Typologies textuelles et partitions musicales : dissimilarités, classification et autocorrélation

Axée dans un premier temps sur le formalisme et les méthodes, cette thèse est construite sur trois concepts formalisés: une table de contingence, une matrice de dissimilarités euclidiennes et une matrice d'échange. À partir de ces derniers, plusieurs méthodes d'Analyse des données ou d'apprentissage automatique sont exprimées et développées: l'analyse factorielle des correspondances (AFC), vue comme un cas particulier du multidimensional scaling; la classification supervisée, ou non, combinée aux transformations de Schoenberg; et les indices d'autocorrélation et d'autocorrélation croisée, adaptés à des analyses multivariées et permettant de considérer diverses familles de voisinages. Ces méthodes débouchent dans un second temps sur une pratique de l'analyse exploratoire de différentes données textuelles et musicales. Pour les données textuelles, on s'intéresse à la classification automatique en types de discours de propositions énoncées, en se basant sur les catégories morphosyntaxiques (CMS) qu'elles contiennent. Bien que le lien statistique entre les CMS et les types de discours soit confirmé, les résultats de la classification obtenus avec la méthode K- means, combinée à une transformation de Schoenberg, ainsi qu'avec une variante floue de l'algorithme K-means, sont plus difficiles à interpréter. On traite aussi de la classification supervisée multi-étiquette en actes de dialogue de tours de parole, en se basant à nouveau sur les CMS qu'ils contiennent, mais aussi sur les lemmes et le sens des verbes. Les résultats obtenus par l'intermédiaire de l'analyse discriminante combinée à une transformation de Schoenberg sont prometteurs. Finalement, on examine l'autocorrélation textuelle, sous l'angle des similarités entre diverses positions d'un texte, pensé comme une séquence d'unités. En particulier, le phénomène d'alternance de la longueur des mots dans un texte est observé pour des voisinages d'empan variable. On étudie aussi les similarités en fonction de l'apparition, ou non, de certaines parties du discours, ainsi que les similarités sémantiques des diverses positions d'un texte. Concernant les données musicales, on propose une représentation d'une partition musicale sous forme d'une table de contingence. On commence par utiliser l'AFC et l'indice d'autocorrélation pour découvrir les structures existant dans chaque partition. Ensuite, on opère le même type d'approche sur les différentes voix d'une partition, grâce à l'analyse des correspondances multiples, dans une variante floue, et à l'indice d'autocorrélation croisée. Qu'il s'agisse de la partition complète ou des différentes voix qu'elle contient, des structures répétées sont effectivement détectées, à condition qu'elles ne soient pas transposées. Finalement, on propose de classer automatiquement vingt partitions de quatre compositeurs différents, chacune représentée par une table de contingence, par l'intermédiaire d'un indice mesurant la similarité de deux configurations. Les résultats ainsi obtenus permettent de regrouper avec succès la plupart des oeuvres selon leur compositeur.

Subclinical hypothyroidism and functional mobility in older adults.

BACKGROUND: Health risks associated with subclinical hypothyroidism in older adults are unclear. Our objective was to compare the functional mobility of people aged 70 to 79 years by thyroid function categorized by thyrotropin (TSH) level as euthyroid (>or=0.4 to <4.5 mIU/L), mild subclinical hypothyroid (>or=4.5 to <7.0 mIU/L), or moderate subclinical hypothyroid (>or=7.0 to <or=20.0 mIU/L with a normal free thyroxine level) cross-sectionally and over 2 years. METHODS: A total of 2290 community-dwelling residents participating in the year 2 clinic visit (July 1998-June 1999) of the Health, Aging, and Body Composition (Health ABC) Study, who had measured TSH level, had the capacity to walk 20 m unaided, and were not taking thyroid medication or had TSH levels consistent with hyperthyroidism or hypothyroidism. Main outcome measures included self-reported and performance-based measures of mobility (usual and rapid gait speed and endurance walking ability) assessed at study baseline (year 2) and 2 years later. RESULTS: In age- and sex-adjusted analyses, the mild subclinical hypothyroid group (vs the euthyroid group) demonstrated better mobility (faster mean usual and rapid gait speed [1.20 vs 1.15 m/s and 1.65 vs 1.56 m/s, respectively; P < .001] and had a higher percentage of those with good cardiorespiratory fitness and reported walking ease [39.2% vs 28.0% and 44.7% vs 36.5%, respectively; P < .001]). After 2 years, persons with mild subclinical hypothyroidism experienced a similar decline as the euthyroid group but maintained their mobility advantage. Persons with moderate subclinical hypothyroidism had similar mobility and mobility decline as the euthyroid group. CONCLUSION: Generally, well-functioning 70- to 79-year-old individuals with subclinical hypothyroidism do not demonstrate increased risk of mobility problems, and those with mild elevations in TSH level show a slight functional advantage.

