Analysis of the propagation of uterine electrical activity applied to predict preterm labor : prédiction de menaces d'accouchement prématuré

par Mahmoud Hassan

Thèse de doctorat en Bio-ingénierie, biomécanique, biomatériaux

Sous la direction de Brynjar Karlsson et de Catherine Marque.

Soutenue en 2011

à Compiègne en cotutelle avec Reykjavík University, Islande .

  • Titre traduit

    Etude de la propagation de l'activité électrique utérine dans une optique clinique : Application à la détection des menaces d'accouchement prématuré


  • Résumé

    Les contractions utérines sont contrôlées par deux phénomènes physiologiques: l'excitabilité cellulaire et la propagation de l'activité électrique utérine probablement liées aux hautes et basses fréquences de l'electrohysterograme (EHG) respectivement. Toutes les études précédentes ont porté sur l'extraction de paramètres de la partie haute fréquence et n'ont pas montré un potentiel satisfait pour l'application clinique. L'objectif de cette thèse est l'analyse de propagation de l'EHG pendant la grossesse et le travail dans la vue de l'extraction des outils pour une application clinique. Une des nouveautés de la thèse est l'enregistrement multicanaux à l'aide d'une matrice d'électrodes 4x4 posée sur l'abdomen de la femme. Analyse monovariés visait à étudier les caractéristiques non linéaires des signaux EHG, analyses bivariées et multivariées ont été effectuées pour analyser la propagation des signaux EHG par la détection de la connectivité entre les signaux. Une augmentation de la non-linéarité associée par une synchronisation en amplitude et de désynchronisation en phase a été détectée. Les résultats indiquent plus de propagation au cours du travail que la grossesse et une augmentation de cette propagation avec les semaines de gestations. Les résultats montrent le potentiel élevé de paramètres de propagation dans le point de vue clinique tel que la détection du travail et de prédiction du travail prématuré. Finalement, nous avons proposé une nouvelle combinaison entre Séparation Aveugles de Sources et la Décomposition en Modes Empiriques pour débruiter les signaux EHG monopolaires comme un moyen possible d'augmenter le taux de classification de signaux grossesse et l'accouchement.


  • Résumé

    Uterine contractions are essentially controlled by two physiological phenomena: cell excitability and propagation of uterine electrical activity probably related to high and low frequencies of uterine electromyogram, called electrohysterogram -EHG-, respectively. All previous studies have been focused on extracting parameters from the high frequency part and did not show a satisfied potential for clinical application. The objective of this thesis is the analysis of the propagation EHG signals of during pregnancy and labor in the view of extracting tool for clinical application. A novelty of our thesis is the multichannel recordings by using 4x4 electrodes matrix posed on the woman abdomen. Monovariate analysis was aimed to investigate the nonlinear characteristics of EHG signals. Bivariate and multivariate analyses have been done to analyze the propagation of the EHG signals by detecting the connectivity between the signals. An increase of the nonlinearity associated by amplitude synchronization and phase desynchronization were detected. Results indicate a highest EHG propagation during labor than pregnancy and an increase of this propagation with the week of gestations. The results show the high potential of propagation’s parameters in clinical point of view such as labor detection and then preterm labor prediction. We proposed novel combination of Blind Source Separation and empirical mode decomposition to denoise monopolar EHG as a possible way to increase the classification rate of pregnancy and labor.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (190 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 38 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2011 HAS 1948
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