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2019 — Développement d'un système d'assistance à la marche pour les personnes en perte d'autonomieAbstract
L’espérance de vie des populations occidentales a augmenté de manière considérable durant le dernier siècle. Malheureusement, la perte d’autonomie associée avec le vieillissement représente un défi de taille pour la société de demain. Un des aspects précipitant la perte d’autonomie est la perte de mobilité, car la diminution des capacités physiques a des conséquences directes sur l’autonomie, la vie sociale, l’estime de soi et éventuellement les capacités cognitives. Les personnes en perte de mobilité deviennent donc rapidement dépendantes de leur communauté. Ce projet a comme objectif la conception d’un système d’assistance à la marche de type exosquelette, dénommé HRMS-I (Hermès-un), … Read more
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2019 — Optimisation de l'assignation des flux de données dans une passerelle IdO à interfaces multiplesAbstract
Les dernières années ont été marquées par une augmentation significative du déploiement de réseaux hétérogènes. Les équipements de l’Internet des Objets (IdO) envoient des données avec différentes exigences, telles que le délai et les débits binaires, en utilisant les différents réseaux disponibles. Les équipements IdO à interfaces multiples apportent la flexibilité pour se connecter à plusieurs réseaux d’accès hétérogènes, ce qui peut améliorer la capacité du réseau. Toutefois, chaque interface réseau a ses propres contraintes en termes de couverture réseau, de bande passante, de taux de perte de paquets, etc. Ainsi, un réseau peut garantir de meilleurs taux de transmission, … Read more
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2019 — Comportement sous basses températures des composés en élastomère utilisés dans les isolateurs sismiques de pontsAbstract
Les systèmes d’isolation sismique à base d’élastomères sont des plus utilisés pour protéger les structures de ponts des séismes. Leur utilisation permet d'introduire une flexibilité latérale contrôlée au niveau du lien entre la superstructure et l'infrastructure (piles/culées) et un amortissement additionnel au besoin. Ces systèmes peuvent être groupés en trois types : isolateur en élastomère fretté (RB), isolateur en élastomère à amortissement élevé (HDRB) et isolateur en élastomère à noyau de plomb (LRB). Ils sont typiquement composés d'une succession de couches d'élastomères et plaques en acier minces avec un noyau de plomb pour le LRB. Les élastomères permis et utilisés … Read more
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2019 — Optimisation du déploiement et des performances d'un système de positionnement ultrasonique longue portée pour le sous-marin MASKI+Abstract
Le présent travail a pour but d’améliorer les performances d’un système de positionnement ultrasonique longue portée lorsqu’utilisé pour positionner le sous-marin MASKI+ dans son environnement d’utilisation typique. Le système de positionnement SouthStar de Desert Star Systems sera utilisé pour les tests. Le sous-marin MASKI+ est un robot sous-marin d’inspection longue portée qui est opéré à distance. Il a été conçu à l’Institut de Recherche d’Hydro-Québec (IREQ) pour permettre l’inspection sécuritaire et efficace des installations immergées d’Hydro-Québec. Les retombées de ces inspections sont estimées à plus de 2 millions de dollars canadiens par année. Les installations immergées sont principalement des barrages … Read more
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2019 — Amélioration du rendement énergétique des amplificateurs de puissance microondes par conversion et recyclage de l'énergie thermiqueAbstract
Cette étude consiste à concevoir un système de récupération et recyclage de l’énergie thermique dissipée d’un amplificateur de puissance microonde pour améliorer son efficacité énergétique. Le système de récupération est composé par un convertisseur thermoélectrique et un adaptateur de puissance : le convertisseur thermoélectrique est un microgénérateur planaire (μTEG) qui permet de convertir le flux reçu de l’amplificateur en une énergie électrique par effet de Seebeck. L’adaptateur des puissances est composé d’un convertisseur DC/DC piloté par un contrôleur MPPT assurant le couplage de l’énergie électrique récupérée avec l’alimentation de l’amplificateur de puissance. Le rendement du microgénérateur proposé est optimisé à … Read more
