Caractérisation et modélisation des potentiels induits par les commutations des gradients de champ magnétique sur les signaux électrophysiologiques en IRM

Les développements récents des techniques IRM engendre des sources de potentiels induits qui polluent les signaux électrophysiologiques, utilisé simultanément en IRM pour surveiller le patient et synchroniser les images. Le système élaboré dans ce travail est compose de deux modules émetteur-récepteur IRM-compatibles. Le premier permet d introduire dans le tunnel d IRM des signaux EPS dont on connait les caractéristiques. Les signaux sont injectés dans un tissu conducteur placé dans le tunnel. Le second module permet de recueillir les signaux après leur contamination par les artéfacts générés par les séquences d imagerie. Il comporte 20 canaux répartis en quatre bandes fréquentielles (40, 80, 160 et 350 Hz). Des mesures du potentiel induit ont été réalisées en environnements 1,5 T et 3 T. Nous pouvons ainsi analyser les modifications des paramètres des signaux selon les séquences, mais aussi à l intérieur des différentes bandes de fréquences. Dans ce travail, nous présentons une caractérisation et modélisation des potentiels induits par les commutations de gradients de champ magnétique recueilli par notre dispositif expérimental. La caractérisation et la modélisation permettent d obtenir des informations pertinentes à prendre en compte pour l élaboration des algorithmes de filtrage efficaces et robustes.New developments in MRI techniques create sources of induced voltages that pollute the simultaneously acquired electrophysiological signals (EPS), used to monitor patients and/or synchronize images. We developed a device to allow a deep study of the contamination mechanism, which would assist in elaborating new tools to obtain higher quality EPS. The system consists of three main modules: (i) a signal transmission system composed of an EPS generator and a transmission box, which transmits the EPS to a MR-compatible receiver inside the tunnel, (ii) an electro-conductive tissue-mimicking phantom in which the EPS is injected, (iii) a signal collection module composed of a MR compatible amplifier-transmitter that emits, via an optical cable, the collected signal to a receiver box placed outside the MRI room. The receiver box comprises 20 channels distributed into four frequency bands (40, 80, 160, and 350 Hz). Measurements of the induced voltages were performed in 1.5 T and 3 T MRI environments. An algorithm to extract and analyze and model the induced voltages was developed. The modeling algorithm is based on a sinusoidal decomposition of the induced voltages. This work aimed to assess the disturbance level of the EPS, when using larger bandwidth amplifiers. The characterization and modeling of the induced voltages, which represent the dominant noise, reveal relevant information which can be used to develop robust and efficient noise reduction algorithms.COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF

Utilisation des ontologies dans le contexte de l'Imagerie par Résonance Magnétique

L imagerie médicale et en particulier l Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) occupe une place de choix dans les décisions médicales. Malgré des techniques et des pratiques d examens comparables les industriels du secteur utilisent un vocabulaire différent pour décrire les événements de l expérience IRM. Les ontologies permettent de résoudre cette problématique. En les intégrant dans un système informatique nous avons choisi de proposer des solutions innovantes pour trois situations quotidiennes: l annotation d examen, la reconnaissance et la correction d artéfact et l aide à la prescription d examen. Les connaissances du domaine IRM sont issues de la littérature et de la pratique quotidienne. DICOM, élément incontournable à l échange de données en imagerie médicale, a été le point de départ de l élaboration de l ontologie. Les connaissances sur les artéfacts en IRM sont en partie issues d une collaboration avec l université de Texas A&M Temple. Pour l aide à la prescription d examen nous avons choisi une situation clinique représentative la demande d IRM dans le cadre des traumatismes du genou. Les statistiques proviennent d une étude réalisée dans le service de médecine du sport du CHU de Rennes. Les systèmes élaborés permettent aux utilisateurs d utiliser les ontologies sans y être confronté et permettent l analyse de l entête DICOM d une image, l annotation de l image, la comparaison d une image IRM pour la correction d artéfact et l aide à la prescription d IRM est sous la forme d un serveur web permettant à l utilisateur de connaître en fonction des signes cliniques présents, la probabilité d avoir une lésion lors de la réalisation de l IRM. Nous avons démontré la possibilité d utilisation des ontologies pour améliorer l exercice quotidien des praticiens. Les techniques utilisées montre la possibilité d utiliser les ontologies en les associant aux images et aux probabilités. Le système choisi, interface permettra l évolution vers une technologie de type webservice.Magnetic resonance imaging (MRI) is a key examination in medical decision making. Despite MRI technics are slightly similar, each industrial has developed his own vocabulary to describe the MRI experience. Ontologies have been developed to help in such situations. We have decided to create IT solutions using ontology for three daily radiological situations: exams annotation, MRI artifacts recognition and correction and exam appropriateness. The domain knowledge is extracted from literature and everyday practice. DICOM, as key element for data exchange in radiology, has been used to create the ontology. Concerning MRI artifacts, a part of the knowledge comes from a collaborative work with the university of Texas A&M Temple. Concerning exam appropriateness, we have chosen a representative clinical situation: interest of knee MRI in case of knee trauma. The statistical data are coming from a clinical study done in the CHU of Rennes. Our systems allow users to take benefits of ontology without facing it. They give a DICOM header analysis, proposed an image annotation, compare image to correct MRI artifacts and help physicians to judge MRI appropriateness in case of knee trauma. We have demonstrated that ontologies could be used to improve daily practice in radiology and that ontologies could be associated to image and statistical data. Future of this work could be a system transformation into a web service.RENNES1-Bibl. électronique (352382106) / SudocSudocFranceF