La pierre et l'image : étude monographique de l'église de Saint-Chef-en-Dauphiné

La pierre et l'image. Etude monographique de l'église de Saint-Chef en Dauphiné: L'ancienne abbatiale de Saint-Chef-en-Dauphiné est située dans l'Isère, à 10 km de Bourgoin-Jallieu et à 2 km de l'ancienne voie romaine qui joignait Vienne à Aoste par le col du Petit-Saint-Bernard. L'abbaye dépendait, dès sa fondation, des archevêques de Vienne, dont la cité se trouvait à 70 km plus à l'ouest. Selon le récit de l'archevêque Adon de Vienne, écrit à la fin du IXe siècle, l'abbaye de Saint-Chef aurait été fondée au cours du VIe siècle par saint Theudère sur un territoire appartenant à sa famille, le Val Rupien. D'abord dédié à la Vierge le monastère est placé, dès l'époque carolingienne, sous le double patronage de la Vierge et du saint fondateur, dont les reliques furent déposées dans l'église. Sans doute détruite et abandonnée lors des guerres bosonides qui provoquèrent la ruine de Vienne (882), l'abbaye est restaurée quelques années plus tard par des moines venus de Champagne : en 887 les moines de Montier-en-Der, fuyant leur abbaye menacée par les invasions normandes, trouvent refuge à Saint-Chef. Afin de promouvoir la reconstruction de l'abbaye, l'archevêque Barnoin, soutenu par Louis l'Aveugle, roi de Bourgogne, lui offrent des privilèges d'exemption et plusieurs donations. Signe de la renommée et de la prospérité dont bénéficiait alors le monastère, Hugues, héritier de Louis l'Aveugle, y reçoit son éducation. Vers 925 ou 926, alors que la Champagne est à. nouveau pacifiée, les moines de Montier-en-Der regagnent leur abbaye d'origine après avoir reconstruit, selon les sources, le « petit monastère de Saint-Chef ». L'abbaye dauphinoise n'est pas pour autant abandonnée et reste vraisemblablement en contact avec les moines champenois : en 928, Hugues de Provence fait des donations importantes d l'abbaye qui est alors formellement placée sous la juridiction de l'Eglise de Vienne. En 962, le Viennois est intégré au royaume de Bourgogne puis, en 1032, au domaine impérial. Construction de l'abbaye : Après le départ des moines de Montier-en-Der, l'église dauphinoise a vraisemblablement été reconstruite par saint Thibaud, archevêque de Vienne entre 970 et l'an mil. Ayant peut-être reçu son éducation dans l'abbaye dauphinoise, il est enterré dans l'église qui, selon certaines sources, associe dès lors son patronage à celui du saint fondateur. Elevée en petit appareil irrégulier, la nef actuelle de l'église de Saint-Chef pourrait appartenir à cette phase de construction de l'église. Fils du comte Hugues de Vienne qui possédait d'importants territoires autour de Saint-Chef, Thibaud était aussi lié aux comtes de Troyes et de Champagne : ce sont ces liens qui expliquent la présence répétée de l'archevêque en Champagne et dans la région de Montier-en-Der. Or, à la même époque, l'église champenoise est reconstruite par le célèbre Adson, abbé de 968 à 992. Des ressemblances entre cette construction et celle de Saint-Chef suggèrent la réalisation, au Xe siècle, de deux églises-soeurs. L'église préromane de Montier-en-Der possédait, à. l'ouest, un massif à double étage et l'est, des tours jumelles s'élevant au-dessus des deux chapelles latérales entourant l'abside. Ce plan présente plusieurs points de comparaison avec l'église actuelle de Saint-Chef : on constate en particulier une équivalence au niveau des dimensions (largeur-longueur des nefs et le diamètre de l'abside), un choix identique pour l'emplacement du choeur et des entrées secondaires : à l'extrémité ouest du bas-côté nord et à l'extrémité orientale du bas-côté sud. Ces analogies nous aident à. restituer le plan de Saint-Chef, tel qu'il pouvait apparaître du temps de Thibaud : la partie orientale de l'église, alors élevée en petit appareil irrégulier comme la nef actuelle, était sans doute dépourvue de transept ; à l'image de l'église champenoise, des tours jumelles pouvaient toutefois s'élever au-dessus des deux chapelles orientales. Si notre hypothèse est exacte, le parti architectural adopté à Saint-Chef comme à Montier¬en-Der correspond au plan des églises monastiques réformées au Xe siècle par les abbayes de Fleury et de Gorze (dès 934). Dans ce type d'églises que l'on rencontre essentiellement dans l'ancienne Lotharingie, mais aussi dans une région proche de Saint-Chef, en Savoie, les tours orientales possédaient, à l'étage, des tribunes qui donnaient sur le choeur. La forme caractéristique de ces églises est déterminée par l'observance de coutumes liturgiques communes aux abbayes réformées. Ainsi, la règle établie par la réforme indiquait la nécessité d'espaces surélevés situés à l'est et à l'ouest de l'église : ces espaces avaient pour fonction d'accueillir les choeurs des moines dont les chants alternaient avec ceux des moines réunis au niveau inférieur, devant le sanctuaire. Par la suite, sans doute en raison de nouvelles pratiques liturgiques, la partie orientale de l'église de Saint-Chef, reconstruite en moyen appareil régulier, est augmentée d'un transept à quatre chapelles latérales. Les deux tours, si elles existaient, sont détruites pour être reconstruites aux extrémités du transept, abritant des chapelles hautes qui donnaient sur les bras du transept et le choeur. La vision latérale entre les deux tribunes est alors favorisée par l'alignement des baies des tribunes et des arcades du transept. Grâce à ce système d'ouverture, les choeurs des moines se voyaient et s'entendaient parfaitement. Ce système de tribunes orientales apparaît dans certaines églises normandes du XIe siècle ou dans d'autres églises contemporaines qui semblent s'en inspirer, telles que