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Dissertations / Theses on the topic 'Applications au poumon'
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Belhaj, Asmae. "Rôles de l'inflammation et de l'apoptose dans la perturbation du dialogue coeur-poumon :applications particulières à la mort cérébrale." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2016. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/230719.
Full textAbstract:
La mort cérébrale est associée à une dysfonction cardiaque globale et à des lésions pulmonaires aiguës. Nous avons étudié l’implication de l’inflammation et de l’apoptose dans trois modèles de dysfonction cardiaque droite associée à de l’hypertension pulmonaire. Nous avons développé un nouveau modèle de mort cérébrale mimant une hémorragie cérébrale. Dans ce modèle, nous avons étudié les mécanismes pathobiologiques et pathophysiologiques impliqués dans ces dysfonctions et en utilisant le methylprednisolone en prétraitement. La mort cérébrale est associée à une dysfonction ventriculaire droite et à un œdème pulmonaire neurogénique avec un lien étroit entre ces dysfonctions et l’activation de processus inflammatoires et apoptotiques. L’entité fonctionnelle « ventricule droit-poumon » semble particulièrement touchée par la mort cérébrale. Les corticoïdes préviennent ces perturbations par un effet vasodilatateur et par un contrôle partiel des voies inflammatoires et apoptotiques.Doctorat en Sciences médicales (Médecine)
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Stephano, Jonathan. "Conséquences de l’asymétrie et de la compliance des bronches sur les propriétés hydrodynamiques du poumon, applications à la kinésithérapie respiratoire." Thesis, Université Côte d'Azur, 2021. http://www.theses.fr/2021COAZ4035.
Full textAbstract:
Le poumon est un organe dont le rôle est de transporter l'oxygène de l’air ambiant vers le sang et d’en extraire le dioxyde de carbone. Il est constitué d’une structure arborescente de bronches, l’arbre bronchique, connecté à une surface d'échange, les acini.Les bifurcations bronchiques sont asymétriques : les bronches se divisent en deux bronches filles de taille différente. La topologie de l’arbre est asymétrique : le nombre de bifurcations nécessaires pour connecter la trachée aux acini est variable. Les bronches ont une paroi déformable (compliance) et leur géométrie dépend de la pression transmurale, i.e. la différence de pression entre les tissus les entourant et l'air y circulant. Ces caractéristiques affectent leurs propriétés hydrodynamiques.En tant qu'interface avec l'air extérieur, il est constamment sous l'afflux de particules externes. Le mucus bronchique joue un rôle protecteur en piégeant ces particules. En temps normal, le mucus est naturellement drainé hors du poumon. Si le mucus stagne dans les bronches, les risques de développement d’infections deviennent élevés. Dans ce cas, de la kinésithérapie respiratoire est souvent prescrite. Les kinésithérapeutes utilisent, entre autres, les forces de cisaillement de l’air pour aider à l’extraction du mucus. Toutefois, les conditions expiratoires qui permettent de mettre le mucus en mouvement ne sont pas clairement établies.Cette thèse est constituée de trois étapes qui nous permettent d’analyser l’influence de l’asymétrie et de la compliance des bronches sur la distribution des contraintes de cisaillement induites par l’air dans les bronches. Nos trois études utilisent une modélisation 0D de chaque bronche. L’hydrodynamique de l’air à l’intérieur de chaque bronche est simplifiée, soit par un écoulement de Poiseuille, soit par un écoulement de « Poiseuille modifié » incluant certains effets inertiels.La première étape consiste à comprendre d’abord la répartition du cisaillement dans un arbre symétrique avec des bronches compliantes. Nous montrons que cette répartition présente un maximum dont la position et l’amplitude sont déterminées en fonction du débit à la trachée et de la pression dans les tissus pulmonaires. Cette étude montre aussi qu’une obstruction partielle « cache » d’autres obstructions plus profondes dans le poumon. La comparaison des résultats avec un cisaillement seuil représentatif du mucus a permis de développer des techniques idéalisées de kinésithérapie visant à l’extraction de mucus.La seconde étape vise à comprendre le lien entre l’asymétrie des bifurcations et l’hydrodynamique dans un arbre fractal et rigide. Nous proposons dans cette partie l’hypothèse que la sélection de l’asymétrie pulmonaire est associée à l’optimisation d’un coût lié à la résistance hydrodynamique de l’arbre, sous une contrainte de volume de l’arbre. Notre analyse permet de proposer un scénario pour expliquer les différences d’asymétrie observée chez les mammifères.Enfin, la troisième étape vise à étudier la distribution des contraintes de cisaillement dans un arbre à bifurcations asymétriques et à bronches déformables. Nous montrons que les distributions du cisaillement dues à un écoulement de Poiseuille dans un arbre à bifurcations asymétrique et symétrique sont comparables. Toutefois, celle du cas asymétrique présente un étalement dans l’arbre distal, et des bronches avec des propriétés similaires peuvent avoir des cisaillements très différents.Ces travaux, basés sur l’alliance des mathématiques, de la physique, de la biologie et de la médecine ont permis d’améliorer notre compréhension à la foi de l’asymétrie des bifurcations bronchiques, de la compliance bronchique et de leurs effets sur l’hydrodynamique de l’air en son sein. En particulier, cela nous a permis de mieux comprendre le rôle du cisaillement de l’air sur l’écoulement du mucus dans les techniques de kinésithérapieThe lung is an organ whose the role is to transport oxygen from the ambient air to the blood and to extract carbon dioxide from the blood. It is a tree-like structure of bronchi, the bronchial tree, connected to an exchange surface, the acini.The bronchial bifurcations are asymmetric: the bronchi divides into two daughter bronchi of different sizes. The topology of the tree is asymmetric : the number of bifurcations that connect the trachea to the acini is not constant. The bronchi wall is deformable (compliance) and their geometries are affected by the transmural pressure, i.e., the pressure difference between the surrounding tissue and the air flowing inside the bronchi. These characteristics affect the hydrodynamic properties of the tree.As an interface with the external air, it is constantly in contact with external particles. The bronchial mucus plays a protective role by capturing these particles. Normally, the mucus is naturally drained out of the lung. The mucus should not stagnate in the bronchi because stagnation increases the probability of developing an infection. When stagnation occurs, chest physiotherapy is often prescribed. The physiotherapists usually perform technics using the air shear stress to stimulate the mucus extraction. However, the expiratory conditions that allow to mobilize the mucus are not clearly defined.This thesis is based on three steps that allow to analyze the influence of the bifurcations asymmetry and of the compliance on the distribution of the shear stress induced by the airflow in the bronchi. Our three studies use a 0D model for each bronchus. The air hydrodynamic into each bronchus is simplified, either with a Poiseuille flow or with a “modified Poiseuille” flow that includes some inertial effects.The first step consists in understanding the air shear stress repartition in a symmetric tree with compliant bronchi. We show that this repartition exhibits a maximum whose location and amplitude depend on the flowrate in the trachea and on the pressure in the pulmonary tissue. This study shows also that one partial obstruction might “hide” others localized deeper in the lung. The comparison of our results with a typical yield shear stress of the mucus allows to develop, in the limits of our model, idealized chest physiotherapy technics for mucus draining.The second step aims at understanding the link between the bifurcation’s asymmetry and the hydrodynamics in a fractal and rigid tree. We propose in this part the hypothesis that the pulmonary asymmetry selection is linked to the optimization of a cost linked to the tree’s hydrodynamic resistance, under a constraint on the tree’s volume. Our analysis allows to propose a scenario that explains the difference in asymmetry observed between mammals.Finally, the third step aims at studying the shear stress repartition in a tree with asymmetric bifurcations and compliant bronchi. We show that the distribution of the air shear stress induced by a Poiseuille flow in trees with symmetric bifurcations and with asymmetric bifurcations have similar behaviors. However, the asymmetric case presents a spread of the shear stresses in the distal part of the tree, and bronchi with similar properties can have very different shear stresses.This research, based on the alliance of mathematics, physics, biology and medicine, allowed to improve our understanding of both the bifurcation asymmetry, the bronchi compliance and their effect on the airflow hydrodynamic. Particularly, this allowed to further understand the influence of the air shear stress on the mucus flow during chest physiotherapy
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Lamare, Frédéric. "Correction des effets du mouvement respiratoire en 4D TEP/TDM pour des applications oncologiques." Brest, 2007. http://www.theses.fr/2007BRES3209.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse est de développer un algorithme de reconstruction 3D+t exploitant l’ensemble des contraintes spatio-temporelles connues sur le mouvement respiratoire pour aboutir à une image reconstruite en utilisant toute la statistique, compensée du mouvement respiratoire. Dans toute cette étude, les données d’émission au format list-mode ont été reconstruites en utilisant l’algorithme itératif OPL-EM (« One Pass List-Mode EM »). Deux méthodologies ont été étudiées basées sur des corrections affine ou élastique. Pour chacune des méthodes, les paramètres de transformation ont été calculés à partir des séries dynamiques TDM ou TEP reconstruites avec et sans correction d’atténuation, et appliqués ensuite directement aux données d’émission list-mode, ou intégrés pendant le processus de reconstruction. Pour évaluer les méthodes développées des simulations Monte-Carlo ont dans un premier temps été effectuées, basées sur le fantôme dynamique NCAT qui permet de modéliser le mouvement respiratoire. La phase finale de l’évaluation a reposé sur l’analyse d’acquisitions multi-modales réelles réalisées chez des patients. Les résultats de ce travail démontrent que les deux types de corrections envisagées, affine ou élastique, conduisent à d’importantes améliorations suite à la correction du mouvement respiratoire dans le champ de vue pulmonaire. Cependant, cette étude a permis de démontrer que la méthode de correction basée sur une transformation élastique permet d’obtenir une amélioration plus uniforme dans tout le champ de vue quelque soit la partie des poumons considéréeThe objective of this thesis s to develop a 3D+t reconstruction algorithm taking advantage of ail the spatiotemporal known about the respiratory movement in order to produce a reconstructed image compensated from the respiratory motion using ail the statistics. In ail this study, List-mode raw emission data were reconstructed using the iterative OPL-EM algorithm (“One Pass List Mode-EM). For both proposed methodologies based on affine or elastic correction methodologies, the transformation parameters were calculated from dynamic CT or PET images reconstructed with and without attenuation correction and were subsequently applied directly to the list-mode emission data or integrated during the reconstruction process. Three different ways to incorporate the elastic transformations matrices during the QPL-EM reconstruction algorithm have been developed and evaluated. To evaluate the developed methodologies Monte-Carlo simulations based on the dynamic NCAT phantom, including a breathing movement, have in the first instance been performed. The final phase of the evaluation was based on an analysis of actual multi-modality clinical cases. The results of this work show that the two types of proposed corrections, affine or elastic, lead to significant improvements as a result of the breathing movement compensation in the lung field of view. However, this study demonstrates that the correction method based on an elastic transformation yields a more uniform improvement in the whole field of view, whatever part of the lungs is considered
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Bernardo, Sara. "Notch activation upon DNA damage : molecular characterisation and therapeutic applications in lung adenocarcinoma." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTT029.