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2019 — Conception et intégration de circuits CMOS et de microsystèmes électromécaniques (MEMS) pour la synthèse d'un oscillateur à haute performanceAbstract
La miniaturisation des composants électroniques est un enjeu important dans l’industrie. Cette tendance permet entre autres de réduire la consommation de puissance des systèmes, d’offrir plus de fonctionnalités et de réduire le prix. Un des circuits touché par la miniaturisation est l’oscillateur. Cet oscillateur génère une fréquence de référence qui est utilisée pour synchroniser les opérations des différents circuits numériques ou analogiques d’un système. Présentement, un résonateur en quartz est employé. Celui-ci offre une fréquence de référence extrêmement stable en température, mais a plusieurs désavantages comme un prix de fabrication relativement élevé, une grande taille et l’impossibilité d’être intégré avec … Read more
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2019 — Modèle de chargeur générique de batteries et validation expérimentaleAbstract
Depuis une dizaine d’années, l’implantation d’un modèle de batterie générique dans le répertoire Simscape Electrical de Mathworks a été un outil important dans le domaine du stockage d’énergie. Avec les années, ce modèle a vu plusieurs améliorations permettant de simuler l’effet du vieillissement et de la température d’une batterie. En revanche, jusqu’à aujourd’hui, il incombait à l’utilisateur de ce modèle de développer son propre algorithme de recharge. Afin de simplifier l’utilisation de ce modèle de batterie et de permettre aux utilisateurs de se concentrer au développement de systèmes intégrés de stockage d’énergie, il devient essentiel d’ajouter un modèle de chargeur … Read more
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2019 — Segmentation automatique de la colonne vertébrale lombaire à partir d'images à résonance magnétique par combinaison de réseau de neurones convolutifs et coupe de grapheAbstract
Le mal de dos, le mal du siècle comme beaucoup de gens le décrivent, est un terme général pour une maladie potentiellement grave et l’un des problèmes médicaux les plus courants dans le monde. Il peut se produire à n’importe quel endroit au niveau de la colonne vertébrale. Pour identifier l’origine d’une douleur et déterminer si un traitement est nécessaire, les experts dans ce domaine se basent sur l’analyse des images médicales telles que l’IRM et CT-scan pour identifier les zones endommagées ou les anomalies. Un examen de radiologie classique est une tâche compliquée et coûteuse en temps précieux pour … Read more
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2019 — Évolution de la microstructure des aciers à haute résistance mécanique durant le traitement thermique de trempeAbstract
Les blocs d'acier forgés de fortes dimensions sont largement utilisés pour le moulage par injection de matière plastique, utilisée dans le domaine d’automobile. Les propriétés en service de ces matériaux sont très sensibles aux conditions de processus de production. Le traitement thermique (trempe-revenu) des aciers actuellement utilisés n'était plus assez pour combler les exigences grandissantes de l'industrie du moulage. Les interactions entre la composition chimique, caractéristiques de l’acier, et les multiples paramètres finaux des pièces fabriquées rendent difficile l’obtention des propriétés désirées. Pour le présent travail, le contrôle des paramètres influant le procédé de trempe s'est imposé. En premier lieu, … Read more
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2019 — Modélisation et contrôle des systèmes éoliens-solaire intégrés au réseau VSC-HVDCAbstract
Pour assurer, la forte demande mondiale en énergie électrique et le désir de préserver l’environnement ont pour effet que le monde se tourne vers les énergies renouvelables. Afin de bien utiliser cette énergie, nous devons utiliser des mécanismes efficaces pour produire et livrer l’énergie électrique aux consommateurs d’une manière fiable, efficace et durable. En effet, plus le réseau électrique devient intelligent, plus il devient sensible aux différents défauts, à la variation climatique et aux harmoniques. Dans ces circonstances, des contributions dans cette thèse ont été menées dans le but de rendre la connexion de l’énergie renouvelable au réseau plus intelligent … Read more
