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Analyse et quantification de la corrélation du rythme
cardiaque avec les différentes composantes du signal ECG.
Présenté le 03 Juillet 2006 par :
Mr. Mohammed BOUTAA
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Mr. F. T. BENDIMERAD Professeur Université Aboubekr Belkaïd – Tlemcen.
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Mr. F. BEREKSI REGUIG Professeur Université Aboubekr Belkaïd – Tlemcen.
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Mr. S. M. A. DEBBAL Maître de Conférence Université Aboubekr Belkaïd – Tlemcen.
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Mr. M. KHELIF Maître de Conférence Université Aboubekr Belkaïd – Tlemcen.
Mr. Z. E. HADJ SLIMANE Chargé de cours (Doctorat) Université Aboubekr Belkaïd – Tlemcen.
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Mohammed BOUTAA.

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Ce travail a été réalisé au sein du laboratoire de Génie Biomédical du département
d’Électronique, Faculté des Sciences de l’Ingénieur, Université Aboubekr Belkaïd – Tlemcen.
Je tiens tout d’abord à exprimer ma profonde reconnaissance pour mon directeur de
thèse le Professeur Fethi BEREKSI REGUIG directeur du laboratoire de génie biomédical,
qui m’a fait confiance et qui a consacré à l’encadrement de ma thèse un temps et une
disponibilité d’esprit considérables, auxquels j’ai été d’autant plus sensible que son emploi du
temps est très chargé. J’ai ainsi largement pu profiter de sa grande acuité scientifique et de son
enthousiasme indéfectible et communicatif pour le travail de ses étudiants. Qu’il trouve ici
toute ma reconnaissance.
Ma reconnaissance va également et vivement pour Monsieur Sidi Mohammed Amine
DEBBAL, Maître de conférence à l’université de Tlemcen et membre du laboratoire de génie
biomédical, de m’avoir fait l’honneur d’être co-directeur de thèse et de m’avoir fait confiance
tout au long de ces deux années de thèse.
J’exprime mes remerciements à Monsieur Fethi Tarik BENDIMERAD, Professeur et
directeur du Laboratoire de Télécommunication, qui m’a fait l’honneur de présider ce jury.
J’adresse mes remerciements à Messieurs : M’hamed KHELIF, Maître de conférence à
l’université de Tlemcen, et Zine Eddine HADJ SLIMANE, Chargé de cours (Doctorat) à
l’université de Tlemcen, d’avoir bien voulu accepter la charge d’être examinateur et de faire
partie du jury. Je les remercie pour avoir examiné avec soin ce manuscrit.
Je tiens à exprimer ma reconnaissance et ma sympathie à tous ceux qui m’ont témoigné
confiance et amitié au cours de ces dernières années.

LISTE DES FIGURES …………………………………………………………………………….. iv
LISTE DES TABLEAUX …………………………………………………………………………... viii
RÉSUMÉ ………………………………………………………………………………………... ix
ABRÉVIATIONS & NOTATIONS …………………………………………………………………. x
INTRODUCTION GÉNÉRALE …………………………………………………………………….. 1
CHAPITRE I : GÉNÉRALITÉ SUR L’ÉLECTROPHYSIOLOGIE CARDIAQUE ……………………… 4
I.1 INTRODUCTION …..………………………………………………………. 5
I.2 ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE DU CŒUR …………………………………… 5
I.3 LES VAISSEAUX SANGUINS ………………………………………………… 6
I.4 ÉLECTROPHYSIOLOGIE CELLULAIRE ……………………………………... 6
I.5 SÉQUENCE D’ACTIVATION CARDIAQUE …………………………………… 8
I.6 ÉLECTROCARDIOGRAPHIE ………………………………………………... 10
I.6.1 HISTORIQUE ……………………………………………………………………………………. 10
I.6.2 DÉRIVATION ÉLECTROCARDIOGRAPHIQUES …………………………………………………. 10
I.6.3 LES DIFFÉRENTS ENREGISTREMENTS HOLTER ……………………………………………….. 12
I.7 CARACTÉRISTIQUES D’UN BATTEMENT CARDIAQUE ………………………………….. 14
I.8 ÉLECTROCARDIOGRAMME NORMAL ……………………………………… 16
I.8.1 L’ONDE P ………………………………………………………………………………………. 16
I.8.2 INTERVALLE PR ………………………………………………………………………………... 16
I.8.3 SEGMENT PR …………………………………………………………………………………... 16
I.8.4 LE COMPLEXE QRS ……………………………………………………………………………. 16
I.8.5 SEGMENT ST ……………………………………………………………………………………. 17
I.8.6 L’ONDE T ……………………………………………………………………………………….. 17
I.8.7 L’INTERVALLE QT ……………………………………………………………………………. 18
I.8.8 L’ONDE U ………………………………………………………………………………………. 18
I.9 ANALYSE DE L’ECG ……………………………………………………… 19
I.9.1 LE RYTHME CARDIAQUE ……………………………………………………………………... 19
- i -