Étude et conception d'un système de personnalisation et d'aide fonctionnelle multi-agents permettant d'assister simultanément de manière transparente les activités de vie quotidienne de multiples personnes dans un Habitat Intelligent pour la Santé

The application domains of this thesis are Health Smart Homes, and the research is more precisely centered on the improvement of daily-living for cognitively impaired persons and theirs caregivers.The proposed system can observe the context of each person, personalize the environment and assist the tasks detected if they need to be. Every action of the system is as unobtrusive as possible and takes into consideration the presence of more than one person. To personalize and assist the daily-living activities of a lone person, we need to know his personal context. This context is the conjunction of the preferences and habits, the illness or impairment, the movements in the smart home and the state of the various sensor and electrical devices, and the current activities that are detected for one person. To be able to assist many persons simultaneously, we need to compute the overall conjunction of each and every person's context since every presence can influence the global context and every personal one. This complexity brings a lot of problems like the multiple person localization and identification, or the personalization and assistance of multiple persons in the same space with various activities. Those problems are even more interesting since, following an ethical choice to ensure inhabitant's privacy, this project avoid the use of some intrusive technologies

Une approche logicielle du traitement de la dyslexie : étude de modèles et applications

Neuropsychological disorders are widespread and generate real public health problems. In particular in our modern society, where written communication is ubiquitous, dyslexia can be extremely disabling. Nevertheless we can note that the diagnosis and remediation of this pathology are fastidious and lack of standardization. Unfortunately it seems inherent to the clinical characterization of dyslexia by exclusion, to the multitude of different practitioners involved in such treatment and to the lack of objectivity of some existing methods. In this respect, we decided to investigate the possibilities offered by modern computing to overcome these barriers. Indeed we have assumed that the democratization of computer systems and their computing power could make of them a perfect tool to alleviate the difficulties encountered in the treatment of dyslexia. This research has led us to study the techniques software as well as hardware, which can conduct to the development of an inexpensive and scalable system able to attend a beneficial and progressive changing of practices in this pathology field. With this project we put ourselves definitely in an innovative stream serving quality of care and aid provided to people with disabilities. Our work has been identifying different improvement areas that the use of computers enables. Then each of these areas could then be the subject of extensive research, modeling and prototype developments. We also considered the methodology for designing this kind of system as a whole. In particular our thoughts and these accomplishments have allowed us to define a software framework suitable for implementing a software platform that we called the PAMMA. This platform should theoretically have access to all the tools required for the flexible and efficient development of medical applications integrating business processes. In this way it is expected that this system allows the development of applications for caring dyslexic patients thus leading to a faster and more accurate diagnosis and a more appropriate and effective remediation. Of our innovation efforts emerge encouraging perspectives. However such initiatives can only be achieved within multidisciplinary collaborations with many functional, technical and financial means. Creating such a consortium seems to be the next required step to get a funding necessary for realizing a first functional prototype of the PAMMA, as well as its first applications. Some clinical studies may be conducted to prove undoubtedly the effectiveness of such an approach for treating dyslexia and eventually other neuropsychological disorders.Les troubles neuropsychologiques sont très répandus et posent de réels problèmes de santé publique. En particulier, dans notre société moderne où la communication écrite est omniprésente, la dyslexie peut s’avérer excessivement handicapante. On remarque néanmoins que le diagnostic et la remédiation de cette pathologie restent délicats et manquent d’uniformisation. Ceci semble malheureusement inhérent à la caractérisation clinique par exclusion de la dyslexie, à la multitude de praticiens différents impliqués dans une telle prise en charge ainsi qu’au manque d’objectivité de certaines méthodes existantes. A ce titre, nous avons décidé d’investiguer les possibilités offertes par l’informatique actuelle pour surmonter ces barrières. Effectivement, nous avons supposé que la démocratisation des systèmes informatiques et leur puissance de calcul pourraient en faire un outil de choix pour pallier les difficultés rencontrées lors de la prise en charge de la dyslexie. Cette recherche nous a ainsi mené à étudier les techniques, aussi bien logicielles que matérielles, pouvant conduire au développement d’un système bon marché et évolutif qui serait capable d’assister un changement bénéfique et progressif des pratiques qui entourent cette pathologie. Avec ce projet, nous nous plaçons définitivement dans un courant innovant au service de la qualité des soins et des aides apportées aux personnes souffrant d’un handicap. Notre travail a ainsi consisté à identifier différents axes d’amélioration que l’utilisation de l’outil informatique rend possible. Chacun de ces axes a alors pu faire l’objet de recherches exhaustives, de modélisations et de développements de prototypes. Nous avons également réfléchi à la méthodologie à mettre en œuvre pour concevoir un tel système dans sa globalité. En particulier, nos réflexions et ces différents accomplissements nous ont permis de définir un framework logiciel propice à l’implémentation d’une plate-forme logicielle que nous avons appelée la PAMMA. Cette plate-forme devrait théoriquement pouvoir disposer de tous les outils permettant le développement souple et efficace d’applications médicales intégrant des processus métiers. Il est ainsi attendu de ce système qu’il permette le développement d’applications, pour la prise en charges des patients dyslexiques, conduisant à un diagnostic plus rapide et plus précis ainsi qu’à une remédiation plus adaptée et plus efficace. De notre effort d’innovation ressortent des perspectives encourageantes. Cependant, ce type d’initiative ne peut se concrétiser qu’autour de collaborations pluridisciplinaires disposant de nombreux moyens fonctionnels, techniques et financiers. La constitution d’un tel consortium semble donc être la prochaine étape nécessaire à l’obtention des financements pour réaliser un premier prototype fonctionnel de la PAMMA, ainsi que de premières applications. Des études cliniques pourront être alors menées pour prouver indubitablement l’efficacité d’une telle approche dans le cadre de la prise en charge de la dyslexie, ainsi qu’éventuellement d’autres troubles neuropsychologiques

