Circuits mixtes reconfigurables appliqués à la mesure de signaux biomédicaux : réjection de l'interférence de mode commun

Reconfigurable mixed circuits applied to biomedical signals measurement: common mode interference rejection

• Auteur / Autrice : Ivan Sebastião De Souza e Silva
• Direction : Jean-François Naviner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Mots clés

Mots clés libres

Microélectronique

Instrumentation

Circuit intégré

Reconfiguration

Mesure à électrodes

Biomédical

Résumé

Les interférences dues au réseau d'énergie électrique sur les mesures de biopotentiel constituent un problème très commun à traiter pour obtenir des résultats de haute qualité et faciliter ainsi le diagnostique médical. Les circuits mixtes reconfigurables pour la mesure permettent la mise en œuvre de nouvelles configurations après fabrication, afin d'obtenir la meilleure adéquation avec une application donnée. Ces circuits sont intéressants pour les applications où les spécifications changent selon les capteurs utilisés et les caractéristiques des signaux en mesure. Dans cette thèse, un circuit mixte reprogrammable est proposé. Il a été étudié pour être utilisé dans les systèmes de mesure de biopotentiels, en particulier électrocardiogramme, électroencéphalogramme, électromyogramme et électro rétinogramme. Le circuit incorpore un bloc qui effectue, de forme dynamique, la compensation du déséquilibre des impédances des électrodes, de manière à minimiser l'interférence de mode commun due au couplage entre patient et réseau électrique. Un prototype de circuit a été intégré.

Power line interference during biopotential signal measurements is a quite common problem. It must be carrefully dealed with when high quality results are required for more exact diagnosis concerning a certain physiological function behaviour. Particularly if these signals interpretation is performed by digital systems, it becomes essential that power line interference be mitigated in a way that the critical points of the biopotential signal waveform are precisely obtained. Measuring resetable mixed circuits allow a new configuration after the manufacturing process, in the direction of tuning themseleves to a specific use. Therefore, such circuits are suitable for projects in which their specifications must be changed according to the sensors in use and to the measured signal properties. In this work, it is proposed a resetable mixed circuit for biopotential signal measurements, in particular for electrocardiogram, electroencephalogram, electromyogram and electroretinogram signals acquisition. In the circuit, is included a block which dynamically performs the compensations instability that exist in between the electrodes impedances, reducing the common mode interference due to the power network-patient coupling.