Jalal Sakhan [E.C.G]

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1 [Tapez 2011 un texte] Jalal Sakhan [E.C.G]

2 Introduction : Il a été dit «qu'un homme est un travail pièce». La complexité de l'être humain corps et nos systèmes biologiques dépassent les machines plus complexes que nous peut produire. Notre système nerveux et les processus synaptiques ne sont toujours pas pleinement compris par les scientifiques plus rusés. Considérons le muscle cardiaque. Ce bit délicat et complexe du tissu peut être comparé à une pompe simple. Maintenant si nous prenons les moyennes, cette pompe déplace environ deux et demi onces de liquide par battement de cœur. Si nous supposons une fréquence cardiaque moyenne de 72 bats en une minute, notre muscle cardiaque se déplace sur un gallon par minute, environ 1900 litres par jour, plus de litres par an. Si nous ce mener toute une vie, au moment où nous parvenir à soixante-dix ans notre cœur a pompé plus de 45 millions de litres! Pas mal pour un livre de la moitié de la pompe qui C'est la taille de votre poing! Une autre fonctionnalité fascinante du muscle cardiaque est sa capacité de continuer à battre automatiquement, jour et jour sort, pour notre vie entière. Le cœur contient un bâti en stimulateur cardiaque qui régule le rythme du muscle. Cela peut être ajusté en le reste de notre système nerveux. Tous ces nerfs «tirant» causent une sortie électrique que nous pouvons mesurer réellement. Jetons un regard plus étroit sur le muscle cardiaque et son fonctionnement. Le muscle cardiaque contient quatre chambres individuelles, avec service de gauche et de droite et les ventricules qui contrat lorsque poussant le sang dans tout l'organisme. Ce remplissage et pousser l'action est réalisée à l'aide spécialisée une façon vannes. Il y a quatre de ces soupapes, un pour chaque chambre. Ces valves permettre le sang quitter quand les contrats de chambre, puis laissez près la Chambre pour garnir les sangs frais pour le prochain battement. Le côté droit du cœur est consacrée au pompage la l'oxygène appauvri en sang les poumons. Après les poumons ont oxygénés le sang Il est retourné à gauche du cœur où l'on pompée tout au long du corps.

3 Définition : L ECG (Electrocardiographe) enregistre les variations des potentiels électriques de l appareil cardiaque (décharges produites lors des contractions du cœur). Le capteur s accompagne d un ensemble contenant une centainee d électrodes en argent/chlorure d argent pouvant être placées sur la peau. Le capteur comprend un boîtier électronique avec un câble de connexion pour le relier à l interface du multi-enregistreur via un brochage de type DIN. Trois files d électrodes sont reliés au boîtier du capteur ECG du côté opposé au câble reliant cette interface. Le circuit électrique du capteur protège l utilisateur des chocs électriques de deux façons : -Le signal transmis au capteur voyage dans un circuit optique d isolation. -Un transformateur assure le transit de la puissance électrique au capteur. Le circuit électrique protège des surtensions éventuelles à hauteur de 4000 volts. Mode de fonctionnement : Les cellules musculaires du cœur sont polarisées au repos. Cela signifie que les membranes cellulaires sont sujettes à des gradients de concentration en ions. Un excès d ions sodium à l extérieur de la membrane engendre un surplus de charges positives par rapport à l intérieur de la membrane. L intérieur de la cellule est à un potentiel d environ 90 millivolts (mv) en moins par rapport à l extérieur de la membrane. Cette différence de 90 mv est appelée potentiel au repos. Une

