Cross validation of experts versus registration methods for target localization in deep brain stimulation.

In the last five years, Deep Brain Stimulation (DBS) has become the most popular and effective surgical technique for the treatent of Parkinson's disease (PD). The Subthalamic Nucleus (STN) is the usual target involved when applying DBS. Unfortunately, the STN is in general not visible in common medical imaging modalities. Therefore, atlas-based segmentation is commonly considered to locate it in the images. In this paper, we propose a scheme that allows both, to perform a comparison between different registration algorithms and to evaluate their ability to locate the STN automatically. Using this scheme we can evaluate the expert variability against the error of the algorithms and we demonstrate that automatic STN location is possible and as accurate as the methods currently used.

Nouvelles méthodes pour le diagnostic des infections liées aux implants [New methods for the diagnosis of implant-associated infections]

For successful treatment of prosthetic joint infection, the identification of the infecting microorganism is crucial. Cultures of synovial fluid and intraoperative periprosthetic tissue represent the standard method for diagnosing prosthetic joint infection. Rapid and accurate diagnostic tools which can detect a broad range of causing microorganisms and their antimicrobial resistance are increasingly needed. With newer diagnostic techniques, such as sonication of removed implants, microcalorimetry, molecular methods and mass spectrometry, the sensitivity has been significantly increased. In this article, we describe the conventional and newer diagnostic techniques with their advantages and potential future applications.

Observer-rated Coping Associated with Borderline Personality Disorder: An Exploratory Study.

BACKGROUND: Little is known about coping specificities, as operationalization of the concept of affect regulation, in borderline personality disorder (BPD). It is most important to take into account methodological criticisms addressed to the self-report questionnaire approach and to compare BPD coping specificities to the ones of neighbouring diagnostic categories, such as bipolar disorder (BD). SAMPLING AND METHODS: The present exploratory study compared the coping profiles of N = 25 patients presenting BPD to those of N = 25 patients presenting BD and to those of N = 25 healthy controls. All participants underwent a clinical interview that was transcribed and rated using the Coping Patterns observer-rater system. RESULTS: Results partially confirmed study hypotheses and showed differences between BPD patients and healthy controls in all coping domains (competence, resources and autonomy), whereas the only coping domain presenting a BPD-specific lack of skills, compared with the BD patients, was autonomy, a set of coping strategies facing stress appraised as challenge. These coping processes were linked to general and BPD symptomatology. CONCLUSIONS: These results extend conclusions of earlier studies on affect regulation processes in BPD and bear important clinical implications, in the context of dialectical behavior therapy and other therapeutic approaches. Limitations of this exploratory study, such as the small sample size, are acknowledged. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. KEY PRACTITIONER MESSAGE: Coping can be reliably assessed in the narrative process in an non-structured interview frame. Patients with borderline personality disorder present with a specific lack of skills in affect regulation related to autonomy issues, compared to patients with bipolar disorder and healthy controls. Lack of skills in accommodation to distressing emotions in borderline personality disorder is related to symptom gravity and may be treated using radical acceptance strategies.

Task-shifting in the delivery of hormonal contraceptive methods: Validation of a questionnaire and preliminary results.

Guilbert ER, Morin D, Guilbert AC, Gagnon H, Robitaille J, Richardson M. International Journal of Nursing Practice 2011; 17: 315-321 Task-shifting in the delivery of hormonal contraceptive methods: Validation of a questionnaire and preliminary results In order to palliate the access problem to effective contraceptive methods in Quebec, Canada, as well as to legitimate nurses' practices in family planning, a collaborative agreement was developed that allow nurses, in conjunction with pharmacists, to give hormonal contraceptives to healthy women of reproductive age for a 6 month period. Training in hormonal contraception was offered to targeted nurses before they could begin this practice. A questionnaire, based on Rogers's theory of diffusion of innovations, was elaborated and validated to specifically evaluate this phenomenon. Preliminary results show that the translation of training into practice might be suboptimal. The validated questionnaire can now be used to fully understand the set of factors influencing this new practice.

