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Informatique
/ 16-12-2020
Wery Méline
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Le lupus systémique erythémateux est un exemple de maladie complexe, hétérogène et multi-factorielle. L'identification de signature pouvant expliquer la cause d'une maladie est un enjeu important pour la stratification des patients. De plus, les analyses statistiques classiques s'appliquent difficilement quand les populations d'intérêt sont hétérogènes et ne permettent pas de mettre en évidence la cause. Cette thèse présente donc deux méthodes permettant de répondre à cette problématique. Tout d'abord, un modèle transomique est décrit pour structurer l'ensemble des données omiques en utilisant le Web sémantique (RDF). Son alimentation repose sur une analyse à l'échelle du patient. L'interrogation de ce modèle sous forme d'une requête SPARQL a permis l'identification d'expression Individually-Consistent Trait Loci (eICTLs). Il s'agit d'une association par raisonnement d'un couple SNP-gène pour lequel la présence d'un SNP influence la variation d'expression du gène. Ces éléments ont permis de réduire la dimensionalité des données omiques et présentent un apport plus informatif que les données de génomique. Cette première méthode se base uniquement sur l'utilisation des données omiques. Ensuite, la deuxième méthode repose sur la dépendance entre les régulations existante dans les réseaux biologiques. En combinant la dynamique des systèmes biologiques et l'analyse par concept formel, les états stables générés sont automatiquement classés. Cette classification a permis d'enrichir des signatures biologiques, caractéristique de phénotype. De plus, de nouveaux phénotypes hybrides ont été identifiés.
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Médecine d'urgence
/ 16-12-2020
Berrada-Lancrey-Javal Théophile
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Contexte: La prise en charge des traumatisés sévères doit s’intégrer dans une filière organisée. Optimiser le triage permet d’allouer les ressources humaines et financières au patient le nécessitant réellement, pour diminuer la morbi-mortalité évitable. La région Bretagne développe un réseau de soins des traumatisés sévères. Méthode: Cette étude de cohorte est rétrospective et monocentrique. Nous avons évalué les taux de sur-triage et sous-triage des traumatisés sévères pris en charge en 2019 par une équipe SMUR, régulée par le SAMU-Centre 15 d’Ille-et-Vilaine (35). A partir d’algorithmes de triage dérivés de ceux du TRENAU, nous avons comparé l’orientation effective des patients à leur ISS intra-hospitalier, pour juger le triage. Résultats: 253 patients ont été inclus comme traumatisés sévères en pré-hospitaliers, 1,8% des traumatisés réellement sévères étaient sous-triés. Le sur-triage était de 8,3% en considérant le Trauma Center comme le CHU de Rennes quelque soit la filière d’admission. Peu de facteurs de risque de mauvais triage ont été retrouvés, manquant de puissance devant le faible nombre de patients mal triés. La prise de toxique, les lésions de certains pôles, le mécanisme lésionnel, le caractère multivictime, la plaie pénétrante et le caractère nocturne de l’accident n’ont pas révélé de différence significative. Nous confirmons comme facteur de sévérité l’âge ≥ 65 ans. Conclusion: Les taux de sur-triage et sous-triage sont comparables aux différents réseaux de soins références en France (TRENAU et TraumaBase). Cela nous pousse à continuer nos efforts à optimiser la prise des traumatisés sévères.
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Informatique
/ 16-12-2020
Kaim Guilaume
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Ces dernières années la cryptographie a été chamboulée par l'arrivée des ordinateurs quantiques. En effet ceux-ci possèdent un très fort avantage pour casser les schémas cryptographique utilisés actuellement dans la quasi-totalité des communications sécurisées. Nous proposons dans cette thèse plusieurs constructions cryptographiques basées sur des outils mathématiques résistants à ces ordinateurs quantique, que sont les réseaux euclidiens. Tout d'abord nous construisons une signature de groupe, permettant à chaque membre composant un groupe donné de signer au nom du groupe tout en conservant son anonymat. Nous rajoutons une propriété supplémentaire qui est la "forward secrecy" qui sépare le temps en périodes durant lesquelles les clés secrètes des utilisateurs sont mises à jour. Nous proposons également un schéma de signature aveugle qui permet à un utilisateur de générer une signature sur un message de son choix de manière interactive avec un signeur qui possède la clé de signature. Nous améliorons l'état-de-l'art en proposant un schéma sans abandon et avec une sécurité plus efficace. Enfin, comme cas d'usage de la signature aveugle nous construisons un schéma de vote électronique à partir de cette primitive.