la cathédrale du Puy ou l'abbatiale de Saint-Sever-sur-l'Adour. L'importance croissante des chants alternés dans les offices semble avoir favorisé l'émergence d'une telle architecture. L'étude du décor sculpté, et notamment des chapiteaux ornant les différentes parties de l'édifice, permet de dater les étapes de transformation de l'abbatiale. L'aménagement des chapelles orientales semble remonter à la première moitié du XIe siècle ; l'installation des piliers soutenant le transept et les deux tours de l'édifice est datable des années 1060-1080. Par la suite, sans doute du temps de Guillaume de la Tour-du-Pin, archevêque de Vienne entre 1165 et 1170, le transept et la croisée sont surélevés et voûtés et des fenêtres viennent ajourer le mur pignon oriental. Les indices de datation tardives, rassemblés au niveau supérieur du transept, ont été utilisés par les spécialistes de l'architecture, tels Raymond Oursel et Guy Barruol, pour dater l'ensemble de l'église du XIIe siècle. Pourtant, dans d'autres études, Otto Demus, Paul Deschamp et Marcel Thiboud dataient les peintures de Saint-Chef de la seconde moitié du XIe siècle, soit un demi-siècle au moins avant la datation proposée pour l'élévation architecturale. Cette contradiction apparente se trouve désormais résolue par la mise en évidence de phases distinctes de construction et de transformations de l'édifice. Les peintures : Le décor peint de l'abbatiale est conservé dans trois chapelles du transept : dans la chapelle Saint-Theudère, à l'extrémité sud du transept, dans la chapelle Saint-Clément, à son autre extrémité, et dans la chapelle haute s'élevant au-dessus de celle-ci. Selon une dédicace peinte derrière l'autel, cette chapelle est dédiée au Christ, aux archanges et à saint Georges martyr. L'analyse stylistique permet de dater les peintures du troisième ou du dernier quart du XIe siècle : leur réalisation semble donc succéder immédiatement à l'élévation du transept et des deux tours que l'on situe, on l'a vu, dans les années 1060-1080. Au cours de cette étude, on a aussi relevé la parenté des peintures avec des oeuvres normandes et espagnoles : ces ressemblances s'affirment par certaines caractéristiques de style, mais aussi par le traitement de l'espace. Par exemple, l'alignement des anges sur la voûte, ou des élus sur le mur ouest de la chapelle haute de Saint-Chef, rappellent certains Beatus du XIe siècle, tels que celui de Saint-Sever antérieur à 1072. Dans la chapelle haute, la hiérarchie céleste est distribuée par catégories autour du Christ, représenté au centre de la voûte ; cette disposition se retrouve à Saint-Michel d'Aiguilhe au Xe siècle, ainsi que dans le premier quart du XIIe siècle à Maderuelo en Catalogne et à Fenouilla en Roussillon. D'autres rapprochements avec des oeuvres ottoniennes et carolingiennes ont aussi été observés, ainsi qu'avec certaines enluminures d'Ingelard, moine à Saint-Germain des Prés entre 1030 et 1060. L'iconographie: Le sens de l'image avait donné lieu à quelques études ponctuelles. Cette thèse a permis, d'une part, la mise en évidence d'un unique programme iconographique auquel participent les peintures des trois chapelles de l'abbatiale et, d'autre part, la découverte des liens entre le choix iconographique de Saint-Chef et certaines sources littéraires. Ces rapports ont par exemple été relevés pour la figure de l'ange conduisant saint Jean à la Jérusalem céleste, sur le voûtain ouest de la chapelle haute. La figure très soignée de l'ange, portant les mêmes vêtements que le Christ peint au centre de la voûte, présente sur son auréole quelques traces sombres qui devaient à l'origine dessiner une croix : ce détail fait de l'ange une figure du Christ, figure qui apparaît dans certaines exégèses apocalyptiques telles que le Commentaire d'Ambroise Autpert au Ville siècle, celui d'Haymon d'Auxerre au IXe siècle ou, au début du XIIe siècle, de Rupert de Deutz. Pour Ambroise Autpert, l'ange guidant saint Jean est une image du Christ amenant l'Eglise terrestre à la Jérusalem céleste, à laquelle elle sera unie à la fin des temps. Les deux figures symboliquement unies par le geste du Christ empoignant la main de saint Jean est une image du corps mystique de Jésus, le corps étant l'Eglise et la tête, le Christ qui enseigne aux fidèles. L'iconographie des peintures de la chapelle haute est centrée autour de l'oeuvre de Rédemption et des moyens pour gagner le salut, la Jérusalem céleste étant le lieu de destination pour les élus. Au centre de la voûte, le Christ présente ses deux bras écartés, en signe d'accueil. Sur le livre ouvert qu'il tient entre les genoux, les mots pax vobis - ego sum renvoient aux paroles prononcées lors de son apparition aux disciples, après sa Résurrection et au terme de son oeuvre de Rédemption. A ses pieds, sur le voûtain oriental, la Vierge en orante, première médiatrice auprès de son Fils, intercède en faveur des humains. Grâce au sacrifice du Christ et à travers la médiation de la Vierge, les hommes peuvent accéder à la Jérusalem céleste : les élus sont ici représentés sur le dernier registre du mur ouest, directement sous la Jérusalem ; un cadre plus sombre y indique symboliquement l'accès à la cité céleste. A l'autre extrémité du voûtain, Adam et Eve sont figurés deux fois autour de l'arbre de la connaissance : chassés du paradis, ils s'éloignent de la cité ; mais une fois accomplie l'oeuvre de Rédemption, ils peuvent à nouveau s'acheminer vers elle. Les peintures de la chapelle inférieure participent elles aussi au projet iconographique de la Rédemption. Sur la voûte de la chapelle, les quatre fleuves paradisiaques entouraient à l'origine une colombe. Selon l'exégèse médiévale, ces