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DING Hao


Key Concepts for Implementing SoC-Holter

Jeudi 13 Octobre à 14h00 - Salle A104 - ISIMA

En dépit du développement rapide de la médecine, les maladies cardiovasculaires restent la première cause de mortalité dans le monde. En France, chaque année, plus de 50 000 personnes meurent subitement en raison d’arythmies cardiaques. L’identification des patients à risque élevé de décès soudain est toujours un défi. Pour détecter les arythmies cardiaques, actuellement Holter est généralement utilisé pour enregistrer les signaux ECG (électrocardiogramme) à 1 3 dérivations pendant 24h à 72h.
Cependant l’utilisation de Holter est limitée parmi la population en raison de son encombrement (pas convivial) et de son coût. Un Holter mono puce portable nommé SoC-Holter qui permet d’enregistrer 1 à 4 dérivations est introduit. Le déploiement d’un réseau de capteurs sans fil exige que chaque SoC-Holter soit peu encombrant et cher, et consomme peu d’énergie. Afin de minimiser la consommation d’énergie et de coût du système, la technologie CMOS (0.35μm) est utilisée pour la première implémentation de SoC-Holter. Puis une nouvelle méthode de détection basée sur Compressed Sensing (CS) technique est introduite pour résoudre les problèmes de consommation d’énergie et de capacité de stockage de SoC-Holter.
Le principe premier de cette plate-forme est d’échantillonner les signaux ECG sous la fréquence de Nyquist ‘sub-Nyquist’ et par la suite de classifier directement les mesures compressées en état normal et anormal. Minimiser les fils qui relient les électrodes à la plate-formepeut rendre l’utilisateur plus confortable, car deux électrodes sont attachées étroitement à la surface du corps. Différence ECG enregistrée est analysée à l’aide de Vectocardiogramme (VCG).
Les résultats expérimentaux montrent qu’une approche intégrée, à faible coût et compact (SoC-Holter) est faisable. Le SoC-Holter consomme moins de 10mW en fonctionnement. L’estimation des paramètres est effectuée directement à partir de mesures comprimées, éliminant ainsi l’étape de la reconstruction et réduisant la complexité des calculs. En outre, le système fournit les signaux ECG compressés sans perte d’information, de ce fait il réduit significativement la consommation d’énergie pour l’envoi de message et l’espace de stockage mémoire.
L’effet de placement des électrodes est évalué sur la QRS complexe lorsqu’il a enregistré avec deux électrodes adjacentes. La méthode est basée sur l’algorithme de ‘QRS-VCG loop alignment’, La méthode moindre carré est utilisée pour estimer entre une boucle VCG observée et une boucle de référence en respectant les transformations de rotation et la synchronisation du temps. Les emplacements d’électrode les moins sensibles aux interférences sont étudiés.

Jury :

Mme. Edwige Pissaloux, rapporteur
M. Didier Le Ruyet, rapporteur
M. Kun-Mean HOU, directeur
Mme. Hong SUN, directeur
M. Dan-yan LUO, examinateur
M. Xin-cheng ZHANG, examinateur