The experience of transplantation for patients and their significant ones: A difficult encounter of two worlds

Objectives This paper reports on a longitudinal qualitative study exploring concerns of 60 patients before and after transplantation. Methods Semi-structured interviews were conducted without time constraints in a protected space out of the hospital. Qualitative analysis was performed. Results Prior to transplantation, all patients talked freely about negative feelings, stigmatisation, being misunderstood by others, loneliness and culpability caused by increasing physical dependency or abandoned roles. They mentioned alternative ways to cope (magic, spirituality), and even expressed their right to let go. In a subset of 13 patients, significant ones allowed themselves in the interview, or were integrated on the request of the patients. In this modified setting, two illness-worlds were confronted. If common themes were mentioned (e.g., modified life plans, restricted space, physical and psychological barriers), they were experienced differently. Fear of transplantation or guilt towards the donors was overtly expressed, often for the first time. Mutual hiding of anxiety in order to protect loved ones or to prevent loss of control was disclosed. The significant ones talked about accumulated stress and exhaustion related to the physical degradation of the patient, fear of the unpredictable evolution of illness and financial problems, and stressed their difficulty to adapt adequately to the fluctuating state of the patient. After transplantation, other themes emerged, where difficulty in disclosure was observed: intensive care and near death experiences, being a transplanted person, debt to the donor and his/her family, fear of rejection. Conclusions With the self-imposed strategy of hiding concerns to protect one another, a discrepancy between two illness-worlds was created. When concerns were confronted during the interviews, a new mutual understanding emerged. Patients and their families stated the need for sharing concerns in the course of illness.

Early dyadic patterns of mother-infant interactions and outcomes of prematurity at 18 months.

OBJECTIVE: With the increased survival of very preterm infants, there is a growing concern for their developmental and socioemotional outcomes. The quality of the early mother-infant relationship has been noted as 1 of the factors that may exacerbate or soften the potentially adverse impact of preterm birth, particularly concerning the infant's later competencies and development. The first purpose of the study was to identify at 6 months of corrected age whether there were specific dyadic mother-infant patterns of interaction in preterm as compared with term mother-infant dyads. The second purpose was to examine the potential impact of these dyadic patterns on the infant's behavioral and developmental outcomes at 18 months of corrected age. METHODS: During a 12-month period (January-December 1998), all preterm infants who were <34 weeks of gestational age and hospitalized at the NICU of the Lausanne University Hospital were considered for inclusion in this longitudinal prospective follow-up study. Control healthy term infants were recruited during the same period from the maternity ward of our hospital. Mother-infant dyads with preterm infants (n = 47) and term infants (n = 25) were assessed at 6 months of corrected age during a mother-infant play interaction and coded according to the Care Index. This instrument evaluates the mother's interactional behavior according to 3 scales (sensitivity, control, and unresponsiveness) and the child's interactional behavior according to 4 scales (cooperation, compliance, difficult, and passivity). At 18 months, behavioral outcomes of the children were assessed on the basis of a semistructured interview of the mother, the Symptom Check List. The Symptom Check List explores 4 groups of behavioral symptoms: sleeping problems, eating problems, psychosomatic symptoms, and behavioral and emotional disorders. At the same age, developmental outcomes were evaluated using the Griffiths Developmental Scales. Five areas were evaluated: locomotor, personal-social, hearing and speech, eye-hand coordination, and performance. RESULTS: Among the possible dyadic patterns of interaction, 2 patterns emerge recurrently in mother-infant preterm dyads: a "cooperative pattern" with a sensitive mother and a cooperative-responsive infant (28%) and a "controlling pattern" with a controlling mother and a compulsive-compliant infant (28%). The remaining 44% form a heterogeneous group that gathers all of the other preterm dyads and is composed of 1 sensitive mother-passive infant; 10 controlling mothers with a cooperative, difficult, or passive infant; and 10 unresponsive mothers with a cooperative, difficult, or passive infant. Among the term control subjects, 68% of the dyads are categorized as cooperative pattern dyads, 12% as controlling pattern dyads, and the 20% remaining as heterogeneous dyads. At 18 months, preterm infants of cooperative pattern dyads have similar outcomes as the term control infants. Preterm infants of controlling pattern dyads have significantly fewer positive outcomes as compared with preterm infants of cooperative pattern dyads, as well as compared with term control infants. They display significantly more behavioral symptoms than term infants, including more eating problems than term infants as well as infants from cooperative preterm dyads. Infants of the controlling preterm dyads do not differ significantly for the total development quotient but have worse personal-social development than term infants and worse hearing-speech development than infants from cooperative preterm dyads. The preterm infants of the heterogeneous group have outcomes that can be considered as intermediate with no significant differences compared with preterm infants from the cooperative pattern or the controlling pattern dyads. CONCLUSION: Among mother-preterm infant dyads, we identified 2 specific patterns of interaction that could play either a protective (cooperative pattern) or a risk-precipitating (controlling pattern) role on developmental and behavioral outcome, independent of perinatal risk factors and of the family's socioeconomic background. The controlling pattern is much more prevalent among preterm than term dyads and is related to a less favorable infant outcome. However, the cooperative pattern still represents almost 30% of the preterm dyads, with infants' outcome comparable to the ones of term infants. These results point out the impact of the quality of mother-infant relationship on the infant's outcome. The most important clinical implication should be to support a healthy parent-infant relationship already in the NICU but also in the first months of the infant's life. Early individualized family-based interventions during neonatal hospitalization and transition to home have been shown to reduce maternal stress and depression and increase maternal self-esteem and to improve positive early parent-preterm infant interactions.