fleuves représentent les quatre temps de l'histoire, les vertus ou les quatre évangiles, diffusés aux quatre coins de la terre. Selon une tradition littéraire et iconographique d'origine paléochrétienne, ce sont aussi les eaux paradisiaques qui viennent alimenter les fonts baptismaux : l'association de la colombe, figure du Saint-Esprit et des fleuves du paradis suggère la présence, au centre de la chapelle, des fonts baptismaux. L'image de la colombe se trouve, on l'a vu, dans le prolongement vertical du Christ ressuscité, représenté au centre de la voûte supérieure. Or, selon une tradition qui remonte à Philon et Ambroise de Milan, la source des quatre fleuves, de la Parole divine diffusée par les quatre Evangiles, c'est le Christ. Dans son traité sur le Saint-Esprit, l'évêque de Milan place à la source de l'Esprit saint l'enseignement du Verbe fait homme. Il ajoute que lorsqu'il s'était fait homme, le Saint-Esprit planait au-dessus de lui ; mais depuis la transfiguration de son humanité et sa Résurrection, le Fils de Dieu se tient au-dessus des hommes, à la source du Saint-Esprit : c'est la même logique verticale qui est traduite dans les peintures de Saint-Chef, le Christ ressuscité étant situé au-dessus du Saint-Esprit et des eaux paradisiaques, dans la chapelle haute. Si les grâces divines se diffusent de la source christique aux hommes selon un mouvement descendant, l'image suggère aussi la remontée vers Dieu : en plongeant dans les eaux du baptême, le fidèle initie un parcours qui le ramènera à la source, auprès du Christ. Or, cet ascension ne peut se faire qu'à travers la médiation de l'Eglise : dans la chapelle Saint-Clément, autour de la fenêtre nord, saint Pierre et Paul, princes de l'Eglise, reçoivent la Loi du Christ. Dans la chapelle supérieure, ici aussi autour de la fenêtre septentrionale, deux personnifications déversaient les eaux, sans doute contenues dans un vase, au-dessus d'un prêtre et d'un évêque peints dans les embrasures de la fenêtre : c'est ce dont témoigne une aquarelle du XIXe siècle. Ainsi baignés par l'eau vive de la doctrine, des vertus et des grâces issue de la source divine, les représentants de l'Eglise peuvent eux aussi devenir sources d'enseignement pour les hommes. Ils apparaissent, en tant que transmetteurs de la Parole divine, comme les médiateurs indispensables entre les fidèles et le Christ. C'est par les sacrements et par leur enseignement que les âmes peuvent remonter vers la source divine et jouir de la béatitude. Si l'espace nord est connoté de manière très positive puisqu'il est le lieu de la représentation théophanique et de la Rédemption, les peintures de la chapelle sud renvoient à un sens plus négatif. Sur l'intrados d'arc, des monstres marins sont répartis autour d'un masque barbu aux yeux écarquillés, dont les dents serrées laissent échapper des serpents : ce motif d'origine antique pourrait représenter la source des eaux infernales, dont le « verrou » sera rompu lors du Jugement dernier, à la fin des temps. La peinture située dans la conque absidale est d'ailleurs une allusion au Jugement. On y voit le Christ entouré de deux personnifications en attitude d'intercession, dont Misericordia : elle est, avec Pax, Justifia et Veritas, une des quatre vertus présentes lors du Jugement dernier. Sur le fond de l'absidiole apparaissent des couronnes : elles seront distribuées aux justes en signe de récompense et de vie éternelle. L'allusion au Jugement et à l'enfer est la vision qui s'offre au moine lorsqu'il gagnait l'église en franchissant la porte sud du transept. S'avançant vers le choeur où il rejoignait les stalles, le moine pouvait presque aussitôt, grâce au système ingénieux d'ouvertures que nous avons mentionné plus haut, contempler les peintures situées sur le plafond de la chapelle haute, soit le Christ en attitude d'accueil, les anges et peut-être la Jérusalem céleste ; de là jaillissaient les chants des moines. De façon symbolique, ils se rapprochaient ainsi de leurs modèles, les anges. Dans ce parcours symbolique qui le conduisait de la mer maléfique, représentée dans la chapelle Saint¬Theudère, à Dieu et aux anges, les moines pouvaient compter sur les prières des intercesseurs, de la Vierge, des anges et des saints, tous représentés dans la chapelle haute. A Saint-Chef, l'espace nord peut-être assimilé, pour plusieurs aspects, aux Westwerke carolingiens ou aux galilées clunisiennes. Les massifs occidentaux étaient en effet le lieu de commémoration de l'histoire du salut : sites Westwerke étaient surtout le lieu de la liturgie pascale et abritaient les fonts baptismaux, les galilées clunisiennes étaient réservées à la liturgie des morts, les moines cherchant, par leurs prières, à gagner le salut des défunts. A l'entrée des galilées comme à Saint-Chef, l'image du Christ annonçait le face à face auquel les élus auront droit, à la fin des temps. Elevée au Xe siècle et vraisemblablement transformée dans les années 1060-1080, l'église de Saint-Chef reflète, par son évolution architecturale, celle des pratiques liturgiques ; son programme iconographique, qui unit trois espaces distincts de l'église, traduit d'une manière parfois originale les préoccupations et les aspirations d'une communauté monastique du XIe siècle. On soulignera toutefois que notre compréhension des peintures est limitée par la perte du décor qui, sans doute, ornait l'abside et d'autres parties de l'église ; la disparition de la crypte du choeur nuit aussi à l'appréhension de l'organisation liturgique sur cette partie de l'édifice. Seules des fouilles archéologiques ou la découverte de nouvelles peintures pourront peut-être, à l'avenir, enrichir l'état de nos connaissances.

