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Oxymètre de pouls

Un oxymètre de pouls (ou saturomètre SpO2) est un dispositif médical non-invasif qui permet de mesurer en continu deux paramètres vitaux : le rythme cardiaque et le taux de saturation pulsée en oxygène de l'hémoglobine dans les capilaires sanguins (ou saturation pléthysmographique en oxygène, ou SpO2).

Qu'est-ce que la saturation pulsée en oxygène ?
Les globules rouge du sang sont composés pour environ un tiers d'hémoglobine ; c'est elle qui va transporter l'oxygène aux cellules en
le liant temporairement à ses atomes de fer. Quand l'hémoglobine est fortement oxygénée on parle d'hémoglobine saturée en oxygène ou d'oxyhémoglobine (HbO2); quand elle est faiblement chargée en oxygène on parle de déoxyhémoglobine (HHb).
La saturation artérielle en oxygène (SaO2) correspond globalement à la proportion d'oxyhémoglobine dans le sang artériel. La valeur normale de la SaO2 est de l'ordre de 97% et elle ne doit pas baisser sous les 90% chez une personne en bonne santé. Cette valeur se contrôle par prélèvement sanguin puis analyse. C'est donc une méthode extrêmement fiable, mais invasive, longue et difficilement applicable dans le cadre d'un suivi de patient. C'est pour cette raison que l'on utilise un oxymètre de pouls pour mesurer la saturation pulsée en oxygène (SpO2), qui est une approximation validée de la SaO2.

Fonctionnement de l'oxymètre de pouls :
Lors du circuit sanguin, le sang veineux va se charger en oxygène au niveau des poumons, être pompé par le coeur puis envoyé dans le corps sous forme de sang artériel. Il va alors se décharger d'une partie de son oxygène et se transformer en sang veineux. La couleur du sang dépendant de sa quantité d'oxyhémoglobine, le sang veineux et le sang artériel ont des couleurs différentes (rouge vif pour le sang artériel et rouge plus sombre pour le sang veineux). C'est sur cette différence de colorimétrie que va se baser un oxymètre de pouls pour effectuer ses mesures.

En 1974 Takuo Aoyagi détermina, qu'en raison de leur colorimétrie différente, l'oxyhémoglobine et la déoxyhémoglobine avaient des absorbances (capacité d'un milieu à absorber la lumière qui le traverse) différentes. L'hémoglobine fortement oxygénée (ou oxyhémoglobine) absorbe de préférence la lumière infrarouge. L'hémoglobine faiblement chargée en oxygène (ou déoxyhémoglobine) absorbe de préférence la lumière rouge. C'est en partant de ce principe qu'ont été développés les saturomètres SpO2 ou oxymètres de pouls modernes.

Un oxymètre de pouls est doté d'un capteur composé d'une partie émettrice et d'une partie réceptrice. Le capteur va émettre deux types de lumières à travers un site de mesure (généralement un doigt ou une oreille) ; une lumière rouge (de longueur d'onde de 600 à 750 nm) et une lumière infrarouge (de longueur d'onde de 850 à 1000 nm). Au contact du flux pulsatile du sang chacune de ces deux lumières sera plus ou moins absorbée, en fonction du type d'hémoglobine rencontré. En analysant les lumières receuillies par le récepteur l'oxymètre va déterminer le taux de saturation pulsée en oxygène de l'hémoglobine et afficher ce résultat sur son moniteur de manière continue.

Pourquoi parle t'on de saturation pulsée ?
Quand le capteur de l'oxymètre est placé sur un doigt (par exemple), les ondes lumineuses rouges et infrarouges qu'il émet sont partiellement absorbées par le sang capillaire, mais également par tous les éléments traversés (peau, tissus, os ...). Or les données utiles à l'oxymètre sont celles correspondant uniquement à l'absorption par du sang capillaire. Le problème se posait donc, pour les concepteur de cet appareil, de savoir comment filtrer les données inutiles ; une tache d'autant plus complexe que d'un patient à un autre les caractéristiques des éléments traversés (la colorimétrie de la peau, le volume des tissus et des os ...), donc les niveaux d'absorption liés, pouvaient être différents.
La solution était d'associer deux principes dans un même appareil : la spectrophotométrie (pour mesurer l'absorption des lumières émises) et la pléthysmographie (pour mesurer les variations cycliques du volume sanguin). Pour un patient donné, les paramètres physiques (la colorimétrie de la peau, le volume des tissus et des os ...) sont constants et le flux sanguin diastolique peut lui aussi être considéré comme constant. Le seul élément variable dans le temps (pour un patient en condition stable) étant le flux pulsatile observé pendant la systole, les variations d'absorption mesurées, pour une lumière donnée, sont donc directement liées à ce flux. L'oxymètre de pouls mesure en permanence les variations d'absorption des lumières rouges et infrarouge, notamment dans la partie pulsatile du flux sanguin et détermine une valeur de la SpO2 en se basant sur des tables de références validées.

