Oxymétrie de pouls

Applications pratiques de l’oxymétrie de pouls
Dr E. Hill,
Dr MD Stoneham,
Nuffield Department of Anesthetics, Oxford Radcliffe NHS Hospitals Headington,
Oxford OX3 9DU

Introduction

L’oxymétrie de pouls est une méthode utile de surveillance des patients dans différentes circonstances. En cas de ressources limitées, l’emploi de l’oxymètre de pouls comme moniteur peut s’avérer fort judicieux. Il permet de donner des indications et des évaluations sur plusieurs paramètres de différents signes vitaux.

Les oxymètres de pouls sont maintenant partie intégrante du monitorage périopératoire. Il donne à l’opérateur une indication non invasive de l’état cardio-respiratoire du patient. Utilisés avec succès dans les unités de soins intensifs, les salles de ranimation et lors d’anesthésies, les oxymètres de pouls ont été introduits dans d’autres services malheureusement sans que le personnel ne soit suffisamment qualifié pour bien les utiliser(1). En effet, la technique de l’oxymètre de pouls présentent un certain nombre de pièges et de limites et il est possible que la sécurité du patient soit compromise si son fonctionnement n’est pas assuré par un personnel qualifié. Cet article a donc pour objectif d’expliquer ce qu’est l’oxymétrie de pouls aux utilisateurs « occasionnels ».

Les oxymètres de pouls mesure la saturation artérielle en oxygène de l’hémoglobine. La technologie impliquée est compliquée et comprend deux principes physiques de base. Premièrement, l’absorption de la lumière par l’hémoglobine diffère à deux différentes longueurs d’onde, selon le degré d’oxygénation de l’hémoglobine. Deuxièmement, le signal lumineux suivant la transmission à travers les tissus possède un composant pulsatif, provenant du changement de volume du sang artériel à chaque pulsation cardiaque. Grâce au microprocesseur, ce composant pulsatif se distingue du composant non pulsatif provenant de l’absorption de la lumière de veines, capillaire et du tissu.

La fonction de l’oxymètre de pouls varient suivant des paramètres tels que la lumière ambiante, les tremblements, des taux d’hémoglobine anormaux, la fréquence et le rythme du pouls, la vasoconstriction et la fonction cardiaque. Il ne rapporte que l’état d’oxygénation du patient et non sa ventilation. Par ailleurs, il peut y avoir un décalage entre la production d’un événement potentiellement hypoxique tel qu’une obstruction respiratoire et la détection, par l’oxymètre de pouls, d’une faible saturation en oxygène. Néanmoins, l’oxymétrie est une méthode de monitorage non-invasive du système cardio-respiratoire d’un patient, ce qui représente, sans nul doute, une amélioration dans la prévention des phénomènes de saturation en oxygène.

Que mesure un oxymètre de pouls ?

La saturation de l’hémoglobine en oxygène dans le sang artériel. C’est à dire qu’il mesure la quantité moyenne d’oxygène dans chaque molécule d’hémoglobine. Le pourcentage de saturation est donné sous forme d’affichage numérique et de signal sonore plus ou moins fort, suivant le niveau de saturation en oxygène.
La fréquence du pouls, en pulsation par minute, est compris dans un intervalle allant de 5 à 20 secondes.

L’oxymètre de pouls ne donne aucune information sur les variables suivantes : La quantité d’oxygène dans le sang
La quantité d’oxygène dissout dans le sang
La fréquence respiratoire ou le volume courant, c’est à dire la ventilation
Le débit cardiaque ou la tension artérielle
La pression systolique peut être évaluée en notant la tension à laquelle la trace du pléthysmographe réapparaît lorsque le brassard pneumatique de prise de tension non-invasive proximale se dégonfle.

Les principes de l’oxymétrie de pouls moderne

L’oxygène est transporté dans la circulation sanguine, lié principalement à l’hémoglobine. Une molécule d’hémoglobine peut transporter jusqu’à quatre molécules d’oxygène, soit 100 % de saturation en oxygène. Le pourcentage moyen de saturation d’une population des molécules d’hémoglobine dans un prélèvement de sang est la saturation en oxygène du sang. Par ailleurs, une très petite quantité d’oxygène est dissoute dans le sang, ce qui peut prendre des proportions importantes si les niveaux d’hémoglobine sont extrêmement faibles (non mesurés par l’oxymétrie de pouls).

La relation entre la tension artérielle partielle de l’oxygène (PaO2) et la saturation d’oxygène est décrite par la courbe de dissociation hémoglobine-oxygène (voir figure 1). La forme sigmoïde de cette courbe facilite la décharge d’oxygène dans les tissus périphériques, où le PaO2 est faible et l’oxygène est nécessaire pour la respiration. La courbe peut se décaler vers la gauche ou la droite selon différentes caractéristiques telles qu’une transfusion sanguine récente ou une pyrexie.