Exploitation des réseaux principaux des voiries d'agglomération : schéma directeur d'exploitation de la route : réseaux de niveau 1. Guide méthodologique

Le guide pour l'exploitation des réseaux de niveau 1 s'inscrit dans le cadre du Schéma Directeur d'Exploitation de la Route ; il est destiné en premier lieu aux gestionnaires de réseaux, mais également aux concepteurs de la politique d'exploitation, qu'ils soient les uns et les autres liés à l'État ou aux collectivités locales. Ce document est un guide méthodologique au sens strict du terme, c'est-à-dire qu'il propose une démarche allant de la définition de la problématique à non pas la conception du projet mais plutôt à la fourniture des éléments de réflexion pour avancer dans les études préalables à cette conception. Les recommandations données dans cet ouvrage sont le fruit d'expériences. Néanmoins sur un certain nombres de points, l'état actuel des connaissances ne permettant pas de se prononcer, le parti a été de porter à connaissance les solutions envisageables sans se prononcer de façon décisive. C'est pourquoi, les éléments proposés ne constituent en aucun cas un cadre rigide mais bien au contraire une base pour mettre en lumière les pièges à éviter et donner quelques conseils. De plus, en fonction du contexte local, des amendements à la démarche générale pourront être proposés . Le domaine traité étant en constante évolution, des éditions ultérieures pourront s'enrichir des expériences et des technologies à venir. Le guide se compose de quatre grandes parties : - la première propose une démarche d'études lors de ce que nous avons appelé la phase préparatoire, - la deuxième développe plutôt les éléments utiles pour des études permettant une bonne conduite de l'opération, - la troisième expose le volet évaluation qui nécessairement recouvre les deux premières parties. Il est complété par une quatrième partie composée des annexes et d'une bibliographie, visant à développer de manière plus fine quelques thèmes que nous avons jugé pertinent d'évoquer mais sans rechercher l'exhaustivité et à fournir une base de documents auxquels le lecteur pourra s'intéresser. Pour pouvoir faire une bonne utilisation de ce document, il est recommandé dans un premier temps de faire une lecture complète pour s'imprégner de la démarche globale suggérée. Il est ensuite conseillé de travailler de manière linéaire partie par partie au moins pour les deux premières, car les différents chapitres de ces parties forment un tout et caractérisent un niveau d'élaboration du projet . Néanmoins certaines informations demandées dans les dossiers sanctionnant la première partie sont fournies dans la seconde . Cependant, comme le niveau de détail demandé dans ces documents est moins important que celui proposé dans le texte de cette seconde partie, il a été jugé préférable de les présenter en une seule fois et de faire référence aux chapitres correspondants pour l'élaboration du contenu des dossiers. D'autre part, le lecteur trouvera quelquefois des redites . Cette approche a été choisie pour éviter des allers-retours trop importants eu égard au fait que le document peut être utilisé de manière ponctuelle quelquefois pour préciser ou appréhender un point particulie

