Mélanie Brulc, doctorante de l’ISEN a soutenu avec succès sa thèse le 15 avril 2024. Elle était notamment encadrée à l’ISEN par les enseignants-chercheurs Alain LOUSSERT et Thibaut DELERUYELLE. Le domaine de la e-santé a ainsi été mis à l’honneur à cette occasion. 

La soutenance a eu lieu sur le campus de l’ISEN à Toulon devant le jury composé de :

• Alain LOUSSERT (ISEN Méditerranée)
• Thibaut DELERUYELLE (ISEN Méditerranée)
• Denis HAMAD (Université du Littoral Côte d’Opale)
• Dominique COLLARD (CNRS LIMMS)
• Didier KLUG (Cardiologue – Université de Lille)
• Marwa EL BOUZ (ISEN OUEST)

Résumé des travaux présentés par Mélanie BRULC

« Les maladies cardiovasculaires sont une cause de mortalité importante et concernent toutes les classes d’âge. Identifier une méthodologie de surveillance cardiaque non invasive précise, sans avoir recours à un spécialiste du milieu médical, conduirait à une avancée technologique majeure dans ce domaine. Ceci permettrait de tendre vers une démocratisation de la prévention de ces maladies auprès du grand public.

L’objet des travaux de recherche exposés dans ce mémoire portent sur la faisabilité de la surveillance des mouvements cardiaques au travers d’une technologie sans contact. Cette faisabilité a pu être étudiée au travers d’études comparatives entre différents outils de référence, notamment l’électrocardiogramme, qui met en lumière la signature électrique du cœur, et la technologie émergente proposée basée sur un radar, qui permet de mesurer la signature mécanique du déplacement du myocarde.

L’analyse d’écho-cardiographies effectuées sous deux différentes incidences, enregistrées en simultanée, a également permis de mettre en exergue des analogies entre les vibrations du buste capturées par le radar et le mouvement du cœur enregistré par l’échographe. Ces études ont fait l’objet de différentes campagnes de mesure effectuées sur plusieurs sujets volontaires éclairés, en accord avec les recommandations liées à la RGPD.

L’acquisition de données a été effectuée sous différentes conditions d’utilisation : en apnée puis en prenant en compte la respiration, ce qui a ainsi permis de détecter et d’apprécier la variation du rythme sinusale en fonction de celle-ci. L’élaboration d’un protocole précis a également permis une bonne reproductibilité de l’environnement des captures au cours des différentes campagnes de mesure.

L’architecture employée permet de garantir la synchronisation entre les différentes voies d’acquisition (ECG, RADAR et écho-cardiographie). La mise en place d’outils de traitement des données a permis d’extraire, à partir de données brutes fournies par le radar, le rythme cardiaque et le rythme respiratoire. L’analyse de la signature mécanique du cœur a également permis de remonter jusqu’au signal de vibration du buste induite par le myocarde au cours de ses battements. L’étude de la reproductibilité de ces derniers a été menée au travers du déploiement d’un outil de représentation graphique qui sera appelé : temps-pulsation.

Finalement les expériences menées associées aux traitements de données effectués au cours du travail de recherche présenté dans ce mémoire ont permis de démontrer la détection, outre de la fréquence cardiaque, des différentes phases de la vibration thoracique induite par le cœur au cours d’un battement. Le nombre de sujets étudiés ainsi que les différentes captures effectuées sur chacun d’eux ont permis de vérifier la reproductibilité ainsi que la fiabilité des résultats. Ce travail de recherche ouvre de bonnes perspectives sur une étude un peu plus approfondie sur des cas cliniques. »

Mots clés: biométrie, ondes millimétriques, radar, surveillance, biomédical, technologie sans contact.