Optimization and validation of a new 3D-US imaging robot to detect, localize and quantify lower limb arterial stenoses

L’athérosclérose est une maladie qui cause, par l’accumulation de plaques lipidiques, le durcissement de la paroi des artères et le rétrécissement de la lumière. Ces lésions sont généralement localisées sur les segments artériels coronariens, carotidiens, aortiques, rénaux, digestifs et périphériques. En ce qui concerne l’atteinte périphérique, celle des membres inférieurs est particulièrement fréquente. En effet, la sévérité de ces lésions artérielles est souvent évaluée par le degré d’une sténose (réduction >50 % du diamètre de la lumière) en angiographie, imagerie par résonnance magnétique (IRM), tomodensitométrie ou échographie. Cependant, pour planifier une intervention chirurgicale, une représentation géométrique artérielle 3D est notamment préférable. Les méthodes d’imagerie par coupe (IRM et tomodensitométrie) sont très performantes pour générer une imagerie tridimensionnelle de bonne qualité mais leurs utilisations sont dispendieuses et invasives pour les patients. L’échographie 3D peut constituer une avenue très prometteuse en imagerie pour la localisation et la quantification des sténoses. Cette modalité d’imagerie offre des avantages distincts tels la commodité, des coûts peu élevés pour un diagnostic non invasif (sans irradiation ni agent de contraste néphrotoxique) et aussi l’option d’analyse en Doppler pour quantifier le flux sanguin. Étant donné que les robots médicaux ont déjà été utilisés avec succès en chirurgie et en orthopédie, notre équipe a conçu un nouveau système robotique d’échographie 3D pour détecter et quantifier les sténoses des membres inférieurs. Avec cette nouvelle technologie, un radiologue fait l’apprentissage manuel au robot d’un balayage échographique du vaisseau concerné. Par la suite, le robot répète à très haute précision la trajectoire apprise, contrôle simultanément le processus d’acquisition d’images échographiques à un pas d’échantillonnage constant et conserve de façon sécuritaire la force appliquée par la sonde sur la peau du patient. Par conséquent, la reconstruction d’une géométrie artérielle 3D des membres inférieurs à partir de ce système pourrait permettre une localisation et une quantification des sténoses à très grande fiabilité. L’objectif de ce projet de recherche consistait donc à valider et optimiser ce système robotisé d’imagerie échographique 3D. La fiabilité d’une géométrie reconstruite en 3D à partir d’un système référentiel robotique dépend beaucoup de la précision du positionnement et de la procédure de calibration. De ce fait, la précision pour le positionnement du bras robotique fut évaluée à travers son espace de travail avec un fantôme spécialement conçu pour simuler la configuration des artères des membres inférieurs (article 1 - chapitre 3). De plus, un fantôme de fils croisés en forme de Z a été conçu pour assurer une calibration précise du système robotique (article 2 - chapitre 4). Ces méthodes optimales ont été utilisées pour valider le système pour l’application clinique et trouver la transformation qui convertit les coordonnées de l’image échographique 2D dans le référentiel cartésien du bras robotisé. À partir de ces résultats, tout objet balayé par le système robotique peut être caractérisé pour une reconstruction 3D adéquate. Des fantômes vasculaires compatibles avec plusieurs modalités d’imagerie ont été utilisés pour simuler différentes représentations artérielles des membres inférieurs (article 2 - chapitre 4, article 3 - chapitre 5). La validation des géométries reconstruites a été effectuée à l`aide d`analyses comparatives. La précision pour localiser et quantifier les sténoses avec ce système robotisé d’imagerie échographique 3D a aussi été déterminée. Ces évaluations ont été réalisées in vivo pour percevoir le potentiel de l’utilisation d’un tel système en clinique (article 3- chapitre 5).