Crises de l'environnement et dynamique des espaces ruraux du Nord - Ouest sénégalais, 1954 - 1996 : rapport technique à 3 ans

Article de grand format conservé sur la partie supérieure du rayonnag

Les capacités de changement du développement de l'administration électronique : les enseignements d'une recherche menée dans deux organismes publics canadiens

La question des changements face à l'évolution technologique est, depuis quelque temps déjà, une préoccupation importante pour le secteur privé. C'est plus récemment que le secteur public s'est trouvé confronté à ce type de pression qui l'amène notamment à développer ses affaires électroniques. La recherche théorique sur le changement par les affaires électroniques dans les organisations publiques a connu une grande diffusion cette dernière décennie. Les affaires électroniques dans le secteur public ont été présentées et traitées sous différentes terminologies (« e-gouvernement », « e-administration », « e-démocratie ») et de différentes manières, ce qui accroît la confusion et la complexité. Toutefois, ces recherches s'accordent à dire que le développement des affaires électroniques implique une importante transformation des organisations publiques. Cette transformation est caractérisée par des changements à différents niveaux, rapides et continus. Les organisations publiques se trouvent alors contraintes d'évoluer de manière soutenue et donc, de développer leurs capacités de changement. Ces constats nous amènent à nous intéresser à la problématique qui consiste à mieux comprendre la façon dont les organisations publiques vont s'adapter à la dynamique de l'environnement actuel, et à la manière avec laquelle elles vont développer et soutenir les affaires électroniques. Plus précisément, nous nous sommes posé les questions suivantes : comment le développement de l'administration électronique engage-t-il les organisations publiques dans le changement continu? Quelles sont les capacités de changement qui vont permettre de relever le défi du changement continu? En effet, le développement des affaires électroniques et plus particulièrement de l'administration électronique s'est largement généralisé dans les organisations publiques, amenant celles-ci à réfléchir de plus en plus à leur façon de réaliser leurs missions. C'est pourquoi la question du développement de l'administration électronique ne peut être dissociée de la question du changement continu. Par ailleurs, il semble important de considérer des perspectives théoriques alternatives pour une conception et une opérationnalisation des capacités de changement qui mettent davantage l'accent sur la continuité du changement et sur les interactions internes et externes à l'organisation. Nous avons d'abord mobilisé et combiné l'appareillage conceptuel des approches « Resource Based View », de l'approche en conduite du changement et des approches tirées des théories évolutionnistes pour définir et conceptualiser la capacité de changement comme étant l'aptitude de l'organisation à mettre en place un changement soutenu. Nous avons par la suite développé un cadre conceptuel préliminaire à partir du modèle de coévolution de l'organisation avec son environnement. Ce dernier permet d'étudier le développement de l'administration électronique en interaction avec le contexte organisationnel (microévolution), le contexte sectoriel (mésoévolution) et le contexte sociétal (macroévolution), et il permet d'identifier les capacités de changement nécessaires. Deux études de cas exploratoires ont été réalisées auprès des organismes publics du « GOP » et du « MINR ». Le cadre méthodologique combine l'approche de cas structurée de Carroll et Swatman (2003) et l'analyse basée sur la théorie ancrée. Ce cadre a permis de construire la théorie de manière progressive et de réviser le cadre conceptuel de développement de l'Administration électronique. Aussi, une analyse comparative de ces deux organismes a été réalisée, de laquelle il résulte des stratégies différentes de développement de l'Administration électronique. Le MINR a abordé le développement de l'Administration électronique comme un projet de développement de système d'information indépendant du fonctionnement de l'organisation avec un échéancier précis. La stratégie de développement de l'Administration électronique au GOP s'avère être plus progressive et de nature émergente, s'approchant d'une perspective de changement continu telle qu'elle a été décrite par Brown et Eisenhardt (1997) ou encore par Ford (2008). Par conséquent, nous avons choisi de réaliser une étude en profondeur du développement de l'Administration électronique au GOP. Les résultats de cette étude ont tout d'abord permis de définir trois périodes de développement de l'Administration électronique entre 1998 et 2008. Ils ont également permis de décrire la coévolution de l'Administration électronique avec son environnement interne et externe (mésoenvironnement et macroenvironnement), de définir certaines capacités organisationnelles nécessaires au développement de l'Administration électronique, et d'identifier des facteurs facilitateurs et de blocages du développement durant ces trois périodes. Ensuite, en nous basant sur la théorie de la complexité, nous définissons le développement de l'Administration électronique comme un système complexe pour faire face aux défis de dynamique des environnements qui changent rapidement. On souligne alors que le changement continu constitue un facteur critique du développement de l'Administration électronique, ce qui est fondamental dans la coévolution des systèmes complexes. Un cadre conceptuel du développement de l'Administration électronique révisé est alors proposé. Ce cadre démontre que le développement de l'Administration électronique est basé sur les capacités de changement qui constituent l'énergie nécessaire pour la coévolution de l'Administration électronique avec son environnement, la mobilisation et la création des capacités organisationnelles nécessaires, ainsi que le renouvellement stratégique du développement à chaque période. In fine, nous précisons des propositions générales de recherche, nous proposons une typologie des capacités organisationnelles de développement de l'Administration électronique et nous définissons les composantes des capacités de changement sont définies et décrivons leurs dimensions. \ud ______________________________________________________________________________ \ud MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Administration électronique, changement continu, capacités organisationnelles, capacité de changement, approche de la coévolution et systèmes complexes