The use of uniaxial accelerometry for the assessment of physical-activity-related energy expenditure: a validation study against whole-body indirect calorimetry.

Assessing the total energy expenditure (TEE) and the levels of physical activity in free-living conditions with non-invasive techniques remains a challenge. The purpose of the present study was to investigate the accuracy of a new uniaxial accelerometer for assessing TEE and physical-activity-related energy expenditure (PAEE) over a 24 h period in a respiratory chamber, and to establish activity levels based on the accelerometry ranges corresponding to the operationally defined metabolic equivalent (MET) categories. In study 1, measurement of the 24 h energy expenditure of seventy-nine Japanese subjects (40 (SD 12) years old) was performed in a large respiratory chamber. During the measurements, the subjects wore a uniaxial accelerometer (Lifecorder; Suzuken Co. Ltd, Nagoya, Japan) on their belt. Two moderate walking exercises of 30 min each were performed on a horizontal treadmill. In study 2, ten male subjects walked at six different speeds and ran at three different speeds on a treadmill for 4 min, with the same accelerometer. O2 consumption was measured during the last minute of each stage and was expressed in MET. The measured TEE was 8447 (SD 1337) kJ/d. The accelerometer significantly underestimated TEE and PAEE (91.9 (SD 5.4) and 92.7 (SD 17.8) % chamber value respectively); however, there was a significant correlation between the two values (r 0.928 and 0.564 respectively; P<0.001). There was a strong correlation between the activity levels and the measured MET while walking (r(2) 0.93; P<0.001). Although TEE and PAEE were systematically underestimated during the 24 h period, the accelerometer assessed energy expenditure well during both the exercise period and the non-structured activities. Individual calibration factors may help to improve the accuracy of TEE estimation, but the average calibration factor for the group is probably sufficient for epidemiological research. This method is also important for assessing the diurnal profile of physical activity.

Gait and foot clearance parameters obtained using shoe-worn inertial sensors in a large-population sample of older adults

In order to distinguish dysfunctional gait; clinicians require a measure of reference gait parameters for each population. This study provided normative values for widely used parameters in more than 1400 able-bodied adults over the age of 65. We also measured the foot clearance parameters (i.e., height of the foot above ground during swing phase) that are crucial to understand the complex relationship between gait and falls as well as obstacle negotiation strategies. We used a shoe-worn inertial sensor on each foot and previously validated algorithms to extract the gait parameters during 20 m walking trials in a corridor at a self-selected pace. We investigated the difference of the gait parameters between male and female participants by considering the effect of age and height factors. Besides; we examined the inter-relation of the clearance parameters with the gait speed. The sample size and breadth of gait parameters provided in this study offer a unique reference resource for the researchers.

Objective results at 1 year of a new ultracongruent postero-stabilized total knee arthroplasty

Introduction: A new ultra congruent, postero-stabilized total knee arthroplasty (TKA) with a mobile bearing, the FIRST knee prosthesis (Free Insert in Rotation Stabilized in Translation, Symbios SA), was designed and expected to significantly reduce polyethylene wear, to improve the range of motion and the overall stability of the knee while ensuring a physiological ligament balance. Gait analysis has proven to give really objective outcome parameters after lower limb surgery. The goal of our study was to compare the subjective and really objective results of this new TKA with two other widespread models of TKA. Methods: A clinical prospective monocentric cohort study of 100 consecutive patients (47-88 yrs) undergoing a FIRST TKA for primary osteoarthritis is currently being done. Pre- and post-operative follow-ups (6 weeks, 4 months and 1 year) were done with well-recognized subjective evaluations (EQ-5D and WOMAC scores) and semi-objective questionnaires (KSS score and radiography evaluation) as well as with a really objective evaluation using gait parameters from 6 walking trials, performed at different speeds (slow, normal and fast) with an ambulatory gait analysis system (Physilog®, BioAGM CH). The outcomes of the first 32 new TKA after one year of follow-up were compared to the results after 1 year of a randomized controlled clinical trial comparing 29 NexGen® postero-stabilized TKA (Zimmer Inc) with a fixed bearing and 26 NexGen® TKA with a mobile bearing using the same methods. Results: Subjective and semi-objective results were similar for the three types of TKA. As for the really objective parameters, the gait cycle time of the FIRST TKA was statistically significantly shorter at normal speed of walk, as well as double-support periods, as compared to both standard models. The extension (in terms of range of motion when walking) of the operated knee was significantly improved for all three types of walk in favour of the FIRST TKAs compared to both NexGen TKAs. The normal walking speed was significantly higher with faster swing speed and stride lengths for the new TKA. Significantly better coordination scores were observed at normal walking speed for the FIRST TKA as compared to the fixed-bearing TKAs. Conclusion: The FIRST TKAs showed statistically significantly better objective outcomes in terms of gait after one year of follow-up with similar subjective and semi-objective results in comparison with widespread TKA designs. These encouraging short-terms results will have to be confirmed at a 5 years follow-up of the FIRST TKAs.

Ambulatory assessment of 3D ground reaction force using plantar pressure distribution.