Full textAbstract:
Le cancer du poumon est la principale cause de décès par cancer chez les hommes et les femmes dans le monde. Malgré les avancées majeures dans les traitements, les thérapies à base de platine restent la thérapie standard pour les patients atteints du cancer du poumon induit par la mutation KRAS. Bien que les composés de platine aient un premier effet sur ces patients, l’apparition d’une rechute constitue le principal défi au niveau clinique.Dans ce contexte, notre projet actuel vise à caractériser l’activation de la voie Notch dans la réponse aux sels de platines d’adénocarcinomes mutés pour K-Ras ainsi que son rôle dans l’acquisition de la résistance à ce traitement. Nous avons mis en évidence que la voie Notch est activée en réponse à divers agents induisant des dommages à l’ADN dans des lignées de cancer du poumon. Nous avons montré que cette activation est dépendante de la voie de checkpoint de Réponse aux Dommages de l’ADN (DDR) via ATM, ATM qui est une des principales kinases de la réponse cellulaire aux lésions de l’ADN telles que les cassures double-brin, causé notamment par la chimiothérapie conventionnelle. Parmi les nombreux substrats d’ATM en réponse à ces dommages, nous montrons un effet direct de MDM2 dans l’activation de la voie Notch en réponse aux dommages à l’ADN causé par le carboplatine. Nos données montrent une nouvelle interaction entre ATM, MDM2 et Notch, lors du traitement au carboplatine, qui pourrait jouer un rôle dans la cascade de signalisation favorisant la survie des cellules tumorales pulmonaires.En utilisant des xénogreffes dérivées de patients atteints d’adénocarcinomes du poumon, ainsi qu’un modèle cellulaire de xénogreffe résistant à la carboplatine, nous avons montré que l’association d’inhibiteurs de Notch et de MDM2 associé au traitement au carboplatine ont un effet accru sur le ralentissement de la croissance de la tumeur et sur la survie, en comparaison avec le traitement actuel de référence que représente le carboplatine.Nos résultats offrent une nouvelle possibilité de thérapie pour les adénocarcinomes de poumons mutés pour KRAS, et pourrait donc répondre à un besoin clinique urgent notamment pour contrecarrer la résistance aux chimiothérapies conventionnelles à base de sels de platineLung cancer is the leading cause of cancer death among men and women worldwide. Despite the major advances in the treatments, platinum-based therapy remains the standard of care for patients affected by KRAS-driven lung cancer. Even though the platinum-compounds display an initial effect on these patients, the onset of the relapse constitutes the main challenge for the clinic. The molecular mechanisms underlying lung adenocarcinoma (LUAD) relapse are not completely elucidated yet, thus it is fundamental to understand them in order to improve survival of patients. Our data show that upon carboplatin treatment, the Notch pathway is activated in vitro. Since this effect was common for several other DNA damage insults, our driving hypothesis connected the DNA Damage Response (DDR) to the activation of the Notch pathway. Our data demonstrates that protein kinase ataxia telangiectasia-mutated (ATM) is a key mediator in the activation of the Notch pathway during DNA damage signalling. ATM is well-known as the chief mobilizer of the cellular response to the most toxic lesions to the DNA, the double-strand breaks which are also the type of damage caused by the conventional chemotherapy. Among the several substrates of ATM in response to the damage, there is the mouse double minute 2 protein (MDM2) that it is known to interact with the Notch pathway. Our data uncovered a new pathway connecting ATM, MDM2 and NICD during carboplatin treatment in LUAD cells.Using LUAD Patient-Derived Xenografts and a new generated carboplatin resistant cellular model, we show in vivo that the combination of Notch and MDM2 inhibitors with carboplatin showed a therapeutic benefit in tumour growth and survival compared to the standard of care, i.e. carboplatin.Our results can offer a new therapeutic window for KRAS-driven LUAD that become resistant to platinum-based therapy, hence tackling an urgent and unmet clinical need
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Balosso, Jacques. "Les associations radio-chimiothérapiques concomitantes en cancérologie : une étude fondamentale et revue des applications cliniques." Montpellier 1, 1990. http://www.theses.fr/1990MON11169.
Full text
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Bannier, Élise. "Développements méthodologiques et applications sur un imageur clinique pour l'Imagerie par Résonance Magnétique de l'hélium3 hyperpolarisé." Lyon 1, 2009. http://n2t.net/ark:/47881/m6c53hwv.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la mise en place, sur un imageur clinique, de nouveaux protocoles adaptés à l'IRM de l'hélium3 hyperpolarisé et sur leur validation au cours d'études précliniques et cliniques. L’IRM de l’hélium3 hyperpolarisé étant non invasive et non ionisante, elle est bien adaptée à l'utilisation chez l'enfant, dès le plus jeune âge, et aux suivis longitudinaux. Pourtant, les protocoles d’imagerie sont le plus souvent réalisés pendant l’apnée, rendant la technique difficilement applicable chez de jeunes enfants. La première contribution de cette thèse porte sur un protocole de respiration spontanée, sa modélisation et sa validation préclinique, préalables à une application chez des patients non coopératifs. La deuxième étude traite de l'application conjointe de l'IRM proton et hélium3 hyperpolarisé à un modèle de pathologie aiguë chez le lapin, maladie jusqu’à présent non étudiée en IRM de l’hélium3 hyperpolarisé. Enfin, la troisième étude s’intéresse à l’évaluation de la sensibilité de la technique et de l'influence d'une séance de drainage bronchique, chez des enfants atteints de mucoviscidose dont la fonction pulmonaire est asymptomatiqueThis work deals with the design, on a clinical scanner, of new protocols for helium3 MRI and with their application to preclinical and clinical studies. Allowing for a virtually unlimited number of acquisitions, helium3 MRI is well adapted for longitudinal or pediatric studies. Acquisitions, however, are mostly performed under breath-hold, precluding the application to non cooperative patients. The first part of this thesis addresses the use of a free-breathing protocol, validated in vivo on rabbit and optimized using a model of gas exchange. A second study tackles the joint use of helium3 and proton MRI to study acute diseases, using a rabbit model of Acute Respiratory Distress Syndrome. Finally, the third study demonstrates the sensitivity of helium3 MRI and evaluates the influence of chest physical therapy on cystic fibrosis children with normal respiratory function
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Binard, Carole. "Estimation de fonctions de régression : sélection d'estimateurs ridge, étude de la procédure PLS1 et applications à la modélisation de la signature génique du cancer du poumon." Thesis, Nice, 2016. http://www.theses.fr/2016NICE4015.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l’estimation d'une fonction de régression fournissant la meilleure relation entredes variables pour lesquelles on possède un certain nombre d’observations. Une première partie portesur une étude par simulation de deux méthodes automatiques de sélection du paramètre de laprocédure d'estimation ridge. D'un point de vue plus théorique, on présente et compare ensuite deuxméthodes de sélection d'un multiparamètre intervenant dans une procédure d'estimation d'unefonction de régression sur l'intervalle [0,1]. Dans une deuxième partie, on étudie la qualité del'estimateur PLS1, d'un point de vue théorique, à travers son risque quadratique et, plus précisément,le terme de variance dans la décomposition biais/variance de ce risque. Enfin, dans une troisièmepartie, une étude statistique sur données réelles est menée afin de mieux comprendre la signaturegénique de cellules cancéreuses à partir de la signature génique des sous-types cellulaires constituantle stroma tumoral associéThis thesis deals with the estimation of a regression function providing the best relationship betweenvariables for which we have some observations. In a first part, we complete a simulation study fortwo automatic selection methods of the ridge parameter. From a more theoretical point of view, wethen present and compare two selection methods of a multiparameter, that is used in an estimationprocedure of a regression function on [0,1]. In a second part, we study the quality of the PLS1estimator through its quadratic risk and, more precisely, the variance term in its bias/variancedecomposition. In a third part, a statistical study is carried out in order to explain the geneticsignature of cancer cells thanks to the genetic signatures of cellular subtypes which compose theassociated tumor stroma
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Soussan, Michaël. "Developpement et applications cliniques de methodes de quantification en TEP pour le pronostic et le suivi therapeutique des cancers." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112135.
Full textAbstract:
A l’ère de la médecine personnalisée, de la génomique et des thérapies ciblées, les outils quantitatifs en imagerie médicale, et en particulier en imagerie fonctionnelle par Tomographie par Emission de Positons (TEP), apparaissent incontournables. Au-delà de la mesure de l’intensité de la fixation, il est possible de disposer d’index quantitatifs caractérisant l’ensemble du volume tumoral métabolique et d’en évaluer l’hétérogénéité. L’objectif de ce travail a été d’étudier la valeur de nouveaux indices quantitatifs en imagerie TEP, permettant une analyse plus globale de la tumeur. Une première partie du travail est méthodologique et concerne la caractérisation et la compréhension de l’hétérogénéité tumorale à partir de l’image métabolique, étape ayant permis d’identifier les indices de texture les plus pertinents pour les applications cliniques. Deux séries de patients seront ensuite utilisées pour explorer l’apport de ces indices volumétriques et de texture. Pour des cancers pulmonaires, nos résultats suggèrent que la mesure de l’hétérogénéité tumorale reflète des caractéristiques histologiques de la tumeur. Une deuxième série de résultats montrent que les mesures de volumes métaboliques sont des critères plus pertinents que les indices conventionnels pour l’évaluation des chimiothérapies néoadjuvantes au cours des cancers pulmonaires de stade localement avancé. Une corrélation entre les modifications quantitatives sous traitement et les résultats histologiques post-thérapeutiques a permis de valider l’utilisation de ces indices. Dans les cancers mammaires, nos résultats suggèrent que les tumeurs présentant des signes histologiques d’agressivité, notamment les tumeurs de phénotype triple négatif, présentent une texture plus hétérogène que les autres types. Ainsi, nos travaux montrent qu’une approche quantitative plus globale de la tumeur en imagerie TEP permet d’améliorer l’évaluation pronostique pré-thérapeutique et sous traitement des cancersIn the era of personalized medicine, genomics and targeted therapies, the availability of quantitative tools assisting the interpretation of medical images is essential. In Positron Emission Tomography (PET), beyond measurements of uptake intensity, it is possible to derive quantitative index characterizing the metabolic volume or the tumoral heterogeneity. The objective of this work was to investigate the value of new quantitative indices to enhance PET imaging, allowing for a more comprehensive analysis of the whole tumor. The first part of the work deals with methodological issues associated with the measurement of tumor heterogeneity using textural index. In particular, we identified the most robust and informative textural index for clinical applications. Two sets of patients have then been used to explore the contribution of metabolic volume and texture analysis in PET. In lung cancer patients, our results suggest that the measurement of tumor heterogeneity gives some information regarding the histological features of the tumor. A second set of results shows that metabolic volume is more relevant than conventional indices for evaluating the impact of neoadjuvant chemotherapy in locally advanced stages. A correlation between quantitative changes during treatment and post-treatment histology results was used to demonstrate the relevance of these indices. In breast cancer patients, our results suggest that tumors with aggressive immunohistological patterns, particularly triple-negative phenotype, have a more heterogeneous texture than other types. In summary, our results suggest that a more comprehensive quantitative characterization of the metabolic activity distribution in tumor using PET imaging improves the pre-therapeutic and prognostic evaluation of cancer
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Desir, Chesner. "Classification Automatique d'Images, Application à l'Imagerie du Poumon Profond." Phd thesis, Université de Rouen, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00879356.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la classification automatique d'images, appliquée aux images acquises par alvéoscopie, une nouvelle technique d'imagerie du poumon profond. L'objectif est la conception et le développement d'un système d'aide au diagnostic permettant d'aider le praticien à analyser ces images jamais vues auparavant. Nous avons élaboré, au travers de deux contributions, des méthodes performantes, génériques et robustes permettant de classer de façon satisfaisante les images de patients sains et pathologiques. Nous avons proposé un premier système complet de classification basé à la fois sur une caractérisation locale et riche du contenu des images, une approche de classification par méthodes d'ensemble d'arbres aléatoires et un mécanisme de pilotage du rejet de décision, fournissant à l'expert médical un moyen de renforcer la fiabilité du système. Face à la complexité des images alvéoscopiques et la difficulté de caractériser les cas pathologiques, contrairement aux cas sains, nous nous sommes orientés vers la classification one-class qui permet d'apprendre à partir des seules données des cas sains. Nous avons alors proposé une approche one-class tirant partie des mécanismes de combinaison et d'injection d'aléatoire des méthodes d'ensemble d'arbres de décision pour répondre aux difficultés rencontrées dans les approches standards, notamment la malédiction de la dimension. Les résultats obtenus montrent que notre méthode est performante, robuste à la dimension, compétitive et même meilleure comparée aux méthodes de l'état de l'art sur une grande variété de bases publiques. Elle s'est notamment avérée pertinente pour notre problématique médicale.
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MENAULT, PASCAL. "Etude critique d'une methode de dosage des antibiotiques au niveau alveolaire : application a la ticarcilline." Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO1M472.
Full text
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Pellet, Mathieu. "Caractérisation non entière de systèmes biologiques : application au muscle squelettique et au poumon." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00944614.
Full textAbstract:
Le thème des travaux qui fait l'objet de ce mémoire de thèse s'inscrit dans le cadre de la caractérisation de systèmes biologiques par modèles non entiers. Cette thèse comporte deux parties qui reposent sur deux collaborations distinctes. La première s'appuie sur une collaboration avec le laboratoire Mouvement Adaptation Cognition de l'Université Bordeaux 2 et l'institut Magendie de l'Inserm. L'objectif de ce travail consiste à étudier l'influence la longueur du muscle sur sa dynamique dans les cas de variations statiques et dynamiques de cette grandeur. La deuxième collaboration est un projet original, en partenariat avec l'équipe Anesthésiologie-Réanimation II du CHU Haut-Lévêque ayant pour but l'identification de transfert thermique dans le poumon au cours d'opération à cœur ouvert, grâce à des mesures obtenues sur des poumons de mouton.
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Boudin, Laurent. "Modélisation cinétique et hydrodynamique pour la physique, la chimie et la santé, analyse mathématique et numérique." Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00650560.
Full textAbstract:
Mes travaux de recherche portent sur la mécanique des fluides, et plus précisément sur les systèmes de particules, avec plusieurs domaines d'applications : le poumon (aérosol thérapie, pollution, régimes diffusifs), la formation d'opinion (sociophysique), et le couplage entre un fluide et une phase dispersée. La plupart de mes travaux s'appuient sur la théorie cinétique, où apparaissent des équations aux dérivées partielles cinétiques où l'inconnue est une fonction de distribution ayant pour variables non seulement le temps ou l'espace, mais aussi toute autre grandeur physique pertinente décrivant l'état des particules (vitesse, énergie, opinion, etc.).
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Gille, Jean-Pierre. "Technologies des échanges respiratoires (O2 et Co2) : application à la réalisation d'appareils médicaux." Compiègne, 1991. http://www.theses.fr/1991COMPE092.