A review of methods for assessment of coronary microvascular disease in both clinical and experimental settings.

Obstructive disease of the large coronary arteries is the prominent cause for angina pectoris. However, angina may also occur in the absence of significant coronary atherosclerosis or coronary artery spasm, especially in women. Myocardial ischaemia in these patients is often associated with abnormalities of the coronary microcirculation and may thus represent a manifestation of coronary microvascular disease (CMD). Elucidation of the role of the microvasculature in the genesis of myocardial ischaemia and cardiac damage-in the presence or absence of obstructive coronary atherosclerosis-will certainly result in more rational diagnostic and therapeutic interventions for patients with ischaemic heart disease. Specifically targeted research based on improved assessment modalities is needed to improve the diagnosis of CMD and to translate current molecular, cellular, and physiological knowledge into new therapeutic options.

Identifying psychotic defenses in a clinical interview.

The Defense Mechanisms Rating Scales (DMRS), one of the most widely used and validated instruments in the study of defense mechanisms, does not include psychotic defenses. The Psychotic-DMRS (P-DMRS) has been developed to include 6 psychotic defense mechanisms: psychotic denial, autistic withdrawal, distortion, delusional projection, fragmentation, and concretization. We discuss psychotic defenses, including the difference between psychotic defenses and psychotic symptoms. Six clinical illustrations demonstrate how the 6 P-DMRS defenses can be identified in patients' narratives selected from the transcripts of dynamic interviews. Implications with respect to patient evaluation and treatment are discussed.

Sunitinib-eluting beads for chemoembolization: methods for in vitro evaluation of drug release.

Drug-eluting microspheres are used for embolization of hypervascular tumors and allow for local controlled drug release. Although the drug release from the microspheres relies on fast ion-exchange, so far only slow-releasing in vitro dissolution methods have been correlated to in vivo data. Three in vitro release methods are assessed in this study for their potential to predict slow in vivo release of sunitinib from chemoembolization spheres to the plasma, and fast local in vivo release obtained in an earlier study in rabbits. Release in an orbital shaker was slow (t50%=4.5h, 84% release) compared to fast release in USP 4 flow-through implant cells (t50%=1h, 100% release). Sunitinib release in saline from microspheres enclosed in dialysis inserts was prolonged and incomplete (t50%=9 days, 68% release) due to low drug diffusion through the dialysis membrane. The slow-release profile fitted best to low sunitinib plasma AUC following injection of sunitinib-eluting spheres. Although limited by lack of standardization, release in the orbital shaker fitted best to local in vivo sunitinib concentrations. Drug release in USP flow-through implant cells was too fast to correlate with local concentrations, although this method is preferred to discriminate between different sphere types.

Dépistage: principes et méthodes. [Screening: principles and methods].

The concept of early detection to then intervene and improve the prognostic seems straightforward. Applied to asymptomatic subjects, this concept--screening--is rather complex. This review presents the rational and fundamental principles of screening. It underscores the fundamental principles related to the disease and to the screening test considered, the importance of considering screening as a program rather than a test only, and the validity of measures used to evaluate the efficacy of screening. Lastly, it reviews the most frequently bias encountered in screening studies and interpretations.

