Brevet FR2906050A1 — publié le 20080321

CORRECTION DE SIGNAUX ELECTROCARDIOGRAPHIQUES MODIFIES PAR DES FILTRES AU SEIN DE DISPOSITIFS DE MESURE La présente invention concerne le traitement de signaux électriques physiologiques et plus particulièrement la correction de déformations temporelles de signaux, par exemple électrocardiographiques, liées à la présence de filtres dans les dispositifs de capture et d'amplification de ces signaux. La présente invention s'applique notamment bien aux implants de télémesure rencontrés dans les tests pharmacologiques sur des animaux de laboratoire. L'analyse de la contraction cardiaque est effectuée à l'aide d'un signal connu depuis presque 100 ans : l'électrocardiogramme. Ce signal contient de nombreuses informations sur l'état physiologique du coeur. Pour simplifier, à chaque battement mécanique est associé un signal électrique constitué d'un ensemble de 5 ondes nommées P, Q, R, S et T. La durée entre le début de l'onde Q et la fin de l'onde T (QT) peut être modifiée par des médicaments (ex. certains antibiotiques ou antiallergiques). Un allongement de l'intervalle QT est considéré par les instances réglementaires internationales comme un marqueur critique d'une anomalie de la repolarisation cardiaque. La fin de l'onde T est souvent déterminée par le retour d'un signal à un zéro électrique. Les instances réglementaires mondiales recommandent avant toute mise sur le marché d'une nouvelle drogue qu'une étude détaillée de cette durée QT soit réalisée. Si des modifications significatives sont constatées, les administrations ont même imposé le retrait du marché de certains produits car il a été démontré le lien entre ces modifications et un risque mortel sur les patients. Pour capturer ce signal électrocardiographique, on utilise des électrodes et des amplificateurs. Depuis les années 1985, il a été possible de réduire la taille des amplificateurs et de 2906050 2 leur adjoindre un système de radiocommunication afin de les rendre implantables. Pour numériser un signal electrocardiographique ECG d'une amplitude de 1 mV environ, de nombreux implants amplifient ce 5 signal 1000 fois. Or le signal ECG utile est associé à des signaux parasites de basse fréquence de grande amplitude (10 à 100 mV), le gain de 1000 risque de saturer les circuits d'amplification. II est commun de couper les fréquences basses de grande amplitude à l'aide d'un filtre analogique en amont laissant passer les signaux 10 utiles de fréquence supérieure à 0.5 Hz environ. Ce filtre passe-haut modifie malheureusement la fin de l'onde T et le signal jusqu'au prochain cycle cardiaque. L'onde T peut être alors déformée pour laisser croire à une forme biphasique. Depuis 15 des années, la détermination classique de la fin de l'onde T était basée sur la recherche du point de retour à zéro du signal. Cette technique est visiblement prise en défaut du fait de la déformation introduite par le filtre du dispositif. Un allongement de la durée QT peut être faussement observé Cet allongement est de plus 20 dépendant de la morphologie de l'onde T. Compte tenu de l'importance de la mesure de cette durée QT en pharmacologie de sécurité, ou en toxicologie, il est donc fondamental de corriger le signal avant de mesurer la durée de l'intervalle QT. 25 Pour réduire l'impact de ces filtrages inopportuns, il est possible d'en corriger les effets néfastes après que leur modélisation ait été réalisée. L'invention propose une solution, notamment sous forme 30 logicielle, corrigeant notamment l'absence de zéro électrique du fait de ces filtres. La correction consiste à utiliser un filtre appelé filtre d'égalisation, lequel est obtenu après caractérisation du dispositif de mesure, ici l'implant, et plus précisément le filtre analogique de traitement. Le filtre d'égalisation est entendu comme un filtre qui 2906050 3 vise à égaliser un signal déformé au plus près du signal tel qu'il aurait dû l'être. Notamment, le filtre d'égalisation est établi en fonction d'un modèle de caractérisation établi pour le dispositif de mesure ajoutant les déformations. Cette caractérisation prend 5 généralement la forme d'une fonction de transfert. Et cet effet, l'invention concerne dans son acception