Full textAbstract:
Si les concepts utiles à l'évolution technologique des poumons artificiels étaient pour la plupart connus au début de leur utilisation, il a fallu 30 ans pour les concrétiser d'un point de vue application industrielle. Il est important, pour l'établissement du cahier des charges, de souligner les contraintes physiologiques inhérentes aux échanges respiratoires. L'importance du rôle joué par les hématies doit être rappelé : elles sont essentielles pour le transport d'oxygène, d'où la nécessité d'assurer un débit de sang minimum dans un tel appareil. Elles sont nécessaires à l'élimination du CO2 par leur équipement enzymatique (anhydrase carbonique). Des échangeurs à interface gaz-sang aux échangeurs dans lesquels une membrane sépare les phases, il a fallu 25 ans de recherche et de développement portant sur la chimie des polymères et la plasturgie, la modélisation, la conception de moyens de production industrielle. Ainsi ont été utilisés des appareils à fils sanguin (disques) réutilisables, des bulleurs à usage unique produits en série, des poumons à membrane pleine disposée en poche, puis à membrane microporeuse, enfin des poumons à faisceaux de capillaires. La mise au point de méthodes d'évaluation a été réalisée. Ces techniques s'utilisent suivant le stade de développement des appareils. Les méthodes ex vivo et in vivo s'adressent à des appareils dont la conception est fixée et pour lesquels ces essais sont nécessaires comme pré-requis avant utilisation en clinique humaine. Les méthodes d'évaluation in vitro sont celles qui s'avèrent les plus utiles dans la phase initiale d'élaboration, comme dans la phase finale de contrôle de qualité lors de la fabrication. L'utilisation de tests à l'eau (ou soluté ad hoc) trouve sa légitimité dans sa facilité de codification et sa relativement bonne corrélation prédictive avec les méthodes ex vivo en sang. Ceci est particulièrement vrai pour l'étude du CO2. Les méthodes facilitant les transferts sont présentées en particulier pour l'élimination du CO2 sous de faibles débits sanguins dérivés. Mais dans ce cas le recours au rein artificiel s'avère la solution la plus efficace.
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Schmit, Jean-Luc. "Modèle expérimental de pneumopathie murine à Chlamydia psittaci : application à l'évaluation des antibiotiques." Paris 11, 1991. http://www.theses.fr/1991PA114840.
Full text
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LAHAROTTE, JEAN-CLAUDE. "Aspect semeiologique irm des lesions hemorragiques pulmonaires subaigues : application aux infarctus pulmonaires." Lyon 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LYO1M038.
Full text
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Flament, Marie-Pierre. "Etude de la nebulisation pour une administration pulmonaire : application a l'alpha 1 antiprotease." Lille 2, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL2P266.
Full text
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Viallon, Magalie. "Imagerie par résonance magnétique nucléaire de l'hélium3 hyperpolarisé : application à l'étude fonctionnelle du poumon et perspectives biomédicales." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10135.
Full textAbstract:
Ce travail de these concerne le developpement methodologique de techniques d'imagerie par resonance magnetique nucleaire de l'helium3 hyperpolarise. Dans le premier chapitre, nous rappelons les bases physiques de l'imagerie par rmn et exposons les specificites de l'imagerie par resonance magnetique des gaz rares relativement a la diffusion, la relaxation et la gestion de la polarisation. Nous menons ensuite une analyse comparative des potentialites de differentes sequences d'imagerie rapide permettant de realiser l'irm de ces gaz rares, etudiant le rapport signal sur bruit de l'image obtenue pour chaque sequence. Nous examinons successivement le cas des techniques codant l'espace de fourier de facon cartesienne puis les techniques d'imagerie radiale et spirale, codant le signal de precession libre. Ces gaz etant utilises sous une forme hyperpolarisee, nous rappelons au chapitre 2, les diverses techniques de polarisation existantes, en mettant en evidence leurs differences tant au niveau des rendements que de l'ingenierie mise en uvre. Le troisieme chapitre porte sur les techniques d'imagerie. Nous en rappelons le principe d'acquisition et les techniques de reconstruction particulieres requises pour la reconstruction des images. Le developpement et la mise en uvre de ces sequences sont presentees pour deux applications de ces methodes en irm du poumon et sur le petit animal. Nous montrons qu'il est desormais possible d'etudier par irm, les deux aspects de la fonction pulmonaire que sont la ventilation et la perfusion pulmonaire, deux examens necessaires au depistage de nombreuses pathologies. Dans un deuxieme temps, nous realisons l'etude dynamique du cycle ventilatoire (et donc de la fonction ventilation). Les variations dynamiques du signal au cours de la respiration peuvent etre correlees a celle de la pression pulmonaire et leur interpretation represente un premier pas vers une quantification de la ventilation. Le quatrieme chapitre, presente le developpement de sequences ultra-rapides codant le signal de precession libre dans l'espace de fourier sous forme de trajectoires spirales. Nous expliquons son principe d'acquisition, et sa mise en uvre experimentale. Le developpement de ces sequences est illustre par des applications a l'imagerie en temps reel des gaz hyperpolarise au cours du cycle ventilatoire. Le dernier chapitre decrit les perspectives biomedicales de l'irm de l'helium3 pour le depistage des pathologies chez l'homme. Dans ce meme chapitre, nous etudions une autre application potentielle du gaz rare helium3 en irm : son encapsulation pour une utilisation comme traceur sanguin en imagerie de perfusion.
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Egloffe, Anne-Claire. "Etude de quelques problèmes inverses pour le système de Stokes. Application aux poumons." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00756334.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous nous intéressons à la résolution de problèmes inverses provenant d'une modélisation multi-échelle de l'écoulement de l'air dans les poumons. Dans un premier temps, nous considérons une version simplifiée du modèle de l'écoulement de l'air dans les poumons : l'écoulement est modélisé par les équations de Stokes incompressibles avec des conditions aux limites de type Robin sur une partie du bord. Nous cherchons à identifier le coefficient de Robin défini sur une partie non accessible du bord à partir de mesures de la vitesse et de la pression disponibles sur une autre partie du bord. Après avoir quantifié des résultats de continuation unique pour le système de Stokes, nous établissons deux inégalités de stabilité logarithmiques, l'une valable en dimension 2 et l'autre valable en toute dimension. Toutes deux sont basées sur des inégalités de Carleman, globale dans le premier cas et locales dans le second. Les inégalités de stabilité sont d'abord montrées sur le problème stationnaire puis la théorie des semi-groupes permet de passer au problème non stationnaire. De plus, sous l'hypothèse a priori que le coefficient de Robin est constant par morceaux, nous prouvons une inégalité de stabilité Lipschitzienne pour le problème stationnaire. Nous concluons cette thèse en revenant au problème initial pour lequel nous imposons des conditions au bord non-standard faisant intervenir le flux. En particulier, nous obtenons des premiers résultats numériques encourageants concernant l'identification de certains paramètres du modèle.
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Egloffe, Anne-Claire. "Etudes de quelques problèmes inverses pour le système de Stokes : Application aux poumons." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066641.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous nous intéressons à la résolution de problèmes inverses provenant d'une modélisation multi-échelle de l'écoulement de l'air dans les poumons. Dans un premier temps, nous considérons une version simplifiée du modèle de l'écoulement de l'air dans les poumons : l'écoulement est modélisé par les équations de Stokes incompressibles avec des conditions aux limites de type Robin sur une partie du bord. Nous cherchons à identifier le coefficient de Robin défini sur une partie non accessible du bord à partir de mesures de la vitesse et de la pression disponibles sur une autre partie du bord. Après avoir quantifié des résultats de continuation unique pour le système de Stokes, nous établissons deux inégalités de stabilité logarithmiques, l'une valable en dimension 2 et l'autre valable en toute dimension. Toutes deux sont basées sur des inégalités de Carleman, globale dans le premier cas et locales dans le second. Les inégalités de stabilité sont d'abord montrées sur le problème stationnaire puis la théorie des semi-groupes permet de passer au problème non stationnaire. De plus, sous l'hypothèse a priori que le coefficient de Robin est constant par morceaux, nous prouvons une inégalité de stabilité Lipschitzienne pour le problème stationnaire. Nous concluons cette thèse en revenant au problème initial pour lequel nous imposons des conditions au bord non-standard faisant intervenir le flux. En particulier, nous obtenons des premiers résultats numériques encourageants concernant l'identification de certains paramètres du modèleIn this work, we are interested in the resolution of some inverse problems arising from a multi-scale modeling of the airflow in the lungs. As a first step, we focus on a simplified model of the airflow in the lungs: we consider the incompressible Stokes equations with Robin boundary conditions on a part of the boundary. We want to identify the Robin coefficient defined on this non accessible part of the boundary from measurements of the velocity and the pressure available on another part of the boundary. We first prove quantification results for the unique continuation property for the Stokes system, then we establish two logarithmic stability inequalities, one valid in dimension 2 and the other one valid in any dimension. Both are based on Carleman estimates, global in the first case and local in the second one. Our stability estimates are first established for the stationary problem and the semigroup theory allows to deduce from the stationary case stability estimates for the non-stationary problem. Moreover, under the a priori assumption that the Robin coefficient is piecewise constant, we provide a Lipschitz stability estimate for the stationary problem. We conclude by coming back to the initial model which involves non-standard boundary conditions with the flux. In particular, we obtain encouraging first numerical results concerning the identification of some parameters of the model
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Goldbach, Pierre. "Utilisation des liposomes par voie pulmonaire : aspect technologique et application à l'activation des macrophages alvéolaires par inhalation d'immunomodulateurs encapsulés dans des liposomes." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA114804.
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Soysouvanh, Frédéric. "Sénescence cellulaire radio-induite : application à l’irradiation pulmonaire en conditions stéréotaxiques." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS465.
Full textAbstract:
La radiothérapie constitue l’une des principales modalités de traitement des cancers, mais elle est associée à des atteintes radio-induites aux tissus sains. Les cellules endothéliales (CE) du système vasculaire sont connues pour participer à l’évolution de ces lésions. La sénescence cellulaire est un puissant mécanisme suppresseur de tumeurs mais sa persistance est délétère pour l’homéostasie tissulaire. La présence de cellules sénescentes dans les lésions radio-induites est déjà démontrée mais leur rôle reste encore à élucider. Nous avons cherché à identifier et à comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la sénescence radio-induite (SRI) ainsi que son rôle dans le développement des lésions après irradiation pulmonaire en conditions stéréotaxiques. In vivo, à l’aide de souris exprimant le gène de la luciférase, placé sous le contrôle de p16, acteur majeur de la sénescence, nous avons détecté des cellules sénescentes au sein de la lésion radio-induite. Nous avons observé par imagerie bioluminescente l’activation de p16 dans le champ d’irradiation et sa persistance jusqu’à 21 mois après irradiation. L’analyse des poumons a révélé une forte hétérogénéité des populations de cellules sénescentes, notamment des pneumocytes, des macrophages et des CE. L’analyse transcriptionnelle de 44 gènes liés à la sénescence, sur 6 types de CE, a montré que les CE de veine ombilicale (HUVEC) sont les plus pertinentes pour étudier la SRI. Le profil moléculaire dynamique des HUVEC a été analysé après 9 doses d’irradiation à différents pas de temps. Une analyse mathématique et bio-informatique approfondie a identifié la voie de l’IL-1 comme acteur clef impactant la sénescenceRadiotherapy is the main modality in cancer treatment but is associated with radiation damages on healthy tissues. Endothelial cells (ECs) play a key role in the evolution of radiation-induced normal tissue injuries. Cellular senescence is a powerful tumor suppressor mechanism but, long-term senescence is deleterious for tissue homeostasis. The presence of senescent cells within the radiation-induced lesions has been shown but their role is not well understood. We aimed to identify and understand the molecular mechanisms involved in radiation-induced senescence (RIS) and its role in radiation-induced lung injuries after stereotactic irradiation. In vivo, using luciferase knock-in mice (p16Ink4-LUC) to detect activation of a senescence player, we explored the presence of senescent cells in radiation-induced pulmonary injury. After high-dose lung irradiation of p16Ink4-LUC mice and using bioluminescence imaging we showed the overexpression of p16 in the irradiation field and its persistence up to 21 months after radiation exposure. Immunostainings revealed a panel of heterogeneous senescent cells including pneumocytes, macrophages and ECs. mRNA expression of 44 genes involved in senescence in 6 human primary irradiated ECs revealed that Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVECs) are the most relevant in term of gene expression. The dynamic molecular profile associated to RIS in HUVECs was analyzed after 9 doses and 7 time points. Using a deep mathematical/bioinformatics analysis, we deciphered the dynamical transcriptional program involved in RIS and we identified IL1-signaling pathway as a key molecular hub which could modulate the senescence phenotype
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Chenau, Jérôme. "Le secretome, un modèle adapté à l'étude des protéines sécrétées par les tumeurs : application à l'analyse du rôle joué par p53 sur la sécrétion de protéines par des celllules du cancer du poumon." Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10090.