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Signal, image, vision
/ 16-12-2020
Zoetgnande Yannick
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De nos jours, il est important de trouver des solutions pour détecter et prévenir les chutes des personnes âgées. Nous avons proposé un dispositif bas coût à base d’une paire de capteurs thermiques. La contrepartie de ces capteurs bas-coût est leur faible résolution (80x60 pixels), la faible fréquence de rafraîchissement, le bruit et des effets de halo. Nous avons donc proposé quelques approches pour contourner ces inconvénients. Tout d’abord, nous avons proposé une nouvelle méthode de calibration avec une grille adaptée à l’image thermique et une méthodologie assurant la robustesse de l’estimation des paramètres malgré la faible résolution. Ensuite, pour la vision 3D, nous avons proposé une méthode de mise en correspondance stéréo avec une précision sous-pixels (appelée ST pour Subpixel Thermal) composée : 1) d’une méthode robuste d’extraction des caractéristiques basée sur la congruence de phase, 2) d’une mise en correspondance de ces caractéristiques au pixel près, et 3) d’une mise correspondance raffinée en précision sous-pixel basée sur la corrélation de phase locale. Nous avons également proposé une méthode de super-résolution appelée Edge Focused Thermal Super-Resolution (EFTS) qui contient un module d’extraction de contours amenant le réseau de neurones artificiels de se concentrer sur les contours des objets dans les images. Par la suite, pour la détection des chutes, nous avons proposé une nouvelle méthode (TSFD pour Thermal Stereo Fall Détection) basée sur les correspondances stéréo mais sans calibration et un apprentissage de points au sol. Enfin, pour la surveillance des activités des personnes âgées, nous avons exploré de nombreuses approches basées sur l’apprentissage profond pour classer des activités avec une quantité limitée de données d’apprentissage.
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Signal, image, vision
/ 15-12-2020
Arrais Marouan
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Près de 17 millions de patients épileptiques dans le monde ne sont pas soulagés efficacement par les médicaments. Pour ces patients, la stimulation électrique du cerveau est une technique pour arrêter les crises récurrentes qui perturbent leur vie quotidienne. Cependant, les effets de la stimulation électrique sur l'activité du cerveau ne sont pas encore bien compris. En outre, les paramètres de stimulation sont souvent choisis de manière empirique, ce qui limite l'efficacité de cette thérapie. Au cours de cette thèse, nous visons, en utilisant des modèles computationnels bio-inspirés et des méthodes mathématiques dérivées de la théorie des systèmes dynamiques, à concevoir des méthodes de stimulation optimales capables d'atténuer voire de supprimer l'activité cérébrale épileptique.
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Électronique
/ 15-12-2020
Sergolle Maëlle
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L’intégration d’antennes de communication directement au sein de parois structurales en matériaux composites de porteurs navals, terrestres et aériens permet de rendre la structure communicante tout en bénéficiant des qualités naturelles des matériaux composites : légèreté, insensibilité à la corrosion et rigidité mécanique. Ces travaux de recherche, menés dans le cadre du projet FUI STARCOM 2018-2022 (Systèmes et Technologies Antennaires de Rupture en matériaux COMposites), ont pour objet le développement de matériaux composites multifonctionnels aux propriétés électromagnétiques et mécaniques optimales. L’étude de leurs caractéristiques a permis de développer des solutions à la carte pour la fabrication de telles antennes. D’une part, l’évaluation des caractéristiques diélectriques des matériaux composites stratifiés de 100 MHz à 26 GHz, ainsi que l’évaluation de leurs propriétés mécaniques, ont permis de sélectionner les stratifiés adaptés à la fabrication des substrats et des radômes antennaires. D’autre part, l’étude des caractéristiques électriques des tissus conducteurs a permis d’évaluer leur capacité à être utilisés comme éléments antennaires (lignes d’alimentation, éléments rayonnants et plans de masse). Enfin, les matériaux sélectionnés ont été associés dans la fabrication d’antennes en matériaux composites fonctionnant en bande VUHF (100 – 500 MHz pour les communications navales militaires), en bande UHF (867 – 869 MHz pour les applications de type LoRa), et en bande S (2 – 4 GHz pour les communications terrestres civiles 5G).
