Projets novateurs réalisés

Ralentissement des réactions d’équilibre liées au Stoke : comprendre les mécanismes et développer des traitements

L’AVC au Canada, principale cause d’invalidité chronique au Canada, induit souvent une condition de vitesse de mouvement significativement réduite. Cependant, des mouvements rapides sont essentiels pour prévenir les chutes, effectuer les activités quotidiennes et pouvoir retourner au travail. Par conséquent, notre objectif est de caractériser le « ralentissement lié à l’AVC » et de suggérer de nouvelles thérapies. Les caractéristiques d’équilibre lors de la position debout perturbée seront prises en compte pour les personnes en bonne santé et celles subissant un ralentissement lié à l’AVC. Les deux groupes effectueront également un mouvement volontaire qui sera reproduit par un modèle mathématique. Grâce à cette approche, on peut identifier et comparer les mécanismes principaux du ralentissement lié à l’AVC avec le système sain. La recherche proposée est cruciale pour développer de nouvelles interventions qui augmentent l’autonomie après un AVC. Puisque l’Institut de réadaptation de Toronto gère un vaste programme d’AVC, il bénéficiera directement de cette recherche. Compte tenu de l’impact croissant de l’invalidité liée à l’AVC sur l’économie, les innovations envisagées seront également d’une importance cruciale pour l’Ontario.

Fabrication et caractérisation d’un dispositif en sélénium grillé Frisch

Les détecteurs à rayons X à détection directe de sélénium amorphe, couplés à des circuits de lecture en silicium amorphe, offrent la meilleure résolution spatiale et constituent la technologie de pointe pour le marché mondial de l’imagerie du cancer du sein.  Cependant, elles sont relativement lentes et bruyantes, ce qui entraîne des besoins plus élevés en dose de rayons X pour la modalité émergente et très précise de l’imagerie mammaire 3D.  Nous prévoyons de développer des imageurs numériques à haute vitesse et à faible bruit qui pourront tirer parti des avantages de résolution spatiale de la technologie existante de détecteur a-Se.  Les résultats de cette recherche aideront à créer un produit qui pourra directement bénéficier à l’économie ontarienne tout en améliorant le dépistage du cancer du sein à l’échelle mondiale.  Un résultat révolutionnaire de cette nature favorisera la formation des futurs scientifiques et ingénieurs dans les industries de l’imagerie médicale, des technologies de l’information, de la photonique et de la fabrication.  Ce personnel hautement qualifié est essentiel pour maintenir l’avantage technologique de l’Ontario à l’avenir, surtout pour des entreprises ontariennes comme DALSA Imaging.

Développement statistique pour l’analyse des données d’enquêtes longitudinales issues du projet international de contrôle du tabac

Il est urgent de développer et d’appliquer des méthodes d’analyse des données d’enquête longitudinale. La recherche proposée vise à répondre à ce besoin grâce aux données du projet International Tobacco Control (ITC), qui mène des enquêtes longitudinales parallèles dans 20 pays pour évaluer l’impact des politiques de lutte contre le tabac (par exemple, étiquettes d’avertissement, lois sans fumée). Ces méthodes examineront également l’historique naturel du tabagisme et de l’arrêt du tabac chez les individus et si cette histoire varie d’un pays à l’autre. L’ITC est soutenu par l’Institut ontarien de recherche sur le cancer (OICR); Le Dr Geoffrey Fong (superviseur) a été le premier chercheur à devenir chercheur principal de l’OICR. Des implications substantielles de ce projet découlent pour la prévention des maladies et les dépenses publiques en Ontario, qui mène sa propre enquête longitudinale sur le tabagisme. Ainsi, les méthodes développées pour l’ITC seront utiles aux organismes de recherche en Ontario, notamment Cancer Care Ontario, l’OICR et le Centre for Addiction and Mental Health.

Vers une base de connaissances musicales cognitivement informée

La recherche d’information musicale est un secteur industriel en plein essor qui aide les consommateurs à obtenir de l’information à partir de bases de données musicales de plus en plus vastes. waveDNA est une entreprise de développement de logiciels musicaux basée en Ontario, axée sur le développement de ses algorithmes propriétaires pour la représentation et l’analyse de la musique numérique, de manière à apporter des contributions uniques à ce domaine. L’objectif du projet de recherche proposé, impliquant une collaboration entre le chercheur postdoctoral (Naresh Vempala) du laboratoire SMART de Ryerson et la société partenaire waveDNA, est de développer un moteur d’analyse basé sur la cognition. Un tel moteur produirait des jugements de similarité musicale en accord avec les jugements humains. L’originalité de cette recherche réside dans sa combinaison de méthodes cognitives de validation avec des logiciels de récupération d’information musicale. Cela représente une opportunité pour le logiciel de waveDNA de faire progresser significativement l’état de l’art au sein de la communauté de la récupération d’information musicale.