Full textAbstract:
Le cancer est un véritable problème de santé publique et représentera en 2010 la première cause de mortalité dans le monde. La lutte contre cette maladie est donc, plus que jamais, un enjeu capital. Les processus tumoraux associés à la carcinogénèse, tels que la métastase, l'invasion ou l'angiogenèse, dépendent étroitement de la composition du milieu extracellulaire, lui-même affecté par la sécrétion de protéines par les cellules tumorales. La mutation ou la variation d'expression de facteurs pro- ou anti-oncogénique joue un rôle important dans le développement et la progression de la tumeur. Durant ce travail de thèse, nous avons voulu apporter des éléments de réponse à la problématique suivante : l'étude par protéomique des protéines sécrétées par la tumeur apporte t'elle des informations contribuant à la compréhension des mécanismes de la tumorogenèse et peut elle permettre de mettre en valeur de nouvelles cibles d'intérêt clinique ? Nous avons ciblé notre étude sur le cancer du poumon, le plus fréquent au niveau mondial tant en terme d'incidence que de mortalité. Ce cancer présente le plus fort taux de mutation du gène p53, un anti-oncogène clé de la cellule. Cette perte de fonction module la sécrétion de nombreuses protéines dont l'investigation est primordiale, bien que paradoxalement, peu étudiée. Notre travail s'est ainsi focalisé sur l'étude de l'influence de p53 sur la modulation de la sécrétion de protéines par les tumeurs du poumon. Nous avons ainsi développé un procédé d'analyse protéomique adapté, basé notamment sur un marquage iTRAQ, une séparation par isoélectrofocalisation de type OFFGEL et une analyse LC-MALDI-MS/MS. Ce procédé a été appliqué à l'étude du rôle joué par l'expression conditionnelle de p53 sur la modulation du secretome d'une lignée cellulaire d'adénocarcinome du cancer du poumon non à petites cellules. Plusieurs protéines d'intérêt ont ainsi été caractérisées et confirmées in vivo chez la souris au niveau tumoral et plasmatique. Ces résultats apportent une meilleure compréhension du rôle primordial joué par l'altération de p53 dans la modulation de l'environnement tumoral et font des secretomes cellulaires un modèle de choix pour l'identification de marqueurs tumorauxCancer is a real public health problem and will represent in 2010 the first cause of mortality. So the knowledge of this disease and its mechanisms remains a great challenge. Malignant processes such as metastasis, invasion, or angiogenesis are tightly dependent on the composition of the extracellular medium, which is itself affected by the release of proteins by the tumor cells. The mutation of pro- and anti-oncogenic factors plays an important role in tumor progression. In this work, we want to ask the following major question: is it interesting to study by proteomics the secreted proteins by tumor to better understand tumorigenesis mechanisms and is it useful for clinical biomarker discovery? We focused on lung cancer which is the cancer with the greater mortality and incidency frequences in the world. This cancer has the greater p53 mutation rates. This protein is a major tumor suppressor known to modulate the release of proteins by the tumor cells; however, while p53-modulated intracellular proteins have been extensively studied, little is known concerning their extracellular counterparts. Here, we developed a proteomics process using iTRAQ labeling, OFFGEL isoelectric focusing and LC-MALDI-MS/MS analysis efficient to the study of this class of proteins. We used it to characterize the p53-dependent secretome of a lung tumor model in vitro. We identified 909 proteins released by these cells, among which 91 are p53-modulated. This differential secretome analysis promises more detailed of how the loss of wt-p53 contributes to tumorigenic processes through the modulation of secreted proteins. We also demonstrated that the modulation of exported proteins can be detected in vivo in total protein extracts and plasma of tumor-bearing mice. This is the first report establishing that the in vitro cell line secretome is reliable and reflects the extracellular release of proteins from tumor cells in vivo and could be used to identify putative tumor markers
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Montaudon, Michel. "Traitement quantitatif des images en tomodensitométrie thoracique : application à l'image fonctionnelle des bronches et du cœur." Bordeaux 2, 2005. http://www.theses.fr/2005BOR21268.
Full textAbstract:
L'imagerie TDM du thorax est un outil essentiel de l'évaluation morphologique des bronches et des cavités cardiaques. Le développement de l'imagerie fonctionnelle est conditionné, d'une part à l'application de techniques de synchronisation de l'acquisition aux signaux physiologiques, d'autre part au développement et à la validation de méthodes de traitement d'images. Nous avons analysé l'apport de la synchronisation à l'ECG lors de l'évaluation qualitative des images pulmonaires. Nous avons également validé une méthode de traitement d'images qui permet la mesure des surfaces de section et de l'épaisseur des parois bronchiques. Ces mesures se sont avérées pertinentes pour l'exploration des bronchopneumopathies obstructives et de la mucoviscidose. Nous avons enfin appliqué une méthode de quantification volumique à des acquisitions tomodensitométriques cardiaques et validé son utilisation pour la mesure des volumes des cavités ventriculairesComputed tomography of the thorax is a fundamental imaging technique for morphological evaluation of bronchi and heart chambers. The development of functional imaging depends, on one hand, on the ability to synchronise CT acquisitions to a physiological signal, on the other hand, on the development and validation of image processing and analysis. We have demonstrated the benefit of ECG-triggered acquisitions for quantitative analysis of pulmonary images. We have also validated a method of image processing and analysis allowing assessment of bronchial wall and bronchial lumen areas. These measurements were efficient in the evaluation of chronic obstructive pulmonary diseases nd cystic fibrosis. Then, we have applied a technique of image processing and analysis to CT images of the heart and validated its use in ventricular volume assessment
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Begueret, Hugues. "Mise au point et application d'un test de détection de cellules exprimant des marqueurs neuroendocrines dans le sang de 36 patients atteints de carcinomes neuroendocrines pulmonaires." Bordeaux 2, 1999. http://www.theses.fr/1999BOR23059.
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Zurek, Magdalena. "IRM des poumons à temps d'écho courts : méthodes et applications à des modèles expérimentaux chez le rongeur." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00808506.
Full textAbstract:
Dans ce travail de recherche doctorale, l'IRM des poumons à temps d'écho courts dite UTE (Ultra-short EchoTime) a été utilisée pour détecter le signal RMN du tissu pulmonaire afin de caractériser et étudier des modèlesexpérimentaux de maladies pulmonaires chez les rongeurs (rats et souris). En particulier, la technique radialeUTE a été appliquée pour détecter des biomarqueurs dans des modèles de broncho-pneumopathie chroniqueobstructive (BPCO) induite expérimentalement chez les rongeurs. La détection du signal RMN en provenancedu parenchyme pulmonaire a fourni de précieux indicateurs de la maladie associés à l'élargissement des alvéolespulmonaires et aux processus inflammatoires. De plus, la simplicité de mise en oeuvre de cette technique(absence de synchronisation cardiaque et pulmonaire) permet de réduire les temps d'acquisition et apparait bienadaptée aux études longitudinales. La mesure répétée du centre de l'espace-k à chaque temps de répétition de laséquence a été utilisée pour développer une méthode de post-synchronisation reposant sur la détection desmouvements cardio-respiratoires, et permettant de produire des images sans artefacts de mouvement.
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Van, Muylem Alain. "Etude de la distribution de la ventilation dans la périphérie du poumon: application à la détection d'altérations de structure et de fonction." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2001. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211536.
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Leveque, Emilie. "Modélisation statistique de l'intensité des expositions prolongées en étiologie du cancer : application au tabac, à l'amiante, au cancer du poumon, et au mésothéliome pleural." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0315/document.
Full textAbstract:
L'association entre le tabac et le cancer du poumon ou entre l'exposition professionnelle à l'amiante et le mésothéliome pleural ont largement été étudiées. Cependant, comme pour de nombreuses autres relations expositions prolongées-cancer, le rôle de l'intensité d'exposition tout au long de la vie a été peu étudié. La prise en compte de la variation de l'intensité au cours de la vie et de son effet dépendant du temps dans les analyses statistiques des données cas-témoins pose en effet quelques défis méthodologiques. Les objectifs de la thèse étaient 1) d'étudier l'effet dépendant du temps de l'intensité d'exposition au cours de la vie sur le risque de cancer et 2) d'identifier les profils de trajectoires d'intensité d'exposition sur la vie entière et comparer les risques de cancer associés. Pour répondre à ces deux objectifs, nous avons utilisé un indice cumulé d'exposition pondéré flexible déjà existant et nous avons développé un nouveau modèle conjoint à classes latentes, pour analyser les données de deux études cas-témoins françaises sur le mésothéliome pleural et le cancer du poumon. Les résultats montrent la contribution importante de l'intensité de la consommation de tabac récente pour le cancer du poumon et des expositions professionnelles anciennes à l'amiante pour les deux cancers. Ils confirment l'importance de considérer l'aspect temporel des expositions pour évaluer l'association avec le risque de cancer et illustrent l'intérêt des approches statistiques considéréesThe association between smoking and lung cancer or between occupational exposure to asbestos and pleural mesothelioma have been extensively investigated. Nevertheless, as for many protracted exposures-cancer relationships, the role of exposure intensity over lifetime has been rarely addressed. Accounting for individual variation of intensity over lifetime and investigating time-dependent effect in the statistical analysis of case-control data indeed raise several methodological issues. The thesis objectives were 1) to study the time-dependent effect of exposure intensity over lifetime on the risk of cancer and 2) to identify lifetime profiles of exposure intensities and to compare their associated risks of cancer. To address these objectives, we used an existing flexible weighted cumulative index of exposure and we developed a new joint latent class mixed model, to analyze the data from two French case-control studies on lung cancer and pleural mesothelioma. The results show the important contribution of recent smoking intensity for lung cancer and distant intensity of exposure to asbestos for both cancers. They confirm the importance of the timing of exposure in the association with the risk of cancer and illustrate the relevance of the proposed statistical approaches
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Pena, Ana-Maria. "Génération de seconde harmonique par le collagène et application à l'étude de fibroses par microscopie multiphoton." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002033.
Full textAbstract:
La microscopie multiphoton est une technique d'imagerie optique dont une des caractéristiques les plus remarquables est de fournir une information micrométrique en profondeur dans les tissus intacts. Un autre intérêt est la possibilité de visualiser la structure d'une cellule ou d'un tissu en utilisant des sources de contraste endogènes qui permettent une imagerie très peu invasive. De plus, divers modes de contrastes tels que la fluorescence excitée à deux photons (2PEF), la génération de seconde harmonique (SHG) ou la génération de troisième harmonique (THG) sont facilement combinables, et les applications de la microscopie multiphoton sont ainsi nombreuses et variées, dans des domaines comme les neurosciences, la cancérologie, l'embryologie,... Cependant, des progrès sont encore nécessaires dans la compréhension des contrastes optiques non-linéaires endogènes observés dans les tissus. Dans ce contexte, la génération de seconde harmonique par le collagène fibrillaire soulevait différentes questions au début de ce travail, notamment sur la spécificité de la SHG en fonction du type de collagène et sur le rôle de sa structure chirale en triple hélice dans la forte amplitude des signaux observés. L'étude du collagène est particulièrement intéressante car il représente 30 % du contenu total du corps humain en protéines. Constituant principal de la matrice extracellulaire d'une grande variété de tissus et d'organes, le collagène est impliqué dans tout remodelage de la matrice extracellulaire et dans de nombreuses pathologies, mais on manque actuellement d'outils performants pour visualiser son architecture tridimensionnelle à l'échelle micrométrique. Dans ce contexte, la microscopie SHG est un outil prometteur pour visualiser la distribution du collagène dans les tissus. Ce travail de thèse a débuté avec des expériences de génération de seconde harmonique en surface résolue en polarisation sur des films minces de molécules de collagène de type I et IV, qui nous ont permis de démontrer que la microscopie SHG est une sonde de l'organisation macromoléculaire du collagène et non pas du type de collagène. Nous avons appliqué ensuite ces résultats à l'étude de la fibrose collagénique pulmonaire et rénale dans des modèles murins, une accumulation pathologique de collagène fibrillaire qui peut conduire à une insuffisance rénale terminale ou à une insuffisance respiratoire souvent létale à terme. Nous avons démontré que la microscopie multiphoton permet de visualiser la morphologie de ces tissus, de mettre en évidence toutes les caractéristiques de ces pathologies et d'évaluer quantitativement le remodelage de la matrice extracellulaire au cours de l'évolution de la fibrose. Finalement, nous avons proposé des scores de fibrose basés sur des densités volumiques de pixels SHG qui nous ont permis d'apprécier le rôle de certains facteurs (cellules/enzymes d'assemblage) responsables de la fibrose. Ce travail devrait ainsi permettre de proposer de nouvelles approches thérapeutiques pour ces pathologies fibrosantes.
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Trabelsi, Noureddine. "Évaluation de la lignée myélomonocytaire U-937 comme modèle d'étude de la réponse du macrophage alvéolaire aux particules minérales : application à l'étude de l'effet des particules minérales sur les récepteurs de surface et la glycosylation des protéines." Paris 12, 1997. http://www.theses.fr/1997PA120090.
