← Retour au portfolio

Outil de traitement du signal · électrocardiogramme

Détection des battements cardiaques sur un ECG

De vrais électrocardiogrammes de la base MIT-BIH (PhysioNet), analysés par l'algorithme de Pan et Tompkins écrit à la main : filtrage, dérivée, mise au carré, intégration, seuils adaptatifs. Chaque battement trouvé est comparé aux annotations des cardiologues qui accompagnent l'enregistrement. L'outil donne la fréquence cardiaque, sa variabilité et repère les extrasystoles. Un générateur d'ECG synthétique permet de tester la robustesse au bruit.

Outil pédagogique, pas un dispositif médical : il ne sert pas à poser un diagnostic.

TracéLargeur :

À l'intérieur de Pan-Tompkins, sur la fenêtre affichée

1. Signal brut. 2. Filtre passe-bande 5 à 15 Hz : il garde l'énergie du QRS et retire la ligne de base, l'onde T et le secteur à 50 Hz. 3. Dérivée au carré : les pentes raides du QRS ressortent. 4. Intégration sur 150 ms : un « bosse » par battement, comparée à un seuil adaptatif (en rouge) qui suit le niveau du signal et du bruit. Les pics sous le seuil sont classés comme bruit ; si aucun battement n'est trouvé pendant 1,66 intervalle moyen, une recherche arrière reprend le meilleur pic au-dessus du demi-seuil.

Fréquence cardiaque battement par battement (tachogramme)

Diagramme de Poincaré : intervalle RR suivant selon l'intervalle RRNSV

Événements repérés

    Comparaison avec les cardiologues

    Données : enregistrements 100 et 208 de la MIT-BIH Arrhythmia Database (Moody et Mark, 2001), diffusée par PhysioNet (Goldberger et al., 2000) sous licence Open Data Commons Attribution. Échantillonnage 360 Hz, dérivation MLII. L'extrait du 208 vient du module de données de la bibliothèque SciPy et n'a pas d'annotations : les comptes y sont indicatifs.

    Méthode : Pan et Tompkins, « A real-time QRS detection algorithm », IEEE Trans. Biomed. Eng., 1985, adapté pour un traitement hors ligne (filtres de Butterworth appliqués aller-retour, donc sans retard). Un battement est compté comme bien détecté s'il tombe à moins de 150 ms de l'annotation, comme dans la norme ANSI/AAMI EC57. Sensibilité = battements trouvés / battements réels ; valeur prédictive positive = détections justes / détections. La classification (N, S, V) est volontairement simple : rythme (battement précoce, repos compensateur) et forme du QRS comparée à un gabarit médian.