Notions de base sur la phonocardiographie

Anatomie et physiologie du cœur

Définition :  – Le cœur est un organe creux et musculaire qui assure la circulation du sang en pompant le sang par des contractions rythmiques vers les vaisseaux sanguins et les cavités du corps humain ou animal.

Structure :  – Dans le corps humain, le cœur se situe dans le médiastin. C’est la partie médiane de la cage thoracique délimitée par les deux poumons, le sternum et la colonne vertébrale. Il se trouve un peu à gauche du centre du thorax, en arrière du sternum, sur le diaphragme. C’est un organe creux mû par un muscle, le myocarde, et enrobé du péricarde; il est entouré par les poumons.

– Le cœur mesure de 14 à 16 cm et son diamètre de 12 à 14 cm. Sa taille est d’environ 1,5 fois la taille du poing fermé de la personne. Son volume vaut environ 50 à 60 cm³. Un peu moins gros chez la femme que chez l’homme, il mesure en moyenne chez celui ci 105 mm de largeur, 98 mm de hauteur, 205 mm de circonférence. Le cœur d’un adulte pèse de 300 à 350 grammes. Ces dimensions sont souvent augmentées dans les affections cardiaques.

– Il consiste en quatre chambres, appelées cavités cardiaques : les atria ou oreillettes en haut, et les ventricules en bas. Chaque jour, le cœur pompe l’équivalent de 8 000 litres de sang pour un équivalent de 100 000 battements cardiaques.

– Un mur musculaire épais, le septum, divise l’atrium et le ventricule gauche de l’atrium et le ventricule droit, évitant le passage de sang entre les deux moitiés du cœur. Des valves entre les oreillettes et les ventricules assurent le passage unidirectionnel coordonné du sang depuis les atria vers les ventricules. L’organe central de la circulation sanguine est, en réalité, composé de deux cœurs accolés l’un à l’autre, mais cependant totalement distincts l’un de l’autre : un cœur droit dit veineux (ou segment capacitif), et un cœur gauche dit artériel (ou segment résistif).

– Les ventricules cardiaques ont pour fonction de pomper le sang vers le corps ou vers les poumons. Leurs parois sont plus épaisses que celles des atria, et la contraction des ventricules est plus importante pour la distribution du sang.

– Du sang appauvri en oxygène par son passage dans le corps entre dans l’atrium droit par trois veines, la veine cave supérieure, la veine cave inférieure et le sinus coronaire. Le sang passe ensuite vers le ventricule droit. Celui-ci le pompe vers les poumons par l’artère pulmonaire.

– Après avoir perdu son dioxyde de carbone aux poumons et s’y être pourvu d’oxygène, le sang passe par les veines pulmonaires vers l’oreillette gauche. De là le sang oxygéné entre dans le ventricule gauche. Celui-ci est la chambre pompant principale, ayant pour but d’envoyer le sang par l’aorte vers toutes les parties du corps sauf les poumons.
– Le ventricule gauche est bien plus massif que le droit parce qu’il doit exercer une force considérable pour forcer le sang à traverser tout le corps contre la pression corporelle, tandis que le ventricule droit ne dessert que les poumons.
– Bien que les ventricules se trouvent en bas des atria, les deux vaisseaux par lesquels le sang quitte le cœur (l’artère pulmonaire et l’aorte) se trouvent en haut du cœur.
– La paroi du cœur est composée de muscle qui ne se fatigue pas. Elle consiste en trois couches distinctes. La première est l’épicarde qui se compose d’une couche de cellules épithéliales et de tissu conjonctif.
– La deuxième est l’épais myocarde ou muscle cardiaque. À l’intérieur se trouve l’endocarde, une couche additionnelle de cellules épithéliales et de tissu conjonctif.
– Le cœur a besoin d’une quantité importante de sang, offerte par les artères coronaires (dont la circulation est dite diastolique) gauche et droite des embranchements de l’aorte.

La révolution cardiaque :  – La fréquence cardiaque au repos est de 55 à 80 battements par minute, pour un débit de 4,5 à 5 litres de sang par minute. Au total, le cœur peut battre plus de 2 milliards de fois en une vie.

– Au cours de la systole auriculaire, les oreillettes se contractent et éjectent du sang vers les ventricules (remplissage actif). Une fois le sang expulsé des oreillettes, les valves auriculo-ventriculaires entre les oreillettes et les ventricules se ferment. Ceci évite un reflux du sang vers les oreillettes. La fermeture de ces valves produit le son familier du battement du cœur.
– La systole ventriculaire implique la contraction des ventricules, expulsant le sang vers le système circulatoire. Une fois le sang expulsé, les deux valves sigmoïdes – la valve pulmonaire à droite et la valve aortique à gauche – se ferment.
– Ainsi le sang ne reflue pas vers les ventricules. La fermeture des valvules sigmoïdes produit un deuxième bruit cardiaque plus aigu que le premier. Pendant cette systole les oreillettes maintenant relâchées, se remplissent de sang.
– Enfin, la diastole est la relaxation de toutes les parties du cœur, permettant le remplissage (passif) des ventricules, par les oreillettes droites et gauches et depuis les veines caves et pulmonaires.

L’auscultation et la phonocardiographie 

Définitions : – L’auscultation cardiaque est la technique permettant l’écoute du cœur par l’intermédiaire d’un stéthoscope, elle fait partie intégrante de l’examen clinique du patient. [10] – Le phono cardiogramme est un enregistrement des bruits du cœur, où le signal sonore est transformé en impulsions électriques de façon à pouvoir être enregistré sur un tracé. Cet examen permet de préciser ce que le cardiologue détecte à l’oreille avec son stéthoscope.