Modélisation des systèmes intégrés de gazéification par biomasse et de piles à combustible à oxyde solide

Les systèmes intégrés de piles à combustible à l’oxyde solide et de gazéification par biomasse sont l’une des technologies énergétiques les plus prometteuses du futur. L’utilisation de ce système pour utiliser la biomasse offre de meilleures performances et un meilleur impact environnemental comparativement aux technologies conventionnelles d’utilisation de la biomasse, par exemple la turbine à vapeur et le moteur à combustion interne. Cependant, pour tirer le meilleur parti de ce système, les configurations et paramètres de fonctionnement doivent être optimisés, ce qui peut se faire par modélisation. Le modèle qui sera développé à la suite de cette recherche proposée est destiné à être le modèle le plus complet et précis pour simuler les systèmes intégrés SOFC et de gazéification de la biomasse. La réalisation de plusieurs études paramétriques et le développement de cartes de performance mèneront à la sélection des paramètres opérationnels optimaux du système. Les résultats de cette étude seront bénéfiques pour les chercheurs, ingénieurs et gestionnaires d’usines qui souhaitent concevoir une nouvelle ou améliorer une centrale existante utilisée pour produire de l’électricité et de la chaleur à partir de biomasse.

Guides chirurgicaux intraopératoires pour applications neurochirurgicales

Les techniques actuelles de navigation chirurgicale intraopératoire prennent du temps, peuvent impliquer de la radiation et, surtout, ne peuvent prendre en compte le mouvement du patient pendant la chirurgie que quelques fois. Le projet de recherche portera sur le développement d’un dispositif d’imagerie optique capable de capturer des images topographiques de structures anatomiques exposées dans le domaine chirurgical. Ces images, combinées aux données de tomodensitométrie et d’IRM, guideront le chirurgien dans l’emplacement de dispositifs tels que des vis dans la colonne vertébrale. De plus, cette technique fournira au chirurgien des informations pour éviter des structures critiques comme la moelle épinière. Les avantages potentiels de ce projet pour la communauté chirurgicale de l’Ontario, du Canada et du monde entier sont une réduction du temps de chirurgie et du temps d’attente des patients, une augmentation de la précision des procédures chirurgicales, tout en améliorant la sécurité des patients et en réduisant les complications chirurgicales.

Méthodes d’extraction de caractéristiques multivariées pour les signaux biomédicaux et la classification des données de santé

Dans de grands ensembles de données de santé, les chercheurs peuvent vouloir classer les individus en groupes importants, comme les groupes à risque, en se basant sur plusieurs variables importantes provenant de différentes sources de données.  Différents groupes peuvent justifier des interventions ciblées différentes.  Combiner différentes sources de données pour classer les personnes ayant les plus grands risques et besoins peut offrir aux responsables de la santé une manière objective de cibler les ressources de santé rares.  Puisque chaque individu aurait des variables provenant de plusieurs sources de données, déterminer les caractéristiques clés pouvant être utilisées pour classer les individus en groupes nécessite des techniques statistiques spécialisées.  Ce projet vise à développer et étudier de nouvelles méthodes d’extraction multivariée des caractéristiques et à appliquer ces méthodes de manière novatrice aux signaux biomédicaux et aux données de santé.  Les autorités sanitaires et les parties prenantes en Ontario pourront utiliser ces résultats pour éclairer les décisions d’allocation des ressources en soins de santé.

Évaluation du cycle de vie (LCA) des processus de fin de vie des véhicules de l’Ontario (VEOL)

Les méthodes d’évaluation du cycle de vie (leA) seront utilisées pour étudier les processus de démantèlement et de déchiquetage des véhicules en fin de vie (ElV), en particulier le démantèlement, afin d’identifier et de quantifier les flux des EL V à travers ces procédés, ainsi que les pièces et matériaux El V récupérés pour réutilisation, remanufacturation et recyclage. Comprendre les éco-efficacités associées à ces activités va :

1) permettre à l’industrie ontarienne du recyclage automobile d’évaluer les contributions environnementales des démonteurs ontariens dans le processus global de recyclage en fin de vie des véhicules (VEOl);

2) aider l’industrie ontarienne du recyclage automobile, ainsi que le gouvernement de l’Ontario, à développer un programme de détournement des déchets El V approprié et efficace, basé sur les principes de responsabilité élargie du producteur; et

3) faciliter des opportunités potentielles pour une meilleure récupération des matériaux pour le recyclage, après le démantèlement des ELV mais avant l’envoi des carcasses ELV pour la déchiqueteur, et ainsi stimuler des rendements économiques accrus pour l’industrie du démantèlement et de la déchiquetage des EL V en générant plus de produits recyclables et en réduisant la quantité de matériaux éliminés comme résidus de déchiqueteur.