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2019 — Intégration des aspects énergétiques et du confort ambiant passif dans la conception de l'habitat en milieu arideAbstract
La consommation énergétique excessive dans l’habitat en milieu aride renvoie à une réflexion à l’architecture vernaculaire par ses qualités intrinsèques d’adaptation au climat qui peut fortement contribuer à une stratégie d’économie d’énergie, dont l’objectif d’améliorer les besoins énergétiques de l’habitat du présent sans nuire aux générations futures. Cependant, le concepteur n’a souvent pas les connaissances ni l’accès aux diverses informations nécessaires pour faire ces choix adéquats entre plusieurs alternatives. Cette thèse a pour but de développer une méthodologie qui permet d’intégrer les aspects énergétiques et du confort ambiant passif dans la conception de l’habitat. Pour répondre à l’objectif de la … Read more
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2019 — Évaluation de l'impact des fines sur la résistance à l'arrachement des traitements de surface et caractérisation des mastics bitumineux des matériaux à base d'émulsion de bitumeAbstract
Depuis plusieurs années, différentes entreprises ont montré les avantages économiques et de temps des travaux préventifs. Ces travaux servent à améliorer l’état des routes tout en protégeant le corps de la structure de la chaussée des infiltrations d’eau en augmentant ainsi la durée de vie global de la route. Les premières méthodes de conception des traitements de surface de type chip seal ont fait leurs apparitions dans les années 30 avec la methode Hanson. Avec les compréhensions d’aujourd’hui sur les émulsions de bitume, l’approfondissement des connaissances des matériaux de traitement de surface et des mastics bitumineux a fait l’objet d’un … Read more
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2019 — Contribution à l'amélioration des politiques d'opération des turbines hydrauliquesAbstract
Dans le cadre de la production hydro-électrique, l’opération et la maintenance sont deux domaines dans lesquels est menée une recherche active afin d’en réduire les coûts. Ces deux domaines sont modélisés à des horizons de temps très différents : l’opération se prévoit sur quelques dizaines d’heures et la maintenance sur plusieurs années. Cette différence d’échelle mène les recherches sur l’opération et sur la maintenance à être effectuées séparément. Cependant, plusieurs études récentes indiquent que la précision du modèle opérationnel a une grande influence sur l’optimalité du plan de maintenance. À cause des aléas de la demande, il est difficile de … Read more
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2019 — Méthode de mesure individuelle de l'exposition sonore effective intra-auriculaire en milieu de travailAbstract
De nombreux travailleurs sont exposés quotidiennement à des niveaux de bruit susceptibles d’endommager leur audition. De ce fait, la mesure de l’exposition sonore est essentielle afin d’identifier et évaluer des solutions correctives pour protéger adéquatement les travailleurs. Cependant, les méthodes et les technologies de mesure conventionnelles de l’exposition sonore ne permettent généralement pas de rendre compte de manière fiable des variations de bruit que peut subir un travailleur dans son milieu, ni de l’atténuation procurée par le port éventuel de protecteurs auditifs. Pour pallier à ces problèmes, des dosimètres de bruit intra-auriculaires (DIA) sont apparus au cours des dernières années, … Read more
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2019 — Transformation de modèles hétérogènes dans le contexte de la certification selon DO-178CAbstract
L’Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM) est parmi les technologies prenant de l’ampleur dans l’industrie du développement de logiciels embarqués critiques. L’IDM permet de réduire les coûts et les durées de développement tout en améliorant l’étape de vérification. Dans ce mémoire nous nous intéressons aux pratiques d’utilisation de différents formalismes de modélisation (e.g., UML et Stateflow ) pour la vérification dans le cadre de la certification DO-178C pour les systèmes avioniques. Ce mémoire propose une approche générique de transformation de formalismes de machines à états en un formalisme de machine à états finies étendues (EFSM). Cette approche à base de … Read more
