Automated medical scheduling : fairness and quality

Dans cette thèse, nous étudions les façons de tenir compte de la qualité et de l’équité dans les algorithmes de confection automatique d’horaires de travail. Nous découpons ce problème en deux parties. La modélisation d’un problème d’horaires permet de créer des horaires plus rapidement qu’un humain peut le faire manuellement, puisqu’un ordinateur peut évaluer plusieurs horaires simultanément et donc prendre des décisions en moins de temps. La première partie du problème étudié consiste à améliorer la qualité des horaires en encodant des contraintes et des préférences à l’aide de modèles mathématiques. De plus, puisque la création est plus rapide à l’aide d’un ordinateur, il est plus facile pour un ordinateur de trouver l’horaire ayant la meilleure qualité lorsque les règles et préférences sont clairement définies. Toutefois, déterminer les règles et préférences d’un groupe de personne n’est pas une tâche facile. Ces individus ont souvent de la difficulté à exprimer formellement leurs besoins et leurs préférences. Par conséquent, la création d’un bon modèle mathématique peut prendre beaucoup de temps, et cela même pour un expert en création d’horaires de travail. C’est pourquoi la deuxième partie de cette thèse concerne la réduction du temps de modélisation à l’aide d’algorithmes capable d’apprendre un modèle mathématique à partir de solutions données comme par exemple, dans notre cas, des horaires de travail.In this thesis, we study the ways to take quality and fairness into account in the algorithms of automatic creation of work schedules. We separate this problem into two subproblems. The modeling of a scheduling problem allows a faster creation of schedules than what a human can produce manually. A computer can generate and evaluate multiple schedules at a time and therefore make decisions in less time. This first part of the studied problem consists in improving the quality of medical schedules by encoding constraints and preferences using mathematical models. Moreover, since the creation is faster, it is easier for a computer to find the schedule with the highest quality when the rules and the preferences are clearly defined. However, determining the rules and preferences of a group of people is not an easy task. Those individuals often have difficulties formally expressing their requirements and preferences. Therefore, the creation a good mathematical model might take a long time, even for a scheduling expert. This is why the second part of this thesis concerns the reduction of modeling time using algorithms able to learn mathematical models from given solutions, in our case schedules

Learning parameters for the sequence constraint from solutions

This paper studies the problem of learning parameters for global constraints such as Sequence from a small set of positive examples. The proposed technique computes the probability of observing a given constraint in a random solution. This probability is used to select the more likely constraint in a list of candidates. The learning method can be applied to both soft and hard constraint

Joint segmentation, calling, and normalization of multiple CGH profiles

The statistical analysis of array comparative genomic hybridization (CGH) data has now shifted to the joint assessment of copy number variations at the cohort level. Considering multiple profiles gives the opportunity to correct for systematic biases observed on single profiles, such as probe GC content or the so-called "wave effect." In this article, we extend the segmentation model developed in the univariate case to the joint analysis of multiple CGH profiles. Our contribution is multiple: we propose an integrated model to perform joint segmentation, normalization, and calling for multiple array CGH profiles. This model shows great flexibility, especially in the modeling of the wave effect that gives a likelihood framework to approaches proposed by others. We propose a new dynamic programming algorithm for break point positioning, as well as a model selection criterion based on a modified bayesian information criterion proposed in the univariate case. The performance of our method is assessed using simulated and real data sets. Our method is implemented in the R package cghseg