This study aimed to use the plantar pressure insole for estimating the three-dimensional ground reaction force (GRF) as well as the frictional torque (T(F)) during walking. Eleven subjects, six healthy and five patients with ankle disease participated in the study while wearing pressure insoles during several walking trials on a force-plate. The plantar pressure distribution was analyzed and 10 principal components of 24 regional pressure values with the stance time percentage (STP) were considered for GRF and T(F) estimation. Both linear and non-linear approximators were used for estimating the GRF and T(F) based on two learning strategies using intra-subject and inter-subjects data. The RMS error and the correlation coefficient between the approximators and the actual patterns obtained from force-plate were calculated. Our results showed better performance for non-linear approximation especially when the STP was considered as input. The least errors were observed for vertical force (4%) and anterior-posterior force (7.3%), while the medial-lateral force (11.3%) and frictional torque (14.7%) had higher errors. The result obtained for the patients showed higher error; nevertheless, when the data of the same patient were used for learning, the results were improved and in general slight differences with healthy subjects were observed. In conclusion, this study showed that ambulatory pressure insole with data normalization, an optimal choice of inputs and a well-trained nonlinear mapping function can estimate efficiently the three-dimensional ground reaction force and frictional torque in consecutive gait cycle without requiring a force-plate.

Psychomotor retardation in depression: bradykinesia or paucity of movement?

Objectives: Psychomotor retardation is part of Major Depression (MD) diagnosis criteria and has been assimilated to bradykinesia, even though there is a clear lack of objective measurement of motor activity in MD. We conducted a study to evaluate bradykinesia, posture and gait parameters in MD patients with an ambulatory system, allowing continuous motor measurements. Methods: Patients with DSM-IV MD and healthy controls matched for age and sex were asked to carry on with their usual activities while being recorded for 6 hours by a wireless autonomous ambulatory system, containing miniature gyroscopes, data-logger, battery and flash memory. allowing continuous recording of upper limbs movements (speed, amplitude and activity (% of time with movement)), posture (% of time standing, walking, lying or sitting) and gait parameters (speed, cadence, stance, double support, stride). Results: Hands activity was significantly lower in depressed patients, as compared to controls (MD: 40%, controls: 60%; p<0.05). Speed of hand movements (p= 0.13) and their amplitude (p=0.71) were similar to controls. MD patients had a trend to spend more time lying or sitting than controls (p=0.06) but did not differ in terms of any gait parameters. Conclusion: Patients with MD displayed less hand movements than controls and tended to spend more time lying or sitting over 6 hours, but did not differ in terms of speed and amplitude of movement, nor in gait parameters. These results suggest that psychomotor retardation classically described in MD might be the expression of a paucity of movement rather than a bradykinesia as observed in parkinsonism and might involved different (nondopaminergic) mechanisms.

Information sharing and social network dynamics : a coevolutionary approach

The capacity to interact socially and share information underlies the success of many animal species, humans included. Researchers of many fields have emphasized the evo¬lutionary significance of how patterns of connections between individuals, or the social networks, and learning abilities affect the information obtained by animal societies. To date, studies have focused on the dynamics either of social networks, or of the spread of information. The present work aims to study them together. We make use of mathematical and computational models to study the dynamics of networks, where social learning and information sharing affect the structure of the population the individuals belong to. The number and strength of the relationships between individuals, in turn, impact the accessibility and the diffusion of the shared information. Moreover, we inves¬tigate how different strategies in the evaluation and choice of interacting partners impact the processes of knowledge acquisition and social structure rearrangement. First, we look at how different evaluations of social interactions affect the availability of the information and the network topology. We compare a first case, where individuals evaluate social exchanges by the amount of information that can be shared by the partner, with a second case, where they evaluate interactions by considering their partners' social status. We show that, even if both strategies take into account the knowledge endowments of the partners, they have very different effects on the system. In particular, we find that the first case generally enables individuals to accumulate higher amounts of information, thanks to the more efficient patterns of social connections they are able to build. Then, we study the effects that homophily, or the tendency to interact with similar partners, has on knowledge accumulation and social structure. We compare the case where individuals who know the same information are more likely to learn socially from each other, to the opposite case, where individuals who know different information are instead more likely to learn socially from each other. We find that it is not trivial to claim which strategy is better than the other. Depending on the possibility of forgetting information, the way new social partners can be chosen, and the population size, we delineate the conditions for which each strategy allows accumulating more information, or in a faster way For these conditions, we also discuss the topological characteristics of the resulting social structure, relating them to the information dynamics outcome. In conclusion, this work paves the road for modeling the joint dynamics of the spread of information among individuals and their social interactions. It also provides a formal framework to study jointly the effects of different strategies in the choice of partners on social structure, and how they favor the accumulation of knowledge in the population. - La capacité d'interagir socialement et de partager des informations est à la base de la réussite de nombreuses espèces animales, y compris les humains. Les chercheurs de nombreux domaines ont souligné l'importance évolutive de la façon dont les modes de connexions entre individus, ou réseaux sociaux et les capacités d'apprentissage affectent les informations obtenues par les sociétés animales. À ce jour, les études se sont concentrées sur la dynamique soit des réseaux sociaux, soit de la diffusion de l'information. Le présent travail a pour but de les étudier ensemble. Nous utilisons des modèles mathématiques et informatiques pour étudier la dynamique des réseaux, où l'apprentissage social et le partage d'information affectent la structure de la population à laquelle les individus appartiennent. Le nombre et la solidité des relations entre les individus ont à leurs tours un impact sur l'accessibilité et la diffusion de l'informa¬tion partagée. Par ailleurs, nous étudions comment les différentes stratégies d'évaluation et de choix des partenaires d'interaction ont une incidence sur les processus d'acquisition des connaissances ainsi que le réarrangement de la structure sociale. Tout d'abord, nous examinons comment des évaluations différentes des interactions sociales influent sur la disponibilité de l'information ainsi que sur la topologie du réseau. Nous comparons un premier cas, où les individus évaluent les échanges sociaux par la quantité d'information qui peut être partagée par le partenaire, avec un second cas, où ils évaluent les interactions en tenant compte du statut social de leurs partenaires. Nous montrons que, même si les deux stratégies prennent en compte le montant de connaissances des partenaires, elles ont des effets très différents sur le système. En particulier, nous constatons que le premier cas permet généralement aux individus d'accumuler de plus grandes quantités d'information, grâce à des modèles de connexions sociales plus efficaces qu'ils sont capables de construire. Ensuite, nous étudions les effets que l'homophilie, ou la tendance à interagir avec des partenaires similaires, a sur l'accumulation des connaissances et la structure sociale. Nous comparons le cas où des personnes qui connaissent les mêmes informations sont plus sus¬ceptibles d'apprendre socialement l'une de l'autre, au cas où les individus qui connaissent des informations différentes sont au contraire plus susceptibles d'apprendre socialement l'un de l'autre. Nous constatons qu'il n'est pas trivial de déterminer quelle stratégie est meilleure que l'autre. En fonction de la possibilité d'oublier l'information, la façon dont les nouveaux partenaires sociaux peuvent être choisis, et la taille de la population, nous déterminons les conditions pour lesquelles chaque stratégie permet d'accumuler plus d'in¬formations, ou d'une manière plus rapide. Pour ces conditions, nous discutons également les caractéristiques topologiques de la structure sociale qui en résulte, les reliant au résultat de la dynamique de l'information. En conclusion, ce travail ouvre la route pour la modélisation de la dynamique conjointe de la diffusion de l'information entre les individus et leurs interactions sociales. Il fournit également un cadre formel pour étudier conjointement les effets de différentes stratégies de choix des partenaires sur la structure sociale et comment elles favorisent l'accumulation de connaissances dans la population.

