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HAL Id: hal-03593717 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03593717 Submitted on 2 Mar 2022 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Internet des objets (IoT) pour la surveillance d’ECG multi-patients Nizar Sakli, Chokri Baccouch, Ahmed Zouinkhi, Hedi Sakli, Mustapha Najjari To cite this version: Nizar Sakli, Chokri Baccouch, Ahmed Zouinkhi, Hedi Sakli, Mustapha Najjari. Internet des objets (IoT) pour la surveillance d’ECG multi-patients. Colloque sur les Objets et systèmes Connectés - COC’2021, IUT d’Aix-Marseille, Mar 2021, MARSEILLE, France. hal-03593717 Internet des objets (IoT) pour la surveillance d’ECG multi-patients 1,3,∗Nizar SAKLI, 2Chokri BACCOUCH, 1Ahmed ZOUINKHI, 1,3Hedi SAKLI, 4Mustapha NAJJARI 1MACS Research Laboratory RL16ES22 National Engineering School of Gabes Gabes University, Gabes, 6029, Tunisia 2SYS’COM Laboratory National Engineering School of Tunis, Tunis El Manar University 3EITA Consulting 5 Rue du Chant des oiseaux,78360 Montesson, France 4Universit´ e de Gab` es, Ecole Nationale d’Ing´ enieurs de Gabes, LR18ES34 PEESE, 6029 Gabes, Tunisia. nizar.s@eitaconsulting.fr Abstract—Le but de l’ECG est de fournir une repr´ esentation de l’activit´ e cardiaque d’un patient. Les signaux des ´ electrodes sont combin´ es pour fournir un signal unidimensionnel qui peut ˆ etre analys´ e par le praticien. Les diagnostics de maladie cardiaque reposent souvent sur l’analyse du complexe QRS, principale cause du rythme cardiaque. Les signaux bruts obtenus sur les ´ electrodes sont bruyants par diff´ erents facteurs: propagation, bruit musculaire, ligne de base due ` a la respiration, etc. Nous nous int´ eressons ici ` a minimiser les perturbations sur les signaux acquis aux ´ electrodes. Dans ce papier, nous pr´ esenterons les diff´ erentes ´ etapes du d´ ebruitage bas´ e sur un ECG r´ eel et un d´ eveloppement dans Matlab des techniques propos´ ees apr` es son r´ eception et avant de le transmettre au m´ edecin. Les traitements sont r´ ealis´ es sur l’ECG complet, cependant, dans un souci de lis- ibilit´ e, seuls des extraits de l’ECG pertinents pour le ph´ enom` ene illustr´ e seront pr´ esent´ es. De ce fait, les signaux ECG disponibles sont g´ en´ eralement contamin´ es par des bruits al´ eatoires, et c’est dans ce contexte que notre contribution interviendra aﬁn de minimiser l’inﬂuence de ces bruits sur les signaux ECG. Ainsi dans ce travail, et comme technique de d´ ebruitage, nous avons choisi d’utiliser la transform´ ee en ondelettes discr` ete (DWT) en copies mono et multiples (multi capteurs) et le ﬁltre m´ edian et le ﬁltre S-Golay. Les r´ esultats de la simulation sont pr´ esent´ es puis comment´ es. I. INTRODUCTION Selon l’Organisation mondiale de la sant´ e (OMS), les maladies cardiovasculaires sont la premi` ere cause de d´ ec` es en Tunisie avec 49% de tous les d´ ec` es, loin devant le VIH, le diab` ete ou les maladies infectieuses. L’Organisation mondiale de la sant´ e a r´ ev´ el´ e les principales causes de d´ ec` es en Tunisie, avec les accidents vasculaires c´ er´ ebraux et les maladies cardiaques en tˆ ete de liste. Il a rappel´ e que cette pathologie ´ etait d´ ej` a en tˆ ete de liste il y a dix ans, selon le tableau comparatif de l’Organisation mondiale de la sant´ e. Ces rapports permettent ´ egalement de suivre l’´ evolution de maladies dites civilis´ ees, li´ ees ` a la modernit´ e de la soci´ et´ e. Selon l’organisation, les maladies non transmissibles provoquent chaque ann´ ee plus de 49 000 d´ ec` es en Tunisie, soit 82% de tous les d´ ec` es. Un tiers des d´ ec` es sont dus ` a des maladies non transmissibles sont des d´ ec` es ` a un ˆ age avanc´ e et des jeunes. C’est le pourcentage le plus ´ elev´ e au monde et mˆ eme dans le monde arabe. Nous rapportons qu’environ 30% des Tunisiens sont hypertendus, tandis que plus de 50% sont ob` eses. En Tunisie, les appareils utilis´ es pour surveiller l’activit´ e ´ electrocardiographique (ECG) ou cardiovasculaire n’appartiennent qu’` a quelques hˆ opitaux. L’´ electrocardiogramme (ECG) est un signal qui repr´ esente l’activit´ e ´ electrique du cœur. ECG est un ´ el´ ement essentiel pour surveiller les patients de maladie cardiovasculaire [1]. Les bases th´ eoriques et pratiques pour l’enregistrement