Reliability of methods used for the risk assessment of mixture of micropollutants in aquatic enviromments : from theoretical concepts to field observations

Ces dernières années, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques des micropolluants organiques pour les espèces de nos lacs et rivières. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, alors que les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange. Or les effets de ces cocktails ne sont pas négligeables. Cette thèse de doctorat s'est ainsi intéressée aux modèles permettant de prédire le risque environnemental de ces cocktails pour le milieu aquatique. Le principal objectif a été d'évaluer le risque écologique des mélanges de substances chimiques mesurées dans le Léman, mais aussi d'apporter un regard critique sur les méthodologies utilisées afin de proposer certaines adaptations pour une meilleure estimation du risque. Dans la première partie de ce travail, le risque des mélanges de pesticides et médicaments pour le Rhône et pour le Léman a été établi en utilisant des approches envisagées notamment dans la législation européenne. Il s'agit d'approches de « screening », c'est-à-dire permettant une évaluation générale du risque des mélanges. Une telle approche permet de mettre en évidence les substances les plus problématiques, c'est-à-dire contribuant le plus à la toxicité du mélange. Dans notre cas, il s'agit essentiellement de 4 pesticides. L'étude met également en évidence que toutes les substances, même en trace infime, contribuent à l'effet du mélange. Cette constatation a des implications en terme de gestion de l'environnement. En effet, ceci implique qu'il faut réduire toutes les sources de polluants, et pas seulement les plus problématiques. Mais l'approche proposée présente également un biais important au niveau conceptuel, ce qui rend son utilisation discutable, en dehors d'un screening, et nécessiterait une adaptation au niveau des facteurs de sécurité employés. Dans une deuxième partie, l'étude s'est portée sur l'utilisation des modèles de mélanges dans le calcul de risque environnemental. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés espèce par espèce, et non pour une évaluation sur l'écosystème en entier. Leur utilisation devrait donc passer par un calcul par espèce, ce qui est rarement fait dû au manque de données écotoxicologiques à disposition. Le but a été donc de comparer, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon une méthode rigoureuse, espèce par espèce, avec celui effectué classiquement où les modèles sont appliqués sur l'ensemble de la communauté sans tenir compte des variations inter-espèces. Les résultats sont dans la majorité des cas similaires, ce qui valide l'approche utilisée traditionnellement. En revanche, ce travail a permis de déterminer certains cas où l'application classique peut conduire à une sous- ou sur-estimation du risque. Enfin, une dernière partie de cette thèse s'est intéressée à l'influence que les cocktails de micropolluants ont pu avoir sur les communautés in situ. Pour ce faire, une approche en deux temps a été adoptée. Tout d'abord la toxicité de quatorze herbicides détectés dans le Léman a été déterminée. Sur la période étudiée, de 2004 à 2009, cette toxicité due aux herbicides a diminué, passant de 4% d'espèces affectées à moins de 1%. Ensuite, la question était de savoir si cette diminution de toxicité avait un impact sur le développement de certaines espèces au sein de la communauté des algues. Pour ce faire, l'utilisation statistique a permis d'isoler d'autres facteurs pouvant avoir une influence sur la flore, comme la température de l'eau ou la présence de phosphates, et ainsi de constater quelles espèces se sont révélées avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps. Fait intéressant, une partie d'entre-elles avait déjà montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. En conclusion, ce travail montre qu'il existe des modèles robustes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques, et qu'ils peuvent être utilisés pour expliquer le rôle des substances dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application. - Depuis plusieurs années, les risques que posent les micropolluants organiques pour le milieu aquatique préoccupent grandement les scientifiques ainsi que notre société. En effet, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques que peuvent avoir ces substances chimiques sur les espèces de nos lacs et rivières, quand elles se retrouvent exposées à des concentrations aiguës ou chroniques. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, c'est à dire considérées séparément. Actuellement, il en est de même dans les procédures de régulation européennes, concernant la partie évaluation du risque pour l'environnement d'une substance. Or, les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange, et les effets de ces "cocktails" ne sont pas négligeables. L'évaluation du risque écologique que pose ces mélanges de substances doit donc être abordé par de la manière la plus appropriée et la plus fiable possible. Dans la première partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux méthodes actuellement envisagées à être intégrées dans les législations européennes pour l'évaluation du risque des mélanges pour le milieu aquatique. Ces méthodes sont basées sur le modèle d'addition des concentrations, avec l'utilisation des valeurs de concentrations des substances estimées sans effet dans le milieu (PNEC), ou à partir des valeurs des concentrations d'effet (CE50) sur certaines espèces d'un niveau trophique avec la prise en compte de facteurs de sécurité. Nous avons appliqué ces méthodes à deux cas spécifiques, le lac Léman