A study of sexuality following traumatic brain injury : moving towards the validation of a biopsychosocial model

L’étude de la sexualité dans le contexte des maladies neurologiques est un domaine émergent qui nous permet de mieux comprendre les corrélats cérébraux et neurocomportementaux de divers aspects de la sexualité. Les changements au sujet de la sexualité sont fréquents à la suite de troubles neurologiques tels que les blessures de la moelle épinière, la sclérose en plaques, l’accident vasculaire cérébral, l'épilepsie et les traumatismes craniocérébraux (TCC). Compte tenu de la complexité de la sexualité après un TCC, celle-ci doit être analysée à partir d'une perspective biopsychosociale qui comprend trois facteurs interdépendants : a) les facteurs neuropsychologiques et psychologiques, b) les variables médicales et physiques, et c) les facteurs relationnels. L’objectif de cette thèse était d’étudier certains éléments de la sexualité auprès de personnes ayant subi un TCC afin de fournir des preuves empiriques pour contribuer à la validation d’une perspective biopsychosociale de la sexualité après un TCC. Trois études quantitatives originales ont été effectuées auprès de personnes ayant subi un TCC léger, modéré ou grave et ayant reçu des services de réadaptation post-TCC, et d’un groupe de témoins en bonne santé, tous vivant dans la communauté. Les groupes étaient comparables en ce qui concerne l’âge, le sexe, le nombre d’années de scolarité, le statut d’emploi et relationnel, et le revenu annuel. Les variables ciblant la sexualité, incluses dans cette thèse, étaient la qualité de vie sexuelle, le comportement sexuel à risque, et la sociosexualité (p. ex., les différences individuelles en ce qui concerne la volonté d’une personne à avoir des relations sexuelles sans engagement). Les variables neuropsychologiques et psychologiques incluaient les fonctions exécutives, la dépression et l’anxiété. Les aspects médicaux et physiques englobaient les symptômes postcommotionnels. Les facteurs relationnels comprenaient les attitudes envers l'infidélité. Les résultats démontrent que par rapport aux témoins en santé, les individus avec un TCC ont montré une diminution de la qualité de vie sexuelle, alors que les groupes étaient comparables sur le plan du comportement sexuel à risque, de la sociosexualité et des attitudes envers l'infidélité. Par ailleurs, les résultats ont montré une différence entre les hommes et les femmes sur le plan de la sociosexualité (p. ex., plus restrictive chez la femme). Chez les personnes ayant subi un TCC, une faible qualité de vie sexuelle était significativement associée à un nombre élevé de symptômes postcommotionnels, un comportement sexuel plus à risque corrélait avec une plus grande fréquence de symptômes dysexécutifs, et une plus faible acceptation de l'infidélité était liée à une sociosexualité moins restrictive. Les résultats de ces trois études soutiennent une perspective biopsychosociale de la sexualité après le TCC. Elles apportent des connaissances nouvelles en ce qui a trait aux domaines de la sexualité qui peuvent être touchés après un TCC, ainsi qu’à certaines variables neuropsychologiques et psychologiques, médicales et physiques, et relationnelles qui sont associées à ces changements. Les implications théoriques, ainsi que pour la pratique clinique et la réadaptation sont discutées. Les limitations des études sont présentées et des recommandations pour la recherche sont proposées. Le modèle biopsychosocial peut être utilisé comme une référence pour guider la recherche future dans ce domaine. D’autres études sur la sexualité et le développement d'interventions multidisciplinaires dans ce domaine pour les personnes TCC sont nécessaires.

Development and validation of the Statistical Anxiety Scale. 'Desarrollo y validaci??n de la Escala de Ansiedad ante la Estad??stica'

Resumen tomado de la publicaci??n

Development and validation of the Overall Personality Assessment Scale (OPERAS)

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Development and validation of the Occupational Hardiness Questionnaire

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Spanish validation of the Family Questionnaire (FQ) in families of patients with an eating disorder

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The validation of CID's Grammatical Analysis of Elicited Language with language delayed children

This paper examines the Central Institute for the Deaf’s "Grammatical Analysis of Elicited Language" (GAEL) test of expressive language and whether it identifies children with language disorders. Also examined is the relative difficulty of each of the grammatical categories sampled on the GAEL in relation to the standardization sample.

Validation of ocean model syntheses against hydrography using a new web application

Results are presented from a new web application called OceanDIVA - Ocean Data Intercomparison and Visualization Application. This tool reads hydrographic profiles and ocean model output and presents the data on either depth levels or isotherms for viewing in Google Earth, or as probability density functions (PDFs) of regional model-data misfits. As part of the CLIVAR Global Synthesis and Observations Panel, an intercomparison of water mass properties of various ocean syntheses has been undertaken using OceanDIVA. Analysis of model-data misfits reveals significant differences between the water mass properties of the syntheses, such as the ability to capture mode water properties.

