Acquisition et traitement de signal pour la télémédecine.

Zo47

|

o

Ll

_oL/

oL

,J

{+

,ta-{

:

Répùblique Algérienne Démocratique et Popu

'{

Université

de

Jijel

}

Faculté

des

Sciences

et

de

lâ Technologie

Département

d'Electronique

Mémoire

d€ fin

d'études

Pour l'obtention du diplôme

de

Master

en Electronique

Pption

: Analyse

des

Systèmes

lfrème

n/618.

A9

2D4+l

o+

Acquisition

et

Traitement

de

Signal

Pour la Télémédecine

Réalisé

par

:

Mdb:

RIM0UCHE

Amint

M"n':

CHEBITIA sakina

Encadré

par

;

Mr:

TEKKOUK

Omar

I

J"-.q* i-41

- > ] , l-"',JJçJlJ ùi,lr /:ir

L

i,.i:{iq..Éi.,"

_"

f/\

1i.++'"'"-7;

\t\*_-Zzl

\---<

_t

:<iJt, rf2, Promotion

juitr

2017

',t

t

I

@"rrr*ni-,r*ra

l

_&r-t

_gd

_a

_.&A/br,

_@"rrarrr"...

_jTAA.

91îz

ut

"ru

à

wnpdatc

abann

,lttu

aauâq.ç,

%,%r"6

A"*,a

t

746.1126

a

a

_{wt*,alttwgénûmb}

_à

_1dahraan

_lp

_æ

baeil,

Qhry*rrA

_^*t

a

%

@Ua*r.

rd*n*p*

_a*

_inmaæ

_att/a

a

u Naæ

_{aenu/t. 91âa}

_ann

_a

_*3

_ræn

_natu,nz

enæda

htpoç

u

gftta,

de)rardûe.

91âz

a,^t

_atet

_à

_ra

_næb

gûi

_@)rdrn,

_@*rZ

_pr*

_d.",

l.n

ncna

_a,i/z

_ar

A

_y'xrtano

_æt@Att

Q.&yt

ta

".r"t

atût

aan

tnânbd

doyury

p

ont

arya

k

fudo

a

wilotAbdanninaalo4*ga*azUtatl.9ÇaArary,O*tArd"

911ra

ar""a,/rrtorr-x

à

tMor

nat

at*fnana

_d*

%ârr-t

@*"r4-,1t

_-"

XU

/cAni,*

_{ru,tû nod}

or.,

lor.né

anrqtaotolerustt*3&ah:nanoànadlâna//a,pa,ebejûrn

!

,%tr-a@"*,r-,,1

.t

f

i

{"

{

I

{

.clF

adoaa

fi

.'1

,i

'ri i, .rf

-6

&æ

Ti

go/7.r

,h

t,'

,.t

Table des natières

{es mati,ères

R€merciemsnts Dédicaccs Dédicrses

Tables des rnatieres

Liste des ligur€s Listê des tableaux

Abreviations.

Symboles.

Itr&oduction

gérérde-IV

vrrl

Chrpitre

I

: Etrt de

I'

: Télémédecfure et

ECG.

I

I

Inhoducton...-..

..3

.3

I.2

Ia

telémedecine. . .

I2.l

Dcfrnition de la télém€de4ine...

L2.2 Historique de la ælémédeciae. . - . . .

L2-3 Les actes de la télémédecine. . . - .

12.4 Beoéticcs de la

télémedecile...

ii. Benéfices pour le système de saoté . ,

iii.

Be[éfices pour les

patierts...

I3

dsnéralités sur lc signal

ECG...

L3.l

Iæ système cardiovasculaire...

I.3.1. 1.

Iâ ciicr

atior

sanguine...,....

I.3.1.2. Le c@ur...

a,

4natomie...

i. Bénéfices pour les Drofessionnelles la saûté

8 9

lo

u

ll

b. Fonctionnernent électrique du

I.3.2 Cycle cêrdiaque.

I.3.3

Ia genèse du signal

électrique

t3

14

Table dos

matiàcs

Table ales matiùes

m.4

De la

tra$fornée

de Fourier a la en ordelettes

III.5

Notions sur les oddelettes...

_-...

.45

m.5.1 Défmitions... . . 45

III.5-2 Propriétes des ondeletlos...

[L5.4

Principe générâl de la III.5.5 Applicatioas biomédicales

IlI.7.l

Décompositioù d'un signal

III.7.2 Recoustruction d'un signal

en ondelettes. .. . ... .. . . -. -

-...47

la transfomée etr ond€Iettes. .. . . . ....

... ...

_- ---4?

..._-47

Itr.5.6 Transformée en ondelette

m-5.7 Transformée en ondelatte

m.6

Liste d'ord€lettes..

,...

....

...

..

...

III-7 Algodthme pyramidal de

Mallat...

m53

Avantagos.,,... .-46

m.8

Débruitage du signal ECG utilisant transfomée en

oûdelettes...-...-...-52

trI.8.l.

Principe genénl du par la trânsfoûrée en oad(tettes...-...-.---,.J2 III.8.2 Differeûts

tpes

de seuillage.

.

__

-..

J(,

oûdelette8...,...,,...51

oûdelettes.-...

...-..-.-..-

---..----51

III.8.3. _{Quelques méthodes de} des sigûaux ECG par la

T0...-...,.,..,...54

..,18 .49 ....56

--56

IlL9

Coaclusion... .

...

dn signâl ECG.

IV.l

Inkoduction...

IV2 Signal

ECG

syrthétique...

IV.2.l

Sigûal ECG slilthétique IV.2.2 Sigûal ECG synthétiquo

56

Table des

matiùes

W.2.3 Sigral ECG synthetique

IV.3 Débruitaee des signaux ECG IV.4 Anâlyso par ondelettes.

IV-5 Coûohlsior

CoBclùrlor gfuérrle.

Flgure

l.l

Figure

L2

Figurc

13

Flgure

I.4

Figure

I.5

Figure

I.6

Figure

I.7

Figure

I.8

trlguro

I.9

Ftgnre

I.16

trigure

Ll7

Figûre

L18

trïgure

LlS

Ifgure

I.16

Fïgure

I.l7

Figurê

Ll8

tr'igura

I.19

trigure

I.20

Flgur€

IJl

trlgurc

II.1

Lktes @sfrgilres

Sttucture anatomiqu€ du propagation de l'excitation

Circulation sanzuine dans le Figure

I.10

: Les phases du poæntiel

d'

Flgure

I.11

: Les differontes déflexions

Figure

I.l2

: Période

d'ur

signal cardi

Frgur€ I.14 Triangle

d'Einthoven...

Figure

I.15

Montage d€ Goldberyer mcmtnes

trtgùre

I.13

: Moûtâge d'Einthoveû pour

membres,,,..,.,...

Représentation schernatique La circulation sanguiae...

sysûeme

cardiovasculairc...,....,.,...10

lors d'une révolution

oardiaque...-...14

d'une cellule myocardique et échange

.

_...1I

ulaire...-...-...13

12

l5

2l

Dérivation précordiales de Bradycardie sinusale,.,... Rlthme d'éohappement Tachycardie sinusale... Fibrillation ventriculaire.... Fibrillation

auiculaire...

R)'thme d'éohappemert

j

Tachycardie

sinusale...

Fibrillation ventriculaire.... à ₁₅

bpor...

...

-...24

à 35

bph... ...

- - -26 Fibrillation

auriculaire-...

Fisuies et tâbl€aux Figure

IL2

Figure

II.3

trIgure

IL4

Figure

II.5

FigBre

II.6

Figùre

II.7

Figure

II.8

Figûre

II.9

Figure

II.10

Figure

II.l1

trlgure

II12

figure

II.13

Figure

II.14

Figùre

II.15

FigûrÊ

II.16

Figùre

ILl

T Figure

III.1

FigureIII.2

Figùre

III.3

F'igureIII.4

Figur€

IILS

Figure

IV.l

Figùre

IV.2

Figure

fV.3

Figûrô

IV.4

figure

fv.s

Fl:gure

IV.6

Figure

fV.7

Figure

IV.8

Fi$re

IV.9

Placement des électrodes... . ... ..