Full textAbstract:
L'exposition chronique a certaines poussieres minerales declenche un processus inflammatoire dans le poumon, qui peut conduire a des pneumopathies souvent fatales. Il est couramment admis que l'interaction entre les macrophages alveolaires humains (ma) et les particules inhalees, constitue une etape clef dans l'initiation de la cascade d'evenements qui conduit a ces maladies. De ce fait, ma constitue le modele cellulaire ideal pour l'etude des mecanismes impliques dans certaines pathogenies induites par l'inhalation des contaminants inorganiques. Cependant, pour des raisons d'ethique son utilisation est de plus en plus limitee. Le present travail a donc consiste a definir la validite de la lignee myelomonocytaire u-937 differenciee, a constituer un modele pertinent pour etudier la reponse du ma aux particules minerales. Nous avons d'abord montre que ce modele cellulaire differencie en macrophage par le phorbol-myristate acetate, acquiert la capacite a phagocyter les particules minerales. Par ailleurs, sur la base de deux parametres classiquement utilises en toxicologie des particules, la viabilite cellulaire et la liberation d'enzymes lysosomales, la reponse des u-937 differenciees etait tres semblable a celle des macrophages alveolaires humains. Nous avons ensuite etendu ces etudes a des parametres de la reponse cellulaire aux particules qui n'avaient pas ete etudiees au prealable. Nous avons ainsi pu determiner que l'exposition a certaines particules minerales pouvait affecter le taux d'expression de certains recepteurs de surface et la encore, la reponse des u-937 etait tres semblable a celle des ma humains. Enfin, nous avons pu montrer sur les u-937, que les particules minerales pouvaient modifier la glycosylation des glycoproteines, avec un profil d'alteration specifique a chaque type particulaire. Il est evident que d'autres aspects de l'activation cellulaire par les particules inorganiques, tels que la synthese des differents mediateurs impliques dans la pathogenie de ces contaminants, restent a elucider. Cependant, a la lumiere des donnees obtenues dans cette etude, il est permis de considerer la lignee myelomonocytaire u-937 comme une alternative valable au ma.
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Callot, Virginie. "Encapsulation et vectorisation de l'hélium3 hyperpolarisé : application à l'IRM de la perfusion tissulaire." Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10187.
Full textAbstract:
L'émergence des gaz hyperpolarisés (129Xe, 3He) dans le domaine de l'Imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire a créé de nouvelles opportunités pour l'imagerie médicale, telles que l'imagerie de la ventilation pulmonaire et l'imagerie de la perfusion tissulaire. Ce manuscrit est consacré aux premiers travaux réalisés en imagerie de perfusion avec l'hélium3 hyperpolarisé. L'hélium3, polarisé par pompage optique (méthode directe) à l'institut Laûe-Langevin (Grenoble), est un gaz de faible solubilité dans le sang, il ne peut donc pas être utilisé après inhalation pour des études intavasculaires. Pour autoriser son utilisation dans le système sanguin, nous avons donc élaboré, en collaboration avec la société Bracco-Research (Genève), une méthode de vectorisation : l'hélium se trouve encapsulé dans des microbulles constituées de phospholipides. Le diamètre moyen de ces micobulles est de 3 micros m, c'est à dire inférieur à la taille des capillaires, les microbulles peuvent être donc injectées sans risque d'obstruction. Les paramètres RMN de l'hélium encapsulé ont été mesurés et s'avèrent suffisamment bien adaptés pour permettre le passage à l'imagerie. L'objet de cette thèse est l'utilusation de l'hélium encapsulé pour des applications de perfusion tissulaire. Le premier chapitre rappelle les principes généraux de la RMN et réprésente les gaz hyperpolarisés ainsi que leur emploi en IRM. Le deuxième chapitre est consacré à la détermination des caractéristiques des microbulles et à la mesure des paramètres physiques de l'hélium encapsulé. Le troisième chapitre est dédié au développement de l'imagerie de la perfusion pulmùnaire avec l'hélium encapsulé et le quatrième à l'imagerie des coronaires et à l'imagerie de la perfusion du myocarde. Ces chapitres démontrent, les potentialités de l'hélium encapsulé pour l'étude de la perfusion tissulaire. Le dernier chapitre est enfin consacré à la quantification de la perfusion à partir des données iconographiques obtenues avec l'hélium.
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Patte, Cécile. "Personalized pulmonary mechanics : modeling, estimation and application to pulmonary fibrosis." Thesis, Institut polytechnique de Paris, 2020. http://www.theses.fr/2020IPPAX076.
Full textAbstract:
Les poumons réalisent leur fonction vitale d'échanges gazeux grâce notamment à leur élasticité et leur porosité. La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI), une maladie pulmonaire interstitielle, impacte fortement la mécanique pulmonaire, soulevant des problématiques cliniques. L'objectif de ce travail est d'améliorer la compréhension et le diagnostic de la FPI en s'appuyant sur une modélisation poromécanique du poumon, personnalisée grâce à des données d'imagerie médicale. Dans une première partie, une analyse bibliographique fait l'état de l'art de la physiologie pulmonaire en relation avec les modélisations mécaniques existantes, en insistant sur les caractères multiéchelle, multiphasique et multiphysique de l'organe. Nous proposons ensuite un modèle poromécanique du poumon à l'échelle spatiale de l'organe et à l'échelle temporelle de la respiration, dérivé d'une théorie générale de poromécanique récemment formulée dans l'équipe MΞDISIM. La loi de comportement proposée reproduit notamment le comportement pression-volume du poumon ainsi que la quasi-incompressiblité de la phase solide. Les conditions aux limites prennent en compte l'environnement du poumon (cage thoracique, diaphragme, plèvre) et distinguent les cas de la respiration libre vs ventilée. La configuration déchargée, non observée au cours d'un cycle respiratoire, est estimée, avec une attention particulière apportée pour contraindre la positivité de la porosité. Plusieurs éléments du modèle sont ensuite personnalisés à partir de données cliniques standards, i.e., deux images 3DCT prises en début et en fin d'inspiration. Un problème inverse est notamment formulé pour estimer la compliance pulmonaire en zones saines et fibrosées, la formulation poromécanique permettant de distinguer l’effet de la porosité de celui de la compliance du tissu interstitiel. Appliqué sur trois patients atteints de FPI, le modèle personnalisé permet de retrouver les propriétés pressenties de la FPI, i.e., la rigidification des zones malades. Des surcontraintes sont aussi observées en bordure de la région malade, corroborant ainsi l'hypothèse d'un cercle vicieux mécanique régissant l'évolution de la FPI, où la fibrose entraînerait des contraintes importantes, qui à leur tour favoriseraient la fibrose. Cet outil numérique pourrait servir par la suite au diagnostic objectif et quantitatif de la FPI et, avec des données longitudinales, à l'étude de son remodelage induit par la mécaniqueIdiopathic pulmonary fibrosis (IPF), an interstitial lung disease, strongly impacts lung mechanics, which raises clinical issues. The objective of this work is to improve the understanding and diagnosis of IPF based on poromechanical modeling of the lung, personalized with clinical imaging data. In a first part, a literature review analyzes the state of the art of pulmonary physiology in relation to the existing mechanical models, insisting on the multi-scale, multi-phase and multi-physics characteristics of the organ. We then propose a poromechanical model of the lung at the organ spatial scale and breathing time scale, derived from a general poromechanical theory formulated recently in the MΞDISIM team. The constitutive law proposed reproduces mainly the pressure-volume behaviour of the lung as well as the quasi-incompressiblity of the solid phase. The boundary conditions take into account the lung environment (thoracic cage, diaphragm, pleura) and distinguish between free and ventilated breathing. The unloaded configuration, non observed during a breathing cycle, is estimated, with a special attention given to maintain a positive porosity. Various elements of the model are then personalized with standard clinical data, i.e., two 3DCT images acquired at end-exhalation and end-inhalation. In particular, an inverse problem is formulated to estimate the pulmonary compliance of the healthy and fibrotic regions, since the poromechanical formulation allows to distinguish the effect of the porosity from that of the absolute compliance of the interstitial tissue. Applied to three patients suffering from IPF, the personalized model allows to find the foreseen properties of IPF, i.e., the stiffening of the diseased region. Stress concentrations are also observed at the diseased region interface, supporting the hypothesis of a mechanical vicious circle governing the IPF progress, where fibrosis induces large stresses, which in turn favors fibrosis. This numerical tool could later be used for objective and quantitative diagnosis of IPF and, with longitudinal data, to study the mechanics-induced remodeling
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Tirouvanziam, Rabindra. "Xenogreffes respiratoires humaines dans la souris scid : un nouveau modele d'analyse fonctionnelle du poumon humain normal et pathologique. application a l'etude de la pathogenese de la mucoviscidose." Paris, Institut national d'agronomie de Paris Grignon, 1998. http://www.theses.fr/1998INAP0016.
Full textAbstract:
Cette etude est consacree au developpement d'un nouveau modele, fonde sur la greffe de voies aeriennes foetales humaines dans la souris severe combined immunodeficiency (scid). Nous avons etabli que ces xenogreffes : (i) se differencient completement dans l'hote ; (ii) peuvent faire l'objet d'un transfert de gene in vivo via adenovirus. Nous avons etudie dans ce modele les processus a l'origine de la stase du mucus, de l'infection et de l'inflammation caracteristiques des poumons mucoviscidosiques. Bien que reproduisant les alterations primaires du transport de cl et de na observees chez les patients, les xenogreffes mucoviscidosiques ne different pas des xenogreffes normales en termes d'hydratation et de viscosite du mucus (supposees causer sa stase), ni de son contenu en nacl (suppose alterer son activite microbicide). En revanche, elles montrent un desequilibre inflammatoire, incluant un taux accru d'interleukine-8 dans le mucus et l'accumulation de leucocytes en position sub- et intra-epitheliale. Apres primo-infection par p. Aeruginosa, les xenogreffes mucoviscidosiques presentent une migration leucocytaire acceleree, correlee a une exacerbation de l'infection et des dommages causes a l'epithelium. L'alteration de la balance inflammatoire, aggravee par l'infection, pourrait donc constituer un facteur-cle dans la mucoviscidose. La 2#n#d#e approche choisie a consiste en la co-implantation de voies aeriennes et de ganglion lymphatique associe. Cette technique a permis, pour la 1#e#r#e fois, de maintenir un ganglion humain fonctionnel a long terme (> 6 mois) dans l'hote scid. De surcroit, la muqueuse respiratoire des cogreffes est completement differenciee et abrite de nombreux mastocytes, macrophages, lymphocytes t et b humains fonctionnels, faisant de ce modele un outil unique pour l'etude de l'immunite respiratoire. Nos resultats ouvrent de larges perspectives quant a l'etude fonctionnelle du poumon normal et pathologique, notamment dans la mucoviscidose.
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Hoffmann, Sabine. "Approche hiérarchique bayésienne pour la prise en compte d’erreurs de mesure d’exposition chronique et à faible doses aux rayonnements ionisants dans l’estimation du risque de cancers radio-induits : Application à une cohorte de mineurs d’uranium." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS532/document.