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2019 — Une approche métaheuristique pour la restructuration automatique des classes dans les applications logicielles orientées objetAbstract
Les systèmes logiciels évoluent rapidement tout au long de leur cycle de vie. Les développeurs ne cessent d’ajouter de nouvelles fonctionnalités pour satisfaire les besoins des clients ou corriger des erreurs. Cependant, ces activités accroissent la complexité du logiciel et entraînent souvent des effets secondaires connus sous le nom de "code smells" ou mauvaises pratiques de programmation. Les mauvaises pratiques de code, assez fréquentes, sont caractérisées par de trop grandes classes (ou Blob) qui représentent une mauvaise pratique de conception ou d’implémentation de la part des développeurs. En effet, les développeurs placent souvent des méthodes sémantiquement non liées dans une … Read more
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2019 — Modélisation et commande d'un robot parallèle à câbles pour la rééducation des membres inférieursAbstract
L'utilisation de systèmes robotiques en réadaptation médicale présente un certain nombre d'avantages par rapport à la thérapie traditionnelle, tels qu'une bonne répétabilité de mouvement, une assistance contrôlable avec précision et des mesures de performance quantifiables. Récemment, une nouvelle classe de systèmes robotiques, appelés robots parallèles à câbles, a été introduite dans le domaine de la réadaptation médicale. Dans de tels mécanismes, l'effecteur est entraîné directement par des câbles au lieu de liaisons rigides. L'objectif de ce projet de recherche est de modéliser et contrôler un robot parallèle à câbles dédié à la rééducation des membres inférieurs. Pour y parvenir, nous … Read more
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2019 — Conception de la commande et analyse de stabilité d'un onduleur photovoltaïque connecté au réseau de distributionAbstract
Le développement récent des énergies renouvelables a conduit à l’émergence de sources d’énergies décentralisées (DERs). Ces sources, de faible puissance et généralement installées à un niveau local, peuvent être utilisées en support du réseau électrique de distribution, afin de répondre rapidement aux pics de puissance. L’usage de convertisseurs de puissance est requis pour fournir une énergie exploitable, ainsi que pour gérer ses caractéristiques. La connexion des DERs au réseau amène cependant des problématiques nouvelles, principalement en ce qui a trait à la stabilité et à la qualité de l’énergie. La recherche présentée traite de la connexion d’un convertisseur DC/AC (onduleur) … Read more
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2019 — Planification tactique-opérationnelle des chaînes d'approvisionnement durables en boucle fermée (logistique inverse)Abstract
La dégradation des ressources naturelles et la pollution de l’environnement obligent les entreprises à se préoccuper des impacts néfastes que peuvent causer leurs activités sur l’environnement. Cette nouvelle façon de penser est essentielle pour atteindre un succès durable des chaînes d’approvisionnement. Par conséquent, étudier le cycle de vie des produits fabriqués peut aider les entreprises à avancer économiquement, puisque beaucoup de ces produits usagés peuvent être recyclés. Les gestionnaires se sont donc penchés sur la planification des chaînes d’approvisionnement durable en boucle fermée. Celle-ci permet de gérer conjointement le flux direct et le flux inverse des réseaux logistiques de façon … Read more
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2019 — Une méthode d'évaluation environnementale pour la réhabilitation des friches industriellesAbstract
L’aménagement urbain s’oriente actuellement vers une démarche de développement durable, car les villes sont de plus en plus étouffées par des problèmes de pollution de l’air, des problèmes sociaux et ils cherchent un créneau dans un aménagement réfléchi pour atténuer ces problèmes. C’est à travers les projets à l’échelle locale, tels que les quartiers durables, que sont initiées et appliquées les politiques des collectivités en la matière. L’utilisation d’indicateurs dans les processus d’expansion ou de densification des villes peuvent influencer les choix des objectifs des projets. En effet, ils peuvent être adaptés aux attentes locales pour mieux tenir compte des … Read more