...

...:B

Principe de la rnesure du signal

ECG...-..."29

Slnoptique de la chaîne

d'acquisition,.,...

_....,.,...29

Chaîr€ de

tlaiternent..

_...

.

...31

ScherDasFoptiquedenohetravail...,.

_...32

Image prise avec Ie logiciel

MEASURE...

_...

_-.

_-...32

Présentatoû de

cobra3

_...,.34

Présentation de bio-amplifioateru.. .

...

.

....

-...---..35

Iûagedes3électrodesutilisées..-...

.-...3j

Ihage

de gel

d'électrode..-...

_...-36

Photo d'rm exemple d'acquisition de

I'ECG

...--.-36

lmage des paramètres de mesùe,... . . -. ... . . -

.

.,...37

Résultatdemesur€pathologique...

...,38

Le zoom du différent coûlposant de sigdal ECG

pathologiquo...-38

Résultats de mesurÊs des signaux

normaux...-...__.__.-40

Le zooin du diffé.eût coûposlrllt de signal ECG normaux... .. ...

_...46

Exemples d'ondelette

y

(D'apres Charles,

2003)...,,.

,,,...-.-47

Décomposition an sous bande... ..,... . ..

..

...51

Reconstruction en sous

bande...

...,...,..-52

Schémadedécomposition/rccorstuctionensousbarde..._...-.--.52

Prircipe générale de débruilage par seuillage des coelficients d'ondeletæs.-...53

Présentationd'unsignalECGsynthétiquenormal...-...-..56

Préseûtâtion d'un sigral ECG synthétique

bruité... ...

_-.57

PÉsentation d'un signal ECG s)lthétique

bruiré...

...58

Débruitâge de signal

ECGI

réel

normal...

....

....-.59

Débruitage de signal ECG2 réel

normal...

_...59

Débruitage de signal ËCG3 réel

normal....,..

...60

Débruitage de signal

ECc4

réel

pathologique

_...60

Analyse spectrale du di

si$al

ECc

débruité.

.

....

...62

Représedation du signal

ECGI

nomÂl réei original non

débruite-...-63

''i\'-i2.-

_{___=:r -}

f

Figur€s et iablearp(

Figure

IV.l0

: Représentation de signal p.CG2 normal reel original noa

dékuite...,..63

Figure

W.l1

: Représentation de signal pCG3 normal réel original non

débruite...64

Figure

W.l2

; Représentation de signal _FCû4 pathologique reel non débruité. .

...

...

...64

Flgure

IV.13

L'ondeletùe de

Morlet

pour l'analyse par ondeletie continue. . ..-- - . ., .65

Flgurr

fv.l,l

: CoÊffloients d'ondelettes _bar ondelette de Morlet

porn.ECGI...-...-.-..-66

trlgur€

IV.15

| Coefficients _{d'ondelettes Fâr} ondelese de Morlet pôrrl

ECG2...5?

Figure

fV.16

: CoefTicieûts d'ondelettes _{bâr l'ondelece} de Morlet pour

ECG3...,.-....68

Figurc

IV.l

7 r Coeffi oien ts d'ordelettes de Modet pour _{ECG4 {signal pathologiq ue}.,,...,...,69}

-tiste

tabfeaux

Tableru

I.l

: Les étaD€s du

Tableao

III.1

: Liste

d'ondelett€s...,---Teblau

III.2

: hincipales propdétés

Tâblcst

fv.l

: Iæs paramètres du signal

de la

télémedecine...5

familles

d'ondelettes...-..,...50

slnthétique

normal...

-.57 49

.tiste

ECG

: ElectroCardioGramme

CV

:

Cadiovas€ulaire

ÂV

: loud Auriculo-Veatriculaire

QRS : complexe des ondÊs _Q, R et S

Bpm

r Bottemeùt Par

Mirute

TF

r Trabsforhé d€ Fourrief

TFCT

: Trarsformé de Fouder CourtÊ

TOC

: Traasfonné en Ondelette

Conti

TOD

: Traûsformé en Ondelette

Di

TO

: Transfomé

er

Otrdelette

AMR

: Analyse Multfuésolution

x(t)

T

r

t

x(1i)

,r(t)

t(r)

toG)

T(a,

b)

4

b

z

m,n

O(r)

9(r)

YJ

wl

L2(R)

tht4

L

or[Ll

d;[t]

t

di

1"

ÀI

T(o.b')

Le signal drns le

La péf,iode d'uû signal

La ûrequence

d'un

Le t€ûlps.

L€ spectre du signal.

Ia

fonction fenêtre. L'ondelette mère.

I,€s ondelettes filles.

L€s cooffci€nts

d'

Le facteur d'echetle. Le facteur de

L'espace des nornbr€s Les variables de La fonction d'échelle. La foaction ondelette

L'espace

d'

L'espace de détail. L'espace carré des Le filtre passe bas.

La longueur du

filhr.

læs coeffcients

d'

Lcs co€fflci€nls dc Le dveau de

Ésoluti

Le niveau de détail. La Aequence

d'

Le ûombre

d'

[.ês coefficieots

d'

.Liste

SymSohs

Introdurt{tn

génzrafe

ÆË\

a['

*o'.")Ï

Introduction

générale

INTRODUCTION GENERI\LE

Les maladies cardiovasculaires

(CV)

constituent 1,une des causes principale de

decà

dâns le monde d'apès

l'OMS.

La plupart des décès cardiovasculaires sre produisent à

l'ext&ieul

des

milizux

hospitalie$

et

des nouvelles shatégies sont nécessaires

pow

détect€r,

dà

que

possible, l'apparition d'anomalies ca.rdiaqu€s.

L'électrocaldiogaphie

est

I'outil

d€ diagnostic exploité pour' évâluer les probabilites

d'aromalies

cardiaques,

à

pafifu d'une

neprésentation graphique

temporelle

d'analyse à

distaoce, ce qui permel

d'avoir

ùne idée $]LI les phénomènes électriques

qui

conduisenl à la

contractio! musculaie du cæur.

La télémédecine est l'€nsemble des pratiques médicales qui rnet en rappod à distance

par

I'intemédiaire

des nouvelles technoloties de

l'ioformation et

de

la télécoûmudcariofl

(NTIC)

un patient et ùn médecin. Elle pemtet de créer un diagnostic, recevoir des décisions, æquerir I'avis d'un spécialiste.

Les

actes

de

télérnédecine

utilisent tous

les

moyens

de

ttlansmissioû

à

distarce d'informations utiles à la pratique médicale. Celles-ci visent à améliorei I'accessibilité atB soins

de santé. Elles perftettent le tra]rsf€It de données (imagerie médicale, ,:nseignement à distarce,

donnees patients...)-

Il n'y

a pas de télémédaçine sans accès aux données médicales de patient.

L€

traitement

du

signal est

la

discipline

qui

développe

et

étudie les techdques de taaitement

d'analyse

ei

d'interprétalio! des signaux,

s'appùyant

sur

le.s ressources de

l'informatique et de la physique appliquee et a pour objet I'élaboration ou I'interprétatiôn des

signaux. Son champ d'applicatioû se sihæ donc dans tous les domaines concemes

par

la

perc€ption, la hansmission ou l'exploitation dos informations véhiculies par ces signaux.

Elle

fait donc largement appgl âux résultats do la théorie de I'iûformatioû, dl€s statistiqrcs ain$i qu,à

de nombreux autros domaines des mathématiques appliqués

_[1],

L'objectifde

ce mémoire est de présenter un outil performant d'analyse et de ffaitement

du signal ECG cn rue de _{la détection des cornplexes QRS et de} l'éliminatioû des bruits. parmi

les méthodes de traitement de signal

on tlouve

la

hansfoÎmée en ondelettes, sur laquelle s'articùle noûe havail.

Ce mémoire est divisé en 4 ohapitres :

Le premier chapitre dofite un aperçù général sul l'état de

I'art

de la télémédecine et le

foætormerneût du systàne cardiovasculaire et perlnet de découwir le fondement des

sigtaùx

électriques

ehregistrés

par

l'électrocardiographie,

l'origine

et

1â

ûature

du

signal élecnocardiographie _{ainsi qùe c€rtains b.pes} de bruit et de pathologie cardiaques.

