Analyse temps-frequence des signaux electriques cerebraux

• Auteur / Autrice : GEORGES SUISSE
• Direction : Hervé Rix
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences médicales
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Nice

Résumé

Ce travail propose une evaluation de l'apport des methodes temps-frequence a l'analyse des signaux electriques cerebraux enregistres en neurophysiologie clinique hospitaliere. La premiere partie apporte les notions generales sur ces signaux, sur leur traitement habituel et sur les methodes temps-frequence les plus usuelles. Elle fait aussi le point sur les tentatives deja nombreuses d'analyse temps-frequence de ces signaux. Le signal electroencephalographique (eeg) est essentiellement caracterise par son contenu frequentiel. Dans certaines situations physiologiques ou pathologiques des composantes frequentielles peuvent presenter des modifications relativement breves. De nombreuses etudes ont deja souligne que ces modifications sont bien decrites par une representation temps-frequence (rtf). Les potentiels evoques (pe) sont plutot apprehendes comme des signaux temporels transitoires. Certains auteurs ont neanmoins suggere qu'une approche temps-echelle voire temps-frequence pouvait mener a une decomposition pertinente du signal. Les deux signaux posent par ailleurs le probleme fondamental de la localisation de leurs generateurs intra-cerebraux, aujourd'hui aborde par les techniques de localisation de sources. La deuxieme partie presente des applications personnelles de methodes temps-frequence telles que la transformee de fourier a court terme, la transformee en ondelettes continue ou le matching pursuit. Quatre applications ont concerne l'eeg enregistre dans differentes situations cliniques : le sommeil, certaines crises d'epilepsie, le nouveau-ne premature et l'activation cerebrale. Pour chacune, l'analyse du signal a ete abordee dans le plan temps-frequence et a permis d'extraire des informations pertinentes qui participent a la resolution du probleme medical pose. Un exemple de potentiels evoques cognitifs a aussi ete traite. Les principales composantes du pe moyen ont pu etre separees dans le plan temps-frequence. L'extraction du pe individuel faisant suite a chaque stimulation a aussi ete envisagee a partir de la rtf du signal non moyenne. Pour les signaux eeg et les pe enregistres a partir de multiples points du scalp et se presentant donc comme des signaux vectoriels, une analyse topographique de leurs composantes bien localisees en temps et en frequence a ete proposee. Cette nouvelle demarche essaie d'associer des sources electriques intra-cerebrales aux atomes temps-frequence extraits du signal.