4 membrane cellulaire normale est relativement imperméable aux ions sodium. Cependant, la stimulation d une cellule musculaire cause un accroissement de sa perméabilité au sodium. Les ions sodium migrent vers l intérieur de la cellule grâce à des canaux spécifiques au sodium. Cela engendre un changement (dépolarisation) du champ électrique autour de la cellule. Ce changement du potentiel cellulaire du négatif vers le positif et inversement est une impulsion électrique appelée potentiel d action cellulaire. Dans les cellules musculaires, le potentiel d action engendre une contraction musculaire. D autres ions et molécules chargées sont impliqués dans la dépolarisation et repolarisation du muscle cardiaque, à savoir le potassium, le calcium, le chlore et des protéines chargées électriquement. L ensemble des potentiels d action générés durant la dépolarisation et repolarisation du muscle cardiaque peuvent être enregistrés par des électrodes placées à la surface de la peau. Un enregistrement de l activité électrique du cœur est appelé : un électrocardiogramme (ECG). La dépolarisation des cellules musculaires du cœur déclenche une contraction. Les cellules formant le système de conduction cardiaque dépolarisent spontanément. Cette dépolarisation spontanée est mieux détectable dans un groupe de cellules du muscle cardiaque situé dans la partie supérieur ure de l oreillette droite. Ce groupe de cellules est appelé : le stimulateur (également connu en tant que nœud sinusal ou nœud SA). La dépolarisation du stimulateur génère un courant qui mène à la dépolarisation de toutes les autres cellules cardiaques. L onde dépolarisante voyage de l oreillette droite vers l oreillette gauche assez rapidement pour que les deux oreillettes se contractent, par essence, au même moment. Les oreillettes et les ventricules sont isolés électriquement les uns des autres par des tissus conjonctifs qui agissent comme l isolant sur un fil électrique. La dépolarisation des oreillettes n affecte pas directement les ventricules. Il existe un autre groupe de cellules dans l oreillette droite appelé : nœud atrio-ventriculaire ou nœud AV, qui mène la dépolarisation des oreillettes vers un faisceau de fibres conductrices spécifiques (appelé faisceau de Hits) aux ventricules. La paroi musculaire contient des fibres de Purkinje, un système spécifique de fibres musculaires qui dirigent la dépolarisation à toutes les parties des ventricules de manière quasi-simultanée. Ce mécanisme engendre un court temps de retard, c est pourquoi un léger arrêt se produit après la contraction des oreillettes et avant la contraction des ventricules. Comme les cellules cardiaques sont interconnectées,

5 cette onde de dépolarisation, la contraction et la repolarisation se répandent à travers toutes les fibres musculaires de l appareil cardiaque. Lorsqu une partie du cœur est polarisée et la partie contigüe dépolarisée, un courant électrique se met à parcourir le corps. Ce courant est d autant plus important lorsqu une moitié de la partie connectée du cœur est polarisée et que la partie contigüe ne l est pas. Le courant décroît lorsque le ratio entre les tissus polarisés et non polarisés est inférieur à un pour un. Les variations de ces courants peuvent être mesurés, amplifiés et tracés en fonction du temps. L ECG représente l addition de tous les potentiels d action du cœur, captés en surface du corps. Il ne mesure pas les contractions mécaniques du cœur de manière directe. L impulsion prenant naissance au nœud SA cause une contraction des oreillettes, ce qui fait passer le sang dans les ventricules. Peu après cette contraction, les ventricules se contractent à cause du signal qui leur parvient des oreillettes. Le sang quitte les ventricules par l aorte et les artères pulmonaires. La polarité des cellules musculaires du cœur revient à la normale et le cycle cardiaque recommence. L'électrocardiogramme : L'électrocardiogramme (ECGM) est une signature visuelle de l'activité électrique du cœur. Un tracé typique consiste en une série d'oscillations se déroulant lors de cycles consécutifs. Ces oscillations se présentent à partir d'une ligne de base appelée ligne isoélectrique. Toute déviation de cette ligne isoélectrique dénote une activité électrique Les lettres P, Q, R, S et T désignent les cinq déviations principales vues sur un ECGM. Un cycle cardiaque est représenté par un ensemble d'oscillations commençant par l'onde P, suivie par l'onde composée QRS, et finissant avec l'onde T. L'onde P représente la dépolarisation des oreillettes et est associée à leur contraction. L'onde composée QRS comprend trois parties. La première déviation négative est l'onde Q, suivie d'une déviation positive appelé onde R. L'onde composée se termine par une déviation négative appelée onde S. L'onde composée QRS concerne la dépolarisation des ventricules et est associée à leur contraction. La repolarisation des oreillettes se déroule pendant la dépolarisation des ventricules. Pour cette