Le

deurième chapiùe est une presentation et

desûiption

des diffe.entes étapes qui perûettcnt I'acquisition du signal ECG.

Dans

le

troisième chapitre, nous présentons qr€lques

notiois sur

les méthodes de

ùaitement

du

sigul

(la transfomée

de Fouder,

la

transfomÉe de Fouder

cout

terme, la

de la TO utilisée dans les ditrerentes égdes, comme le

tlpe

de TOC, ensuite les

diffâedes

tlTos d'ondolettos _[2].

Le quakième chapiae fait

l'objet

la partie expérimeatale, les /esultats de

l'applicaion

sott Fesertés poÙI éliminer les brui* signaux ECG réels normaux et palhologiques. Celte

ëude est illusaée oar dqr ésultats de si

Enfin,

on trrmin€ra par ùne ion génerale, qui donnera une synthèse drr trâI|2il

obterus-ttet

tre

fart

,IiT&E

I

y'éÉmétrcclne

_et

Ce chapitre

l'étÂt

de

l'srt

de

principal

&

systrèn

som consacré

à un

exposé sur

la

télémedecirc

ot

félémeut

Chapitre

I

Etat

de

I'art

: ï'élémédecine

et

f,CG

I.1

Introduction

Nous

présentons dans ce chapitre, une étude generale,

sul l'état

de

l'art

de la

télémédecine et le

foactionnement

général du système cardiovascr :rirc est exposé suivi d'rme

pr€senlation plus déÎaillée du principe de l'électrocardiogramme ainiii que le procqssus de son

erregistrement et ses différent€s dérivations. I,es significations physiques de ses

differe.ts

composarts (ond€s et intervalles ₎

et

les

câractéristiques

du cycle

cardiaque

ainsi que

son processus de pmpagation.

Nous

abordons, égedemert, quelques pathologies cardiaques

susc€ptibles d'être détectées à partir du signal acquis.

Cêtte présentation se limite au strict lécessairc pour une bonne comptéhemiofl de l|ofte aavai],

Pour une approche médicale rigoureuse on p ourra se reporter aux nombreux ouvrages médicau-r

disporibles sur le sujet

notaffnent

[

_] et _[2]. I-2 LÀ télémédecine

I.2.1

déIinitlon

de lâ télébédccine

La

télémédecine est

utr

moyeû parficulièrement

utile pour

optimiser

la

qualiæ des

soins par une iapidité collégiale

des échanges médicaux

au

profit

de

patients

dort

l'état de santé nécessite ûre réponse adapté€, rapide quelle que soit

lerr

situation géographique.

Il

existe de nombTeuses

configùations

d'une

cofiultatioî

interactive, mais, le plus soùvent,

c'est

à

partir d'un

€mplacement

urbain-nral. Cela signifie qùe

le

patient

n'apas

besoin

de

fairc

un

voyage

ve.s

une région urbaine

pour voir un

spécialisæ et dans de nombr€ux

cas, permet d'accéder à des soins spécialisés. Par ailleurs, certaines pathologies nécessitent

uf1

suivi

continu

et

€n

temps

réel

d'ùr

patielt

vaqùaût

à

ses cÉcupations quotidi€n{es

t3l.

I.2J.

Ilistoriqùe

de la télémédecire

Depuis ses débuts

il

y a près de tretrte ans, la téléEédecine a progressé à ùn rj/tbrne

rapide. Pendant les amées 1960,

la

té1énédecine

a

été élaborée

pal

la NASA ('National

Aeronautics and Space Administration") qui a souligné la nécessité de snrveiller les signaux

vrtaùx de ses âstro11auæs lors des missions spâtiales _[4]. Cefte tâche a été accoftplie et a

cordtrit

aù développem€lt de nouvelles techniques en télémédecine

poul

I'e$pace mititaire, ainsi que des applicatiors civiles sul la

tere.

Ce

domaine

a

grandement

benéficié

d\m

fnadcem€nt par

1a

NASA

€t l€

pÎogr€s dês coûmùnications par satellite.

Aujourdhui,

il

existe des unités de télânédecin€ disponibles sùr

le marché qui peuvont faciliter des tâohes aussi complexes que la chirurgie à clistance.

Ces demieres années, le noûbre de malades cardiaux a augmento, en raisorl d\rn mode de

vie

tres occupé, et de détérioration des facteurs de sarté €nvircmementaLe. Aussi,

il y

a nécessité

'' i_- __r.

...-i 3

r-.r:.

.1876 .1905 .!910 .1920 .1948 .r959 -1971 .2001

Chrpitr€

I

Etat

de

I'art

:

Télémédecine

et

ECG

pour

Éduire

les coûts des soins de santé par les assùreurs et los employeus. Passer

d!

temps dans

ur

hôpital pourrait

être

uoe

expiîence ùtimidaûte,

en raisron des coûts élevés, le

gaspillage

du

tomps,

moins

de libedE de se

déplacer, otc,,..Grâ.ce

aux

progrès

de

bio-instrumoniation, informatique, télécomqunicatioûs et xecûnologies

il

çst maintenant possibl€

de

conc€voir

à

domicile

des sign€s

yitarx

des systèmes

de

télésurveiltance d'acqtérir,

enregistrer, afficher et transm€the des sigtraux physiologiques du corps humaiû à n'import€

ql!€l

endroit. En même temps,

il

€st deveûu plus _Fatique et commode pour le personnel médical

et

paramédical pour surveiller _{les signaur. lvitaûx avec} l'usage de tout ordinateur connecté à des

réseaux de communication.

L'hisioire de la télérnédecine est liée à l'évolutior des TIC

fsl

Iovention du téléphone

Transmission d'un élechocardiogra4me (ECG) à 1 ,5

kn

(Willem liiathoven)

Stéthossope + téléphone Il]ventior de la télévisior

Transmission d'inag€ Édiog!âphiqqe par tÊlephone à 38 I<n (US'A]

Conslrltation d€ psychiatri€ (vidéo)

TCP/IP

opération Lindbergh (chirurgie)

Coûférence médicale sur Second Lifp

Deux types de technologie co4stituent lâ plupart des applicadons de téléméd€cin€ en

coùrs dhtilisation aujourd'hui 16l :

Lê premiàe technologie, appelée "d'effegistrelrleril de transferl" qui était utilisé pow ûatrsfcrer

des imâge,s ûumériques d\rn eùdroit à I'aÈtle. Une image mrmérique ost prise avec un _{E poteil}

rumériqùe, stockée puis envoyé€ à un auFe endroit. Cette technologie est genéralement utilisée

pour les situations normales, quand un diagnostic ou une consultation pcut êtrc faite daûs l€s

prochaines 24 - 48 heures- L'image peqt être toansferé dats un bâtiû.ert, enhe deux bâtimenls

dans la 6êoxe

ville

ou

dtr

erdroit à l'auqe pa{tout dans le monde.

L'autre technologie

lalgemert

utilisée

'la

télévision inteiactive

bidirectonnele

"(IATV)

€st

utilisé quand une < oonsullation face à f4ce" est necessaiie génfualement ertre le patient et ud

spécialiste.

Les

équipements

de

vidéqconfâence

sur les

deux sites

permettent

ùn€

(

corsultation en temps reel >. La tectaolggie a diminué dars le

prix

et la coûrplexité

$r csns

des cinq derniàes années et de nombreqx prograrnmes utilisent ûaintenant des systèû€s de visioconférence de bueau.

Le lableau suivant résume les étapes du _{{éveloppement} de la teléméd,ocine :

Chapitre

I

Etat

de

I'art

: T,élémédecine et

ECG

Phase de développement Période approximative

)

Télégraphie et æléphonie

>

Radio

)

Télévisior/ Technologies de I'eqpace

)

Technologies numériques

/

1840-1920

r'

Iæs année-s 20 et après

(Technologie principale jusqu'aux _années 50)

y'

_{L€s années 50 et aples}

(Technologie principale jusqu'aux _années 80)

r'

I-es années

9[let

après

Tableau

I.1

| L€s étapçs du développement de la télémédecine.