Full textAbstract:
En épidémiologie des rayonnements ionisants, les erreurs de mesure d’exposition et l’incertitude sur le calcul de la dose absorbée à l’organe constituent des sources d’incertitude importantes entrant en jeu dans la modélisation et l’estimation des relations dose-réponse d’intérêt. Celles-ci peuvent être de nature très complexes dans le cadre d’études de cohortes professionnelles et sont ainsi rarement prises en compte dans ce domaine. Pourtant, lorsque les erreurs de mesure d’exposition ne sont pas ou mal prises en compte, elles peuvent mener à des estimateurs de risque biaisés, à une perte de puissance statistique ainsi qu’à une déformation de ces relations dose-réponse. L’objectif de ce travail est de promouvoir l’utilisation de l’approche hiérarchique bayésienne pour la prise en compte explicite et simultanée des erreurs de mesure d’exposition et des incertitudes de dose intervenant dans les estimations de risques sanitaires radio-induits dans les études de cohortes professionnelles. Plus spécifiquement, des modèles hiérarchiques ont été proposés et inférés afin d’affiner l’estimation actuelle du risque de décès par cancer du poumon associé à une exposition chronique et à faibles doses au radon et ses descendants à vie courte à partir de données issues de la cohorte française des mineurs d’uranium. Ces modèles, connus pour leur souplesse et leur pertinence pour la prise en compte de sources d’incertitude multiples et complexes, sont basés sur une combinaison de sous-modèles probabilistes conditionnellement indépendants. Afin de quantifier l’impact de l’existence d’erreurs de mesure d’exposition partagées et non-partagées sur l’estimation du risque et sur la forme de la relation exposition-risque dans les études de cohortes professionnelles, une étude par simulations a été conduite dans laquelle différentes structures complexes mais réalistes d’erreurs de mesure (pouvant par ailleurs varier dans le temps) ont été considérées. Une élicitation de lois a priori reflétant l’incertitude relative au débit respiratoire - un paramètre important intervenant dans le calcul de la dose absorbée au poumon – a été conduite auprès de trois experts des conditions d’exposition dans les mines d’uranium française et des méthodes de combinaison de dires d’experts ont été mises en œuvre et comparées. Enfin, des algorithmes Monte-Carlo par Chaînes de Markov ont été implémentés sous Python pour mener l’inférence bayésiennes des différents modèles hiérarchiques proposés et ainsi, obtenir des estimations corrigées du risque de décès par cancer du poumon radio-induit dans la cohorte française des mineurs d’uraniumIn radiation epidemiology, exposure measurement error and uncertain input parameters in the calculation of absorbed organ doses are among the most important sources of uncertainty in the modelling of the health effects of ionising radiation. As the structures of exposure and dose uncertainty arising in occupational cohort studies may be complex, these uncertainty components are only rarely accounted for in this domain. However, when exposure measurement is not or only poorly accounted for, it may lead to biased risk estimates, a loss in statistical power and a distortion of the exposure-response relationship. The aim of this work was to promote the use of the Bayesian hierarchical approach to account for exposure and dose uncertainty in the estimation of the health effects associated with exposure to ionising radiation in occupational cohorts. More precisely, we proposed several hierarchical models and conducted Bayesian inference for these models in order to obtain corrected risk estimates on the association between exposure to radon and its decay products and lung cancer mortality in the French cohort of uranium miners. The hierarchical appraoch, which is based on the combination of sub-models that are linked via conditional independence assumptions, provides a flexible and coherent framework for the modelling of complex phenomena which may be prone to multiple sources of uncertainty. In order to compare the effects of shared and unshared exposure uncertainty on risk estimation and on the exposure-response relationship we conducted a simulation study in which we supposed complex and potentially time-varying error structures that are likely to arise in an occupational cohort study. We elicited informative prior distributions for average breathing rate, which is an important input parameter in the calculation of absorbed lung dose, based on the knowledge of three experts on the conditions in French uranium mines. In this context, we implemented and compared three approaches for the combination of expert opinion. Finally, Bayesian inference for the different hierarchical models was conducted via a Markov chain Monte Carlo algorithm implemented in Python to obtain corrected risk estimates on the lung cancer mortality in the French cohort of uranium miners associated with exposure to radon and its progeny
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Pierrat, Noëlle. "Application des fantômes numériques voxélisés associés au code Monte Carlo MCNP à la mesure in vivo réaliste des actinides dans les poumons et les plaies contaminées." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA11T076.
Full text
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Molinier, Laurent. "Les analyses économiques dans la prise en charge des cancers : évaluation et modélisation des coûts application au cancer bronchopulmonaire." Toulouse 3, 2007. http://www.theses.fr/2007TOU30054.
Full textAbstract:
En France, environ 28 000 cas de cancers bronchopulmonaires sont diagnostiqués chaque année. Ce travail apporte des informations nouvelles sur l'évaluation et la modélisation des coûts de cette pathologie. Nous avons résumé l'état des connaissances et des réflexions actuellement conduites dans les domaines de l'évaluation économique des programmes de santé et de leur modélisation. Cette thèse avait pour objectif d'évaluer les coûts des stratégies de prise en charge de ces cancers en France. Des chaînes de Markov bâties sur un découpage de lignes stratégiques ont été développées. Ce type de modélisation constitue un outil de simulation peu coûteux à l'emploi et très instructif dans ses enseignements, particulièrement dans le domaine de la compréhension des conséquences de cette maladie. Cette thèse visait également à analyser les caractéristiques méthodologiques des études estimant le coût de cette pathologie. Un effort supplémentaire est à réaliser dans le domaine de la validation méthodologiqueIn France, approximately 28 000 cases of lung cancer are diagnosed each year. This work provides new information on the evaluation and the modelling of costs of this pathology. We summarized the state of the knowledge and the reflections currently led in the fields of the economic evaluation of healthcare programs and their modelling. This aim of this work was to evaluate the costs of managing patients with lung cancer in France. Markov chains built on the different management phases were developed. This type of modelling constitutes an inexpensive tool for simulation and very instructive in its educations, particularly for understanding of the consequences of this disease. This thesis also aimed at analyzing the methodological characteristics of the studies estimating the cost of this pathology. A supplementary effort is to be realized in the field of the methodological validation
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Magniez, Juan Carmelo. "Écoulements de ponts liquides dans des tubes capillaires : application aux maladies d'encombrement pulmonaire." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10063/document.
Full textAbstract:
Les maladies pulmonaires obstructives touchent aujourd'hui plusieurs millions de personnes dans le monde. Ces maladies se manifestent par l'accumulation d'un liquide appelé mucus dans les poumons, pouvant aboutir, lorsqu’elle est trop importante, à la formation de ponts liquides entravant la circulation de l’air. Les voies pulmonaires peuvent néanmoins se rouvrir via la rupture de ces ponts liquides. Ces réouvertures peuvent résulter du cycle respiratoire, d’écoulements plus violents provoqués par le mécanisme de toux ou encore nécessiter des séances de kinésithérapie respiratoire pour les malades atteints de bronchites chroniques ou de mucoviscidose. Dans cette thèse nous nous sommes intéressés à la rupture de ponts liquides engendrée par un cycle de respiration ou via un forçage unidirectionnel d’intensité suffisante. En particulier nous avons caractérisé expérimentalement et théoriquement les pressions critiques nécessaires pour rouvrir des voies obstruées. Nous avons aussi étudié les derniers instants de vie d’un pont liquide et mis en évidence à la fois expérimentalement et numériquement différents régimes de rupture. A forte vitesse, cette rupture est obtenue via l’atomisation du liquide, c’est à dire la formation de gouttelettes qui pourraient correspondre aux éjectas lors de la toux. Enfin nous nous sommes intéressés à un problème plus éloigné des poumons mais néanmoins fondamental en microfluidique : la dynamique de ponts liquides sur des surfaces partiellement mouillantes. Nous avons montré qu’au-dessus d’un certain seuil en vitesse, le déplacement d’un simple doigt de liquide à débit constant aboutit à la formation d’un train de bulles et de ponts liquides calibrésObstructive pulmonary disease now affects several million people worldwide. These diseases are manifested by the accumulation of a liquid called mucus in the lungs which, when too large, can lead to the formation of liquid plugs which impede air circulation Pulmonary pathways can nevertheless reopen via the rupture of these liquid plugs. These reopenings may result from the respiratory cycle, more violent outflows caused by the cough mechanism or require respiratory physiotherapy sessions for patients with chronic bronchitis or cystic fibrosis. In this thesis we were interested in the rupture of liquid plugs generated by a breathing cycle or by a unidirectional forcing of sufficient intensity. In particular, we have experimentally and theoretically characterized the critical pressures necessary to reopen obstructed pathways. We also studied the last moments of life of a liquid plug and demonstrated both experimentally and numerically different regimes of rupture. At high velocity, this rupture is obtained via the atomization of the liquid, ie the formation of droplets that could correspond to the ejections during the cough. Finally, we were interested in a problem more distant from lungs but nevertheless fundamental in microfluidics: the dynamics of liquid plugs on partially wet surfaces. We have shown that above a certain velocity threshold, the displacement of a single liquid finger at constant flow results in the formation of a train of calibrated bubbles and liquid plugs
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Onoma, Dago Pacôme. "Segmentation des lésions tumorales en imagerie TEP au 18F-FDG basée sur la marche aléatoire : Application aux petites lésions et aux lésions hétérogènes." Rouen, 2013. http://www.theses.fr/2013ROUES057.
Full textAbstract:
Pour la planification du traitement par radiothérapie externe, l’imagerie par Tomographie d’Emission de Positons (TEP) au 18F-FDG apporte une information métabolique complémentaire à l’imagerie anatomique par TomoDensitoMétrie (TDM) dans la définition du volume cible tumoral. En effet, elle permet une bonne détection et discrimination des cellules tumorales pour définir le volume cible en radiothérapie, en particulier pour les patients atteints de cancers bronchiques non à petites cellules (CBNPC) et les tumeurs ORL. Dans ce contexte, il est indispensable de disposer d’une méthode de segmentation semi-automatique performante vis-à-vis de certains problèmes rencontrés en imagerie TEP, à savoir l’effet de volume partiel et les hétérogénéités physiologiques souvent présentes dans les lésions. Pour cela, nous avons implémenté une approche basée sur la théorie de la marche aléatoire (MA). Les améliorations algorithmiques que nous avons proposées concernent la définition automatique des germes basée sur l’algorithme Fuzzy-C-Means, prenant en compte les hétérogénéités présentes dans les lésions. Par ailleurs, nous avons proposé de rendre la segmentation indépendante de la valeur fixe du paramètre β de la MA, en intégrant la distance entre voxels adjacents dans la modélisation du "poids" du marcheur, ainsi que l’intégration de la densité de probabilité dans le système d’équations linéaires pour prendre en compte l’effet de volume partiel. En raison des améliorations proposées à partir de l’information locale, l’algorithme de segmentation est appelée 3D-Locally Adaptive Random Walk (3D-LARW). Les performances de la méthode ont été évaluées sur des images TEP d’un fantôme physique, de lésions hétérogènes simulées analytiquement, ainsi que sur des données patients. Ces performances ont été confrontées à celles de la méthode originale de la MA, d’une méthode de seuillage adaptatif (TAD) et de la méthode floue FLAB sur ces mêmes données. Les résultats ont montré que notre méthode conduit globalement à de meilleures performances quel que soit le cas d’étude considéré et le critère d’évaluation choisi. Les résultats concernant le fantôme physique ont mis en évidence l’apport intéressant de notre approche sur les petites lésions dans lesquelles l’effet de volume partiel est très important. Par ailleurs, les différences importantes d’erreurs entre notre approche et les autres méthodes (TAD et FLAB) sur les données simulées et les lésions hétérogènes des données patients ont mis en évidence la robustesse de la marche aléatoire vis-à-vis des hétérogénéités physiologiques souvent présentes dans les lésionsFor external radiotherapy treatment planning, Positron Emission Tomography (PET) using 18F-FDG functional imaging provides metabolic information complementary to anatomic imaging (CT) in the tumor target volume delineation. Indeed, it provides good detection and discrimination of tumor cells to define the tumor target volume in radiotherapy, especially for patients with lung cancer and head and neck tumors. In this context, it is essential to provide an accurate automatic segmentation method dealing with some specific problems in PET imaging, such as the partial volume effect and the physiological heterogeneity often found in the lesions. To this aim, we have implemented a method based on the Random Walk (RW) theory. Algorithmic improvements of the original method have been proposed corresponding to the semi-automatic definition of seeds based on the Fuzzy-C-Means algorithm taking into account the heterogeneity present in the lesion. In addition, we have proposed to make the parameter β adaptive by integrating the distance between adjacent voxels in the "weight" modeling of the walker and the integration of the probability density in the system of linear equations used in the RW to take partial volume effect into account. Due to the fact that the improvements have been done using local information, the segmentation algorithm is called 3D-Locally Adaptive Random Walk (3D-LARW). The performances of the method have been evaluated on PET images of a physical phantom, analytically simulated heterogeneous lesions, as well as on patient data. These performances have been compared with those of the original method (RW), an adaptive thresholding method (TAD) and a fuzzy method (FLAB). The results have shown that our method gives better overall performances whatever the studied data and the evaluation criteria. On the physical phantom, the results have shown the promising contribution of our approach for small lesions in which partial volume effect occurs. In addition, significant difference between our approach and other methods (TAD and FLAB) have demonstrated the robustness of the random walk against the physiological heterogeneities often found in the lesions on simulated data and heterogeneous lesions of patient data
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Lermé, Nicolas. "Réduction de graphes et application à la segmentation de tumeurs pulmonaires." Phd thesis, Université Paris-Nord - Paris XIII, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00682811.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous présentons d'abord une nouvelle stratégie à base de bandes pour réduire les graphes impliqués dans la segmentation binaire par graph cuts. Ceci est effectué en testant localement si un noeud est réellement utile au calcul du flot maximum dans ces graphes. À l'instar des méthodes antérieures à base de bandes, les noeuds restants sont typiquement localisés dans des bandes étroites autour des contours de l'objet à segmenter. Dans un premier temps, nous proposons un test heuristique pour décider si un noeud peut être ajouté au graphe réduit qui peut être calculée en temps constant (excepté pour les bords de l'image). Lorsque le degré de régularisation est élevé, des paramètres supplémentaires sont intégrés à ce test pour à la fois réduire davantage les graphes et supprimer les zones dues au bruit dans les segmentations. Lorsque le degré de régularisation est moindre, le temps requis par cet algorithme est même compensé par le temps de calcul du flot maximum sur le graphe réduit. Dans cette situation, nous montrons expérimentalement que cet algorithme réduit significativement la consommation mémoire des graph cuts standard tout en conservant une erreur quasi nulle sur les segmentations. Dans un second temps, nous décrivons un autre test avec un coût computationnel légèrement supérieur. Nous démontrons que chaque noeud vérifiant ce test peut être retiré sans altérer la valeur du flot maximum. Des expériences numériques permettent d'exhiber des performances équivalentes au test heuristique. Dans une seconde partie, nous présentons une application de cette technique de réduction à la segmentation semi-interactive de tumeurs pulmonaires dans des images CT 3D. L'originalité de ce travail consiste à intégrer un a priori sur la localisation des graines objet et contrôler leur propagation grâce à un algorithme de Fast Marching basé sur le gradient de l'image. Les résultats quantitatifs et qualitatifs comparés aux vérités terrains fournies montrent une délimitation précise des tumeurs avec un coefficient de Dice supérieur à 80\% en moyenne.
