these Baakek Y.N.pdf

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l'enseignement supérieur et de la recherche scientifique
Université Abou Bekr Belkaid
FACULTE DE TECHNOLOGIE
DEPARTEMENT DE GENIE BIOMEDICALE
L ABORATOIRE DE R ECHERCHE EN G ÉNIE
B IOMÉDICAL
THÈSE
Pour obtenir le titre de
Docteur en Génie Biomédical
De l’université de Tlemcen, Faculté de Technologie
Spécialité : “ Electronique Biomédical”
Présentée par
M
elle
BAAKEK Yettou Nour El Houda
MODÉLISATION PARAMÉTRIQUE ET NON
PARAMÉTRIQUE EN VUE DE L’IDENTIFICATION DE
SYSTÈME CARDIAQUE
Soutenue en 11 Mars 2015 devant le Jury :
DEBBAL Sidi Mohamed Professeur à l’université de Tlemcen Président
OUAMRI Abdelaziz Professeur à l’université de U.S.T.O, Oran Examinateur
CHOUAKRI SidAhmed Professeur à l’université de Sidi Belabbes Examinateur
BOUGHANMI Nabil Professeur à l’université de U.S.T.O, Oran Examinateur
BEREKSI REGUIG Fethi Professeur à l’université de Tlemcen Directeur de Thèse
HADJSLIMANE Zineddine M.C.C.A à l’université de Tlemcen Co-Directeur de Thèse

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ii
Remerciement
Nous remercions ALLAH le Tout-puissant de nous avoir donné le courage, la volonté et la
patience de mener à terme le présent travail.
Je veux tout d’abord exprimer toute ma gratitude et manifester ma très sincère
reconnaissance à Monsieur BEREKSI REGUIG Fethi mon encadreur et directeur de
laboratoire de recherche Génie Biomédical (GBM) de l’attention qu’il a porté à mon travail.
J’ai découvert grâce à-il le monde de la recherche dans les meilleurs conditions. J’ai
beaucoup apprécié les qualités pédagogiques dont Monsieur BEREKSI REGUIG Fethi a fait
preuve pendant la réalisation de cette thèse.
Je tiens aussi à remercier Mr Zine-eddine HADJ SLIMANE maître de conférences à
l'université de Tlemcen de m’avoir proposé ce sujet et qui n’a jamais cessé de m’encourager
à poursuivre ce travail.
Je tiens à exprimer mes plus vifs remerciements à Monsieur Debbal Sidi Mohamed,
Professeur à l’université de Tlemcen, qui m’a fait l’honneur de présider ce jury.
Je remercie sincèrement Mr Ouamri Abdelaziz, Professeur à l’Université USTO, Oran , Mr
Chouakri Sid Ahmed, Professeur à l’Université de Sidi Belabbes, et Mr Boughanmi Nabil,
Professeur à l’université USTO, Oran, d’avoir accepté d’être membre de ce jury.

iii
Résumé
L’électrocardiogramme (ECG) représente l’activité électrique du cœur. Il est constitué d’un ensemble
d’ondes et de segments à savoir :
- Les ondes P, Q, R, S, et T.
- Les intervalles RR, ST, PR, QT, et le complexe QRS.
Ces ondes et intervalles sont très importants dans le diagnostic des maladies cardiovasculaires.
L’étude abordée dans le cadre de cette thèse porte sur le développement, l’implémentation, et
l’évaluation de plusieurs algorithmes.
Ces algorithmes concernent principalement la modélisation de ces différents intervalles dans le but
d’extraire l’information contenue dans le signal ECG.
Trois types de modèles sont utilisés : les modèles linéaires, les modèles non linéaires, et les modèles
hybrides.
Les résultats obtenus montrent que les paramètres extraits des modèles proposés ainsi que le modèle eux
même nous permettent d’acquérir des informations d‘intérêt diagnostic sur les interactions entre les
différents intervalles analysés, les facteurs qui agissent sur ces interactions, et même d’y reconnaitre la
nature.
Abstract
The electrocardiogram (ECG) represents the electrical activity of the heart. The ECG regroups some
important waves and intervals:
- The P, Q, R, S and T waves;
- The RR, ST, PR, QT intervals, and QRS complex
These intervals and waves measurement are very important in the diagnosis of cardiovascular diagnosis.
In this thesis different algorithms are developed, implemented, and evaluated; Algorithms are proposed for
modeling these different intervals in order to extract the information contained in the ECG signal.
Three kinds of models are used: linear models, nonlinear models, and hybrid models
The obtained results show that the extracted parameters from the proposed models and the models
themselves permit us to acquire important information for diagnosis from analysis of interactions between
the different analyzed intervals, the factors that influence these interactions, and even to recognize its
nature.
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iv
Table des matières
Remerciements ii
Table des matières iii
Liste des figures ix
Liste des tableaux xvii
Glossaire xix
Introduction générale 1
Chapitre 1 Notion de base sur le signal ECG
Introduction ....................................................................................................................... 7
1.2 Anatomie du cœur ……………...………………….…………………………………………… 7
1.3 La genèse du signal électrique cardiaque …………..…………………………….....10
1.4. L’électrocardiographie ................................................................................................... 14
1.4.1 Historique ............................................................................................................... 14
1.4.2. Le signal ECG ....................................................................................................... 15
1.4.3 Les artefacts de l'ECG ........................................................................................... 17
1.5. La base de données MIT-BIH………………………………………………………....18
1.5.1. Bloc de branche ..................................................................................................... 18
1.5.1.1 Bloc de branche droit ............................................................................. 19
1.5.1.2 Bloc de branche gauche ......................................................................... 20
1.5.2. Battement auriculaire prématuré ...................................................................... 20
1.5.3. Extrasystole ventriculaire .................................................................................... 21
1.5.4. Battement stimulé (paced beat)…………………………………………… ….22