Un oxymètre de pouls est composé d’une sonde périphérique assortie d’un microprocesseur, affichant une forme d’onde, la saturation en oxygène et la fréquence cardiaque. La plupart des oxymètres dispose d’un signale sonore dont l’intensité est proportionnelle à la saturation en oxygène. Ce signal est utile lorsque l’on ne peut pas voir l’affichage de l’oxymètre. La sonde est placée sur une partie périphérique du corps telle que le pouce, le lobe de l’oreille ou le nez. A l’intérieur de la sonde, se trouvent deux diodes lumineuses (des LED), l’une dans le spectre rouge (660 nm) et l’autre dans le spectre infrarouge (940 nm). Les rayons lumineux passent à travers les tissu dans un photodétecteur. Lors du passage à travers les tissus, une partie de la lumière est absorbée par le sang et les parties charnues, en fonction de la concentration d’hémoglobine. La quantité de lumière absorbée à chaque fréquence lumineuse dépend du degré d’hémoglobine dans les tissus.

Le microprocesseur peut sélectionner l’absorbance d’une fraction pulsative de sang. De récentes avancées technologiques dans le domaine des microprocesseurs ont permis de réduire les effets de l’interférence sur le fonctionnement de l’oxymètre de pouls. Le multiplexage de la division du temps, par lequel les signaux LED sont rythmés : rouge allumé puis infrarouge allumé, puis les deux éteints, et ce plusieurs fois par seconde, permet de supprimer les bruits de fond. Le multiplexage de la division en quadrature est un progrès encore plus grand : les signaux rouges et infrarouges sont séparés en phase et non plus en période, puis réunis de nouveau en phase. Ce cette façon, il est possible d’éliminer tout artéfact dû à un mouvement ou à une interférence électromagnétique car il ne se trouvera pas dans la même phase des deux signaux LED, une fois qu’ils seront réunis.

Les valeurs de saturation sont en moyenne de 5 à 20 secondes. La fréquence du pouls est également calculée à partir du nombre de cycles de signaux lumineux LED entre les signaux pulsatifs successifs, sur une période similaire, en fonction du moniteur utilisé.

A partir des proportions de lumière absorbée à chaque fréquence lumineuse, le microprocesseur calcule le rapport des deux. Dans la mémoire de l’oxymétre, se trouve une série de valeurs de saturation en oxygène obtenues à partir d’expériences effectuées sur des humains. Lors de ces expériences, des volontaires ont reçu des mélanges hypoxiques de gaz de plus en plus élevés. Le microprocesseur a pu alors comparer le rapport d’absorption aux deux longueurs d’onde lumineuses mesurées avec les valeurs stockées puis affichait, numériquement d’abord, le pourcentage de la saturation en oxygène, puis de façon sonore, à l’aide d’un signal à l’intensité variable. Comme il n’est pas éthique de désaturer des volontaires humains en dessous d’un taux de 70 %, il est essentiel d’estimer que les valeurs de saturation en oxygène inférieures à 70 %, obtenues par oxymétrie de pouls, ne sont pas fiables.

L’oxymétrie de pouls par réflectance utilise une lumière réfléchie plutôt que transmise, sur un moniteur à face unique. Elle peut donc être utilisée sur des parties du corps telles que le front ou l’intestin, bien qu’il soit plus difficile alors de sécuriser la procédure. A part l’utilisation des spectres de réflexion, les principes sont les mêmes que pour l’oxymétrie par transmission.

Conseils pratiques pour un bon usage de l’oxymétrie de pouls :

Branchez l’oxymètre de pouls sur une prise électrique pour recharger les piles. Allumez-le et attendez qu’il effectue son calibrage et ses tests de fonctionnement. Sélectionnez la sonde en veillant à choisir la bonne taille et le bon emplacement. Le pouce doit être propre (retirer le vernis).
Placez la sonde sur le pouce, en évitant de forcer.
Patientez quelques secondes jusqu’à ce que l’oxymètre de pouls détecte le pouce et calcule la saturation en oxygène.
Vérifiez qu’une forme d’onde s’affiche. Sinon aucune mesure ne sera possible. Lisez le taux de saturation en oxygène et de la fréquence cardiaque qui s’affiche.

Faites très attention lors de l’interprétation des chiffres lorsqu’un changement instantané s’opère dans la saturation, par exemple si le taux tombe brutalement de 99 % à 85 %. C’est physiologiquement impossible.
En cas de doute, fiez-vous à votre jugement clinique plutôt qu’à la valeur donnée par la machine. Alarmes

Si l’alarme marquant un faible taux de saturation en oxygène sonne, vérifiez que le patient est conscient. Vérifiez les voies respiratoires et que le patient respire bien. Remontez le menton ou effectuez d’autres tests respiratoires appropriés. Donnez-lui de l’oxygène si nécessaire et appelez le médecin.
Si l’alarme ne sonne pas, vérifiez que la forme d’onde s’affiche sur l’oxymètre de pouls. S’il n’y a pas de pouls, appelez le médecin et démarrez la procédure d’assistance d’urgence. S’il y a un pouls, repositionnez la sonde ou posez-la sur un autre doigt.
Sur la plupart des oxymètres de pouls, les paramètres d’alarme pour la saturation en oxygène et la fréquence cardiaque peuvent êtres définis en fonction de vos besoins. En revanche ne supprimez pas la sonnerie ; il s’agit d’un signal important qui a toujours une signification !



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