I.23

Les actes de la télémédecine

Poù

olarifier

les respoNabilirtes médicalqs engagées,

il

importe de

simplifier

la définition des actes médicaux par télerné[iecine en prenant en compte les définitions adoptées par l'ensemble des pays, notamment eùropéens, complétant ainsi celles données précédemmat

par le Ministère de

la

Santé. [æ champ de la télémédecine (et non <le la ælesante) peur étre

côuvert

pal

les

actes

principaux

que

sont

la

téléconsultÂtion,

la

télé-gxpertise

ot

la

telésurveillance.

Ia

_{téléassistarce ost uû +cte} qui n'est pas toujours rnedical _[7].

& Lâ

tél€coDsultation

La teléconsultarion

(ûgue

I.1) s'effectue

nahrellemert

en

rclatior

avec le patiert.

Elle

s'exerce dans deûx

t)?es

de situations.

Le

cas le plus répaûdu conceme

la

régulation médicale

: le

patient prend contact, par télephone, avec

un

cenhe

où le

médecin établit

le

diagnostic de gravité et

gend

la _{décision fl'orientotion} du patisnt. Cette pratique fait déjà appel

à des protocoles de bonne pratique et peul s'appuyer sur des sysGmes rxperts. Un autre type de

téléconsultâtion est appelé à se développpr : un médecin est consulte à distanoe par le patient

pres duqùel se

touve

un autr€ médecin o\r ull autre prcfessioûnel de simté.

Ce demiel mode de

téléconsultation ept actuellement évalué

en

gériatrie.

Elle

intéresse

également les sit€s isolés ou

ûobiles

(navires marchands ou bâtimenE de guene).

Figure

I.1

: Exlernple de teléconsultation.

\-+---q7'

z-J s

_!-\.

t-_---Etat

de

I'art

:

]lélémédecine

et

ECG

L'efficacité et l'efficience dr:s sewices dp téleconsultation poùnaiont grandenmt

beÉficirx

dc I'integration de protocoles cliniques dan$ les lignes direcficas de télécoûsùltatioû.

RecoEE€tr|

la technologie

XML

a éte qrpliquee

av{

zuccès daas ce domaine _[41.

b. Télé expertise

La rélé expeltise (figure

I.2)

été limitée souvent dans sa

défirition

aux gchangcs

cr{re

spécialistes pou1 obterril un avis.

Il

nous semble souhaitable. oar souci de simplifi cation, d'élargir cette défrnition iout açte diagnostic etou thérapeùtique qui se.éalisç

médical de télé expertise se décrit comrne un échaagc

€n dehors de la présence du patient.

L'

entre deux ou plusieurs médecins qui ensemble

ur

diagnostic etlou une théi'Àpoutique

sul

la base des données cliriques. radi ou biologiques

qui figuent

dans le doseier

medical d'un

patie

.

de télé-expenise.

c,

Lr

télé

rvellhnce

La

télésurveillanc€

(figue

I.3) comprend

la

oollecte

de

donûees

cliniques

ct

lâ

transmission de ces données eûtre un à uû endrcit éloigné et un foumisseur de soins de

saûte

pal

des moyeûs éle{troniques et de6 tecbnologies de traitement de I'infonnation. Iæ

foùrnisseùr orocède à

ua

examen

clini

des donaées transférees

et

apporte ulre nArolrse relaûve à ces données,

Les technologies de télesurveillaoce p

. _{Surveillance à distaocg y compris}

l'

_{les signes vitâux, ECC, le poids et kr glycéoie.}

. _Messagerie.

.

_{Vidéo de}

_tammission,

_kls

que la

mmrérique dhne blessue.

. Critàes de sélectioa des patieûts.

. Utilisatioû de télé modteur.

. _{Capacite à l'auto-surveillance.}

. _{Capacité à lire et à se conngcter en}

rlirrF

n^r,r,rilê

_{*r ê;rln- ^" .I"..}

Chapitre

I

. _{Confidentialite.}

. _{Réception des données.}

. _Calendrier.

. _{Inclusion dcs patients dans la}

_pl

. _{Documentation.}

Figure

I.3

:

*

_{Avantag€s de la tél€surveillÂnce}

Les avartapes de lâ telésurveillance

Etat

de

I'art

:

l'élémédecine

et

ECG

on de transmission de doûûees teûps.

de 1a télesurveillance.

€t

temps

Éel

au médecin.

comrnunication

avec

les

patients

à

haut

iisque

La télésurveillance à la réduction des hosoitalisations.

La sùrveillance des s

augmente-Améliore I des patienti.

Détection des au début de l'état de sadté.

Foumiture des

Offte

une

meilleure

dhospitâlisation _[4] .

d.

Lr

télé assistance

La télé assistance (figure 1.4) eut être un acte médical lorcqu'un rnédeciî âssiste à

distaûrce

ur

auke médecin

er

tlair

de uû acte

ûédical

ou

chiugical.

Le mideciû peut égaleheût âssister

ur

aufre _Fofessi de sante qui réalise un acte de soins ou

d'imagerig

à distance un secouristg ou toute persorme portant

voire dans le cadro de I'urggnce,

l'arrivée d'un médecin.

ChaDitre

I

_Etat

_de

_l,art

_:

_{lfélémértectuLe et}

_ECG

I.2,4, BénéIices de lâ télémédecine

i,

Bénéfices

pourles

professionnels _{de la sânté}

La télémédecine apporte des bené{ices particuliers _aux proltssionn€ls en fâvorisant,

d'une pafi

ùre

pmtique _{médicale, fondée sur}

_la

_{coopératiol avec}

_d'aufes

Fofes$ionners et

perrnettaft, à châcun de mieux erprimer ses compétences

_[g].

D.autre part, elle aplrone des possibilités d'orgadsation médicale nouvelles,

rotaûment

_{dans le domaine de la pwmancnce}

des soins (gardes et asheintes). Toutefois, ces béûéfices impliqtrent également des (Ddtraiates

aux profeslioûrels de santé, la plemière _{étant due à la modification de la pratique mtllicale par} la gestion de la relation à distairce du patient. _{Ces aspects sort évidemment tres impoûaûs, €r}

doivent

faire I'objet

d'un

accompagûement soutenu

et

adapté,

afir

de pemettre

aux prcfes$iomels _{de santé de ûaîtriser la pratique de l,acte de télémédesine.}

ii

BénéIices

poûr

le système d€ santé

Le _{systeme de santé, dans son ensemble, bénéficie également du développement de}

la Télémédecine, notaminent concemant 1es points suivants

_[g]

:

.:.

La déliwance _{de soins de meillewe}

_çalité

_daff

_{I€s sitùations évoque€s}

ct-dessus.

{.

La réponse, au moins partielle, à certains _{problèm€6 auquel le s},steme de}

santé est confrorte : démographie _{médicale, organisation de la pelTnanerce}

des soins, accessibilité aux soins assùée à tous.

.:.

_la

_{participation de la télémédecine au}

dévelop,pement du progres m,3dical, au

m€me tiûe que d'autrgs imovations théopeuliques ou cliniques.

i

Enfin,

la

télânédecine

_{permet d.assùer}

_{ceûaines prcslarions}

_loùr

_rn

rialtrisânt _{les dépenses de sante.}

Etat

de

I'art

: T'élémédecine

ECG

iii

Bénéfices

pour

les patietrts

Les benéfices de la télémédecine pour le pati€nt sont nombr€ux, mais

d'une meilleure qualité de prise en chæge

_[5]

:

ra

Par lm

ûeilleû

accès aux soiûst

rotaûment

pour les patietts en sitùatiorl

ri

ou d'éloignemelt géognphique, ou confiottés à l'absonoo de professionnel

orcximité.

{'

Par

ur

meilleur suivi médical. ûotamment pow les patients soufftant

d'ute

chronique.

La

télesurveillance

_nédicale

assure

un snivi

continu du

par

lo

médecin. Ce demier peut alors ggir de façon précoce en cas d'évolutiorl l'étât du Datient.

ible de

.a.