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Sciences des matériaux
/ 15-12-2020
Refifi Jihen
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L'acide fluorosilicique (FSA) est la principale eau usée générée par la fabrication d'acide phosphorique en Tunisie. Actuellement, Une énorme quantité de cet acide est générée comme sous-produit de l'industrie des engrais phosphatés. En plus des pertes économiques, le rejet de cette industrie dans la mer, entraine également un véritable danger dans le cadre écologique pour le domaine marin. Par conséquent, notre attention s'est portée sur le développement d'un procédé de traitement par extraction de la silice de ces déchets fluorés, qui peut être utilisée dans plusieurs applications intéressantes comme la synthèse de biomatériaux. En effet, cette étude se concentre sur la récupération du fluor dans l'industrie des engrais phosphatés, la majeure partie de cette récupération étant basée sur la FSA. En fait, cette étude se concentre sur la récupération du fluor dans l'industrie des engrais phosphatés, la majeure partie de cette récupération étant basée sur la FSA. Le processus implique la réaction de FSA et d'hydroxyde de sodium pour générer la suspension aqueuse alcaline. Les particules de silice extraites ont une largeur moyenne de particule de 50 à 60 nm et une longueur à l'échelle microscopique. La seconde partie de ce travail de recherche porte sur la synthèse de verres bioactifs à partir de cette silice extraite pour une utilisation comme biomatériau osseux. Ils sont synthétisés par la méthode de fusion dans le système SiO₂-CaO-Na₂O-P₂O₅. L'ingénierie tissulaire est apparue comme une approche alternative pour créer du tissu osseux en cultivant des cellules sur des échafaudages 3D. Cette étude a pour objectif de synthétiser un composite verre / chitosane (BG-CH) en utilisant le procédé New Salt Leaching Using Powder (SLUP) afin de contrôler le taux de porosité puis la réactivité chimique du produit final. Le processus SLUP consiste à créer de cavités avec les tailles de pores souhaitées. Ce processus est basé sur la dissolution des particules de NaCl utilisées pour cela. Cela est dû à sa grande solubilité dans les milieux aqueux. Il ne nécessite pas de traitement thermique. Ce travail est basée sur l’élaboration, la caractérisation physico-chimique et l’évaluation biologique de bioverre pure et associé au chitosane. Une gamme de scaffolds avec différentes teneurs en verre bioactif / chitosane a été synthétisée. Différents tailles des particules du NaCl ont été utilisés dans le but d'optimiser le réseau de pores. Les résultats obtenus montrent que la surface spécifique et le volume des pores augmentent avec l'augmentation de la teneur en chitosane et en porogène (NaCl). Les mêmes observations pour le volume des pores ont été enregistrées. Les scaffolds obtenus avaient une porosité élevée (90%) avec une forte connectivité entre pores. Les images MEB ont révélé une forte dépendance des tailles et des formes des pores de rapports sel / composite.