6 raison, le signal associé à la repolarisation des oreillettes n'est pas visible sur un ECG. La dernière onde est appelée onde T qui apparaît normalement sous forme d'une déviation positive. L'onde T annonce la repolarisation ventriculaire. Les muscles reliés au squelette génèrent également de l énergie électrique, et peuvent déclencher des artefacts musculaires si vous bougez votre bras lorsque l ECG vous est attaché. La séquence allant de l onde P à l onde T constitue un cycle cardiaque. Le nombre de cycle par minute est appelé rythme cardiaque, et comprend habituellement de 70 à 80 battements par minute au repos. Quelques temps caractéristiques d un ECG sont listés ci-dessous : Intervalle P-R 0,12 à 0,20 secondes Intervalle QRS moins de 0,1 secondes Intervalle Q-T moins de 0,38 secondes

7 Schémas fonctionnel de l l ECG :

8 Amplification du signal arrivée a l ECG : Le signal arrive des capteurs que sont en contacte avec le corps du patient est un signal très faible que risque de perdre avec les étapes de acquisition du signal ECG donc l exigence de l amplifier pour conserver ces caractéristique pour l étape de purification (filtrage) Donc il faudra utiliser un circuit qui aide a amplifier le signal reçu Analyse du signal provient des capteur de l ECG : A/N Voici un échantillon du signal ressue obtenue âpres amplification et conversion

9 On voit que le signal de l ECG contient des bruits qui influent sur les résultats estimée, Donc la nécessite de filtrage Voici les séquences de filtrage: Le circuit utiliser est comme suite : LM32

10 Donc le signal après filtrage devient : Circuit final de l ECG :

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12 Les composant utiliser : I. Les capacités : 7 disc capacitifs de valeurs (1, 100,104nF) nommée [C1, C2, C6, C7, C8, C9, C18] 1 disc capacitif de valeur 470 pf nommé [C5] 1 capacité chimique de 1µF nommé [C4] 7 capacités chimiques de 10µF nommé [C3, C10, C12, C13, C14, C16, C17] 3 capacités chimiques de 100µF nommé [C11, C15, C19] II. Les résistances et les potentiomètres: Une résistance de 2 Ω de couleurs (rouge/noire/or)[r16] Une résistance de 470 Ω de couleurs (jaune/violet/marron) [R17] Une résistance de 4,7kΩ de couleurs (jaune /violet/rouge) [R11] 3 résistances de 10 KΩ de couleurs (marron/noir/orange) [R3, R4, R13] Une résistance de 47 KΩ de couleurs (jaune/violet/orange) [R15] 5 résistances de 100KΩ de couleurs (marron/noir/jaune) [R7, R8, R9, R10, R12] 3 résistances de 10 MΩ de couleurs (marron/noir/bleu) [R14] Un potentiomètre de 10 KΩ pour le volume du signal nommé [R14] Un potentiomètre de 100 KΩ pour le réglage du gain du signal nommé [R5] III. Les circuits intègres et semi-conducteurs: une diode 1N4148 [D1] un transistor 2N3904 [Q1] une LED [D2] un circuit intégré LM324 de 14 pin [U1] un circuit LM386 de 8 pins [U2] IV. autres composant : un adaptateur (capteurs /circuit) a 5 pin [J1, J2] un adaptateur mono a 3pin [J3] un Switch poussoir interrupteur [S1] une batterie de 9V [BAT1]

13 Les circuits intègres : Lm : Ces dispositifs se composent de quatre impédances ont de gains élevés compensé en fréquence. Ce sont des amplificateurs opérationnels qui sont conçus spécifiquement pour l'exploitation d'une fourniture unique sur une large gamme de tensions. Opération de fournitures de split est également possible si la différence entre les deux fournitures est 3 V de 32 V (3 V à 26 V pour la LM386) et Vcc est au moins 1,5 v plus positive que la tension de mode commun d'entrée. Le drain d'approvisionnement-courant faible est indépendant de l'ampleur de la tension de l'approvisionnement. Les applications comprennent le transducteur amplificateurs, dc amplification blocs, et tous les circuits classiques d'amplificateur opérationnel qui peuvent être plus facilement implémentées dans les systèmes de la tension d'alimentation unique. Le schéma des amplificateurs comme suite : Schéma des circuits