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DIA Nafissa

Suivi non-invasif du rythme cardiaque fœtal : exploitation de la factorisation non-négative des matrices sur signaux électrocardiographiques et phonocardiographiques

 

Co-directeur de thèse :     Bertrand RIVET

École doctorale : Ingénierie pour la santé, la cognition et l''environnement (EDISCE)

Spécialité : BIS - Biotechnologie, instrumentation signal et imagerie pour la biologie, la médecine et l'environn

Structure de rattachement : Grenoble-INP

Établissement d'origine : Polytech''Grenoble - UGA

Financement(s) : Contrat doctoral ; Sans financement

 

Date d'entrée en thèse : 01/11/2016

Date de soutenance : 06/12/2019

 

Composition du jury :
Monsieur Norbert Noury, Professeur des Universités, Université de Lyon, France, Président
Madame Anne Heurtier, Professeur des Universités, Université d''Angers, France, Rapporteur
Monsieur Vicente Zarzoso, Professeur des Universités, Université de Nice Sophia-Antipolis, France, Rapporteur
Monsieur Ahmed Kora, Professeur, Ecole Supérieure Multinationale des Télécommunications, Dakar, Sénégal, Examinateur
Madame Véronique Equy, Praticien hospitalier, CHU Grenoble-Alpes, France, Invitée
Monsieur Pierre-Yves Guméry, Professeur des Universités, Université Grenoble Alpes, France, Directeur de thèse
Betrand RIVET, Maître de Conférence, Gip

 

Résumé : Avec plus de 200 000 naissances par jour dans le monde, la surveillance du bien-être fœtal pendant l'accouchement est un enjeu clinique majeur. Ce suivi se fait au travers du rythme cardiaque fœtal (RCF) et de sa variabilité, et doit être robuste tout en minimisant le nombre de capteurs non-invasifs sur l'abdomen de la mère. Dans ce contexte, les signaux électrocardio- grammes (ECG) et phonocardiogrammes (PCG) sont d'intérêt, puisqu'ils fournissent tous deux des informations cardiaques, à la fois redondantes et complémentaires. Cette multimodalité ainsi que certaines caractéristiques, telles que la quasi-périodicité, des signaux ECG et PCG ont été exploitées dans cette thèse. Plusieurs propositions fondées sur la factorisation non- négative des matrices (NMF), ont été mises en concurrence. La première approche proposée a été de détecter les battements cardiaques pour en déduire le RCF. La seconde approche a consisté à exploiter la quasi-périodicité des signaux ECG et PCG pour le suivi direct du RCF et s'est révélée la plus prometteuse pour l'estimation du RCF. Elle est basée sur une modélisation source-filtre des signaux ECG ou PCG fœtaux, extraits des signaux abdominaux. La décomposition par NMF des signaux fœtaux permet d'identifier les parties de filtre et de source du modèle, cette dernière contenant la fréquence cardiaque du fœtus. Cette approche a été évaluée sur une base de données cliniques de signaux ECG et PCG enregistrés, pendant la thèse, sur des femmes enceintes en fin de grossesse. Les RCF estimés ont été validés par comparaison à la cardiotocographie (CTG), qui est la technique de référence clinique pour le suivi du RCF. Les performances obtenues montrent l'intérêt de la méthodologie proposée comme une alternative potentielle à la CTG.


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