Ingénierie cognitive pour l'aide à la conduite automobile de la personne âgée : analyse et modélisation de l'activité de conduite en situation naturelle pour la conception de fonctions de monitorage

This thesis in Cognitics presents a Human Centered Design approach for thedevelopment of future driving assistance systems dedicated to elderly drivers orElderly Adapted Driver Assistance Systems (E-ADAS).To do so, this work relies on a multi-disciplinary approach for data collection andanalysis. Regarding Ergonomics, the aim is to better understand the specificrequirements of this population in order to identify their actual difficulties and actualneeds of assistance. In this frame, 76 drivers (aged from 70 to 87 years old) took partto an on-the-road experiment, driving an instrumented car. The dataset includes2100 km of ecological driving data and 1400 auto-evaluated driving situations,completed by 6 Focus Groups (involving 30 elderly drivers).The second part of this research, relying on Cognitive Engineering, explores thedesign and implementation of monitoring functions based on the aforementioneddataset. The objective is to have real-time models and analytical functions, able to:(1) supervise the driving activity as realized by an elderly driver, (2) taking in toconsideration the driving context or situational risks (3) in order to detect difficulties ordriving errors. Beyond this thesis, these diagnostics will have to be integrated inassistive systems to better adapt their support to the specific needs of elderly drivers.Specific monitoring functions related to basic vehicle control (speed management,lane positioning and headway regulation) are presented. Based on these results,integrated monitoring functions for intersection crossings in Left-Turn manoeuver,highway merging assistance, and, more broadly, lane change assistance areintroduced.Cette thèse en Cognitique se focalise sur la « Conception Centrée sur l'Humain » (Human Centred Design) de futures assistances à la conduite automobile, adaptées aux conducteurs âgés (ou Elderly Adapted Driver Assistance Systems).Pour ce faire, la démarche proposée repose sur une approche et une méthodologie pluridisciplinaire. Sur le plan ergonomique, il s'agit de mieux connaître les spécificitésde la population des conducteurs âgés, dans le but d'identifier des difficultés et des besoins en assistance. A cette fin, 76 conducteurs âgés (de 70 à 87 ans) ont conduitun véhicule instrumenté, immergé dans le trafic. Le corpus de données comporte2100 kilomètres de conduite et 1400 situations de conduite autoévaluées par lesconducteurs, complétés par 6 Focus Group (30 conducteurs âgés).Le second volet, relevant d'une démarche d'Ingénierie Cognitive, vise à concevoir et développer des fonctions de « monitorage » à partir du corpus de données. L'objectif est de disposer de modèles et de fonctions d'analyse temps-réel capables (1) de superviser l'activité de conduite des conducteurs âgés (2) en regard du contexte ou des risques situationnels, afin de (3) diagnostiquer des difficultés ou erreurs de conduite, à des fins d’adaptativité des assistances. Des fonctions de monitorage en lien avec les contrôles de base du véhicule (gestion de la vitesse, positionnement dans la voie et la gestion de l'espace inter-véhiculaire avant) sont développées. Sur cette base, des fonctions de monitorage plus intégrées pour l'aide aux franchissements d'intersections (Tourne-à-Gauche) et l'assistance à l'insertion sur voies rapides (et au changement de voie) sont également proposées