et le Rhône situés en Suisse, et discuté les résultats de ces applications. Ces premières étapes d'évaluation ont montré que le risque des mélanges pour ces cas d'étude atteint rapidement une valeur au dessus d'un seuil critique. Cette valeur atteinte est généralement due à deux ou trois substances principales. Les procédures proposées permettent donc d'identifier les substances les plus problématiques pour lesquelles des mesures de gestion, telles que la réduction de leur entrée dans le milieu aquatique, devraient être envisagées. Cependant, nous avons également constaté que le niveau de risque associé à ces mélanges de substances n'est pas négligeable, même sans tenir compte de ces substances principales. En effet, l'accumulation des substances, même en traces infimes, atteint un seuil critique, ce qui devient plus difficile en terme de gestion du risque. En outre, nous avons souligné un manque de fiabilité dans ces procédures, qui peuvent conduire à des résultats contradictoires en terme de risque. Ceci est lié à l'incompatibilité des facteurs de sécurité utilisés dans les différentes méthodes. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié la fiabilité de méthodes plus avancées dans la prédiction de l'effet des mélanges pour les communautés évoluant dans le système aquatique. Ces méthodes reposent sur le modèle d'addition des concentrations (CA) ou d'addition des réponses (RA) appliqués sur les courbes de distribution de la sensibilité des espèces (SSD) aux substances. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés pour être appliqués espèce par espèce, et non pas sur plusieurs espèces agrégées simultanément dans les courbes SSD. Nous avons ainsi proposé une procédure plus rigoureuse, pour l'évaluation du risque d'un mélange, qui serait d'appliquer d'abord les modèles CA ou RA à chaque espèce séparément, et, dans une deuxième étape, combiner les résultats afin d'établir une courbe SSD du mélange. Malheureusement, cette méthode n'est pas applicable dans la plupart des cas, car elle nécessite trop de données généralement indisponibles. Par conséquent, nous avons comparé, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon cette méthode plus rigoureuse, avec celle effectuée traditionnellement, afin de caractériser la robustesse de cette approche qui consiste à appliquer les modèles de mélange sur les courbes SSD. Nos résultats ont montré que l'utilisation de CA directement sur les SSDs peut conduire à une sous-estimation de la concentration du mélange affectant 5 % ou 50% des espèces, en particulier lorsque les substances présentent un grand écart- type dans leur distribution de la sensibilité des espèces. L'application du modèle RA peut quant à lui conduire à une sur- ou sous-estimations, principalement en fonction de la pente des courbes dose- réponse de chaque espèce composant les SSDs. La sous-estimation avec RA devient potentiellement importante lorsque le rapport entre la EC50 et la EC10 de la courbe dose-réponse des espèces est plus petit que 100. Toutefois, la plupart des substances, selon des cas réels, présentent des données d' écotoxicité qui font que le risque du mélange calculé par la méthode des modèles appliqués directement sur les SSDs reste cohérent et surestimerait plutôt légèrement le risque. Ces résultats valident ainsi l'approche utilisée traditionnellement. Néanmoins, il faut garder à l'esprit cette source d'erreur lorsqu'on procède à une évaluation du risque d'un mélange avec cette méthode traditionnelle, en particulier quand les SSD présentent une distribution des données en dehors des limites déterminées dans cette étude. Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, nous avons confronté des prédictions de l'effet de mélange avec des changements biologiques observés dans l'environnement. Dans cette étude, nous avons utilisé des données venant d'un suivi à long terme d'un grand lac européen, le lac Léman, ce qui offrait la possibilité d'évaluer dans quelle mesure la prédiction de la toxicité des mélanges d'herbicide expliquait les changements dans la composition de la communauté phytoplanctonique. Ceci à côté d'autres paramètres classiques de limnologie tels que les nutriments. Pour atteindre cet objectif, nous avons déterminé la toxicité des mélanges sur plusieurs années de 14 herbicides régulièrement détectés dans le lac, en utilisant les modèles CA et RA avec les courbes de distribution de la sensibilité des espèces. Un gradient temporel de toxicité décroissant a pu être constaté de 2004 à 2009. Une analyse de redondance et de redondance partielle, a montré que ce gradient explique une partie significative de la variation de la composition de la communauté phytoplanctonique, même après avoir enlevé l'effet de toutes les autres co-variables. De plus, certaines espèces révélées pour avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps, ont montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. On peut en conclure que la toxicité du mélange herbicide est l'un des paramètres clés pour expliquer les changements de phytoplancton dans le lac Léman. En conclusion, il existe diverses méthodes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques et celui-ci peut jouer un rôle dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application, avant d'utiliser leurs résultats pour la gestion des risques environnementaux. - For several years now, the scientists as well as the society is concerned by the aquatic risk organic micropollutants may pose. Indeed, several researches have shown the toxic effects these substances may induce on organisms living in our lakes or rivers, especially when they are exposed to acute or chronic concentrations. However, most of the studies focused