Meta-analysis of predictive models to assess the clinical validity and utility for patient-centered medical decision making: application to the CAncer of the Prostate Risk Assessment (CAPRA)

Background: The Cancer of the Prostate Risk Assessment (CAPRA) score was designed and validated several times to predict the biochemical recurrence-free survival after a radical prostatectomy. Our objectives were, first, to study the clinical validity of the CAPRA score, and, second, to assess its clinical utility for stratified medicine from an original patient-centered approach. Methods: We proposed a meta-analysis based on a literature search using MEDLINE. Observed and predicted biochemical-recurrence-free survivals were compared to assess the calibration of the CAPRA score. Discriminative capacities were evaluated by estimating the summary time-dependent ROC curve. The clinical utility of the CAPRA score was evaluated according to the following stratified decisions: active monitoring for low-risk patients, prostatectomy for intermediate-risk patients, or radio-hormonal therapy for high risk patients. For this purpose, we assessed CAPRA’s clinical utility in terms of its ability to maximize time-dependent utility functions (i.e. Quality-Adjusted Life-Years – QALYs). Results: We identified 683 manuscripts and finally retained 9 studies. We reported good discriminative capacities with an area under the SROCt curve at 0.73 [95%CI from 0.67 to 0.79], while graphical calibration seemed acceptable. Nevertheless, we also described that the CAPRA score was unable to discriminate between the three medical alternatives, i.e. it did not allow an increase in the number of life years in perfect health (QALYs) of patients with prostate cancer. Conclusions: We confirmed the prognostic capacities of the CAPRA score. In contrast, we were not able to demonstrate its clinical usefulness for stratified medicine from a patient-centered perspective. Our results also highlighted the confusion between clinical validity and utility. This distinction should be better considered in order to develop predictive tools useful in practice

Plasma-modified wood sawdust waste for the removal of reactive blue II anionic dye from aqueous solution

The Removal of an anionic Reactive Blue 2 (RB2) dye in an aqueous solution was successfully achieved using a plasma-modified agricultural biomaterial waste. Sawdust from Moabi (Baillonellatoxisperma) and Sapelli (Entandrophragmacylindricum) was modified using non-thermal gliding arc plasma. The natural raw materials and plasma treated were characterized by Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM), XRD, Chemical analysis by Fluorescence, Sorption Analyser, and Zetametry. Experimental parameters such as initial pH, contact time, adsorbent dose, initial RB2 concentration, and temperature were optimized. The results showed that the removal of Reactive Blue 2 dye was favorable at acidic pH conditions with the maximum capacity going from 172,85 to 200,91 mg.g-1 to 98,19 and 149,02 mg.g-1  respectively for raw and plasma-treated Sapeli and Moabi. The Avrami fractional-order kinetic provided the best fit to the experiments data and the thermodynamic adsorption data of untreated (SSB and SMB) and plasma-treated (SSM and SMM) sawdust followed an exothermic process. This work demonstrated that non-thermal plasma modified wood sawdust can be a good alternative absorbent for the removal of dye pollutants from an aqueous solution

Diagnostics spectroscopiques des plasmas froids dans l'azote et le mélange azote-hydrogène en écoulement (étude de faisabilité d'un procédé de nitruration d'un verre de phosphate)

Ce travail porte sur le diagnostic des plasmas froids dans l'azote et le melange azote-hydrogene en ecoulement, generes a basse pression par des cavites micro-onde et radio-frequence. Ces milieux, riches en especes actives a longue duree de vie, sont employes pour nitrurer un verre de phosphate afin de constituer une barriere a l'eau. La partie a traite du diagnostic de la post-decharge d'azote en ecoulement dans laquelle apparait une zone de reionisation hors champ electrique, nommee ionisation secondaire. Les techniques de spectroscopie d'absorption intracavite laser et de fluorescence induite par laser a deux photons sont mises en uvre, conjointement a la spectroscopie optique d'emission, afin d'etablir les profils de densite des especes n 2(a 3 + u) et n( 4s 0) et de la temperature du gaz.La validite des temperatures rotationnelles et translationnelles a rendre compte de la temperature du gaz est discutee. Par ailleurs, une methode originale de determination de ce parametre, basee sur la mesure de la temperature d'une lame plongee dans le plasma, est elaboree. La cinetique des especes (n 2(a 3 + u) et n( 4s 0) dans l'ionisation secondaire est discutee. L'invariance de la densite atomique dans cette zone temoigne d'une cinetique controlee par les lois des gaz parfaits et de transport. En revanche, il est etabli une production locale de l'espece n 2(a 3 + u) dans la post-decharge. Les implications de ces resultats sont discutees. Dans la partie b, la faisabilite de la nitruration du verre de metaphosphate de sodium assistee par plasmas est demontree. Un diagnostic spectroscopique de ces milieux, axe principalement sur la determination de la temperature du gaz, est realise. Une source plasma originale, utilisant une cavite helicoidale, est employee et caracterisee. Les analyses par spectroscopie de photoelectrons induits par rayons x et infrarouge permettent d'estimer l'efficacite des differents traitements plasmas.LILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF

Dépôt assisté par plasma micro-onde de films diamants dopés au bore (procédé et diagnostics)

Ce travail concerne l'étude du procédé de dépôt de films de diamant dopé au bore par plasma micro-onde H2/CH4(1%)!B2H6 (B/C = 0-20000 ppm). En première partie, les espèces B et BH ont été étudiées par spectroscopie optique d'émission en phase gazeuse en fonction du paramètre B/C. La température de gaz, paramètre clé du procédé, a pu ainsi ètre détèrminée, pour différents couples puissance-pression, à partir de la structure rotationnelle de BH (transition A-X). L'absence d'influence du diborane sur les paramètres énergétiques du plasma a autorisé 'la mesure des densités relatives de B et BH à partir des variations de leurs intensités d'émission. Un premier modèle cinétique a été proposé sur la base des variations de ces densités et a permis de mettre en évidence les réactions BHx+H=BHx-l +H2 (x=0-3) et BHx+C2H2 (x=O, 1). En seconde partie, les films monocristallins et polycristallins de diamant obtenus sont étudiés. Si la spectroscopie Raman sur les films monocristallins n'a pu démontrer clairement l'incorporation de bore, la RPE (Résonance Paramagnétique Electronique) pulsée a permis d'observer sa signature. L'étude de l'effet Fano sur les films polycristallins, dû à l'incorporation du bore dans le diamant et observé nettement par spectroscopie Raman, a été réalisée par modélisation. Les mesures par NDP (Neutron Depth Profile) ont permis d'analyser les variations des densités de bore dans le matériau. Les variations des concentrations de bore dans la phase gazeuse, linéaires par rapport à B/C, diffèrent de celles observées (effet de seuil) dans le solide, démontrant ainsi une discrimination des orientations cristallines durant l'incorporationLILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF

Siloxane polymerization on micro-patterned substrates by RPECVD

International audienc

Coating of a stainless steel tube-wall catalytic reactor with thermally treated polysiloxane thick films

poste

Films polymères organosiliciés multifonctionnels déposés et modifiés dans un réacteur duplex en post décharge d'un plasma micro-onde

Les polymères organosiliciés déposés à partir de la décomposition du monomère TMDSO dans une post-décharge d'un plasma d'azote présentent des propriétés attrayantes pour des applications demandant des vitesses de dépôts élevées. Ces polymères, ayant une structure siloxane, ont été étudiés pour différentes conditions de débits de gaz TMDSO/O2 (Monomère/gaz de transport), de puissances transmises, et pour des épaisseurs allant de dizaines de nm à 30 m à l'aide de différentes techniques d'analyse (Réflectométrie, IRTF, XPS, Ellispométrie, MFA, ... ) Un mécanisme de polymérisation a été proposé en se basant sur l'étude des vibrations des liaisons Si-O-X (X=O, C) et Si-H détectées par spectroscopie infrarouge. Nous avons pu en effet constater les variations de l'abondance relative des formes des types cage et linéaire dans le polymère. La visualisation du cône de réaction a permis, au travers d'une analyse du transport des gaz, de dégager des éléments de compréhension sur la décomposition du monomère. Cette étude suggère un mécanisme de polymérisation alternatif associant la formation des radicaux peroxydes par action de O2 et celle des atomes d'azote fortement présents dans la post-décharge. La transformation réalisée dans le même réacteur afin d'obtenir une couche moins rugueuse en milieu oxydant (post-décharge N2/O2) modifie bien le matériau en le rendant plus réticulé avec formation d'une couche de silice vitreuse à la surface. Un modèle simple de détermination de l'épaisseur de cette couche, fondé sur la spectroscopie infrarouge, a été proposé en intégrant l'épaisseur initiale du film, le temps de traitement et un élément nouveau, la contraction globale du film.Organosilicon polymers deposited from the decomposition of the TMDSO monomer in a nitrogen plasma afterglow show attractive properties for applications needing high growth rates. These polymers, having a siloxane structure, were deposited and studied under various conditions of gas flows TMDSO/O2 (Monomer/vector gaz), power, and for thicknesses ranging from tens nm to 30 m by means of various technics of analysis (Reflectometry, FTIR, XPS, Ellispometry, AFM, TEM). A mechanism of polymerization based on the study of the vibrations of the bonds Si-O-X (X=O, C) and Si-H detected by infrared spectroscopy was proposed. We were indeed able to make evidence the variations of the relative abundance of the forms of type "ring" and "linear" in the polymer. The Si-H bond was shown to be sensitive to these changes of environment. Imaging on the reaction cone allowed, by analysis of the gaz transport, to provide sorne further elements of understanding about the decomposition of the monomer. This study suggests an additional mechanism associating the formation of the radicals peroxides produced by direct reactions involving both the molecular oxygen and nitrogen atoms which are strongly present in such a post-discharge. The transformation realized within the same reactor, in order to reduce roughness layer, in oxidizing environment (postdischarge N2/O2) modifies effectively the material by re-enforcement of the crosslinking with formation of a supercial silica-like layer. A simple model for prediction of the thickness of this layer, based on the infrared spectroscopy, was proposed on the basis of the initial thickness of the film, the time of treatrnent and a new element, the global contraction of the film.LILLE1-Bib. Electronique (590099901) / SudocSudocFranceF