I.10 LES TROUBLES DU RYTHME CARDIAQUE (ARYTHMIES CARDIAQUES) …… 19
I.10.1 TROUBLES DE L’EXCITABILITÉ ………………………………………………………………. 19
I.10.2 TROUBLE DE LA CONDUCTION ………………………………………………………………... 23
I.11 BASE DE DONNÉE MIT/BIH …………………………………………......... 24
I.12 CONCLUSION ……………………………………………………………… 24
CHAPITRE II : GÉNÉRALITÉ SUR LA THÉORIE DES ONDELETTES …………………………….. 25
II.1 INTRODUCTION …………………………………………………………… 26
II.2 ANALYSE DE FOURIER …………………………………………………… 26
II.2.1 TRANSFORMÉE DE FOURIER ………………………………………………………………….. 26
II.2.2 INCONVÉNIENTS DE L’ANALYSE DE FOURIER ……………………………………………...... 28
II.3 ANALYSE TEMPS-FRÉQUENCE ……………………………………………. 28
II.3.1 TRANSFORMÉE DE FOURIER À FENÊTRE GLISSANTE (STFT) ………………………………. 28
II.3.2 LOCALISATION TEMPS-FRÉQUENCE DE LA STFT …………………………………………... 29
II.3.3 SYNTHÈSE SUR LA STFT ……………………………………………………………………… 29
II.4 LES ONDELETTES ………………………………………………………… 30
II.4.1 LOCALISATION TEMPS-FRÉQUENCE DES ONDELETTES ……………………………………... 30
II.4.2 TRANSFORMÉE EN ONDELETTES CONTINUE (T.O.C) ………………………………………... 31
II.4.3 TRANSFORMÉE EN ONDELETTES DISCRÈTE (T.O.D) ………………………………………... 33
II.4.4 ONDELETTES ORTHOGONALES ……………………………………………………………….. 34
II.4.5 EXEMPLES D’ONDELETTES …………………………………………………………………… 37
II.4.6 ANALYSE MULTIRÉSOLUTION ET ALGORITHMES PYRAMIDAL …………………………….. 41
II.4.7 PAQUETS D’ONDELETTES ……………………………………………………………………... 47
II.5 CONCLUSION ………………………………………………………………. 50
CHAPITRE III : TRAITEMENT DU SIGNAL ECG …………………………………………......... 51
1 PARTIE : FILTRAGE DU SIGNAL ECG ……………………………………………..........
ÈRE 52
III.1. INTRODUCTION ………………………………………………………….. 52
III.2. FILTRAGE PAR SEUILLAGE DES COEFFICIENTS D’ONDELETTES ………... 53
III.2.1. INTRODUCTION ………………………………………………………………………………. 53
III.2.2. MÉTHODE ……………………………………………………………………………………. 53
III.2.3. CHOIX DE L’ONDELETTE ANALYSANTE …………………………………………………….. 60
III.2.4. APPLICATIONS DE LA TECHNIQUE DE FILTRAGE …………………………………………... 63
2 PARTIE : DÉTECTION DU COMPLEXE QRS
ÈME ……………………………………............ 72
III.3. INTRODUCTION …………………………………………………………. 72
III.4. LES MÉTHODES EXISTANTES POUR LA DÉTECTION DU COMPLEXE QRS .. 72
III.4.1. ALGORITHMES BASÉS SUR LA DÉRIVÉE PREMIÈRE (ADP) ………………………………… 73
III.4.2. ALGORITHMES BASÉS SUR L’AMPLITUDE ET LA DÉRIVÉE PREMIÈRE (AADP) …………… 73
- ii -