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Brenckmann, Vivien. "Monitorage de l'inflammation pulmonaire par le monoxyde de carbone endogène exhalé dans un modèle de poumons humains : Application lors d'optimisation de greffons en perfusion pulmonaire Ex-Vivo avant transplantation pulmonaire. Étude BreathDiag-COe." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALS006.
Full textAbstract:
Pour pallier au manque de greffons pulmonaires, des techniques de perfusion pulmonaire ex-vivo (PPEV) ont été développées. Les critères d’évaluation sont basés sur les paramètres physiologiques comme la qualité des échanges gazeux, les résistances vasculaires pulmonaires, la formation d'œdème, et l’aspect général des poumons.La production endogène de monoxyde de carbone (CO) est influencée par les phénomènes inflammatoires et est plus particulièrement en lien avec les mécanismes d'ischémie-reperfusion.La mesure du CO exhalé (COe) est possible grâce à un spectromètre laser (ProCeas®). Cet appareil est précis (concentrations inférieures au Ppmv) et rapide permettant un monitorage cycle à cycle, en temps réel.Le but de l'étude était d’évaluer le taux de COe des greffons pulmonaires humains en cours de procédure de PPEV et de le comparer à l’acceptation des greffons, aux autres paramètres testés et au devenir à court terme des receveurs.Matériel et méthodeDes greffons pulmonaires ont été optimisés et évalués en PPEV normothermique. Les poumons étaient progressivement réchauffés, perfusés et ventilés. S'en suivait une phase d'évaluation (incluant des manœuvres de recrutement) durant deux à quatre heures.Le ProCeas® était connecté en dérivation sur le circuit ventilatoire. La production de CO était moyennée sur cinq minutes à la fin de chaque phase de recrutement.En fin de procédure de PPEV, la décision de transplanter les poumons était prise selon les critères habituels de l'équipe chirurgicale sans avoir connaissance des valeurs de COe .Résultats et Discussion21 procédures de PPEV ont eu lieux à l’hôpital Foch de Suresnes de Décembre 2018 à Juillet 2019, dont 13 greffons à « critères élargis » (CE) et 8 issus de donneurs après arrêt cardiaque (de la catégorie III de Maastricht) (DDAC-M3).La présence de sang dans les voies aériennes faussait les résultats de COe, ainsi trois procédures ont été exclues.Il n’y avait pas de différence de COe en fonction de l’origine CE ou DDAC-M3 des poumons.Sur les 18 greffons, deux ont été définitivement récusés à la greffe. Il y avait une tendance à un COe plus élevé pour les poumons récusés (p=0,068). Cette tendance était présente dès le début des procédures.Concernant les paramètres physiologiques testés lors des procédures de PPEV, le COe était corrélé à la consommation de glucose (r=0,64 ; p=0,04) et à la production de lactates (r=0,53 ; p= 0,025). Il y avait une relation non significative avec les résistances vasculaires (p = 0,062). Il n’y avait pas de lien entre COe et formation d’œdème ni avec le rapport PaO2/FiO2 per PPEV.Concernant les données post-opératoires, en séparant les greffons en 2 groupes (COe bas Vs COe élevé, limite fixée à 0,235 Ppmv), il y avait une tendance à de meilleures capacités d’hématose (PaO2/FiO2) à 24h (p=0,052) pour ceux ayant un taux de COe bas. Tous les poumons avec taux de COe élevé ont présenté un score DPG à 3 dans les 72h (p=0,088). Il y avait également une tendance à es durées plus longues de réanimation (6 jours (+-3,25) Vs 15 jours (+-3,83), p=0,06) et de durée totale en unité de soins continus (réanimation + soins intensifs) (14,5 jours (+-2,34) vs 19 jours (+-3,4) (p=0,07)) pour les greffons avec un taux de COe élevé.ConclusionLe taux de COe per PPEV pourrait être une aide supplémentaire et précoce dans l’évaluation des poumons. Il semble pouvoir également apporter une aide pronostique pour anticiper les soins de réanimation post opératoiresTo compensate the lack of pulmonary grafts, ex-vivo lung perfusion techniques (EVLP) have been developed. The evaluation criteria are based on physiological parameters such as the quality of gas exchange, pulmonary vascular resistance, edema formation, and the general appearance of the lungs. The endogenous production of carbon monoxide (CO) is influenced by inflammatory phenomena and is more particularly linked to the mechanisms of ischemia-reperfusion.The measurement of exhaled CO (eCO) is possible thanks to a laser spectrometer (ProCeas®). This device is precise (concentrations lower than Ppmv) and fast allowing cycle-to-cycle monitoring, in real time.The aim of the study was to assess the eCO level of human lung grafts during the EVLP procedure and to compare it with the acceptance of the grafts, the other parameters tested and the short-term outcome of the recipients.Material and methodLung grafts have been optimized and evaluated in normothermic EVLP. The lungs were gradually warmed, perfused and ventilated. This was followed by an evaluation phase (including recruitment maneuvers) lasting two to four hours.The ProCeas® was connected in bypass to the ventilation circuit. CO production was averaged over five minutes at the end of each recruitment procedure.At the end of the EVLP procedure, the decision to transplant the lungs was taken according to the usual criteria of the surgical team without knowing the value of eCO.Results and discussion21 procedures took place at Foch Hospital in Suresnes from December 2018 to July 2019, including 13 grafts with extended criteria (EC) and 8 from donors after cardiac arrest (Category III of Maastricht) (DDCA-M3).The presence of blood in the airways distorted the eCO results, so three procedures were excluded.There was no difference in eCO based on the EC or DDCA-M3 origin of the lungs.Of the 18 grafts, two were definitively rejected at the graft. There was a tendency for higher eCO for the recused lungs (p=0.068). This trend was present from the start of the procedures.Regarding the physiological parameters tested during EVLP procedures, eCO was correlated with glucose consumption (r=0.64; p=0.04) and lactate production (r=0.53; p=0.025). There was a non-significant relationship with vascular resistance (p = 0.062). There was no link between eCO and edema formation or the PaO2/FiO2 relationship per PPEV.Concerning the post-operative data, by separating the grafts into 2 groups (low eCO Vs high eCO, limit fixed at 0,235 Ppmv), there was a tendency to better capacities of hemostasis (PaO2/FiO2) at 24h (p=0.052) for those with a low eCO level. All lungs with high eCO levels presented a PGD score of 3 within 72 hours (p=0.088). There was also a tendency for longer durations of resuscitation (6 days (+-3.25) vs 15 days (+-3.83), p = 0.06) and total duration in the continuing care unit (resuscitation + intensive care) (14.5 days (+-2.34) vs 19 days (+-3.4) (p = 0.07)) for grafts with a high COe level.ConclusionThe eCO level per EVLP could be an additional and early aid in the evaluation of the lungs.It also seems to be able to provide prognostic help to anticipate post-operative resuscitation care
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Barkley, John R. "The development and application of a Jungian aesthetic, art as ontophany in the transition to a quaternitarian paradigm : a Jungian interpretation of the work of Roland Poulin." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/MQ60977.pdf.
Full text
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Morales, Pinzon Alfredo. "Lung segmentation and airway tree matching : application to aeration quantification in CT images of subjects with ARDS." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1019/document.
Full textAbstract:
Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) présente un taux de mortalité élevé, près de 40%, dans des unités de soins intensifs. Il est défini comme un ensemble de manifestations cliniques, radiologiques et physiologiques qui traduisent une intense inflammation pulmonaire et une hyperperméabilité pulmonaire, correspondant aux différentes agressions aiguës du poumon. Le prise en charge des patients atteints du SDRA nécessite une ventilation assistée qui, en cas de mauvaise adaptation des paramètres de ventilation, notamment, pression et volume, peut aggraver l'état du patient. Le réglage de ces paramètres est basé sur l'analyse de l'aération pulmonaire en réponse à la ventilation assistée. Cette analyse peut être faite sur des images tomodensitométriques (CT en anglais) après y avoir segmenté le parenchyme pulmonaire. Néanmoins, cette segmentation est entravée par l'augmentation de la densité du parenchyme, qui réduit le contraste entre le poumon et les structures voisines. Cette thèse cherche à fournir des outils de traitement d'images qui permettent aux experts l'analyse de l'aération pulmonaire dans des images CT acquises dans le cadre d'un projet sur le SDRA utilisant un modèle animalAcute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is a life threatening disease presenting a high mortality of about 40% in intensive care units. It is the consequence of different pulmonary aggressions generating hypoxemia and pulmonary edema, which are radiologically expressed as infiltrations observable as opaque regions in the lung. The treatment of ARDS requires mechanical ventilation, which may deteriorate the state of the patient if the ventilation parameters, namely volume and pressure, are not correctly adjusted. To adjust the parameter settings to each individual case, lung aeration - in response to ventilation - needs to be assessed. This assessment can be done using computed tomography (CT) images. However, it requires the segmentation of the lung-parenchymal tissue, which is a challenging task in ARDS images due the opacities that hinder the image contrast. In this thesis we aim to provide the required tools for the experts to analyze the aeration in the images acquired within an ARDS project using an animal model
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Tacelli, Nunzia. "Perfusion tumorale en TDM thoracique dynamique : application à l’évaluation de la néoangiogénèse des cancers broncho-pulmonaires non à petites cellules." Thesis, Lille 2, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL2S017.
Full textAbstract:
Les avancées récentes dans la connaissance de la biologie moléculaire du cancer ont permis le développement des thérapeutiques ciblées, parmi lesquelles les traitements antiangiogéniques (AA), qui enrichissent les stratégies de prise en charge du cancer broncho-pulmonaire non à petites cellules (CBNPC). Induisant plus souvent un effet cytostatique que cytotoxique, les AA mettent en défaut les critères morphologiques d’évaluation de la réponse tumorale tels que les critères RECIST (Response Evaluation Criteria In Solid Tumors).Ce travail s’est attaché à explorer la perfusion tumorale en tomodensitométrie (TDM) dynamique. La première étude a validé le substratum anatomopathologique des informations quantitatives sur le volume sanguin (VS) et la perméabilité capillaire (PC) intratumoraux sur 15 CBNPC traités chirurgicalement. La maîtrise des techniques d’acquisition et de post-traitement a permis de les appliquer à l’évaluation de la néoangiogénèse tumorale de CBNPC sous chimiothérapie. Il a été possible de démontrer une réduction significative du VS et de la PC sous chimiothérapie standard associée à un agent AA (bevacizumab) (Groupe 1; n=17), non observés sous chimiothérapie standard seule (Groupe 2; n=23). Dès la première cure d’AA, la réduction du VS était significativement plus marquée chez les patients répondeurs que chez les non-répondeurs (p=0.0128), la réponse n’étant établie qu’après 3 cures de chimiothérapie. Objectivant des modifications précoces de la vascularisation avant toute modification de la taille tumorale, la TDM de perfusion permet de prédire la réponse du CBNPC au traitement AARecent advances in molecular biology have dramatically accelerated our understanding of tumoral lesions and triggered development of novel targeted therapies. Among them, antiangiogenic drugs represent a promising strategy for non-small cell lung carcinomas (NSCLC). These agents are more cytostatic rather than cytotoxic, explaining the limitations of tumor response assessment based on morphological criteria, such as the RECIST criteria (Response Evaluation Criteria In Solid Tumors). The purpose of this thesis was to investigate tumoral perfusion using dynamic contrast-enhanced (DCE) CT, a novel technology enabling whole-tumor analysis with 64 slices per rotation. Our first study validated the pathological substratum of quantitative CT information on tumoral blood volume (BV) and capillary permeability (CP) in 15 NSCLC treated by surgery. Confident interpretation of CT data sets then allowed us to investigate changes in tumoral neovascularisation of NSCLC under chemotherapy. DEC-CT showed significant reduction in BV and CP of tumors treated by standard chemotherapy combined with antiangiogenic drugs (bevacizumab) (Group 1; n=17), not observed in tumors treated by standard chemotherapy alone (Group 2; n=23). In Group 1, the reduction in BV after one cycle of chemotherapy was significantly higher in responders than in non-responders (p=0.0128), response to treatment being only defined after 3 cycles of chemotherapy. DCE-CT can depict early changes in lung cancer vascularity, before tumour shrinkage, that may help predict response to antiangiogenic drugs
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Henriques, de Figueiredo Bénédicte. "Evaluation de l’integration des donnees issues de la tomographie par emission de positons en radiotherapie : application à deux modèles cliniques : les cancers ORL et les cancers pulmonaires." Thesis, Bordeaux 2, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR22125/document.