Lagrangian validation of numerical drifter trajectories using drifting buoys: Application to the Agulhas system

The skill of numerical Lagrangian drifter trajectories in three numerical models is assessed by comparing these numerically obtained paths to the trajectories of drifting buoys in the real ocean. The skill assessment is performed using the two-sample Kolmogorov–Smirnov statistical test. To demonstrate the assessment procedure, it is applied to three different models of the Agulhas region. The test can either be performed using crossing positions of one-dimensional sections in order to test model performance in specific locations, or using the total two-dimensional data set of trajectories. The test yields four quantities: a binary decision of model skill, a confidence level which can be used as a measure of goodness-of-fit of the model, a test statistic which can be used to determine the sensitivity of the confidence level, and cumulative distribution functions that aid in the qualitative analysis. The ordering of models by their confidence levels is the same as the ordering based on the qualitative analysis, which suggests that the method is suited for model validation. Only one of the three models, a 1/10° two-way nested regional ocean model, might have skill in the Agulhas region. The other two models, a 1/2° global model and a 1/8° assimilative model, might have skill only on some sections in the region

Validation of a FFQ for estimating whole-grain cereal food intake

Estimation of whole-grain (WG) food intake in epidemiological and nutritional studies is normally based on general diet FFQ, which are not designed to specifically capture WG intake. To estimate WG cereal intake, we developed a forty-three-item FFQ focused on cereal product intake over the past month. We validated this questionnaire against a 3-d-weighed food record (3DWFR) in thirty-one subjects living in the French-speaking part of Switzerland (nineteen female and twelve male). Subjects completed the FFQ on day 1 (FFQ1), the 3DWFR between days 2 and 13 and the FFQ again on day 14 (FFQ2). The subjects provided a fasting blood sample within 1 week of FFQ2. Total cereal intake, total WG intake, intake of individual cereals, intake of different groups of cereal products and alkylresorcinol (AR) intake were calculated from both FFQ and the 3DWFR. Plasma AR, possible biomarkers for WG wheat and rye intake were also analysed. The total WG intake for the 3DWFR, FFQ1, FFQ2 was 26 (sd 22), 28 (sd 25) and 21 (sd 16) g/d, respectively. Mean plasma AR concentration was 55.8 (sd 26.8) nmol/l. FFQ1, FFQ2 and plasma AR were correlated with the 3DWFR (r 0.72, 0.81 and 0.57, respectively). Adjustment for age, sex, BMI and total energy intake did not affect the results. This FFQ appears to give a rapid and adequate estimate of WG cereal intake in free-living subjects.

Detection of pressed hazelnut oil in virgin olive oil by analysis of polar components: improvement and validation of the method

An improved method for the detection of pressed hazelnut oil in admixtures with virgin olive oil by analysis of polar components is described. The method. which is based on the SPE-based isolation of the polar fraction followed by RP-HPLC analysis with UV detection. is able to detect virgin olive oil adulterated with pressed hazelnut oil at levels as low as 5% with accuracy (90.0 +/- 4.2% recovery of internal standard), good reproducibility (4.7% RSD) and linearity (R-2: 0.9982 over the 5-40% adulteration range). An international ring-test of the developed method highlighted its capability as 80% of the samples were, on average, correctly identified despite the fact that no training samples were provided to the participating laboratories. However, the large variability in marker components among the pressed hazelnut oils examined prevents the use of the method for quantification of the level of adulteration. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Validation of the social communication questionnaire in a population cohort of children with autism spectrum disorders