_{Par une}

_prise

_en charge

plus

rapide, notarnment

daffi les

sifuations

d'

qur

nécessitçnt le recoûs à l'exDertise médicale (traumatlsm€s qâtriens, accideDt culaire

cérebral, etc...).

I

Enfin,

les bénéfices

pour le

pqtie

lésultent

dù

haut niveau

de

secùdt3

médicaux : la télémédecine n'est pas _uno Eédecine << au mbais >,

Au

elle

sarté à

actes augnetrte le plus souvent les chgnces du pati€nt, eû permettant unc prisç en

une orientation plus Iapide et petiûente dans le s;rsGme de soins.

da

capacité de l'organisme d€ mainteûirur état de stabilité relativ€ des different€s

dc sor milieu interne, malgré les variations de

l'enviofilemeût

exteme t).

I.3 Génér.lités

sur le

sign.l

EcG

L3.1 Le système cârdiovasculaire {91

L€

systeme cardiovasculate est coBstihré du cGur et du syskme dont l€s

fonctionnalites sont schématisées sur

lp figure (I-5).

Sa foûction principale esl la

circulation

du

sang dans I'organisme

afin

de

satisfaire

aux

besoins

renolrvellement cellulalre, quelles que sqiett les conahtions ambiantes et I'activité d€,1

Pour ce faire, l'activité cardiaqùe et [a ptÊssiot sanguinc doivent êtr€ soumis€s à

uû:

permanente, ce qui définit la notion d'homéostasie. Err oïfet, I'homéostasie se t

coûme

santcs Iæ fonctionneûent du cæur se base

sw

l'enchainement temporcl d'évétemeûts

électrique complexes régules de mani$re dynamique.

L'âctivité

cardiaque est

sfuuence de tous ces événements qùi la pomposent du1e une secotde environ au . Elle se

rapète durant toute la

vie,

assurant un€ ciroulation sanguine et une

oxygétaton

i

Ainsi,

ur

cæur moyen pompe eûviron 6 litres de satg pal

mitute,

soit après de 220

litr€s de sans en 70 aûs de vie.

Etât

d€

I'art

:

Télémédecine

Figur€

I.5

_{: Repr€sentation Fchématique du système cardiovasculaire.}

13.1.1

Lr

drculation

sanguine

L'oreillette droite récupàe _{le fang paut're en oxygène} des veines caves srLl inférieure, et le propulse après contracqon vers le v€ntricule

drcit.

Cette phase est

$riculaire.

Cette phase systolique est

s{ivie

d'une autre diastolique, permettant

_d

sang dans les poumons à aavers les art+es pulmomires. Le dioxyde de carbone vel

ce sæg sera évacué par les poumons vels l'extédeur du corps, et par la suite sela re

oxygène. Le sang revient ensuite au cGùT daûs l'oreillette gauche, puis passe dans le ,

oxygène. Le sang revient ensuite au cGùT daûs l'oreillette gauche, puis pass€ dads le

\

gauche là où

il

est envoyé vers les organis dans le réseau artériel à trave$

I'aorts.

(F

t

l0l.

ECG

tgut€ €t systole over le par

t.6)

Fréoueùc€ et fo&€ de conttaction

Système vascùlaire Sang Vaiss€aux sanSùlns Quârtité viscosite Vason1oiricité Pressifn artérielle

*

Maintign de I'homéostasie

Etat

de

I'art

:

Télémédecine

ECG

.

_v.\

tu

---;,{:3d,--.k.ùrrlro

3ÉrèmkrEr La circulation sanguine.

É&

Figure

I.6

13.1,2 Le c@ur

chapitre I'anatomie, le

fonctioirement

l.

anttomte

ioue d'un cæur sain.

L€ c@ul est l'élémeDt dir système cardiovasculaire. Nous décrivons dans l€

læ

cæur est

ur

olgane et musculaire dans

le

tholax, enhe les

poumons,

et

Dernet

d'assùer

la

circulation du g paa des colltractions _i/thmiques vers les vaisseaÙx

satrguins et les cavites du corps . le cæur se taouveût l€s vaisseaùx le.s _Dlùs

imDodttts

:

les d€l1x veitrgs caves (iûférioule et

L7).

), les artèr€s plrlmo!Âir€s, et I'artàe aortô

{fi8|r€

I-ê

ccur

contient deux oartics séparées qu'accolé€s l\rne à I'autre

(&oite

et

gauthol

c€s

deux

(

cceurs > sont situés côte-à-côie l'axe base-apex, sépares par uno paroi globalemert

sa partie droite contient du sang

paulre €n oxygàe,

panie

gauche renferme

du

sang riche eb oxygène.

Chacune des moitiés est subdivisée eû chambEs ou

cavites, urle

oreilletùe(ou atriÙm)

et

ur

ventricule

qui

commuaiquent des valves d'admission qui. à l'état

ûomlal

laiss€rt

v€dical€ et orientée dans l'axe du cæur,

et

assure

la

circulation pulmonaire; sa

qui

est propulsé dans

ioùs les

tissus.

Chapitre

I

Etat

de

l'art

:

I'élémédecine

et

ECG

d'echappmgnt qui assuent la commùnication entrs 1o

venficule

droit et lhrtere pulmonaire

(vâlv€ pulmoûaire), et aussi erùe

le vetaicule

gauche

et I'artùe

aorte (valve

aofique).

Ces

deux valyes

se

[ouvçnt

â

I'entrée de

I'aorte

€t

d€

l'artère pulmonaire

r€spectiv€med

_{

figure

L7).

La paroi séparant les cavités gauche et droite est appelée _{septum ; on} distingu€ le septum inter ventriculaire çntre los ventricules gauche

et droit, le

septurn inter

aaial

entro tori oroillettes gauohc

ot

droite,

et le

septum

atrio

ventriculaire cntrg l€s or€illettes

et

l€s vemricules.

La

tenninologie ne doit pas être source de confusion vis-à-vis des positions relativos ; en

ofet,

du

fait

de I'axe globalement oblique vers

la

gauche, le cæur gauohe €st grossièremcnt situé

er

aÎIiùe

et

à

gauche

_du

ccaul

droit,

excçton

faiæ de

I'apex, principalemert c,onstihré de

l'extrémité du c@ur sauche. Veine cave supérieurê

Oreilletle droile Arlàre pulmpnâir€ Orèilletle g4.rcie Vaive sigmoide Valve lricuspide Venlricule droit

Veine cave inlérieure

Vâlve milral4

Ventricule gTuôe

Figure

I.7

: Struchue anatomique du cæur.

b.

Fonctonnement

électrique du

ccur

[91

Comment pour tous les musoles du corps, des stimulations sont nécessalires

à

la

coûtnction

du myocarde. Cette coûtaction est provoquée par la propagation d'ùne ilnpulsion

électrique le long des fibres musculales cardiaques induite par la depolarisation deq cellules musculaircs

(figûe

I.8). Le

cæur posséde son propre système d'auto-excitâtion iurfrinsoque

capâble do géûérer des

influx

nerveux qui assurent le fonctiolnement d€ la pompo câr$iaqqe,

n

€st folmé par un tissu nodal non conhactile, constitue de deux næuds et d'ua

ris@u

inter rodal permettent la pioduction des influx et leur propagation

daff

le cceur afin

qu'il

se _dontrôote

etr une seule unité.

Dans le c.æur, ayant la fiéquence d'auto-excitation la plus élevée (l?,0 bpm), le

appelé 'pacemaker' impose son

_{rythmo et}

provoque

l'activaûon

électrique

initial

srnusal

Chapitre

I

Etat

d€

l'art

; Télémédecin,e et

ECG

propage ensuite dans tes oreillettes, induisant la systole auriculaire qui est suivic d'rme diastolc

(decontrâction du muscle). La progressiou de I'excitation se fait ensuite d'unc celh{e a I'aufte

suivant

ur

chemin de conduction

bien

dêfmi

:

I'impukion

électrique

initiée

dals le

ntud

sirusal

est ûansmisc aux deux oreillettçs provoquad lgur contactioû.