Full textAbstract:
Objectif : Etudier l’impact volumétrique et dosimétrique de l’intégration des données de tomographie par émission de positons (TEP) en radiothérapie (RT) à travers deux modèles cliniques : les cancers oto-rhino-laryngologiques (ORL) et les cancers pulmonaires. Matériel et méthodes : Pour les cancers ORL, après un travail préalable sur fantôme pour mise au point d’une méthode de segmentation automatique par seuillage adaptatif, deux séries de neuf et 15 patients présentant un cancer ORL traité par RT, ont bénéficié d’une TEP respectivement au 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) et au 18F-Fluoromisonidazole (18F-FMISO), traceur de l’hypoxie. Les modifications volumétriques et dosimétriques induites par ces examens ont été analysées. Pour le 18F-FMISO, différents temps d’acquisition et différentes méthodes de segmentation ont également été étudiés. Pour les cancers pulmonaires, l’impact sur la RT d’une TEP-4D au 18F-FDG avec correction des effets de volume partiel (EVP) et application de différentes méthodes de segmentation, a été évalué à travers l’analyse des sept premiers patients inclus dans le protocole PULMOTEP, promu par le CHU de Bordeaux. Résultats : Pour les cancers ORL, la TEP au 18F-FDG a conduit à une réduction des volumes de RT de 40% tout en individualisant des zones de « mismatch » entre TEP et scanner. Pour la TEP au 18F-FMISO, un meilleur contraste des images était retrouvé à 4h. Cependant, les volumes segmentés à 3 et 4h n’étaient pas significativement différents, permettant d’envisager en pratique courante des acquisitions moins tardives à 3h. L’utilisation d’une TEP au 18F-FMISO permettait d’envisager la réalisation d’une « escalade de dose » sur les zones hypoxiques avec une augmentation du taux de probabilité de contrôle tumoral de 18,1% sans augmentation excessive de la toxicité. Pour les cancers pulmonaires, il n’était pas retrouvé d’impact de la correction du mouvement respiratoire, un seul patient sur les sept étudiés présentant une tumeur mobile. Un impact constant de la correction des EVP était par contre retrouvé avec une augmentation de l’activité tumorale maximale de 27% et une diminution des volumes segmentés de 15%.Conclusion : Pour les cancers ORL, la validation de ces résultats nécessite la réalisation d’études cliniques. Pour les cancers pulmonaires, l’utilisation d’une TEP-4D avec correction du mouvement respiratoire doit être envisagée au cas par cas. L’implémentation en clinique de logiciels de correction des EVP semble, par contre, à encouragerObjective: To study the impact of Positron Emission Tomography (PET) data on radiotherapy (RT) planning through two clinical models: the head-and-neck cancers (HNC) and the pulmonary cancers. Methods and Materials: For HNC, after a previous phantom study in order to determinate an automatic segmentation method with adaptive thresholding, two series of nine and 15 patients selected for RT, underwent PET with 18F-Fluorodeoxyglucose (FDG) and 18F-Fluoromisonidazole (FMISO). The impact on RT target volumes (TV) and dosimetries was evaluated. For FMISO-PET, several time acquisitions and several segmentation methods were assessed. For pulmonary cancers, the use of a four-dimensional (4D) FDG-PET with partial volume effect (PVE) correction and several segmentation methods was evaluated through the first seven patients enrolled in the PULMOTEP protocol performed by the CHU of Bordeaux. Results: For HNC, FDG-PET led to a RT TV reduction of 40%, with mismatches between PET and CT data. For FMISO-PET images, a better contrast was obtained 4h after FMISO injection. However, segmented volumes obtained at 3 and 4h were not statistically different allowing PET- acquisitions at 3h in routine clinical practice. The use of FMISO-PET allows considering « dose escalation » on hypoxic TV with an increase of tumour control probability by 18,1% without excessive increase of toxicities. For pulmonary cancers, there was no impact of the respiratory motion correction but only one patient on seven presented a mobile tumour. PVE correction had impact on RT TV with an increase of the maximal tumoural activity by 27% and a volume reduction of 15%. Conclusion: For HNC, the validation of these results needs clinical and prospective studies. For pulmonary cancers, the use of 4D-PET must be decided case by case. On the other side, the implementation of automatic software for PVE correction seems interesting
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Serrier, Hassan. "Théories et méthodes d'évaluation du coût social de facteurs de risque professionnels en France : application au cas des cancers d'origine professionnelle." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00704550.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette thèse est d'évaluer le coût social des cancers des voies respiratoires d'origine professionnelle en France. Une synthèse des données épidémiologiques disponibles dans la littérature est réalisée. La méthode des risques attribuables est mobilisée pour estimer les nombres de cas (incidents, prévalents et de décès) de cancers du poumon, des naso-sinus et des mésothéliomes de la plèvre imputables à l'amiante, aux fumées d'échappement des moteurs diesel, aux peintres, à la silice cristalline, aux poussières de bois et aux poussières de cuir. Nous évaluons ensuite le coût que représentent ces cas de cancer pour la société selon la méthode du coût de la maladie. Pour prendre en compte de manière exhaustive les coûts indirects nous développons un arbre de décision permettant d'estimer la probabilité d'être concerné par chaque catégorie de coût. Nous mettons en place des modèles d'évaluations spécifiques des cancers pour chaque catégorie de coût qui nous permettent d'estimer, selon les approches par l'incidence et par la prévalence, les coûts directs (hospitaliers et soins de ville), indirects de morbidité (absentéisme et présentéisme) et de mortalité dans les sphères marchande et non marchande. Pour l'année 2010, le coût social des cancers du poumon, des naso-sinus et des mésothéliomes de la plèvre imputables à l'amiante, aux fumées d'échappement des moteurs diesel, aux peintres, à la silice cristalline, aux poussières de bois et aux poussières de cuir est estimé en France entre 986 et 1 248 millions d'euros selon l'approche par la prévalence et entre 1 223 et 1 586 millions d'euros selon l'approche par l'incidence dont 760 à 806 millions d'euros uniquement pour l'amiante.
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Pavelescu, Adriana. "Echocardiography for the noninvasive study of the pulmonary circulation: applications to the study of right ventricular effects of targeted therapies of pulmonary hypertension, limiting factors to exercise capacity, and detection of early pulmonary vascular disease in healthy subjects." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2012. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209616.
Full textAbstract:
Ce travail a été consacré à l’étude non invasive de la circulation pulmonaire normale par mise en œuvre de l’échocardiographie Doppler. En intégrant les mesures obtenues dans une approche physiopathologique, et en exploitant les nouvelles possibilités d’échocardiographes portables, techniquement performants, nous avons analysé les effets d’un inhibiteur de la phosphodiestérase-5 et d’une prostacycline, pour tenter d’en identifier d’éventuels effets introtropes intrinsèques, nous avons exploré le concept de réserve vasculaire pulmonaire comme facteur limitant de l’aptitude aérobie et indice potentiel d’une atteinte vasculaire pulmonaire précoce, et obtenu des résultats préliminaires permettant d’identifier une hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) latente. Nos principaux résultats peuvent être résumés comme suit :
1. Chez le sujet sain, en normoxie ou dans un modèle expérimental d’HTAP induite par l’inhalation d’un mélange gazeux hypoxique, le sildenafil per os ou l’epoprostenol par voie intraveineuse, à des doses utilisées en clinique pour le traitement de l’HTAP, améliorent les indices de la fonction ventriculaire droite en proportion de leurs effets vasodilatatoires pulmonaires, sans effets inotropes intrinsèques détectables.
2. La consommation d’oxygène maximale du sujet sain augmente en raison directe de son volume capillaire pulmonaire (calculé à partir de sa capacité de diffusion pour l’oxyde nitrique et le monoxyde de carbone) et en raison inverse de sa résistance vasculaire pulmonaire, non seulement en altitude, mais aussi au niveau de la mer. Ce résultat suggère qu’une plus grande réserve vasculaire pulmonaire est propice aux efforts aérobiques intenses, probablement par moindre postcharge ventriculaire droite.
3. Des mesures réalisées chez un petit nombre de sujets suggèrent que la distensibilité vasculaire pulmonaire, calculée à partir d’une relation débit-pression vasculaire pulmonaire, est typiquement réduite chez des porteurs asymptomatiques de la mutation BMPR2, qui est actuellement le facteur de risque le plus élevé connu de l’HTAP. La mutation BMPR2 pourrait aussi être associée à une réactivité vasculaire pulmonaire accrue à l’hypoxie.
Nos résultats suggèrent indirectement que l’échocardiographie Doppler, de repos ou de stress, pourrait être davantage développée dans la mise au point de patients à risque d’HTAP./
Novel advances in echocardiography offer the opportunity to reliably characterize pulmonary circulation in terms of pressure-flow relationship, and to better understand the coupling of right ventricular (RV) function with normal and abnormal pulmonary hemodynamics. Moreover, when combined with the measurement of pulmonary capillary blood volume, this renewed methodological approach may help to understand the concept of pulmonary vascular reserve as a limiting factor of exercise capacity and potential sensitive marker of early vascular disease.
In the present work we used a model of hypoxic pulmonary vasoconstriction to analyse the effects of two targeted therapies of pulmonary arterial hypertension (PAH) on the RV function. We showed that the beneficial effects of these drugs are mainly driven by a decrease in RV afterload and not an enhanced myocardial inotropic state. Whether this is transposable to abnormal RV-arterial coupling in PAH patients remains to be investigated.
Echocardiography may be useful to explore the pulmonary vascular reserve as an important limiting factor of exercise capacity. We showed that a higher pulmonary vascular reserve, defined by a decreased PVR and increased lung diffusing capacity, allows for an improved aerobic exercise capacity (as assessed by a higher peak oxygen consumption), at a lower ventilatory cost, at sea level and at high altitude.
Stress echocardiography may detect an abnormal pulmonary vasoreactivity. We showed that asymptomatic relatives of patients suffering from idiopathic pulmonary arterial hypertension, and who carry a bone morphogenetic protein receptor type 2 mutation (BMPR2) present with a decreased pulmonary vascular distensibility and an enhanced pulmonary vasoreactivity to hypoxia, which are identifiable by echocardiography examination. However, the predictive value of these findings is not known.
Thus echocardiography may represent, in experienced and dedicated hands, a noninvasive, safe, widely available, applicable at the bed-side as well as in extreme environment (e.g. high altitudes), less expensive alternative for the evaluation of the pulmonary circulation, either by the interrogation of pressure-flow relationship (stress echocardiography), by the investigation of the right ventricle global and regional function in relation to its afterload (standard and Tissue Doppler Imaging), or by a combined approach with the measurement of lung diffusing capacity (DLNO / DLCO) to assess the pulmonary vascular reserve.
The present data are encouraging for further development and implementation of echocardiography for the detection, but also the diagnosis and follow-up of patients with pulmonary hypertension.
Doctorat en Sciences médicales
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Bannier, Élise. "Développements méthodologiques pour l'Imagerie par Résonance Magnétique de l’hélium 3 hyperpolarisé et applications." Thesis, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10003.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la mise en place, sur un imageur clinique, de nouveaux protocoles adaptés à l'IRM de l'hélium3 hyperpolarisé et sur leur validation au cours d'études précliniques et cliniques. L’IRM de l’hélium3 hyperpolarisé étant non invasive et non ionisante, elle est bien adaptée à l'utilisation chez l'enfant, dès le plus jeune âge, et aux suivis longitudinaux. Pourtant, les protocoles d’imagerie sont le plus souvent réalisés pendant l’apnée, rendant la technique difficilement applicable chez de jeunes enfants. La première contribution de cette thèse porte sur un protocole de respiration spontanée, sa modélisation et sa validation préclinique, préalables à une application chez des patients non coopératifs. La deuxième étude traite de l'application conjointe de l'IRM proton et hélium3 hyperpolarisé à un modèle de pathologie aiguë chez le lapin, maladie jusqu’à présent non étudiée en IRM de l’hélium3 hyperpolarisé. Enfin, la troisième étude s’intéresse à l’évaluation de la sensibilité de la technique et de l'influence d'une séance de drainage bronchique, chez des enfants atteints de mucoviscidose dont la fonction pulmonaire est asymptomatiqueThis work deals with the design, on a clinical scanner, of new protocols for helium3 MRI and with their application to preclinical and clinical studies. Allowing for a virtually unlimited number of acquisitions, helium3 MRI is well adapted for longitudinal or pediatric studies. Acquisitions, however, are mostly performed under breath-hold, precluding the application to non cooperative patients. The first part of this thesis addresses the use of a free-breathing protocol, validated in vivo on rabbit and optimized using a model of gas exchange. A second study tackles the joint use of helium3 and proton MRI to study acute diseases, using a rabbit model of Acute Respiratory Distress Syndrome. Finally, the third study demonstrates the sensitivity of helium3 MRI and evaluates the influence of chest physical therapy on cystic fibrosis children with normal respiratory function