CARTE ELECTRONIQUE DE MISE EN FORME ET D’ACQUISITION DES SIGNAUX PHONOCARDIOGRAPHIQUES THORACIQUES.

Abstract

Le travail présenté dans ce mémoire concerne la conception et la réalisation d’une carte de mise et en forme et d’acquisition de signaux phonocardiographiques. Pour ce faire, nous avons étudié des circuits analogiques pour mettre en forme ces signaux qui sont de très faible amplitude et très sensible à différentes sources de bruits. Ce présent projet a été mené en quatre étapes fondamentales. La première étape concerne la conception et la réalisation des quatre sondes phonocardiographiques permettant de capter les bruits cardiaques à une bonne sensibilité, et ce depuis les foyers d’auscultation aortique, pulmonaire, mitral et tricuspide. La deuxième étape consiste en la mise en forme de ces signaux phonocardiographiques en termes de mise en forme ; à savoir l’amplification et le filtrage. Ces circuits de mise en forme reçoivent les bruits cardiaques à partir des Ces sondes phonocardiographiques. L’amplification a été conçue et réalisée de sorte à avoir un signal phonocardiographique de 4V en absolu centré autour de 2.5V à travers un circuit d'offset et ce afin de pouvoir attaquer l'entrée analogique de la carte multifonction Arduino Uno. Cette forme de signaux permet de respecter les entrées analogiques de la carte Arduino Uno qui peuvent recevoir des tensions entre 0 et 5V en entrées analogiques pour une éventuelle acquisition. Un signal électrocardiographique est également mis en forme et est associé aux signaux phonocardiographiques comme signal de référence à acquérir et à utiliser lors d’un futur traitement numérique des signaux phonocardiographiques. La dernière étape consiste en l’acquisition des quatre signaux phonocardiographiques et du signal électrocardiographique, et ce à travers les entrées analogiques de la carte multifonction Arduino Uno. Ce signal électrocardiographique est alors enregistré simultanément avec les signaux phonocardiographiques tout en bénéficiant des multiples entrées analogiques de la carte Arduino Uno. Cette partie digitale assure l’acquisition de ces signaux physiologiques qui ont été tout d’abord cadré entre 0.5 et 4.5V, et ce afin de respecter le domaine d’acquisition faite avec la carte multifonction Arduino Uno entre 0 et 5V. La communication entre la carte et le micro-ordinateur a été assurée par le port USB et les données ont été numérisées sur 10 bits donnant des valeurs entre 0 et 1023. Ces données ont été acquises et affichées par l’intermédiaire d’une interface graphique développée dans un environnement MATLAB. La quatrième et dernière étape de ce projet consiste au traitement numérique des signaux phonocardiographiques. Ce traitement a été effectué à travers une analyse spectrale par la méthode de Welch qui nous a permis de tracer les densités spectrales de puissance des différents signaux PCG acquis depuis les foyers d'auscultation aortique, pulmonaire, mitral et tricuspide. La représentation graphique en simultané de ces spectres nous a permis de différencier entre l'activité valvulaire des valvules intracardiaques. Suite aux résultats obtenus lors de ce projet de fin d'étude en termes de résultats d'analyse des signaux PCG acquis depuis les quatre foyers d'auscultation cardiaque, nous confirmons, à coté de plusieurs travaux de recherches actuels, que la phonocardiographie numérique est un outil d’aide au diagnostic médical à explorer davantage afin de lever toute subjectivité au cours du diagnostic médical.