Fabrication et fonctionnalisation de bioMEMS par plasma froid pour l'Analyse de la biocatalyse en spectroscopie téraHertz

Avec l avènement des BioMEMS (Bio-MicroElectroMechanical Systems), ce sont toutes les pratiques médicales, biologiques, environnementales et agro-alimentaires qui entament une nouvelle ère. Les enjeux scientifique et industriel se rejoignent dans la miniaturisation des systèmes de détection, l amélioration de leurs sensibilités et la simplification de leurs procédés de fabrication. Cette thèse hautement interdisciplinaire s inscrit dans le cadre de ces enjeux. Elle expose la fabrication, la bio-fonctionnalisation et l application d un BioMEMS pour l analyse de réactions enzymatiques en temps réel et à l échelle micrométrique. Deux choix stratégiques ont été adoptés pour ce travail: le premier concerne l utilisation de la technologie des plasmas froids ou polymérisation plasma pour la fonctionnalisation de surface à travers le dépôt de films polymères d allylamine. Ce dépôt a permis ultérieurement l immobilisation covalente de la trypsine (enzyme modèle protéolytique) au sein du BioMEMS. Cette technologie a été également utilisée pour développer une méthode simple de microfabrication des circuits microfluidiques compatible avec une production à grande échelle. Le second choix concerne l utilisation de ce bioMEMS autour d une transduction TeraHertz (THz) mise au point au sein de l équipe. La spectroscopie THz vise à détecter les événements moléculaires à l échelle de la picoseconde, sans marqueur et d une manière non-invasive, en sondant directement les liaisons chimiques de faible énergie. Au cours de ce travail, nous avons donc développé un procédé de fonctionnalisation de surfaces par des amines, optimisé une méthode de greffage des enzymes, et étudié l activité de la trypsine immobilisée. Nous avons ensuite intégré ces étapes dans le procédé de microfabrication du BioMEMS. Les mesures réalisées dans le domaine sub-THz (0,06-0,11 THz) sur une réaction de biocatalyse confirment la faisabilité d une telle approche comme méthode analytique en biologie. Les résultats des différentes études montrent également que le mariage des plasmas froids avec les méthodes lithographiques représente une voie efficace, rapide et très compétitive pour le transfert de la technologie des BioMEMS à l échelle industrielle.The applications of miniaturized devices are no longer limited to electronic industry. Today, a new kind of microsystems called BioMEMS (Bio-MicroElectroMechanical Systems) are spreading in different fields, including biomedical, environmental and food industry applications. Recurring challenges are focusing on enabling processes for smaller, cost-effective, high-functionality devices, with more sensitivity and suitability for industrial scale development. This highly interdisciplinary thesis work attempts to provide new solutions to meet some of the needs mentioned above. It reports the fabrication, functionalization, and applications of a BioMEMS for enzyme reaction monitoring. First, we have developed a PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) process for the surface functionalization by plasma polymerized allylamine. Films with high amine density and enhanced stability in aqueous environment were obtained. The amine functions were then used for enzymes immobilization. The covalently bonded trypsin molecules were extensively characterized and kinetic parameters determined using several microscopic and spectroscopic methods. Finally, both optimized processes were applied to the biofunctionalization of a TeraHertz (THz)-based BioMEMS. THz spectroscopy is the only non-invasive analytic method able to monitor molecular events at the picosecond timescale by probing low binding energies directly. It is used here for sensing a biocatalysis reaction inside the bioMEMS microchannels. Sub-THz measurements (0.06-0.11 THz) showed that combining microfluidic microsystems technology with THz detection could be a promising alternative for label-free real-time detection of biological interactions at the microscale. Additionally, we have developed a new microchannel fabrication process using direct plasma polymerization of TMDS (TetraMethylDiSiloxane) on micropatterned surfaces. This achievement demonstrates that cold plasma processes could be used not only for functionalization purposes or surface treatment but for the 3D microfabrication as well. This highly reduces processing time and manual handling steps, which is of a great importance for further industrial scale production.LILLE1-Bib. Electronique (590099901) / SudocSudocFranceF

A propos de l’emprise du chiffre

International audienc

Procédé de fabrication de microcanaux sur un support, et support comprenant de tels microcanaux

n° de priorité : FR20090051200 20090225 ; également publié en tant que : WO2010097548 (A1) 2010-09-02 ; CA2752733 (A1) 2010-09-02 ; FR2942465 (B1) 2011-03-18 ; EP2401224 (A1) 2012-01-04 ; US2012043649 (A1) 2012-02-23 ; EP2401224 (B1) 2012-08-2