A randomised controlled clinical trial and gait analysis of fixed- and mobile-bearing total knee replacements with a five-year follow-up.

This study compared the outcome of total knee replacement (TKR) in adult patients with fixed- and mobile-bearing prostheses during the first post-operative year and at five years' follow-up, using gait parameters as a new objective measure. This double-blind randomised controlled clinical trial included 55 patients with mobile-bearing (n = 26) and fixed-bearing (n = 29) prostheses of the same design, evaluated pre-operatively and post-operatively at six weeks, three months, six months, one year and five years. Each participant undertook two walking trials of 30 m and completed the EuroQol questionnaire, Western Ontario and McMaster Universities osteoarthritis index, Knee Society score, and visual analogue scales for pain and stiffness. Gait analysis was performed using five miniature angular rate sensors mounted on the trunk (sacrum), each thigh and calf. The study population was divided into two groups according to age (≤ 70 years versus > 70 years). Improvements in most gait parameters at five years' follow-up were greater for fixed-bearing TKRs in older patients (> 70 years), and greater for mobile-bearing TKRs in younger patients (≤ 70 years). These findings should be confirmed by an extended age controlled study, as the ideal choice of prosthesis might depend on the age of the patient at the time of surgery.

Childhood socioeconomic position and objectively measured physical capability levels in adulthood: a systematic review and meta-analysis.

BACKGROUND: Grip strength, walking speed, chair rising and standing balance time are objective measures of physical capability that characterise current health and predict survival in older populations. Socioeconomic position (SEP) in childhood may influence the peak level of physical capability achieved in early adulthood, thereby affecting levels in later adulthood. We have undertaken a systematic review with meta-analyses to test the hypothesis that adverse childhood SEP is associated with lower levels of objectively measured physical capability in adulthood. METHODS AND FINDINGS: Relevant studies published by May 2010 were identified through literature searches using EMBASE and MEDLINE. Unpublished results were obtained from study investigators. Results were provided by all study investigators in a standard format and pooled using random-effects meta-analyses. 19 studies were included in the review. Total sample sizes in meta-analyses ranged from N = 17,215 for chair rise time to N = 1,061,855 for grip strength. Although heterogeneity was detected, there was consistent evidence in age adjusted models that lower childhood SEP was associated with modest reductions in physical capability levels in adulthood: comparing the lowest with the highest childhood SEP there was a reduction in grip strength of 0.13 standard deviations (95% CI: 0.06, 0.21), a reduction in mean walking speed of 0.07 m/s (0.05, 0.10), an increase in mean chair rise time of 6% (4%, 8%) and an odds ratio of an inability to balance for 5s of 1.26 (1.02, 1.55). Adjustment for the potential mediating factors, adult SEP and body size attenuated associations greatly. However, despite this attenuation, for walking speed and chair rise time, there was still evidence of moderate associations. CONCLUSIONS: Policies targeting socioeconomic inequalities in childhood may have additional benefits in promoting the maintenance of independence in later life.

Shoulder pathology: estimating dominant upper-limb activity using 3D kinematic sensors.