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2019 — Optimisation de la qualité des images et visualisation des tissus mous en tomodensitométrie à faisceau coniqueAbstract
La tomographie à faisceau conique (CBCT) est une méthode d’imagerie 3D ayant une meilleure résolution spatiale et exposant le patient à de plus faibles doses de radiation que le tomodensitomètre (CT pour Computed Tomography) conventionnel. Le spectre énergétique du faisceau de rayons X et la géométrie de son détecteur la rendent toutefois sujette à un biais spatialement dépendant qui limite sa capacité à faire de l’imagerie quantitative. La très grande majorité des logiciels de reconstruction utilise des algorithmes basés sur la rétroprojection filtrée, s’appuyant sur des corrections rudimentaires dépendantes de la physique du problème. Ces propriétés ont un impact direct … Read more
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2019 — Évaluation de l'impact de l'incarnation d'un égo-avatar temps réel sur la marcheAbstract
Dans les dernières années, la réalité virtuelle (RV) est devenue de plus en plus accessible et de moins en moins dispendieuse. Étant donné cette facilité d’accès, un grand nombre d’études ont continué d’utiliser la RV, qui était déjà disponible auparavant, mais à des coûts beaucoup plus grands. Avec la RV, il est possible de placer un utilisateur dans un environnement virtuel (EV) ainsi que de lui donner un corps virtuel nommé égo-avatar. Cet égo-avatar, lorsque présenté en temps réel, offre un retour visuel montrant ses propres mouvements dans le monde virtuel. Il a été montré que les égo-avatar ont un … Read more
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2019 — Étude et prédiction des propriétés de matériaux cimentaires à l'état frais pour la fabrication additive à l'aide de réseaux de neuronesAbstract
Ces dernières années, la fabrication additive a su gagner l’intérêt des acteurs du domaine de la construction. La réduction potentielle des coûts et l’automatisation des procédés permettent d’entrevoir une nouvelle façon de penser les méthodes de fabrication. L’impression 3D par extrusion fait face à de nouveaux enjeux liés aux matériaux cimentaires. Le mélange doit être suffisamment fluide pour être mis en place correctement, mais aussi assez solide pour maintenir sa forme sous son propre poids ainsi que sous celui des futures couches reposant sur lui. Cette seconde condition est liée au seuil d’écoulement du matériau. Afin de répondre à ces … Read more
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2019 — Contribution à la compréhension de la dynamique des rotors des alternateurs hydroélectriquesAbstract
Dans les centrales hydrauliques, les groupes turbines-alternateurs sont soumis à plusieurs forces et couples dynamiques qui, sous certaines conditions, peuvent engendrer des bruits, des vibrations et des problèmes d’interactions avec le réseau, voire même des bris d’équipement. L’objectif de cette thèse est de développer un modèle d’alternateur hydroélectrique afin d’étudier les effets de la non-uniformité de l’entrefer et du défaut de court-circuit entre spires au rotor sur le comportement dynamique des groupes turbines-alternateurs. Les alternateurs hydroélectriques présentent toujours des entrefers non-uniformes. Ainsi, l’étude cherche à développer un modèle en utilisant la méthode des éléments finis et une mesure précise de … Read more
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2019 — Analyse des paramètres spatio-temporels de la marche sur un tapis roulant instrumenté à deux voies à vitesse fixe et en mode haptique chez le sujet valideAbstract
OBJECTIF : L’objectif principal de notre étude de recherche est d’évaluer la capacité du tapis roulant à deux voies à générer une marche dite « naturelle » lorsque celui-ci fonctionne en mode haptique. Pour cela, nous avons comparé trois conditions de marche à savoir : la marche au sol (SOL), celle sur le tapis roulant à vitesse fixe (VF) et enfin celle en mode haptique (MH). MÉTHODE : L’expérimentation a porté sur 15 participants sains au cours de laquelle nous avons évalué quatre paramètres spatio-temporels de la marche (la longueur de pas, la longueur de foulée, la cadence et la … Read more