Améliorer la production de vaccins avec de nouveaux médicaments

La vaccination est la méthode la plus efficace pour prévenir un large éventail de maladies humaines.  Les vaccins sont actuellement préparés en cultivant des souches virales vivantes dans des œufs de poule.  De nouvelles stratégies sont grandement nécessaires pour améliorer la rapidité et l’efficacité de la production du virus, surtout lors des épidémies.  Récemment, Chem Virion a identifié de nouveaux médicaments qui peuvent stimuler considérablement la croissance des virus.  Nous proposons d’utiliser ces médicaments pour améliorer la production de vaccins.  Nous allons nous concentrer sur l’utilisation de ces médicaments pour augmenter la production du vaccin contre la grippe porcine (ou H1N1) dans les cellules cultivées en laboratoire, qui sont plus pratiques et moins coûteuses que les œufs de poule.  Si ce projet réussit, cela profitera à l’Ontario à court terme en rendant Chem Virion, une entreprise ontarienne, plus attrayante pour les investisseurs, ce qui favorisera la création d’emplois. À long terme, le projet peut avoir un impact sur le système de santé canadien en permettant une production plus rapide et moins coûteuse de nouveaux vaccins.

Génération photonique des ondes THz

Le spectre électromagnétique entre la lumière infrarouge et le rayonnement micro-ondes, connu sous le nom de spectre TeraHertz (THz), a récemment suscité beaucoup d’intérêt en raison de ses applications larges et unigues. Comme il n’existe pas facilement de sources pour un tel spectre, plusieurs technologies ont été développées pour réaliser la génération de THz. Cependant, obtenir des sources THz efficaces, réglables et à faible coût demeure un défi sérieux. Dans ce projet, nous visons à modéliser, concevoir et démontrer expérimentalement la génération de THz dans un milieu optique non linéaire. Cela peut être réalisé en mélangeant plusieurs faisceaux laser pour générer une fréquence de battement dans la plage THz. En principe, cette méthode a le potentiel d’atteindre les spécifications de source THz souhaitées, Des applications potentielles, y compris l’imagerie médicale et les communications ultra-rapides, seraient étudiées.

La religion au travail : impressions et expériences des jeunes adultes d’origine immigrante au Canada

S’appuyant sur une base de données existante de groupes de discussion et d’entrevues menés dans les villes canadiennes, ce projet examine comment les jeunes adultes issus de populations immigrantes établies perçoivent la diversité religieuse au travail. L’étude est comparative, explorant les impressions et expériences de la « religion au travail » en ce qui concerne des genres, ethnies et origines religieuses spécifiques. Bien que les participants aient raconté de nombreux exemples de discrimination religieuse au travail, leurs récits étaient aussi porteurs d’espoir, délimitant des stratégies réussies d’inclusion et articulant des progrès dans l’atteinte de l’égalité religieuse au travail. L’étude fournira des données empiriques qui enrichiront les connaissances existantes sur la gestion de la diversité religieuse. En collaboration avec des organisations de défense des droits humains, des professionnels des ressources humaines et des consultants en diversité, la recherche espère contribuer à une formation efficace en milieu de travail et à des politiques solides pour la diversité religieuse en milieu de travail.

Un modèle de type phase pour les transitions de l’état de santé

L’objectif principal de la recherche proposée est de développer un modèle de handicap flexible et mathématiquement maniable.  Le modèle décrira les taux de transition entre la santé, le handicap et le décès, permettra d’explorer les facteurs influençant l’incidence et la durée du handicap ainsi que leurs tendances, et facilitera le calcul des probabilités associées aux handicaps futurs.  Ce modèle sera précieux pour London Life, puisqu’ils disposent d’une assurance invalidité individuelle et collective importante.  Le modèle offrira un outil pour analyser leur expérience, fixer la tarification de leurs produits d’assurance invalidité et comprendre les risques associés aux tendances émergentes.  La recherche sera bénéfique à l’Ontario, car elle contribue à comprendre comment la santé des Ontariens évolue, au niveau individuel – au cours de leur vie – et au niveau de la population au fil du temps.