Intérêt de l'oxymètre de pouls :
Simple à utiliser, non-invasif donc non-traumatisant pour le patient et permettant un suivi en continu de paramètres vitaux, cet appareil a de nombreuses applications dans des domaines médicaux variés. Il est largement employé par le personnel médical dans les services de pneumologie, de soins intensifs, de réanimation, d'urgence ; lors d'une anesthésie générale ou intervention chirurgicale ... Il est de plus en plus utilisé par les particuliers souffrant de maladies respiratoires (asthme, broncho-pneumopathie chronique obstructive ou BPCO ...) , pour réaliser (sous contrôle d'un médecin) une auto-surveillance à domicile. De manière générale, un oxymètre de pouls est recommandé quand une hypoxie est suspectée, car il permet de détecter rapidement les carences en oxygène.

Les limites de l'oxymètre de pouls :
De par leur conception même, les saturomètres SpO2 présentent plusieurs limites qui peuvent amener à l'obtention de résultats erronés, dégrader leur efficacité, voire empêcher leur fonctionnement. Ils sont sensibles aux facteurs pouvant perturber la transmission, l'absorption et la réception des lumières rouge et infrarouge (le port de faux ongles ou de vernis à ongle, une lumière ambiante trop forte, des capteurs sales, la présence d'une hémoglobine anormale ou de colorants utilisés à des fins diagnostique ...). La présence d'une hémoglobine anormale liée à une intoxication au monoxyde de carbone va augmenter artificiellement la valeur de la SpO2 affichée, car l'oxymètre ne distinguera pas la carboxyhémoglobine de l'oxyhémoglobine. Les résultats peuvent également être faussés, voire inexistants en cas de mouvements intempestifs du patient, de troubles du rythme cardiaque, de capteurs mal appliqués ou de dimensions de la pince non adaptées au doigt du patient.

Comment évaluer la qualité des mesures :
En fonction des modèles d'appareils, il existe plusieurs façons d'évaluer la qualité de la mesure effectuée. Sur certains oxymètres une jauge graduée ou des diodes de couleurs variables servent d'indicateurs. La qualité du signal peut être également donnée par l'indice de perfusion (P.I.). Cette valeur est basée sur le rapport entre la composante pulsatile et la composante non-pulsatile de la lumière atteignant le récepteur et traduit la force du flux pulsatile à l'emplacement du capteur.
La meilleure façon d'évaluer la qualité du signal reste cependant l'examen visuel de la courbe pléthysmographique. Cette courbe est établie par l'oxymètre de pouls à partir des variations d’absorption des ondes Infrarouges qui sont essentiellement systoliques et proportionnelles aux variations de volume du flux sanguin. En regardant l'aspect de cette courbe, il est relativement facile de voir si le signal est de bonne qualité (donc les mesures sont fiables) ou s'il est dégradé (et les mesures ne sont pas fiables).

Comment choisir un oxymètre de pouls :
On peut distinguer globalement deux types d'appareils : les oxymètres à capteur séparé et les oxymètres pince.
Avec le premier type, le moniteur est séparé du capteur et est relié à celui-ci par un câble. L'encombrement de ces appareils est relativement important, mais ils sont généralement assez polyvalents. Le capteur est débrochable et on peut facilement brancher sur le même moniteur un capteur adapté au patient (capteur adulte, capteur pédiatrique, capteur néonatal). Ces appareils sont plutôt utilisés dans les services en clinique ou en hôpital, ou en pré-hospitalier.
Avec un oxymètre à pince, le moniteur est intégré dans le capteur. L'encombrement de l'appareil est donc réduit et il peut être facilement transporté où que l'on aille. Cependant tous ces appareils ne sont pas forcément adaptés à tous les types de patients ; la plupart sont destinés à des patients adultes.

En fonction des conditions d'utilisation prévues, pensez à vérifier les points suivants :
Le type de patients. L'appareil est-il adapté à un usage adulte, pédiatrique ou néonatal ?
La qualité de l'affichage. L'écran est il lisible dans des mauvaises conditions d'éclairage ; est il rétroéclairé ?
La présence d'alarmes. L'appareil est-il doté d'une alarme automatique qui se déclenche si les valeurs du pouls ou de la SpO2 sortent de fourchettes définies ?
La présence d'un indice de qualité du signal. L'appareil affiche-t-il un indice de perfusion, une courbe de pléthysmographie ? Est-il doté d'une jauge ou de diodes luminescentes permettant de contrôler instantanément cette qualité ?
La robustesse. Ce dernier point est particulièrement important pour une utilisation en extérieur (secouriste, pompier ...), car un oxymètre est un appareil très sensible. Tous les modèles n'ont pas la même résistance aux chocs et à l'eau. Ceux de la gamme Nonin sont particulièrement réputés pour leur solidité et fiabilité dans des conditions difficiles. Dans la quasi-totalité des cas, il est conseillé de se servir d'une petite pochette ou d'une coque de protection.

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