Soutenance mémoire
Réalisation du circuit de la carte d’acquisition et mesure
Anatomie de l’appareil respiratoire :
L’appareil respiratoire a pour rôle de fournir de l’oxygène au sang et d’expulser du corps des déchets gazeux, constitués principalement par le dioxyde de carbone. Il est constitué de :
a) Les voies respiratoires supérieures (VRS) (ou voies aériennes supérieures (VAS)), qui sont extra-thoraciques. Elles sont constituées par : Le nez ; les fosses nasales ; la bouche, le pharynx (carrefour aérodigestif) et le larynx (gorge).
b) Les voies respiratoires inférieures (VRI) (ou voies aériennes inférieures (VAI)), qui sont intra thoraciques. Elles sont constituées par :
b).1. Une zone de conduction et de transition, représentant les voies extrapulmonaires (La trachée). Et des voies intra-pulmonaires qui sont assimilées par : les bronches, les bronches souches, les bronches lobaires, et les bronchioles.
b).2. Une zone respiratoire, comprenant : les conduits, les sacs alvéolaires et les alvéoles pulmonaires.
Durant une respiration, l’air inspiré rentre par les fosses nasales (ou la cavité buccale), passe par le pharynx, puis par le larynx, arrive dans la trachée, qui se divise en deux bronches, la bronche droite et la bronche gauche. Ces deux bronches se ramifient à leur tour en plusieurs bronchioles, qui se terminent par des alvéoles pulmonaires. C’est dans ces alvéoles que se produisent les échanges gazeux. Au repos, le rythme respiratoire d’un adulte moyen est de 16 respirations par minute, et il inspire environ 500 ml d’air au cours d’une respiration normale.
L’exploration fonctionnelle respiratoire (EFR):
Elle permet le dépistage d’anomalies chez des patients présentant des facteurs de risques respiratoires et oriente le diagnostic pour un suivi évolutif des pathologies respiratoires, avec ou sans traitement (tabagisme, expositions professionnelles), en offrant une large palette d’examens et donc des techniques visant à évaluer la manière dont fonctionne le système respiratoire, ceci est accompli par la mesure des différents paramètres de la fonction respiratoire : volumes pulmonaires et débits bronchiques. [5], [6]. (Permet de déterminer si leurs valeurs sont pathologiques en les comparant à des chiffres théoriques (les chiffres = les normes des personnes en bonne santé du : même âge, même sexe, même poids, même taille.) Trois mesures de base sont généralement faites dans les fonctions respiratoires : Ventilation, distribution et diffusion. [11].
Ventilation : Les mesures sur le corps considéré comme pompe à air, déterminant son habilité à déplacer des volumes d’air et la vitesse avec laquelle ils sont déplacés. C’est le type de mesure le plus utilisé. Elle est faite à l’aide d’un spiromètre : La spirographie est la mesure et l’enregistrement de la fonction ventilatoire en circuit fermé c‘est à dire qu’on demande au patient d’inspirer profondément et d’expirer complètement que possible, dans le même appareil, l’ensemble étant parfaitement étanche , sans communication avec l’atmosphère. Le spiromètre* est un appareil mesurant la quantité d’air expiré en une fois, il sert à déterminer la capacité vitale forcée qui est une indication de la quantité d’air qui peut être déplacé par les poumons et de la facilité avec laquelle est déplacé.
Les mesures de distribution :Permettent d’indiquer ou l’air circule dans les poumons et si la maladie à obstruer des sections dans lesquelles l’air circule. Elles quantifient le degré d’obstruction des poumons et déterminent aussi le volume résiduel.
Les mesures de diffusion : Teste l’habilité des poumons à échanger l’air avec le système circulatoire. Ceci est généralement difficile à accomplir avec l’oxygène compte tenu que cela nécessite un échantillon de capillaire pulmonaire, ainsi elle est faite en mesurant la diminution d’une faible quantité de monoxyde de carbone initialement mélangé avec l’air respiré.
