Paola Milpied - sigma

Discrimination des rythmes cardiaques dans un
d´efibrillateur implantable de type simple chambre par
des m´ethodes d’apprentissage statistique
Paola Milpied
To cite this version:
Paola Milpied. Discrimination des rythmes cardiaques dans un d´efibrillateur implantable
de type simple chambre par des m´ethodes d’apprentissage statistique. Physique M´edicale
[physics.med-ph]. Paris 6, 2011. Fran¸cais. <pastel-00565844>
HAL Id: pastel-00565844
https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00565844
Submitted on 14 Feb 2011
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THÈSE DE DOCTORAT DE
L’UNIVERSITÉ PIERRE ET MARIE CURIE
Spécialité
Électronique
Présentée par
Mme Paola MILPIED
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR de l’UNIVERSITÉ PIERRE ET MARIE CURIE
Sujet de la thèse :
Discrimination des rythmes cardiaques dans un défibrillateur implantable de type
simple chambre par des méthodes d’apprentissage statistique
soutenue le 10 février 2011
devant le jury composé de :
M. Gérard Dreyfus Professeur Directeur de thèse
M. Guy Carrault Professeur Rapporteurs
M. Frédéric Anselme Professeur
M. Patrick Gallinari Professeur Examinateurs
M. Nicolas Sadoul Professeur
M. Rémi Dubois Maître de conférences
Mme Christine Henry Responsable Recherche Clinique
Avancée – Sorin Group CRM

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Résumé
EnFrance,prèsde5000défibrillateurssontimplantéschaqueannéechezdespatients
souffrantouàrisqued’arythmiesgraves.Grâceàune ouplusieurssondes endocavitaires,ces
boîtiers enregistrent l’activité électrique du cœur et l’analysent en continu in‐situ afin de
délivrerunchocélectriqueencasdetachyarythmiesévère.
Actuellement,ladécisionpriseparledéfibrillateur,fondéeprincipalementsurlerythme
cardiaque,n’estpastoujoursappropriée.Lenombredechocsinappropriés(supérieurà30%)
est plus important pour les modèles de défibrillateur simples (défibrillateurs «simple
chambre»)quepourlesmodèlesplusélaborés(«doublechambre»).
Nousprésentonsdanscemémoireune méthodologie d’analyse morphologique des
signaux enregistrés qui, couplée à l’étude classique du rythme cardiaque, permet de réduire
nettementlenombredechocsinappropriés.Lessignauxenregistréssontreprésentésdansun
nouvelespaceàdeuxdimensions,àpartirduqueldescaractéristiquessontextraitespourune
classification statistique par Machines à Vecteurs Supports. La sensibilité et la spécificité du
classifieurobtenusontrespectivementde99%et86%surunebasedetest.
L’intégration des algorithmes dans les défibrillateurs implantablesestsoumiseàdes
contraintes concernant notamment la complexité des calculs. Nous présentons donc une
méthodologiesimplifiéeparrapportàlaprécédente.Lesrésultatsobtenussurlesbasesétudiées
habituellement montrent une sensibilité et une spécificité supérieures à 90%. Une évaluation
cliniquespécifiqueestprévuepourconfirmercesrésultats.
L’étudemorphologiquedessignauxcardiaqueétantfondéesurunecomparaisonentre
l’arythmie en cours et le rythme sinusal de base, nous présentons une étude rigoureuse des
changementsdemorphologiedurythmesinusaldebase,afind’établiruneprocédurestatistique
solided’actualisationdecedernier.
Enfin,uneméthodealternativepourl’améliorationdesperformancesdesdéfibrillateurs
detypesimplechambreestaussiproposée.Elleconsisteàreconstruirel’activitédesoreillettes,
non disponible dans ces modèles, à l’aide d’une Analyse en Composantes Indépendantes des
signauxissusd’unesonde spécifiqueuniqueappelée«doublecoil»,placée dansleventricule.
Unefoisreconstruit,lesignalauriculairepeutêtreutilisépouruneanalyseanalogueàcellequi
est proposée pour les défibrillateurs «double chambre», beaucoupplusperformantequeles
algorithmes«simplechambre».Lesrésultatspréliminairesmontrentunebonnedétection,dans
le signal reconstruit, de l’activité de l’oreillette, ce qui ouvre la voie à une amélioration
considérabledesperformancesdesdéfibrillateursdetypesimplechambre.
Motsclés:défibrillateurautomatiqueimplantable,arythmies,chocsinappropriés,morphologie
dessignauxcardiaques,classifieursstatistiques.

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