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Ophtalmologie
/ 15-12-2020
Bellot Lucas
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Objectif: évaluer des modèles de télémédecine dans le suivi des patients atteints d'œdème maculaire diabétique traités par injection intra-vitréenne. Méthodes: Nous avons comparé rétrospectivement les décisions thérapeutiques prises lors des consultations de suivi standard avec les décisions prises par trois ophtalmologistes suivant un protocole de télésurveillance. Les consultations standards comprenaient la mesure de la meilleure acuité visuelle corrigée, l'examen du fond d'œil, la rétinographie ultra-grand champ et la tomographie par cohérence optique. L'évaluation par télésurveillance comprenait les données d'acuité visuelle obtenues lors de la consultation standard, une rétinographie ultra-grand champ, l’imagerie par tomographie par cohérence optique. Nous avons également comparé l'accord entre les trois évaluateurs. Deux méthodes d'analyse de la tomographie par cohérence optique étaient réalisées : une seule coupe passant par la fovéa (méthode 1) et l’ensemble des coupes maculaires (méthode 2). Les décisions thérapeutiques prises en consultation standard et lors de l’évaluation par télésurveillance ont été comparées à l’aide du coefficient Kappa de Cohen et la concordance inter-évaluateur par le coefficient de Fleiss. Résultats: Quarante-neuf patients ont été inclus (96 yeux). La concordance était jugée excellente entre les décisions thérapeutiques standards et par télésurveillance pour les trois évaluateurs : les taux de concordance étaient compris entre 0,8 et 0,86 pour l’évaluateur 1, entre 0,83 et 0,91 pour l'évaluateur 2 et entre 0,85 et 0,91 pour l'évaluateur 3. Le kappa inter-juges a été jugé excellent, allant de 0,89 à 0,91 pour chaque méthode d'analyse. Conclusion: Les modèles de télémédecine peuvent être une alternative fiable pour le suivi des patients atteints d'œdème maculaire diabétique.
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Mathématiques et leurs interactions
/ 15-12-2020
Gordenko Anna
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Cette thèse concerne l'étude de dynamique aléatoire dans deux situations différentes : celle des tableaux de Young aléatoires et celle de la dynamique sur la droite réelle. La première partie est consacrée à l’étude de tableaux de Young aléatoires et de leur comportement limite. Il s’avère que la description locale d’un tableau de Young aléatoire de grande taille donnée est reliée à un nouveau processus, une modification de TASEP (Totally Asymmetric Simple Exclusion Process). Je détermine l'entropie topologique et la mesure d'entropie maximale de cette modification, qui se révèle être déterminantale. J’utilise cette description pour écrire le principe variationnel des tableaux de Young aléatoires, ainsi que pour retrouver les noyaux de processus de perles et pour donner une explication de l'apparition du processus de sinus sur le bord des diagrammes de Young aléatoires. La deuxième partie est consacrée à l’étude de systèmes dynamiques aléatoires sur la droite réelle. J’étudie la dualité entre le comportement dynamique des systèmes formés par une famille d'applications et par celui de leurs inverses. Il se révèle que sous des hypothèses assez faibles, il n'y a que quatre comportement possibles pour les couples formés par ces systèmes et leur inverse, ces comportements se décrivent selon l'existence d’une mesure stationnaire finie, infinie ou semi-infinie, et selon les propriétés de récurrence et de convergence des points vers l’infini.
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Sciences des matériaux
/ 15-12-2020
Tomietto Pacôme
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Les procédés membranaires sont aujourd'hui largement utilisés dans différents secteurs d'application, comme le traitement de l'eau ou les industries pharmaceutique et agroalimentaire. En comparaison aux autres technologies de séparation, la filtration membranaire a l'avantage d'être économe en énergie, de ne pas nécessiter l'utilisation de produits chimiques supplémentaires et d'être facilement mise à l'échelle du procédé. Cependant, les procédés d'inversion de phase, couramment utilisés pour la fabrication de membranes polymères, sont souvent nocifs pour l'environnement. En effet, ils utilisent majoritairement des polymères issus de ressources fossiles, aussi connus pour être la cause de pollutions environnementales, et requièrent des quantités importantes de solvants toxiques. Cette thèse vise à contribuer au développement de membranes plus respectueuses de l'environnement. Ici, le poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) a été utilisé comme matériau membranaire biosourcé et biodégradable. Les membranes ont été fabriquées au moyen de différentes techniques, l'inversion induite par évaporation du solvant et l'inversion de phase inuite par addition d'un non-solvant. Les membranes en biopolymère ont été fabriquées avec succès en utilisant un solvant vert (le Cyrène™). Grâce à l'étude de l'influence de la composition du collodion ainsi que de celle des paramètres de mise en oeuvre, la microstructure membranaire a pu être contrôlée. Les membranes montrent des performances prometteuses pour des applications en microfiltration et pervaporation.
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