Elle

subit ,sDsuitç uno coùrte pause au niveau du nceud

Auriculo-Venticulaire

(AV) pow

permettre :ru sâng de IÉnétrer dans les vetrtricules,

A

ce niveau, le passage du courant élecûique des orQillettes aùx

veoaioulos est devenu possible.

Elle

emprunto ensuite les voios oonductrices oornpûsant le

faisceau de Hiis et ses branches droites et gauches, puis le réseau de

Pùkitje,

qui

tst

disr.ibué

dans la patoi des vantricules jusqu'à la pointe du cæur. Cnâce à la cotduction rapide des fibres

constituant

le

faisceau de

Hiis

€t lcs

ûbres de Purkinje,

ils

peuvent propager l'impùlsion éleckique en plusieurs points d€s ventricules.

AloN, ils

perm€ttent ainsi une dépolarisation

quasi instantanée de I'ensemble dù muscle vettdculaire, assuaût une efficacité optimale dÂns

la propulsion du sang ; cette conhactiot cotrstitue la phase de la systole ventriculaire Puis, les fibres musculaires se re-polarisent €t reviennent ainsi dairs leur état

initial

: c'est la phasc rle

la

diastole ver{ricùlairc.

L€ fonctionnement

corect

et sain du c@ur peut êhe cont!ôlé par cette activité électriqBe' Noeud sinusal

Noeud

auiculo

venkiculaile

Fi$Ire

I.E : Propagatioû d€

l'excitaton

cellulaile

I.3.2 Cycle cardiaque _[11]

Chaque battemeût

du

c{eur etrbaîne une séquence d'événements

méDadqr6

et

électriques collectivernent âppelés cycle cardiaque. Celui-ci coûsiste en trois étaperi mâj€ures :

la systole auriculaûe, la systole ventriculafue et la diastolc.

Dans

la

systole

auriculaire, les

oreillettes

se confactent

et

projetteût

le

sarg vers

les ventricules. Une fois le sang expulsé des oreillettes, les vahules auriculo-ventdculaires entre les or€illettes et les ventricul€s se ferment. Ceci évite ùn reflux du sang vers les ontillettes. La

systole ventriculaire implique la contraotion des ventricùles expulsant lo sang vers le systèûe

circùlatoire.

Une fois le

sang expùlsé, les deux

valurles,

pulmonaire

à

droite

et aortique

à sauohe se

fement.

.i

_-=:5-

_-r-+*z

Etat

de

l'arl

:

Télémédecino

et

ECG

Enfn,

la

diastole est

la

relaxation do toutes les partiçs

du

cæur, pffmettant

lç

rerûplissag8 passifdes veûkicules et l'arrivée du nouveau srmg. Les phases de contractons halmonteus€s

des oreillettes

et

des ventricules

sont

commandées

par

la

_{Fopagation d'une}

impulsion électrique. Lorsque

la

ftéquence cardiaque change,

la

diastole est

raccoutlie

otl

mllongée

tandis

que

la

durée

de

la

systole reste

relativement

stable

La

figun: (19) illustre

la circulation sanguine dans le

cæu

lors de la révolution cardiaque

:i:

..,

_,

,.,.,..,;,

i.,41,."''

.t,-' t:

,l

,,

''

_t

i' l'

r

'

ll{,iii'

r,'

. i._,

_:

i,,

_j

'.1,i

'

Figure

I.9

: CiÏculation sanguine daas le cæur 10$ d'une révolution cardiacÈe.

I3-3 La

genèse du signal électriqùe

crrdiaqte

[12]

Comme tous les muscles dù corps, la côntraction du myocarde est provoqùé€ par la

propagation d'une impulsion êlectrique le long des hbres musculaires cardiaques induite par la dépolarisation des cellules musculaires. En effet, le cceur

compote

u!

rêset!ù inÛinsèque de

cellules conductrices

qui

produisent et propageot des impu.lsions tllectriques,

aiisi

que des

cellules

qui

repondent

à

ces impulsions par ùne contraction.

Lors d'un€ activiti,

cardiaque normalc, la stimulation él€ctriquc du myocarde ûaît du ûceud sinusal, le paoemaker tranrÎcl du

cæù. Pendant la période d'activité oiée à la systole) ct de repos (liée à la diastolc). les celhrlcs

cardiaqu€s sont le siège de phâromènes électriques complexes membraaaires et intrac€lltlaircs,

qùi sont à I'origine de la contlaction.

Les cellules cardiaques sont entoulées d'une mgmbrane qui pemet le passagg de différents ioirs,

ce qui engendre des diffét ences de concenhation de palt et d'âutre de cette menlbrane cellulair€.

Chaque

cellùle

cardiaque

est

le

siège

d'échanges membtanaires

dans lesqùels

sont

impliqués différents

ions:

Le

sodium

(Na+) est

10

fois plus

concentré

à

I'exlérieur qu'à I'intériour de la membrane, par contre la concentratlon intracellulair€ ds potassinn (K+) est 30

fois

supéricure qù'à

l'extérieut

de

la

cellule et enfin le

ci

cium

(CaH)

est hès r:oncmtÉ à

l'extérieur par rapport à

f

intéri€ur.

Au

r'ços,

f intérieur de la cellule est chargé négativement av€c une differonce de potenti€l de

-90mV c'est le potentiel de

repos.

Lo$que la cellule est excitée par un

stinulus

électdque, mécanique ou chimique, des modifications bansitoires de

la

membrane

vont

abDutr â une

Chapitre

I

Etat

de

l'arl

:

Télémédecinc

et

ICG

enÉe

brutale de sodium, suivie d'une sntrée de calcium

et

d\rne sortie de potilssium. La difforcnce dc potontiel passe alors de -90mV à environ +20mV. C'est le potentiel d'acûon.

I-ors de

la

conhaction des cellules cardiaques, des échanges ioniques

qui

délinissent le

poteatiel d'action, présenté sur 1a figure (I.10), qui comprend 5 phases successives :

.

_La

phNse 0 ou dépolarisatioD

npide

: Apres rme excitafion élechi$te au-d€ssus du seuil

d'activation

de

la

cellule,

un afflux

npide

d'ions Na+

pénètre dans

la

cellule

et

itrvê.se

rapidement la polarité de cette demière.

. La

phâse 1 ou début de

repolârisation

: Elle est caractérisée par urle repolarisalion rapide

et

de

courte

durée,

dueà

I'inactivation des

canaux Na+

et

au

flux

sortant

d'ions

de

potassium

K+.

.

_La

phase

2

ou

repolarlsation lente : Elle

est due à l'entrée lente des ions Ca2+ daJrs Ia

cellule,

et

qui

atténue

l'influ€tce

des

canaul

K+

contituant

à

sc,rtir,

ralentsstat

ainsi la

phase de repolarisation.

.

La

phase

3

ou

repolarisation

:

Elle

correspond à la phase de repolarisatiot

fnale,

et se

calactérise

par

la

fermetue des

canaux ioniques spécifiques

qui

nmène

la

cellule

an

poteftiel

d€ repos origirlal. Durant cette phase, 1es ions

K+

sont toujou$ sorknts ta:ndis que le potentiel de la c€llule tend vers son seuil de repos.

. Lr

phase

4

ou phase de

repos

:

Elle

correspond au potentiel de repos, où la cellule est facilement excitable.

nl\'

- I

t)rl

ltt

ttt

*

tt($)+*,îlf,,1iil:;

*a Cl

N

L.rr6-ccllul;r.irc

Figure 1,10 : Les phases dù potentiel d'action d'une cellule myocardique et échang,r ioniques.

