Étude, conception et validation d’une technique efficace d’élimination en temps-réel des ECG dans les EMGdi

Les signaux électromyogrammes diaphragmatiques (EMGdi) sont utilisés dans divers champs d’applications comme le diagnostique des pathologies respiratoires et le contrôle de la respiration artificielle. Cependant, les EMGdi acquis via les systèmes d’acquisition actuels sont toujours contaminés par les signaux électrocardiogrammes (ECG). Étant donné que les signaux EMGdi et les signaux ECG n’ont pas des domaines spectraux distincts, l’élimination des ECG, surtout en temps-réel et d’une manière automatique , n’est pas une opération simple. Dans ce projet de Maîtrise, on propose une technique hybride efficace de suppression, en temps-réel, des ECG contaminant les EMGdi. Cette technique est capable d’être intégrée dans le système d’acquisition qui sera présenté dans le paragraphe qui suit. Une validation matérielle de cette méthode sera également proposée dans le cadre de ce projet. Les validations, logicielle et matérielle, de la méthode proposée seront faites à travers des tests sur des signaux acquis via le système d’acquisition présenté dans la figure ci-dessous.

 

Système d’acquisition des EMGdi:
Les étapes d’acquisition des EMGdi avec le système de la figure ci-dessous peuvent être résumées comme suit: un cathéter d’un diamètre de 2 mm est inséré à travers l’œsophage jusqu’à l’estomac. Cinq électrodes anneaux d’une largeur de 2 mm et séparées par une distance de 1.5 cm sont fixées sur ce cathéter. Les EMGdi de faibles amplitudes acquis via ces électrodes sont tout d’abord amplifiés, puis conditionnés par une carte externe. Ensuite, les EMGdi sont numérisés par un convertisseur analogique/numérique (CAN). Finalement, les échantillons d’EMGdi sont traités par deux microcontrôleurs qui forment des paquets et les envoient par le biais d’une liaison Bluetooth à un PC pour les enregistrer.

 

Implémentation de la technique hybride:
La technique hybride proposée est composée de deux blocs de traitement en série: un bloc implémentant un algorithme adaptatif et un bloc implémentant un filtre passe-haut de Butterworth. Quatre paramètres peuvent être fixés pour avoir des résultats optimaux. La validation logicielle de cette méthode a été faite en implémentant cette dernière en langage Labview. La validation matérielle a été faite via le système présenté dans la figure ci-dessous.

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