on the toxicity of single compounds, i.e. considered individually. The same also goes in the current European regulations concerning the risk assessment procedures for the environment of these substances. But aquatic organisms are typically exposed every day simultaneously to thousands of organic compounds. The toxic effects resulting of these "cocktails" cannot be neglected. The ecological risk assessment of mixtures of such compounds has therefore to be addressed by scientists in the most reliable and appropriate way. In the first part of this thesis, the procedures currently envisioned for the aquatic mixture risk assessment in European legislations are described. These methodologies are based on the mixture model of concentration addition and the use of the predicted no effect concentrations (PNEC) or effect concentrations (EC50) with assessment factors. These principal approaches were applied to two specific case studies, Lake Geneva and the River Rhône in Switzerland, including a discussion of the outcomes of such applications. These first level assessments showed that the mixture risks for these studied cases exceeded rapidly the critical value. This exceeding is generally due to two or three main substances. The proposed procedures allow therefore the identification of the most problematic substances for which management measures, such as a reduction of the entrance to the aquatic environment, should be envisioned. However, it was also showed that the risk levels associated with mixtures of compounds are not negligible, even without considering these main substances. Indeed, it is the sum of the substances that is problematic, which is more challenging in term of risk management. Moreover, a lack of reliability in the procedures was highlighted, which can lead to contradictory results in terms of risk. This result is linked to the inconsistency in the assessment factors applied in the different methods. In the second part of the thesis, the reliability of the more advanced procedures to predict the mixture effect to communities in the aquatic system were investigated. These established methodologies combine the model of concentration addition (CA) or response addition (RA) with species sensitivity distribution curves (SSD). Indeed, the mixture effect predictions were shown to be consistent only when the mixture models are applied on a single species, and not on several species simultaneously aggregated to SSDs. Hence, A more stringent procedure for mixture risk assessment is proposed, that would be to apply first the CA or RA models to each species separately and, in a second step, to combine the results to build an SSD for a mixture. Unfortunately, this methodology is not applicable in most cases, because it requires large data sets usually not available. Therefore, the differences between the two methodologies were studied with datasets created artificially to characterize the robustness of the traditional approach applying models on species sensitivity distribution. The results showed that the use of CA on SSD directly might lead to underestimations of the mixture concentration affecting 5% or 50% of species, especially when substances present a large standard deviation of the distribution from the sensitivity of the species. The application of RA can lead to over- or underestimates, depending mainly on the slope of the dose-response curves of the individual species. The potential underestimation with RA becomes important when the ratio between the EC50 and the EC10 for the dose-response curve of the species composing the SSD are smaller than 100. However, considering common real cases of ecotoxicity data for substances, the mixture risk calculated by the methodology applying mixture models directly on SSDs remains consistent and would rather slightly overestimate the risk. These results can be used as a theoretical validation of the currently applied methodology. Nevertheless, when assessing the risk of mixtures, one has to keep in mind this source of error with this classical methodology, especially when SSDs present a distribution of the data outside the range determined in this study Finally, in the last part of this thesis, we confronted the mixture effect predictions with biological changes observed in the environment. In this study, long-term monitoring of a European great lake, Lake Geneva, provides the opportunity to assess to what extent the predicted toxicity of herbicide mixtures explains the changes in the composition of the phytoplankton community next to other classical limnology parameters such as nutrients. To reach this goal, the gradient of the mixture toxicity of 14 herbicides regularly detected in the lake was calculated, using concentration addition and response addition models. A decreasing temporal gradient of toxicity was observed from 2004 to 2009. Redundancy analysis and partial redundancy analysis showed that this gradient explains a significant portion of the variation in phytoplankton community composition, even when having removed the effect of all other co-variables. Moreover, some species that were revealed to be influenced positively or negatively, by the decrease of toxicity in the lake over time, showed similar behaviors in mesocosms studies. It could be concluded that the herbicide mixture toxicity is one of the key parameters to explain phytoplankton changes in Lake Geneva. To conclude, different methods exist to predict the risk of mixture in the ecosystems. But their reliability varies depending on the underlying hypotheses. One should therefore carefully consider these hypotheses, as well as the limits of the approaches, before using the results for environmental risk management