Phenotypic and functional study of NK cells in a cancer and inflammation context

Les cellules NK sont des lymphocytes de l’immunité innée, impliquées dans la reconnaissance et l’élimination de cellules infectées ou tumorales. Leur activité cytotoxique est finement régulée par un ensemble de récepteurs activateurs et inhibiteurs. Cependant, l’expression de ces récepteurs ainsi que les fonctions des cellules NK peuvent être modifiées selon l’environnement dans lequel elles se trouvent. Au cours de ma thèse, nous nous sommes intéressés à la modulation du phénotype et des fonctions des cellules NK, ainsi qu’à leur relation avec les LT CD4, dans une cohorte de patients atteints de NSCLC ou dans un contexte inflammatoire sous l’influence de l’IL-21. La première étude a mis en évidence une augmentation du taux circulant de la population de cellules NK CD56dim CD16- simultanément à une diminution du taux de la population CD56dim CD16+ chez les patients. L’analyse ex vivo du phénotype des cellules NK a mis en évidence un groupe spécifique de patients avec une altération globale de l’expression des NCR et de NKG2D par toutes les sous-populations de cellules NK. La principale modulation correspond à la diminution des cellules NK exprimant NKp46 et nous avons montré une corrélation négative entre la survie des patients et le pourcentage de cellules NK NKp46+. De manière intéressante, la neutralisation de NKp46 sur les cellules NK est associée à une meilleure réponse T CD4 anti-tumorale. La seconde étude a montré que l’IL-21 engendre la différenciation d’une population spécifique de cellules NK co-exprimant CD86/HLA-DR et CD86/CD30. Alors que l’activation des cellules NK via CD30 entraîne leur forte dégranulation et leur sécrétion d’IFN-γ, les cellules NK activées par l’IL-21 produisent également MIF. Ce facteur soluble apporte un signal de co-stimulation lors de l'initiation de l'activation des LT CD4 naïfs, induisant leur différenciation en LT centraux mémoires. De telles cellules NK MIF+ ont été identifiées dans des appendices humains inflammés suggérant qu'elles pouuraient activer des LT CD4 in vivo. Ces études ont permis de mettre en évidence une modulation différente du phénotype de cellules NK selon leur environnement, pouvant impacter le cross-talk NK-LT. Ces données supportent ainsi le rôle régulateur des cellules NK dans la mise en place des réponses immuntaires adaptatives.NK cells are innate lymphocytes involved in the recognition and elimination of infected or tumor cells. Their cytotoxic activity is finely regulated by a set of activating and inhibitory receptors. However, receptors expression and NK cell functions may be modified according to environment. Here, we were interested in NK cell-phenotype and function modulations and their relationship with CD4 T cells, in NSCLC patients and under IL-21 influence in inflammatory context. The first study highlighted an increase circulating rate of CD56dim CD16- NK cell subset concomitantly with a decrease rate of CD56dim CD16+ NK cell subset in NSCLC patients. Ex vivo analysis of NK cell phenotype highlighted a specific group of patients with an overall altered expression of NCRs and NKG2D on NK cell subsets. The main defect was the decrease of NK cells expressing NKp46 and we showed a negative correlation between the patients’ survival and NKp46+ NK cell percentage. Interestingly, NKp46 neutralization on NK cells was associated with a better antitumor CD4 T cell response. The second study showed that IL-21 promotes the differentiation of a specific NK cell subset coexpressing CD86/HLA-DR and CD86/CD30. While NK cell activation via CD30 promotes a high degranulation and IFN-γ secretion, IL-21-activated NK cells also produce MIF. This soluble factor provide costimulatory signaling during naïve CD4 T cell priming inducing the differentiation of uncommitted central memory T cells. Such HLA-DR+ MIF+ NK cells were identified in inflammatory human appendix suggesting that they could activate CD4 T cells in vivo. Altogether, these studies highlighted a different modulation of NK cell phenotype accordingg to envoronment which could impact the crossstalk NK-T celles. thus, these findings support a regulatory role of NK celles in adaptive immune response

Étude et modélisation du transport de petites molécules dans des nanocomposites à charges lamellaires (optimisation des propriétés barrière)

The aim of this work is to study and to improve barrier properties of nanocomposites prepared from lamellar nanofillers and two different semi-crystalline polymers. The permeability of the nanocomposites films is relates to the state of dispersion of the fillers, to the crystalline structure of the polymer matrix and to the filler / matrix interactions. In PA6-based nanocomposites, the permeability decreases are mainly due to a tortuosity effect induced by the well-dispersed inorganic layers. A quantitative description of the states of dispersion at different filler loadings allows a precise modelling of the gas transport properties. In HDPE-based nanocomposites, the increase in barrier properties is not directly related to the nanofillers dispersion state. They greatly depend on the interactions occurring between the fillers and the compatibilizersCe travail a pour but d'étudier et d'optimiser les propriétés barrière de nanocomposites à charges lamellaires pour deux matrices semi-cristallines de polarité différente. La perméabilité des films nanocomposites, réalisés dans des conditions contrôlées, est reliée à l'état de dispersion des charges, à la texture cristalline et aux interactions charges / matrices. Dans les systèmes à base de PA6, les réductions de perméabilité sont principalement dues à un effet de tortuosité induit par les charges qui sont dispersées de manière homogène. Une description quantitative des états de dispersion à différents taux de charges a permis une modélisation précise des propriétés de transport. Dans les systèmes à base de PEHD, les propriétés optimales ne sont pas obtenues pour les systèmes dans lesquels les charges sont les mieux exfoliées : elles dépendent fortement des interactions développées entre la charge et les agents compatibilisants introduits dans la formulationLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Review: The bile acids urso- and tauroursodeoxycholic acid as neuroprotective therapies in retinal disease

International audienceBile acids are produced in the liver and excreted into the intestine, where their main function is to participate in lipid digestion. Ursodeoxycholic acid (UDCA) and tauroursodeoxycholic acid (TUDCA) have shown antiapoptotic, anti-inflammatory, and antioxidant effects in various models of neurodegenerative diseases. However, little is known about signaling pathways and molecular mechanisms through which these bile acids act as neuroprotectors, delaying translation to the clinical setting. We review evidence supporting a potentially therapeutic role for bile acids in retinal disorders, and the mechanisms and pathways involved in the cytoprotective effects of bile acids from the liver and the enterohepatic circulation to the central nervous system and the retina. As secondary bile acids are generated by the microbiota metabolism, bile acids might be a link between neurodegenerative retinal diseases and microbiota

La dégénérescence maculaire liée à l’âge: La piste du fer

En raison de l’intense activité physiologique de la fonction visuelle, l’homéostasie du fer dans la rétine y est contrôlée localement. Sous l’effet de sa dérégulation (qui a des origines génétiques, environnementales, ou due au vieillissement), le fer libre s’accumule et devient, par ses propriétés oxydantes et inflammatoires, toxique, comme cela est observé au cours de la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA). Le rétablissement d’un métabolisme du fer équilibré est donc une possibilité thérapeutique. Néanmoins, la toxicité oculaire des chélateurs chimiques oriente les recherches vers des chélateurs biologiques naturels. Nos travaux montrent que la transferrine, le transporteur du fer, préserve la rétine des mécanismes associés à la DMLA