Techniques :   – L’auscultation se fait de principe chez un patient torse nu, dans une ambiance silencieuse. Le patient est classiquement allongé sur le dos (décubitus dorsal), mais certaines anomalies peuvent s’entendre mieux en position assise ou le patient allongé sur le côté gauche (décubitus latéral gauche).

– Les principaux lieux d’écoute sont :
➤ Un peu en dessous de l’extrémité interne de la clavicule droite (deuxième espace intercostal droit, contre le sternum) : foyer aortique.
➤ Un peu en dessous de l’extrémité interne de la clavicule gauche (deuxième espace intercostal gauche, contre le sternum) : foyer pulmonaire.
➤ Au niveau de la pointe du cœur (repéré à la palpation de la partie gauche du thorax) correspondent à la valve mitrale au niveau du 5ème espace intercostal gauche sur la ligne médio-claviculaire: apex ou foyer apexien communément connu comme étant le foyer mitral.
➤ En dedans du foyer apexien, correspondent à la valve tricuspide au niveau du 4ème espace intercostal gauche, à la xiphoïde : foyer endapexien aussi appelé tricuspide.

– La reconnaissance des différents bruits ou anomalies requiert une pratique assidue, les anomalies sont très souvent discrètes et peuvent échapper à une oreille non habituée.

– Le phono cardiographe classique comprend, un microphone, un amplificateur, des filtres permettant de sélectionner les fréquences de 20 à 1000 cycles par seconde et un système enregistreur soit photographique, soit à plume chauffante, soit à jet d’encre.

➤ À la place du stéthoscope, le cardiologue met un petit micro sur les points habituels d’auscultation qui amplifie les bruits. Ceux-ci sont traduits en courant électrique, qui est enregistré en fonction du temps, sur un graphique.
➤ Parallèlement, un électrocardiogramme est enregistré, pour situer précisément les bruits par rapport au cycle cardiaque.

– En utilisant un stéthoscope électronique, il est possible via un ordinateur ou bien un enregistreur MP3 d’enregistrer le phono cardiogramme sous forme d’un signal audio.

Table des matières

Introduction
CHAPITRE I : « Notions de base sur la phonocardiographie»
I -1- Anatomie et physiologie du cœur
I -1-1- Définition
I -1-2- Structure
I -1-3- La révolution cardiaque
I -2- L’auscultation et la phonocardiographie
I -2-1- Définitions
I -2-2- Techniques
I -2-3- Auscultation normale
I -2-4- Auscultation anormale
I -2-4-1- Anomalies des bruits physiologiques
I -2-4-2- Les bruits surajoutés
I -2-4-2-1- Les bruits systoliques
I -2-4-2-2- Les bruits diastoliques
I -2-4-3- Le souffle cardiaque
I -2-4-3-1- Localisation des souffles cardiaques
I -2-4-3-2- Les souffles systoliques
I -2-4-3-2-1- Obstacle à l’éjection du flux sanguin au travers les valves sigmoïdes aortiques
I -2-4-3-2-2- Obstacle à l’éjection du flux sanguin au travers les valves sigmoïdes pulmonaires
I -2-4-3-2-3- Insuffisance mitrale
I -2-4-3-2-4- Insuffisance tricuspide
I -2-4-3-2-5- Communication inter-ventriculaire
I -2-4-3-2-6- Autres
I -2-4-3-3- Les souffles diastoliques
I -2-4-3-3-1- Insuffisance aortique
I -2-4-3-3-4- Sténose mitrale
I -2-4-3-3-2- Insuffisance pulmonaire
I -2-4-3-3-3- Sténose de l’artère inter ventriculaire antérieure
I -2-4-3-3-5- Sténose tricuspide
I -2-4-3-3-6- Myxome auriculaire
I -2-4-3-2-7- Autres
I -2-4-3-4- Les souffles continus
CHAPITRE II : « Segmentation du signal PCG et mesures temporelles sur ses différentes phases »
II -1- Algorithme de mesure temporelle sur des signaux PCG normaux et de pathologies mineures
II -1-1- Filtrage
II -1-2- Etude énergétique
II -1-3- Détection d’enveloppe de l’énergie
Sommaire Algorithmes de mesures temporelles automatiques sur un cycle cardiaque
II -1-4- Détection des pics
II -1-5- Séparation des bruits cardiaques B1 et B2
II -1-6- Mesures temporelles
II -2- Algorithmes de mesure temporelle sur des signaux PCG pathologiques avec bruits surajoutés
II -2-1- Séparation des composants d’un signal PCG à galop B3
II -2-2- Séparation des composants d’un signal PCG à galop B4
II -2-3- Séparation des composants d’un signal PCG à quadruple galop
II -3- Algorithmes de mesure temporelle sur des signaux PCG pathologiques avec clicks
II -4- Algorithmes de mesure temporelle sur des signaux PCG pathologiques avec souffles cardiaques
CHAPITRE III : « Analyse temporelle des signaux PCG normaux et de pathologies mineures »
III -1- Etude de signaux PCG normaux
III -1-1- Segmentation et mesures temporelles
III -1-2- Etude statistique
III -2- Etude de signaux PCG de pathologies mineures
III -2-1- Segmentation et mesures temporelles
III -2-2- Etude statistique
Conclusion

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