I3.4

signd électrocardiogrrmme

(ECG)

L'élecffocardiogranne

est

l'étude

des

variations

de

l'enregistremont

de

I'activité électrique des cellules cardiaques, dont dépend la contraction du ccelr. Le

sigtal

est

rcgr

par

+

Chapitre

I

Etat

de

l'art

: Télémédecine

et

ECG

un appareil nommé l'élechocardiogramne (ECG). Ce signal, se présente conme une sufue de

déflexions (oudes électriques)

et modifié en

cas d'anomalie

de

Ia

commaode

de l'inilux

élecaique

ou

de sa propagation, de

la

masse globale et régionale des cellules ou de

l€ur

souffrance éventuelle, donne des renseignemerts tlès importatts en .|!édecine.

a. Les différentes déflexions de

I'ECG

L'ECG erregistie, suçcessivement, la dépolaiisation et larÊpolarisation auriculaires,

pùs la dépolarisation et la ropolarisatioo ventriculaires, Ces phéûomènes sont suivis d'un repos

électrique qui conespond à la ligne de base isoélectrique. l-olsque le système d'acquisitioù est

mis eû

fooctio

lement, apparait ul1e succession de déflexions, séparees par des intcrvalles,

qui

o,rt une terminologie bieû précise

(figue

I.1l)

_[12].

L'ECG

est formé de plusieurs ondes

qui

coûespondent à I'activation électrique des divefies

parties du cceur, désig1ées sw I'ECG de surface standard par les lettres de I'alphabet P, Q, R, S,

T et U. La moryhologi€ et I'amplitude de ces divers€s ondes

_-

mais pas leur duréc

_-

vanent

selon les dérivations ECG utilisées.

A

chaque cycle cardiaque, on distingue succer$ivemeût :

lt3l

L'onde P

C'est

la

première onde détectable.

Elle

apparaît quand

l'impùlsion

élecalque s€ propage

à

partir du

ncud

sinusal

pour

depolariser

les

oreillettes.

Sa

masse mtsculaire

relativement faible entraîne une variation de potentiel faibl€ (moins de 0.25 mv). La _Jrogession

de I'onde de dépolarisation dans les oreillettes est beaucoup plus lentc que dâns les vcntricules

PaÎ conséqùeût, la région des oreill€ttes autour du ûceud sinusal est d.épolarisée très en avance

par rapport aux régions plus éloignées. Puis, le front de repolarisatiol prend lg mêtle sens que

celui de la dépolarisation et le vecteur resultant instantané est orient€./eIs le n@ud situsal. Cela

produit une onde de repolarisation à

f

inverse de l'onde de dépolaisation P. Normalemont,

I'onde de repolarisatior des oreillettes appamît au moment où _{le complexe QRS}

|5t

proôit.

Coûûe

ce signal est b€aùcoup plus int€ns€ que le premier, I'onde de ielolarisation est câché€.

Le _{complexe QRS}

C'est utr

onsembl€

de

déflexioas positives

et

négarives

qui

corrospotrd€ot

à lâ

contraction des ventdcules- Poul un cas normal,

il

a une durée inférieure à 0.12 seconde et son

adplitude vadabl€ est coûrpdse entre 5 et 20 mV.

11 est codstilué de trois ondes :

*

_{L'onde Q :} première déflexion négLive.

t

_L'orde

_{R I premiàe déflexion}

positive-*

_{L'onde S : défection négative qui suit l'onde R.}

Sa

fome

esf variable selon les dérivations utilisées (emplacem€m. des él€ctrodes) ou rme

arytbmie donnée.

L'onde

T

'.:- -.2:: - -:.: -, _' ::

*"-l 16

_,

:

It

I

E e

conespond

à

la

aûpliûrde ct txe ténroi8ûe daucun

après retow à la ligne isoélectrique.

L'orde

U

Daûs certaiûes occaslotrs'

C'€st une onde de faible amplitude €t

les athletes, L'oûde U est souvent

u2l.

Etat

rle

I'art

:

Télémédecine

et

ECG

ventriculaire.

Elle

est

norrtral€m€tt

d€ faiblc

mécanique. Cette onde succède au complexe QRS

onde, dite onde U, peut être observée après I'onde

T'

est visible daos cenaines dérivations notammenl cbez

aux processus de rcpolalisatioB venhiculaire tardive

oD:

Oreillette Droite. OC : Oreillette Ganche.

vD

: \'ertricule D$ite.

vG : veûtricù1e G8!ùe.

ji

i.-,;;.--

c*..-."d*

R-".

-dï."x!$:

l'i1ii1',

-

--,-;. --:

caractérisation d'un signal ECG,

il

exi

podent des hformations aès utiles sùr vitesse de conduotion de l"impulsion électrique

&ns

les differeote6 parties du

ccur. La

Intervdle RR

12) Drescnte ces diffefeûtes parties.

L'intervalle RR colrespond délai erltre dEux dfuolarisations des venhicules. C'est

cet htervalle qui

pemet

de calouler

la

cardlaque. b. L€s segments et intervalleô

qui

En

Dlùs des differeatgs

Segmetrt PR (pause du IlcÊud

AV)

Le segment PR colresPohd

Figure

I.11

: differentes déIlexions de

l'IICG

un ECG

normal

_il3l

qui

sont los paramètres do base pour uûe

bo.û€

un cedain nombre d'int€rvalles et d€ sggmeÂis

$u

délai entre la

fin

de la depola.risation des

orçillttt's

d

le Îêmps

petdad

leqûel I'onde de

depolarisatiu

est

le début de celle des ventricules.

bloquéo au dveau du ffeud

AV.

ch

tr€

I

Etat

de

I'afi

:

Télémédecine

et

ECG

L'intewalle PR conespond à durée de propagation de I'onde de depolarisation du r(Êud sirusal jusqu aur( cellules ques

ventriqlaires.

are)

i

Intervalle QT

(duée de systole

v

Cet

htervalle

correspond temps de systole ventriculaire,

de leur relaxation.

$ri

Ya

dù

.lébùt de l'excitatioû des venricules iuscu'à la

Segnrent ST (durée de stimulation ète des v€ntricules) :

I-€ segment ST conospDnd à phase pendânt laqrrclle les cellules ventricùlair€s sonl

toùtes dépolarisées, le segûrent est isoélectdque.

Figure

L12

: Période d'qn signal cardiaque avec les interuallcs.

I3.5

Technlque et condition d'ehregistrement

d'ùn ECG

[11J

s. En

ûilieu

hospitalier

L'enregistreûent se

fait

sur

uf

papier

mill

néiré

qui

se déroule

à

ure

vitesse

constaûle

de

25

ûm

pâr

seconde. Uélectocardiogramnre eluegistre,

en

ordonnées, qng déflexion de

l0

mrn pour un voltâge de

_I

ûillivolt.

Poù

faire ùn erregistement nous devoqs respecter certaines conditions :

.Le

patient

doit

être

couché

sur

le

dos

et

dans

une position

confortable

et

protegé du

froid.

.Los _{électrodes cr-rtanées doivent être qonvenabloment disl,osées et les contacts}

éloctrodes-fils

doivent êlre vérifiés.

.Le

patient

doit

êrre

détendu

pour éviter les

tremblemeûts

musculaies

qui

cslrsent

un

pa.asitag€ de la ûglre de base et de differcntes déflexions.

\i..

_{r=L__r=;-t?}

Chapitre

I

Etlt

de

I'Àrt

:

Ti:lemédecine

et

ECG

b.

L'acquisition ambulatoire

C'est une techdque d'enregish€ment de

l'activité

cardiaq[e d'un sujet petrdant 24

ou 48

hcures,

lui

permettant

ile

continuer ses activités lormalement' sans

alitement

ni

hospitalisatioû.

Cet

exame[ connu sous

le

termc HoLter penûet 1'analyse du rydrme cr.diaqu" d'un indit

idu

de façon

à y

déceler d'éventuelles pathololaiqÙes cârdrolascùlatr€s'

qui

ne

pouvant âre dét€ct€es qÙ'à paftir d'effegistrement d"'longue dulée'

Iæ

Holter est

particuliàement

indiqué tlans

le

cas de

cedaines pathologies cardiÛqu€s

mais aussi en prlvention, chez des individus à dsqÙe

porteuii

d'un stimulat€ur cardiaquç

qu'il

faut surveiller. Son utilisation est rccommatdée pour la survcillance d'aq'thmies cardiaques et

pour dépistcr une ischémie myocardique sil€ncieuss

(c'estià-dire

Jans douleur thoracique)

che, aes sulets a tact"ur de risque élevé (tabac, alcool, sucre' h)?ertension artériellc'

eto )'

Si, au niveau du principe, le système d'acquisition lépond aux mêrnes normes que celui ulilisé

€n milieu hospitalier, la prise en compte du ca@ctàe arnbulatoite nécessite

I'uûlis

ion d'une

alimenurion aulonome pile.1 et la rèduction de dimensiob du systèÛr'-'

13,6 les dérivations d€

I'ECG

Uû système de

dérivatio[

consiste eEun enseûble cohéreDt de dérilations' chacuoe

définie par

la

iisposition

de ses électrodes

sur

le

thorax du patient

L'eiûplaDement des électrodes est choisi

ile

sorte

à

explorer

la

quasi-totalité

du

charnp él€ctrique czrdiaque en

offrant un ensernble cohâent dr:

dfivations

non r€dondantes

ll

en existe plusiouN systàngs

standardisés. L'électrocardiographie modeme s'appuie sur l'étude de 12 dérivatior$ standard'

parmi _{oes demiers dérivations,} trois sont appelées bipolaires, trois unipolaires aulyn€ntees et six précordiales.

