 3D HR gradient echo T1 with fat saturation allowing for the detailed analysis of perineural spread to the skull base, mainly in nasopharyngeal cancers. This work helped to define the precise pathways of extension of these tumours in order not to underestimate the initial stage of these tumours in the TNM UICC classification. This work together with those of other researchers allowed the recent update of the UICC classification in nasopharyngeal tumours. One of my main research topics has been the screening, analysis and description of the pathologies of the inner ear. A longitudinal study from 1998 to 2008, including all the intralabyrinthine pathologies discovered to the University Center of Lille, allowed to define and characterize three major different pathologies: intralabyrinthine schwannoma, labyrinthitis and intralabyrinthine hemorrhage. These pathologies require different treatments. We were also able to define prognostic criteria in particular criteria of severity requiring a rapid and adapted medical management. Within the framework of my research on the pathologies of the inner ear, we were also interested in the syndrome of dehiscence of the superior semicircular canal. This clinical syndrome was recently described by Minor in 1998. A retrospective study of the cases discovered between 2007 and 2009, included a HR TDM of the temporal bone and a HR MRI (in particular imaging fusion between the 3D HR time-of-flight (TOF) and the 3D HR T2 sequences), enabled to identify a variant of the classic form of dehiscence. [...]

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

L'objectif de la thèse était d'enrichir les connaissances sur les poux de tête et les poux de corps de l'homme. Les poux de tête vivent et pondent leurs œufs à la base des cheveux et sont très répandus chez les enfants dans les écoles. Les poux de corps vivent dans les vêtements et infestent les personnes de milieux sociaux très défavorisés ne permettant pas une hygiène vestimentaire adéquate. Les poux de corps sont vecteurs de trois grandes maladies : le typhus épidémique, la fièvre des tranchées et la fièvre récurrente à poux. Ces insectes hématophages sont étudiés depuis des décennies afin de déterminer si ils constituent deux écotypes de la même espèce ou deux espèces distinctes. Avant l'avènement des techniques de biologie moléculaire, la taxonomie des poux était basée sur leur morphologie et leur biologie. Bien que les différences biologiques décrites entre les poux de tête et les poux de corps ne sont pas toujours cohérentes, il est légitime de penser que leur séparation physique puisse mener à une différenciation spécifique. Certaines études expérimentales ont cependant montré certains cas de migrations de poux de tête vers les vêtements et inversement. Puis, grâce au séquençage du génome du pou, beaucoup de progrès ont été réalisés ces dernières années sur leur phylogénie. Ainsi, sur base de l'ADN mitochondrial, les poux de l'homme sont séparés en trois Clades phylogénétiques : le Clade A qui comprend à fois des poux de tête et des poux de corps et les Clade B et C qui comprennent uniquement des poux de tête. / The objective of this thesis work was to increase the knowledge of human head lice and body lice. Head lice live and lay their eggs at the base of hair shaft and are found frequently in school going children. Body lice live in clothes and are usually associated with low income persons that do not have adequate clothes hygiene. Body lice are the vector of three major diseases: epidemic typhus, trench fever and relapsing fever. These blood feeding insects have been studied over the past decades to determine whether they are two ecotypes of the same species or two distinct species. Before the advent of molecular biology, taxonomical classification of lice was based on their morphology and biological activities. Although described biological differences between head lice and body lice are not always consistent, their physical separation could lead to species differentiation. However, some experimental studies have shown that in certain cases head lice could migrate to the clothes and vice versa. In the recent years many progress were made in the body louse genome sequencing, and further their phylogenetic classification. Thus, on the basis of mitochondrial DNA, human lice are classified into three phylogenetic clades: Clade A that comprise both head lice and body lice and the Clades B and C that comprise only head lice. This phylogenetic organization clustered into three clades surprisingly shows that head lice of Clade A are closer to body lice than to head lice of Clade B or C. Since body lice serve as vectors of several diseases, in view of this, it is crucial to understand human lice epidemiology.

Les poux sont de véritables marqueurs pour l'étude de l'évolution humaine car ils ont été associés à l’homme depuis nos ancêtres et se sont dispersés à travers le monde avec ses différentes migrations. Les poux de tête et les poux de corps ont été étudiés morphologiquement depuis longtemps. Les poux de tête vivent et pondent leurs lentes dans les cheveux tandis que les poux de corps vivent et pondent leurs lentes dans les vêtements. Ces derniers sont associés à une mauvaise hygiène de vie et sont responsables de la transmission du typhus épidémique, de la fièvre des tranchées et de la fièvre récurrente. L’un des objectifs de ma thèse était d'accroître les connaissances sur les poux de tête et les poux de corps de l’homme afin d’assurer un meilleur contrôle. Il est essentiel de déterminer si les poux de tête et les poux de corps sont allopatriques ou s’ils pourraient exister en sympatrie. Ainsi, les études d'ADN mitochondrial ont montré qu'il y a trois clades clairement divergents des poux de tête (A, B et C) et un seul clade des poux de corps qui est partagé avec les poux de tête (clade A). Chaque clade a une répartition géographique bien déterminée. / Lice are effective markers for studying human evolution because they have been parasitizing humans since the emergence of our hominid ancestors and have been dispersed throughout the world by early human migrations. Human head and body lice have been studied morphologically for a long time. Head lice live and lay their eggs in human hair. Body lice live and lay their eggs in clothes, are associated with poor hygiene in clothing and are responsible for the transmission of epidemic typhus, trench fever and relapsing fever. One aim of my thesis was to increase the knowledge of human head lice and body lice for a better control. It is critical to determine if head lice and body lice are allopatric, with distinct epidemiology, or if they might exist in sympatry. Then, mitochondrial DNA studies have shown that there are three clearly divergent clades of head lice (A, B and C) and that only one clade of body lice is shared with head lice (clade A). Each clade has a unique geographic distribution. During the thesis work, extensive literature survey was done to write a review. Then we aimed to establish a molecular tool in order to distinguish between head and body lice. We found that only one gene (Phum_PHUM540560 gene) was able to differentiate the two ecotypes of Pediculus humanus. Moreover, we aimed to estimate the correlation between phenotypes and genotypes among human lice, and we found that the lice phylogeny (based on intergenic spacers) was correlated to the geographic origin of lice, but no correlation between the color and the phylogeny.