Objective: To examine the properties of the Social Communication Questionnaire (SCQ) in a population cohort of children with autism spectrum disorders (ASDs) and in the general population, Method: SCQ data were collected from three samples: the Special Needs and Autism Project (SNAP) cohort of 9- to 10-year-old children with special educational needs with and without ASD and two similar but separate age groups of children from the general population (n = 411 and n = 247). Diagnostic assessments were completed on a stratified subsample (n = 255) of the special educational needs group. A sample-weighting procedure enabled us to estimate characteristics of the SCQ in the total ASD population. Diagnostic status of cases in the general population samples were extracted from child health records. Results: The SCQ showed strong discrimination between ASD and non-ASD cases (sensitivity 0.88, specificity 0.72) and between autism and nonautism cases (sensitivity 0.90, specificity 0.86). Findings were not affected by child IQ or parental education. In the general population samples between 4% and 5% of children scored above the ASD cutoff including 1.5% who scored above the autism cutoff. Although many of these high-scoring children had an ASD diagnosis, almost all (similar to 90%) of them had a diagnosed neurodevelopmental disorder. Conclusions: This study confirms the utility of the SCQ as a,first-level screen for ASD in at-risk samples of school-age children.

Validation of the FALL3D ash dispersion model using observations of the 2010 Eyjafjallajökull volcanic ash clouds

During April-May 2010 volcanic ash clouds from the Icelandic Eyjafjallajökull volcano reached Europe causing an unprecedented disruption of the EUR/NAT region airspace. Civil aviation authorities banned all flight operations because of the threat posed by volcanic ash to modern turbine aircraft. New quantitative airborne ash mass concentration thresholds, still under discussion, were adopted for discerning regions contaminated by ash. This has implications for ash dispersal models routinely used to forecast the evolution of ash clouds. In this new context, quantitative model validation and assessment of the accuracies of current state-of-the-art models is of paramount importance. The passage of volcanic ash clouds over central Europe, a territory hosting a dense network of meteorological and air quality observatories, generated a quantity of observations unusual for volcanic clouds. From the ground, the cloud was observed by aerosol lidars, lidar ceilometers, sun photometers, other remote-sensing instru- ments and in-situ collectors. From the air, sondes and multiple aircraft measurements also took extremely valuable in-situ and remote-sensing measurements. These measurements constitute an excellent database for model validation. Here we validate the FALL3D ash dispersal model by comparing model results with ground and airplane-based measurements obtained during the initial 14e23 April 2010 Eyjafjallajökull explosive phase. We run the model at high spatial resolution using as input hourly- averaged observed heights of the eruption column and the total grain size distribution reconstructed from field observations. Model results are then compared against remote ground-based and in-situ aircraft-based measurements, including lidar ceilometers from the German Meteorological Service, aerosol lidars and sun photometers from EARLINET and AERONET networks, and flight missions of the German DLR Falcon aircraft. We find good quantitative agreement, with an error similar to the spread in the observations (however depending on the method used to estimate mass eruption rate) for both airborne and ground mass concentration. Such verification results help us understand and constrain the accuracy and reliability of ash transport models and it is of enormous relevance for designing future operational mitigation strategies at Volcanic Ash Advisory Centers.

Assessment of thought–shape fusion: initial validation of a short version of the trait thought–shape fusion scale

Objective: Thought–shape fusion (TSF) is a cognitive distortion that has been linked to eating pathology. Two studies were conducted to further explore this phenomenon and to establish the psychometric properties of a French short version of the TSF scale. Method: In Study 1, students (n 5 284) completed questionnaires assessing TSF and related psychopathology. In Study 2, the responses of women with eating disorders (n 5 22) and women with no history of an eating disorder (n 5 23) were compared. Results: The French short version of the TSF scale has a unifactorial structure, with convergent validity with measures of eating pathology, and good internal consistency. Depression, eating pathology, body dissatisfaction, and thought-action fusion emerged as predictors of TSF. Individuals with eating disorders have higher TSF, and more clinically relevant food-related thoughts than do women with no history of an eating disorder. Discussion: This research suggests that the shortened TSF scale can suitably measure this construct, and provides support for the notion that TSF is associated with eating pathology.

An experimental validation of hypothetical WTP for a recyclable product

Using a within-subject experiment, we compare hypothetical and real willingness to pay (WTP) for an improvement in the recyclability of a product. Subjects are faced with a real payment scenario after they have responded to a hypothetical question. Contrary to most of the results obtained in similar studies, at apopulation level, there are no significant median differences between actual and hypothetical stated values of WTP. However,within-subject comparisons between hypothetical and actual values indicate that subjects stating a low (high) hypothetical WTP tend to underestimate (overestimate) the value of their actual contributions.