La méthodc classique cotlsiste à placer les électrodos sru les d€lrx bms e! lajambe gauche du

patient pour obtenir les

tois

dorivatiors bipolaires et les trois unipolaires augmentées Une

iuatri$e

électrode est placée sur lajambo droite alin de léduiro le

huit

de mode commrm dans

l:étape d'amplification,

ftais

cede électuode ne contribue pas à la formation des

dâivâtorrs [9]

r" Les dériY&tions PériPhériques

Les

dérivations périphériques

(ou

dérivatiols

des mernbres) permetteût d'étudier l'activitê électrique du cæuj sur Ie plân

froûtal

Elles sont obtenues aù moyen de '4 élechodes

appliquées au bras

droit,

au brzrs gauche et à la jambe gauche, l'électmde de la jrlmbc dtoite

êtant

urc

élecÎrod€ neutre destiùée à éliminel les pârasites électriqu€is'

Ell€s

ont

été

déterminées

par

Einthoven

(Les

détivations

periphériques

bipolaires)

et

oomplétées par Goldberger (Les dérivations p€riphériqÙes unipolainrs) [12]

a-1 Les dérivations périPhériqùes

bipolair€s

Les trois dérivations périphériques bipolaires sont été iûlroddtes par Finthoven en

1g06 elles

détemirent

la différenc€ de

potettiel

entte les couples d'électodes diqrosés sur les

ch

l,gs

fois

dérivations sont :

DI

: etregistr€ les dillér€nces do

Etrt

d€

I'art

:

Télémédecine

et

ECG

électrique €nt€ ls poigtrot thoit et le poignet gauchc'

électdquÊ entre le poignet

&oit

ot lajambe gauche'

Dtr

: erregishe les difiérences de potenti

Dm

:

cffegistre

les di{Térences de gauche.

iel

élechique entre

le

poignet gauche et la

jaûbe

Figute

I.13

: Moatage

d'Einthove!

l'effegistrement d€s dérivations bipolaires des membros.

Ces

trois

dérivations

forrned

un

sur

le

corps

(ou

triangJe

d'Éinùoveû) et

selon I'h]'pothès€ de dipôle caidiaque équi oolrrrne la figur€ (I.14), suiYcût uûe relaton simple :

la dérivation

DI

plus celle de la

dérivationDlll

est L. amplitude du

potediet

emegistrée

égale à

l'aopûtude

des potenti€ls dans

déivation DII

(DI+

DIU=Dll). [9]

Figure

:

Triatgle d'Ehthoven

sr.

L€s dérivations Périphériques

du

ccur

sut

le

plan ûontal.

Elles

amélioÉes pal Golberger en

1942-unipolaircs pemettent

d'étùdiq I'activité

électrique été inhoduites initialement par

Wilson EN

1934 et

Etat

ile

I'art

:

Trilémédecin€

€t

ECG

aùgmentées. Les dérivations unipolaires des

négative sul :

a\tR

: poul I'avant-bËs

ùoit.

âvl : pour l'âvant-bras

gaùche-aVF : pour la jambe gauche.

membres

sott

acquists en plaçant l'électrode

c€s trois dérivations constitueft lr.ois v€ct€urs passant au c€nlre du tri€Lûgl€ d'Einthoten cotume

la

fiswe

(1.15).

[9]

Fi$rrê I.15

: Montage de Goldberger pour I'enregistrement des dérivations rmipolaires des Membres.

b. Dérivations Precordiales :

Ce sont

de

dérivation$ unipolaires, mises

au

point

pat

Wilson

l-es

dérivations

precordiales, notées

Vl

à

V6

rnesurent 1a

diffqenca

de potentiel Èntre la

boûe

ceût'ale

'le

'Wilson

et I'ensernble de positions spéoifiques de la surface thoracirlue montrées riur la figurc

û.16).

tel

Iæs posilions des électrodes précordiales :

-

Vl:4ème

espace intercostâl, bord droit du stermr (ligne parast€male)'

-

V2:

4èms cspace inlercoslal. bord gauche du sæmum {ligne paraslemale)'

-

V3:

à mi-distanc€ entre

V2

el. V4.

-

V4:

5è me espace intercostal,

ligle

médio-claviculaire gauche'

-

Vsi

à mi-dislance entre

V4

et V6, sur la ligne axillaire antérieure'

-

V6:

mêrne niveau horizontal que

v4

€t V5, ligne axillafue moyenrre'

Les potentiels sont enregistrés à

partir

d'une électrode

explontrice

(pôle

positif)

placée sur le thorax et l'électrode de référence (pôle négatii) connectée à la bomo centrale de

Wilson. Ce soût des dérivatio:ûs rapprochées car l'électrode exploratrice est placée

à

faible

Etat

de

I'art

:

Télémédecine

et

ECG

CtâYl.ulc

?emê,côle

U'|.

mad'o.là{lcu|àr. Lig|e.rilLita l''l(fLeut.

Figure

I.16

: Dérivation précordiales de Kossrnan

I.3.7 Artefacts Yisibles sur

ECG

Sur

tout

enregistrement electrocardiographique'

des

dvénemerrts irrdesimbles'

upp"te" utt"iu"ts, p"ouent'apparaître et brouiller le

tiacé

Le pÎoblèÛLe est surtout posé dans le

li.

a'uo

oui,"rnJ

un omatique où la pdsence de ces

brui$

peut induire

ei

erreur le diâgnoshc'

â *n,

o",r**

a,roir

pùsie'rs

origines

i

techdquo, physique$

et

pathologiques. Entre

aùtres, ales impulsions dues aur( mouveitrents

'lu

paùent' donc aÙ contact éledlode-peâu

[l

l]'

On va se baser sur l'aspect technlque €t physique dgs bruits ot artellcts visibles sLLr les tracés

électrocardiogrâPhiques. 13.7.1

bruit

techniqu€s [91

Les bflrits

tecbtnqucs

sont dus

géûéralem€nt

au

lnatériel utilisré

lors

do

l'eûrsgistremeût des signaux éleotrocardiographiques

Pafini

l€s

ttiuils

techniques les plus

courÀes,

on distingue les bruits dus aux mouveÛents des électlodes et au réseau électnque' e.

Bruit

au mouvement des électrodes

Ce rype de

bruit

peut apparaitre

sur

les tracés ECG lorsque les élccihodes sont

connectées incolîectement Ën conséqùence, des saÙts brusqlres de la ligne de base apparaissent

égalemen! lorsque les électroales sont en contact intermittent avec 1a peau' des pics indésirables

peuvent parfois être confondus avec les ondes du tracé normal

L'élimination de ce type de bruit, ayant une large bande spectftLle' est

difficile

car son énergle

ôstconcentré€danslamêrnegammedeftéquencequ€lecomp]exe|QRsdusignalEcG.

b.

Brûit

dû au réseeu électrique

Le

signal

élechocardiographique

peut être padois brouillé Par

le

reseau de distribution électrique. Ce rJTe de bruit peut être oonsidéré comme le résultat d'un problèmo de

compatibilite électromagnétique

:

des iûterfaces des champs électromagnétiques qul peuveûl

\-'i'-'

Èr,

'--

-,

-

21

_.,..