L’embout buccal :
C’est un tube cylindrique droit et court destiné à être utilisé sur la bouche pour effectuer des expirations à l’intérieur. Mesurande : débit expiratoire Capteur : thermistance Conditionnement et mise en forme Carte d’acquisition. Affichage PC pour traitement Afin d’avoir un flux d’air laminaire et éviter les turbulences a travers le capteur l’embout doit disposer a l’entrée et en amont du capteur d’un filtre qui est par définition une grille qui permet un redressement du flux d’air. Il est nécessaire dans les expériences de mesures respiratoires, d’avoir le flux d’air en entier à travers l’instrument de mesure c’est-à-dire que l’embout ne doit pas obstruer la respiration ou produire une pression inverse qui peut affecter la performance respiratoire. [1]. Un des éléments principaux qui contamine dans la mesure d’air expiré est l’eau. Le senseur peut condenser les vapeurs d’eau durant des expirations à l’exception s’il est à une température proche ou supérieure à celle du corps.
Etude théorique des thermistances :
Les thermistances, comme les capteurs de température à résistance, sont des semiconducteurs thermosensibles dont la résistance varie avec la température. Elles sont formées par une agglomération de petit grain de semi-conducteur que l’on obtient par frittage d’oxyde métallique (oxyde de fer, de manganèse, de titane ….).L’ensemble est fortement comprimé puis chauffé en température légèrement inferieure au point de fusion. On réalise ainsi les résistances de différentes formes (bâtonnet ; disque …) dont les propriétés dépendent du semi-conducteur utilisé, les oxydes n’intervenant que pour en modifier la conductivité. Ces principales caractéristiques sont : La Précision, la Linéarité, sa Valeur nominale pour une température donnée (à 25 °C), Temps de réponse (en s), Sensibilité ou coefficient de température (variation de la résistance en fonction de la température), Étendue ou gamme de mesure (température min. et max. d’utilisation), Durée de vie, Stabilité (variation des différents paramètres dans le temps), Encombre ment, coût, puissance.
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Table des matières
Introduction
Chapitre 1 :
Introduction a l’exploration fonctionnelle respiratoire.
1.1 Introduction
1.2 Anatomie de l’appareil respiratoire
1.3 L’exploration fonctionnelle respiratoire « EFR »
1.3.1 Les volumes et les capacités pulmonaires
1.3.1 A) les volumes pulmonaires statiques :
1.2.1 B) les volumes dynamiques et débits ventilatoires forcés
1.4 Troubles ventilatoires
1.4.1 Les Troubles ventilatoires restrictifs (TVR)
1.4.2 Les Troubles ventilatoires obstructif
1.4.3 Les Syndrome Mixte
1.5 Les différentes techniques d’exploration fonctionnelle respiratoire
1.5.1 L’étude de la fonction ventilatoires
Les techniques de l’exploration fonctionnelle respiratoire
1.5.2 a) le rota mètre
1.5.2 b) les ultrasonores
1.5.2 c) la convection thermique
1.5.2 d) la pression différentielle
1.6Le principe de la Convection thermique
1.6.1. Définition
1.6.2 Les types de la convection thermique
1.6.3 Comment on peut obtenir des mesures respiratoires par la convection
thermique?
1.7 Conclusion
Chapitre 2 :
Description du dispositif à réaliser.
2.1. Introduction
2.2. Le mesurande
2.2.1. L’embout buccal
2.3. Le capteur
2.3.1. Etude théorique des thermistances
2.3.2. Etude expérimentale sur les thermistances
2.4 conditionnement et mise en forme
2.4.1. Montage en pont
2.4.2. Circuit comparateur et source de courant
2.4.3 .Adaptateur d’impédance ou suiveur en tension
2.5 La carte d’acquisition
2.5.1. Introduction
2.5.2. Description Hardware de la carte
2.5.3. Description du software
4.5.3. A. Les registres de l’interface
1. Le registre de données
2. Le registre d’état
3. Le registre de contrôle
2.6 Conclusion
Chapitre 3 :
Conception et interprétation des résultats.
3.1 Introduction
3.2 Réalisation du circuit de conditionnement et mesures
3.2.1 Le choix des composants
3.2.2 Présentation de quelques essais
3.3 Réalisation du circuit de la carte d’acquisition et mesure
3.3.1 Le test de la carte d’acquisition
3.4 Initiation DELPHI7
3.4.1 Fenêtre d’interface sous DELPHI
3.5 Conclusion
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