Introduction. Quantification of daily upper-limb activity is a key determinant in evaluation of shoulder surgery. For a number of shoulder diseases, problem in performing daily activities have been expressed in terms of upper-limb usage and non-usage. Many instruments measure upper-limb movement but do not focus on the differentiations between the use of left or right shoulder. Several methods have been used to measure it using only accelerometers, pressure sensors or video-based analysis. However, there is no standard or widely used objective measure for upper-limb movement. We report here on an objective method to measure the movement of upper-limb and we examined the use of 3D accelerometers and 3D gyroscopes for that purpose. Methods. We studied 8 subjects with unilateral pathological shoulder (8 rotator cuff disease: 53 years old ± 8) and compared them to 18 control subjects (10 right handed, 8 left handed: 32 years old ± 8, younger than the patient group to be almost sure they don_t have any unrecognized shoulder pathology). The Simple Shoulder Test (SST) and Disabilities of the Arm and Shoulder Score (DASH) questionnaires were completed by each subject. Two modules with 3 miniature capacitive gyroscopes and 3 miniature accelerometers were fixed by a patch on the dorsal side of the distal humerus, and one module with 3 gyroscopes and 3 accelerometers were fixed on the thorax. The subject wore the system during one day (8 hours), at home or wherever he/she went. We used a technique based on the 3D acceleration and the 3D angular velocities from the modules attached on the humerus. Results. As expected, we observed that for the stand and sit postures the right side is more used than the left side for a healthy right-handed person(idem on the left side for a healthy left-handed person). Subjects used their dominant upper-limb 18% more than the non-dominant upper-limb. The measurements on patients in daily life have shown that the patient has used more his non affected and non dominant side during daily activity if the dominant side = affected shoulder. If the dominant side affected shoulder, the difference can be showed only during walking period. Discussion-Conclusion. The technique developed and used allowed the quantification of the difference between dominant and non dominant side, affected and unaffected upper-limb activity. These results were encouraging for future evaluation of patients with shoulder injuries, before and after surgery. The feasibility and patient acceptability of the method using body fixed sensors for ambulatory evaluation of upper limbs kinematics was shown.

Continuous monitoring and quantification of multiple parameters of daily physical activity in ambulatory Duchenne muscular dystrophy patients.

Multiple motor function and strength assessment tools exist for the evaluation of neuromuscular diseases, but most do not directly assess functional ability in the patients' daily physical activity in their home environment. In this study our aim was to assess: 1) the feasibility and accuracy of physical activity monitoring during two days in a home environment of five DMD patients using a non-commercialized monitor containing a 3D accelerometer and a gyroscope, 2) if a difference in the physical activity parameters could be measured before and one month after starting prednisolone. We reliably quantified the time spend sitting, standing, lying, walking, the number of steps taken, the cadence, the number of walking episodes and their duration as well as how these were distributed over the day. Parameters possibly reflecting endurance, such as the duration of the walking episodes or the succession of two or three walking episodes lasting more than 30 s were the most improved after prednisolone treatment. This degree of detailed determination of physical activity in a home environment has not been previously reported in neuromuscular disorders to our knowledge and some of the reported parameters are potential new outcome measures in clinical trials.

Administration of growth hormone to underweight patients with chronic obstructive pulmonary disease. A prospective, randomized, controlled study.

Patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) often develop weight loss, which is associated with increased mortality. Recombinant human growth hormone (rhGH) treatment has been proposed to improve nitrogen balance and to increase muscle strength in these patients. The aim of this study was to assess the effects of rhGH administration on the nutritional status, resting metabolism, muscle strength, exercise tolerance, dyspnea, and subjective well-being of underweight patients with stable COPD. Sixteen patients attending a pulmonary rehabilitation program (age: 66 +/- 9 yr; weight: 77 +/- 7% of ideal body weight; FEV1: 39 +/- 13% of predicted) were randomly treated daily with either 0.15 IU/kg rhGH or placebo during 3 wk in a double-blind fashion. Measurements were made at the beginning (DO) and at the end (D21) of treatment and 2 mo later (D81). Body weight was similar in the two groups during the study, but lean body mass was significantly higher in the rhGH group at D21 (p < 0.01) and D81 (p < 0.05). The increase in lean body mass was 2.3 +/- 1.6 kg in the rhGH group and 1.1 +/- 0.9 kg in the control group at D21 and 1.9 +/- 1.6 kg in the rhGH group and 0.7 +/- 2.1 kg in the control group at D81. At D21, the resting energy expenditure was increased in the rhGH group (107.8% of DO, p < 0.001 compared with the control group). At D21 and D81, the changes in maximal respiratory pressures, handgrip strength, maximal exercise capacity, and subjective well-being were similar in the two groups. At D21, the 6-min walking distance decreased in the rhGH group (-13 +/- 31%) and increased in the control group (+10 +/- 14%; p < 0.01). We conclude that the daily administration of 0.15 IU/kg rhGH during 3 wk increases lean body mass but does not improve muscle strength or exercise tolerance in underweight patients with COPD.

Training Diaries during Altitude Training Camp in Two Olympic Champions: An Observational Case Study.

Traditionally, Live High-Train High (LHTH) interventions were adopted when athletes trained and lived at altitude to try maximising the benefits offered by hypoxic exposure and improving sea level performance. Nevertheless, scientific research has proposed that the possible benefits of hypoxia would be offset by the inability to maintain high training intensity at altitude. However, elite athletes have been rarely recruited as an experimental sample, and training intensity has almost never been monitored during altitude research. This case study is an attempt to provide a practical example of successful LHTH interventions in two Olympic gold medal athletes. Training diaries were collected and total training volumes, volumes at different intensities, and sea level performance recorded before, during and after a 3-week LHTH camp. Both athletes successfully completed the LHTH camp (2090 m) maintaining similar absolute training intensity and training volume at high-intensity (> 91% of race pace) compared to sea level. After the LHTH intervention both athletes obtained enhancements in performance and they won an Olympic gold medal. In our opinion, LHTH interventions can be used as a simple, yet effective, method to maintain absolute, and improve relative training intensity in elite endurance athletes. Key PointsElite endurance athletes, with extensive altitude training experience, can maintain similar absolute intensity during LHTH compared to sea level.LHTH may be considered as an effective method to increase relative training intensity while maintaining the same running/walking pace, with possible beneficial effects on sea level performance.Training intensity could be the key factor for successful high-level LHTH camp.