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2019 — Évaluation de la portée des liaisons sans fil grâce à la technologie MIMOAbstract
De par l’augmentation grandissante des communications sans fil dans de nombreux domaines, nous observons une augmentation de la demande dans les capacités des systèmes de transmission. Dans le monde des communications cellulaires par exemple, on cherche entre autre à augmenter la quantité de données qu’on peut envoyer dans un certain laps de temps. Pour augmenter cette capacité de donnée, une des techniques utilisées consiste à augmenter la quantité d’antennes à la transmission ainsi qu’à la réception, soit la technologie MIMO. Dans le cadre du partenariat industriel avec la compagnie Ultra Electronics TCS, ce mémoire s’intéresse à un scénario où une … Read more
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2019 — Conception d'une démarche d'implantation d'un département de maintenance Lean centré sur la SSTAbstract
On ne se le cachera pas, l’efficacité et l’efficience sont une quête absolue pour toute entreprise. C’est aussi le cas pour les compagnies manufacturières du Québec. C’est pourquoi plusieurs d’entre elles ont décidé de se tourner vers le Lean pour optimiser leurs processus organisationnels, diminuer leurs gaspillages et augmenter ainsi leur efficacité et leur efficience. Plusieurs études ont été menées sur l’implantation du Lean dans les départements de production, mais plus rares sont celles mesurant les impacts de l’implantation du Lean sur la santé et la sécurité des travailleurs des départements de maintenance. En effet, lors de ces changements organisationnels, … Read more
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2019 — Étude de l'incertitude liée à la modélisation de l'évapotranspiration potentielle dans les études d'impact des changements climatiques sur les ressources en eau au Canada, aux États-Unis et au MexiqueAbstract
En contexte de changements climatiques, des périodes d’étiage plus sévères et prolongées sont à prévoir, ce qui aura des répercussions sur la quantité et la qualité de l’eau. L’évapotranspiration est un processus important dans le cycle de l’eau et est particulièrement significatif en période d’étiage. Il est donc important d’étudier la qualité de la modélisation de l’évapotranspiration dans la chaîne de modélisation hydroclimatique afin de mieux comprendre les impacts associés aux changements climatiques sur la disponibilité en eau. Comme l’évapotranspiration est un processus plutôt difficile et coûteux à mesurer, des formules sont utilisées pour determiner l’évapotranspiration potentielle (ETP), soit la … Read more
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2019 — Prédiction de la volatilité future dans le marché des devises à l'aide de la volatilité impliciteAbstract
Cette recherche examine la performance de la volatilité implicite lorsqu’utilisée dans l’objectif d’effectuer des prédictions de la volatilité future dans le marché des devises et plus spécifiquement pour les deux paires ayant les volumes journaliers les plus élevés, soit EUR/USD et USD/JPY. L’analyse de la performance des indices EUVIX et JYVIX est effectuée sur une période d’environ 10 ans, de 2007 à 2017. Pour cette période, il est découvert que la dernière valeur disponible de la volatilité implicite est généralement optimale et regroupe le maximum d’information sur la volatilité future. Les données concernant la volatilité implicite sont intégrées dans un … Read more
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2019 — Modélisation et quantification 3D de la taille des superficies corporelles brûléesAbstract
Pour des patients grands brûlés, une estimation précise du pourcentage des superficies brûlées (%TBSA) est cruciale pour l’évaluation du pronostic vital et fonctionnel, la planification appropriée de traitements et pour minimiser les complications médicales et chirurgicales. Les méthodes cliniques actuelles manquent de précision et de fiabilité pour estimer des patients de morphologies différentes. Les approches de modélisation 2D/3D des brûlures approximent l’évaluation du %TBSA et sont imprécises. Seule la modélisation paramétrique satisfait aux exigences cliniques particulières aux grands brûlés (temps limité, patients inconscients, environnement restreint). Afin de répondre au besoin de personnalisation 3D de la morphologie des patients, il est … Read more