générale un système de mesure de signaux électriques physiologiques comprenant un dispositif de mesure muni d'un système de 10 communication, ledit dispositif étant équipé, en outre, d'un premier filtre analogique en amont dudit système de communication, ledit premier filtre étant agencé pour couper les signaux basse fréquence du signal de mesure avant transmission par ledit système de communication, ledit système comprenant, en outre, un deuxième 15 filtre fonction d'une caractérisation dudit premier filtre, ledit deuxième filtre étant appliqué au signal transmis. L'invention s'applique particulièrement aux implants de télémesure. Selon différents modes de réalisation : 20 - ledit premier filtre est un filtre passe-haut ou passe-bande dont la fréquence de coupure basse est 0,5 Hz ; - ledit dispositif est du type implant pour la mesure de contractions cardiaques et la génération d'un électrocardiogramme ; - ledit deuxième filtre présente une fonction de transfert d'un type 25 parmi : He()= eùj.angle[HJU)j • 11 e (Î )= u(f) u 1 eùj.angle[H j r)J 11 f (f ei1.1__u~.)H1 ùj(angle[Hf(f)T~nrN/Fs) H • v J f (f où Hf(f) est la réponse en fréquence du modèle de 30 caractérisation dudit premier filtre, N est le nombre de coefficients du deuxième filtre, Fs est la fréquence d'échantillonnage, et 2906050 4 0 si f REVENDICATIONS 1. Système de correction de signaux électriques physiologiques comprenant un dispositif de mesure muni d'un système de communication, ledit dispositif étant équipé, en outre, d'un premier filtre analogique en amont dudit système de communication, ledit premier filtre étant agencé pour couper les signaux basse fréquence du signal de mesure avant transmission par ledit système de communication, caractérisé par le fait que ledit système comprend, en outre, un deuxième filtre fonction d'une caractérisation dudit premier filtre, ledit deuxième filtre étant appliqué au signal transmis. 2. Système selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que ledit deuxième filtre présente une fonction de transfert du type : He(f)_ eùJ.angle[Hf(f)] où Hf(f) est la réponse en fréquence du modèle de 20 caractérisation dudit premier filtre. 3. Système selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que ledit deuxième filtre est un filtre à réponse impulsionnelle finie présentant une fonction de transfert du type : He()=u(f) Vif eûl(angle[Hf(f).l-'~N/Fs) (1 0 si f 4. Système selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que ledit deuxième filtre a une réponse impulsionnelle 25 2906050 14 he(k)= 29q[F- [He(f) finie sur sensiblement 4000 coefficients, où F 1 est la transformée de Fourier inverse et R la partie réelle. 5. Procédé de correction de signaux électriques 5 physiologiques générés par un dispositif de mesure équipé d'un premier filtre analogique pour couper les signaux basse fréquence, le procédé comprenant une étape de constitution d'un deuxième filtre fonction d'une caractérisation dudit premier filtre et une étape d'utilisation dudit deuxième filtre sur lesdits signaux générés par 10 ledit dispositif de mesure. 6. Procédé de correction selon la revendication précédente, appliqué à des signaux de type électrocardiogrammes, dans lequel ledit deuxième filtre est apte à modifier la fin de l'onde T des 15 électrocardiogrammes. 7. Procédé de correction selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel ledit deuxième filtre est caractérisé par une fonction de transfert du type He(f)= eùJ.angleLFff(Î)J où Hf(f) est la réponse en fréquence du modèle de caractérisation dudit premier filtre 8. Produit programme d'ordinateur comprenant des moyens de code de programme enregistrés sur un support lisible par un ordinateur, comprenant des moyens de programmation lisibles par ordinateur pour corriger un signal électrique physiologique mesuré par un dispositif de mesure et filtré par un premier filtre analogique, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur, lesdits moyens de programmation modifiant ledit signal électrique mesuré par application d'un deuxième filtre présentant une fonction de transfert du type 2906050 15 He (j) ù eùJ.angle HN)i où Hf(f) est la réponse en fréquence du modèle de caractérisation dudit premier filtre. 5