Les dispositifs d'eye-tracking ont un très fort potentiel en tant que modalité d'entrée en IHM (Interaction Homme Machine), en particulier en situation de mobilité. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur la mise en œuvre de cette potentialité en mettant en évidence les scénarios dans lesquels l’eye-tracking possède des avantages évidents par rapport à toutes les autres modalités d’interaction. Au cours de nos recherches, nous avons constaté que cette technologie ne dispose pas de méthodes pratiques pour le déclenchement de commandes, ce qui réduit l'usage de tels dispositifs. Dans ce contexte, nous étudions la combinaison d'un eye-tracking et des mouvements volontaires de la tête lorsque le regard est fixe, ce qui permet de déclencher des commandes diverses sans utiliser les mains ni changer la direction du regard. Nous avons ainsi proposé un nouvel algorithme pour la détection des mouvements volontaires de la tête à regard fixe en utilisant uniquement les images capturées par la caméra de scène qui équipe les eye-trackers portés sur la tête, afin de réduire le temps de calcul. Afin de tester la performance de notre algorithme de détection des mouvements de la tête à regard fixe, et l'acceptation par l'utilisateur du déclenchement des commandes par ces mouvements lorsque ses deux mains sont occupées par une autre activité, nous avons effectué des expériences systématiques grâce à l'application EyeMusic que nous avons conçue et développée. Cette application EyeMusic est un système pour l'apprentissage de la musique capable de jouer les notes d’une mesure d'une partition que l’utilisateur ne comprend pas. En effectuant un mouvement volontaire de la tête qui fixe de son regard une mesure particulière d'une partition, l'utilisateur obtient un retour audio. La conception, le développement et les tests d’utilisabilité du premier prototype de cette application sont présentés dans cette thèse. L'utilisabilité de notre application EyeMusic est confirmée par les résultats expérimentaux : 85% des participants ont été en mesure d’utiliser tous les mouvements volontaires de la tête à regard fixe que nous avons implémentés dans le prototype. Le taux de réussite moyen de cette application est de 70%, ce qui est partiellement influencé par la performance intrinsèque de l'eye-tracker que nous utilisons. La performance de notre algorithme de détection des mouvements de la tête à regard fixe est 85%, et il n’y a pas de différence significative entre la performance de chaque mouvement de la tête testé. Également, nous avons exploré deux scénarios d'applications qui reposent sur les mêmes principes de commande, EyeRecipe et EyePay, dont les détails sont également présentés dans cette thèse. / Eye-tracking has a very strong potential in human computer interaction (HCI) as an input modality, particularly in mobile situations. In this thesis, we concentrate in demonstrating this potential by highlighting the scenarios in which the eye-tracking possesses obvious advantages comparing with all the other interaction modalities. During our research, we find that this technology lacks convenient action triggering methods, which can scale down the performance of interacting by gaze. In this instance, we investigate the combination of eye-tracking and fixed-gaze head movement, which allows us to trigger various commands without using our hands or changing gaze direction. We have proposed a new algorithm for fixed-gaze head movement detection using only scene images captured by the scene camera equipped in front of the head-mounted eye-tracker, for the purpose of saving computation time. To test the performance of our fixed-gaze head movement detection algorithm and the acceptance of triggering commands by these movements when the user's hands are occupied by another task, we have implemented some tests in the EyeMusic application that we have designed and developed. The EyeMusic system is a music reading system, which can play the notes of a measure in a music score that the user does not understand. By making a voluntary head movement when fixing his/her gaze on the same point of a music score, the user can obtain the desired audio feedback. The design, development and usability testing of the first prototype for this application are presented in this thesis. The usability of our EyeMusic application is confirmed by the experimental results, as 85% of participants were able to use all the head movements we implemented in the prototype. The average success rate of this application is 70%, which is partly influenced by the performance of the eye-tracker we use. The performance of our fixed-gaze head movement detection algorithm is 85%, and there were no significant differences between the performance of each head movement. Apart from the EyeMusic application, we have explored two other scenarios that are based on the same control principles: EyeRecipe and EyePay, the details of these two applications are also presented in this thesis.