d’une activit´ e ´ electrique cardiaque ont ´ et´ e expos´ ees par Einthoven en 1901 et, bien que les postulats propos´ es soient tr` es discutables, sont toujours utilis´ es dans l’´ electrocardiographie [2]. Dans les paragraphes suivants, nous d´ ecrivons bri` evement l’inactivit´ e du cœur, les modes d’enregistrement de cette activit´ e ´ electrique et les principales caract´ eristiques de fr´ equence pr´ esent´ ees par l’ECG. L’analyse de ce signal ´ electrique est un lien pour comprendre l’´ electrophysiologie du cœur ainsi que l’aide au diagnostic. C’est un compl´ ement requis pour les images m´ edicales, qui permet une bonne r´ esolution spatiale, mais souvent un prix plus coˆ uteux. Au contraire, l’enregistrement de l’activit´ e ´ electrique fournit un acc` es ` a une r´ esolution haute temp´ erature (habituelle dans la SP). Cet enregistrement peut ˆ etre effectu´ e ` a l’ext´ erieur, dans lequel les ´ electrodes sont ´ etablies sur la surface du corps, soit en interne, en introduisant une sonde documentaire ou ` a nouveau, ou en enregistrant l’activit´ e ´ electrique ` a la surface du cœur [3]. L’une des principales ´ etapes de l’op´ eration d’acquisition de donn´ ees est le ﬁltrage. Ce dernier est une op´ eration relative, c’est-` a-dire de l’appliquer, nous devons d´ eterminer ce qui est ﬁltr´ e (d´ eterminer des signaux utiles et des signaux parasitaires ou perturbateurs). Par exemple, si notre syst` eme est un radar qui poursuit un avion, le signal utile sera la position de cet avion et tout autre signal sera consid´ er´ e comme une interruption; dans notre cas, le signal utile est le signal ´ electrocardiogramme et les signaux parasites seront tous autres signaux circulant dans le corps humain (EMG, EEG et autres.). Par cons´ equent, nous pouvons dire que la fonction principale d’un ﬁltre est de minimiser l’effet des perturbations et de fournir un signal utile plus doux. La demande de surveillance de l’ECG portable et pr´ ecise a consid´ erablement augment´ e. Malgr´ e la petite taille de ces produits portables, les appareils ECG n´ ecessitent toujours un ﬁltrage de pr´ ecision, une puissance de traitement de haute performance et une commande graphique haute r´ esolution int´ egr´ ee s´ epar´ ee du noyau principal du microcontrˆ oleur [4]. Au fur et ` a mesure que la surveillance m´ edicale des patients devient ` a distance, la n´ ecessit´ e d’une capacit´ e corporelle est devenu strat´ egique. La carte de d´ emonstration ECG Microchip connect´ ee et corporelle peut ˆ etre utilis´ ee dans la conception de dispositifs de suivi avanc´ e de la condition physique et peut ´ egalement co¨ ıncider avec les conceptions de syst` emes de surveillance et diagnostic ` a distance de patients. L’objectif principal de ce travail est de collecter ou d’obtenir des informations sur l’activit´ e ´ electrique du cœur du patient et d’utiliser les outils de la t´ el´ ecommunication pour transmettre ce signal ECG au m´ edecin apr` es un ﬁltrage optimal bien ´ etudi´ e. Nous parlons d’un acte de la t´ el´ em´ edecine appel´ e la t´ el´ esurveillance ou monitoring ` a distance. II. G´ EN´ ERATION DU SIGNAL ECG L’ECG peut ˆ etre analys´ e en examinant la composante de forme d’onde. Ces composants globaux indiquent le corps de la carte ´ electrique active. La premi` ere ligne montante de la trajectoire ECG est l’onde P. Il montre une contraction auriculaire. L’onde d’activation permet la repolarisation et la d´ epolarisation des cellules cardiaques qui peuvent ˆ etre rec ¸ues par des ´ electrodes situ´ ees ` a certains endroits [5]. Ces m´ ethodes aboutissent ` a la forme d’onde globale dite ECG normale, comme indiqu´ e sur la Figure 1. Fig. 1: ECG Signal Les formes d’onde qui composent l’ECG sont d´ ecrites comme suit: une onde P c’est une r´ eponse de d´ eviation ` a la d´ epolarisation des oreillettes gauche et droite, onde T, qui est g´ en´ eralement une forme d’onde moins ascendante, la d´ eviation repr´ esente le complexe QRS commence par Q et repolarisation ventriculaire, petite d´ eviation vers le bas puis plus d´ eviation vers le haut, un pic (R); qu’une onde S descendante. Ce complexe QRS montre une contraction ventriculaire et de d´ epolarisation. Le complexe QRS est identique ` a une s´ erie de uploads/Sante/ colloque-objets-connectes-nizar-sakli.pdf