Thèse soutenue

Nouvelle approche pour l'estimation de la saturation en oxygène du sang artériel en utilisant un capteur multispectrale
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Auteur / Autrice : Alejandro Von chong echevers
Direction : Olivier RomainAymeric Histace
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : STIC (Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication) - ED EM2PSI
Date : Soutenance le 16/07/2019
Etablissement(s) : Cergy-Pontoise
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Économie, Management, Mathématiques, Physique et Sciences Informatiques (Cergy-Pontoise, Val d'Oise)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Equipes Traitement de l'Information et Systèmes (Cergy-Pontoise, Val d'Oise)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Romain, Aymeric Histace, Claudine Gehin, Gaëlle Lissorgues, Franck Marzani
Rapporteurs / Rapporteuses : Claudine Gehin, Gaëlle Lissorgues

Mots clés

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Résumé

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Ce manuscrit présente les travaux réalisés pour la mise au point d’un système d’estimation du taux d’oxygénation connu aussi sous le nom d’oxymètre de pouls. Ledit outil est indispensable, notamment dans le domaine médical, pour la surveillance des patients lors des interventions anesthésiques, pour les soins post-opératoires et aux urgences puisqu’il fournit de l’information relative à l’efficacité respiratoire et au rythme cardiaque. Le principe d’opération de ce dernier est basé sur la différence en absorption optique entre le sang oxygéné et le sang désoxygéné à l’aide d’une photodiode simple comme moyen de détection. Dans ce travail de recherche, nous introduisons une nouvelle méthode basée sur la différence des spectres d’absorption entre le sang oxygéné et le sang désoxygéné en utilisant un photodétecteur multispectrale.En premier lieu, une introduction et une analyse de l’état de l’art sont faites afin de mieux comprendre la théorie derrière l’oxymétrie de pouls et de mettre en évidence les limitations des méthodes actuelles, ce qui nous permettra de positionner scientifiquement et techniquement les contributions. Ensuite, une explication détaillée du système conçu, concernant l’électronique, l’acquisition et traitement des signaux est décrite.Finalement, nous présentons les résultats obtenus avec la méthode proposée. D’abord, une preuve de concept à plusieurs longueurs d’onde a été faite avec un spectromètre comme moyen de détection afin de valider le principe de fonctionnement de notre méthode. Pour ce faire, nous avons effectué des tests de désoxygénation par rétention de la respiration conjointement avec un oxymètre de haute gamme comme moyen de comparaison. Une fois le principe validé, nous avons remplacé le spectromètre par un capteur multispectrale. Nous avons alors montré que les estimations faites avec notre méthode, en régime stable, tombaient dans la tolérance permise par la norme ISO régulant les oxymètres de pouls.Ces travaux ouvrent une voie alternative et complémentaire à l’étude de l’oxymétrie de pouls capable de surmonter plusieurs limitations présentes dans la technique conventionnelle, en particulier dans le cadre du design d’implants autonomes. Des essais cliniques à venir permettront d’approfondir sur l’utilité de cette méthode et ses limitations.