Soutenance de thèse : Nicolas DE PINHO FERREIRA

Correction des artefacts de mouvement par interférométrie optique pour la mesure photopléthysmographique de la fréquence cardiaque au poignet

Doctorant : Nicolas DE PINHO FERREIRA 

Laboratoire INSA : INL

Ecole doctorale : ED160 : Electronique, Electrotechnique, Automatique et traitement du signal Lyon Saint Etienne

La mesure de la fréquence cardiaque au poignet en conditions ambulatoires représente un défi majeur pour le suivi de l’activité physique. La fréquence cardiaque est un indicateur de première importance, aussi bien dans le domaine de la prévention des pathologies cardiaque que dans leur suivi. Cependant, la mesure de ce paramètre dans des conditions d’activité physique est rendu complexe par la présence d’artefacts de mouvements. Ces artefacts se retrouvent dans la bande de fréquences de la composante cardiaque, faussant ainsi l’estimation du rythme cardiaque.
L’essentiel des dispositifs qui permettent aujourd’hui d’effectuer une mesure de la fréquence cardiaque au poignet sont basés sur la photopléthysmographie. Cette méthode à bas cout permet d’enregistrer les variations locales du volume sanguin, elle-même synchronisés avec l’activité cardiaque. Malheureusement, cette méthode présente une grande sensibilité aux artefacts de mouvements.
Les travaux proposés dans cette thèse suggèrent l’utilisation d’un capteur de déplacements optique en guise de référence pour la correction de ces artefacts. Ce capteur est basé sur un principe d’interférométrie de granularité laser (Electronic Laser Speckle Pattern Interferometry, ESPI) et permettent d’acquérir des déplacements surfaciques sur la peau. En combinaison avec des opérations de traitement du signal, notamment du filtrage adaptatif, le signal issu de ce capteur permet de participer à la réduction des artefacts de mouvements qui affectent le signal photopléthysmographique. Les expérimentations conduites indiquent qu’en combinant les signaux de déplacements avec un accéléromètre il est possible de réduire les artefacts de mouvements et ainsi améliorer la mesure de la fréquence cardiaque au poignet, y compris sur des types d’artefacts pour lesquels l’accélérométrie trouve ses limitations.