Oxymétrie de pouls et
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Qu'est-ce qu'un oxymètre de pouls ?
L'oxymètre de pouls est un dispositif qui mesure en continu la saturation en oxygène dans le sang artériel (la quantité d'hémoglobine liée à l'oxygène) sans prélèvement sanguin. Le principe de l'oxymétrie de pouls a été inventé par le Dr Takuo Aoyagi, ingénieur chez Nihon Kohden, en 1972. Pour en savoir plus sur l'histoire du Dr Aoyagi, visitez notre site Web mondial: Global Website.
Utilisation des oxymètres de pouls
L'oxymètre de pouls est un dispositif qui mesure en continu la saturation en oxygène dans le sang artériel sans prélèvement sanguin. L'oxymètre de pouls a été popularisé pour la prise en charge respiratoire en période périopératoire et en soins intensifs, mais avec l'avènement de dispositifs plus petits tels que les émetteurs et les types portatifs, son utilisation s'est étendue aux patients externes et aux services hospitaliers.
Aujourd'hui, la sonde et l'unité principale ont été miniaturisées et sont largement utilisées en dehors des hôpitaux, y compris pour les soins à domicile. La SpO2est également utilisée comme critère d'évaluation dans la classification de la gravité de l'infection COVID-19, en faisant un signe vital de plus en plus indispensable.
Operating Room
Recovery Room
Évaluation de l'oxygénation après l'anesthésie en période périopératoire
ICU
- Gestion respiratoire sous ventilation
- Indice de sevrage
- Gestion respiratoire des patients sous sédatifs ou analgésiquees
NICU
- Détection de l'hypoxémie
- Gestion de l'oxygène pour prévenir la rétinopathie du prématuré
Wards
- Surveillance des signes vitaux par SpO2 et fréquence cardiaque
- Surveillance ponctuelle des niveaux d'oxygène lors des visites médicales
Emergency Room
- Gestion de l'administration d'oxygène
Laboratoire
- Détection de l'hypoxémie lors de la trachéoscopie ou de l'endoscopie
Home care
- Détermination et prescription de l'oxygénothérapie à domicile
- Gestion respiratoire
- Dépistage du syndrome d'apnée du sommeil
Le principe de l'oxymétrie de pouls
La SpO2 est la saturation en oxygène du sang artériel mesurée de manière transcutanée avec un oxymètre de pouls, quantifiant le pourcentage d'hémoglobine liée à l'oxygène des globules rouges dans le sang artériel.
L'hémoglobine devient rouge vif lorsqu'elle est liée à l'oxygène et devient rouge foncé lorsqu'elle ne l'est pas. La saturation en oxygène du sang artériel est calculée en utilisant le fait que la facilité d'absorption de la lumière diffère en fonction de la couleur. Deux types de lumière des petits dispositifs fixés aux extrémités des doigts de la main, et le capteur de l'autre côté mesure la lumière qui passe à travers le doigt sans être absorbée et l'analyse.
- Une sonde avec deux LED (660 mm pour la lumière rouge et 940 mm pour la lumière infrarouge chez Nihon Kohden) est fixée à une partie du corps avec un tissu relativement mince, comme un doigt ou un orteil.
- Un photodétecteur détecte les deux longueurs d'onde qui passent à travers le site de mesure et calcule la saturation en oxygène du sang artériel à partir de l'onde de pouls, de l'absorbance et de la quantité de sang obtenue à partir des 2 signaux.
Référence
1) [Improvement of Earpiece, oximeter] (in Japanese). Japanese Society for Medical and Biological Engineering Abstract. 12, 90-91, 1974.
2) [The Birth of the Pulse Oximeter and its Theory] (in Japanese). The Journal of Japan Society for Clinical Anesthesia. 10(1), 1-11, 1990.
3) [Pulse Oximetry and Its Simulation] IEEE Tokyo Section Denshi Tokyo. 29, 184-186, 1990.
4) Takuo, Aoyagi. [Theoretical and Experimental Investigations of Blood Dimming] (in Japanese). Japanese journal of medical electronics and biological engineering : JJME. 30(1), 1-7, 1992.
La technologie de mesure SpO2 par Nihon Kohden's, l'algorithme NPi
Algorithme SpO2 avec prévention améliorée des artefacts, NPi
L'algorithme NPi est la fonction de filtrage unique de Nihon Kohden pour éliminer efficacement les artefacts. Ses caractéristiques comprennent l'extraction de la fréquence fondamentale de l'onde de pouls à l'aide d'une méthode de transformation de coordonnées et d'une analyse de fréquence, ainsi que l'élimination des artefacts à l'aide d'un filtre à bande étroite basé sur la fréquence fondamentale extraite.
Traitement de base de la mesure de la SpO2
La SpO2 est calculée par le rapport d'amplitude Φ des ondes de pouls de deux longueurs d'onde de lumière rouge et infrarouge émises par des LED. L'oxymètre de pouls de Nihon Kohden trace les signaux d'onde de pouls de lumière infrarouge et de lumière rouge sur les axes de coordonnées XY comme indiqué dans la Figure 1 et calcule Φ à partir de la pente de la ligne de régression obtenue par la méthode des moindres carrés. Cette méthode, utilisant toutes les données d'onde, permet un calcul plus précis de Φ que la méthode qui utilise uniquement l'amplitude maximale et minimale.
Algorithme NPi
L'algorithme NPi améliore la fonction de filtrage qui élimine les artefacts de l'onde de pouls tout en maintenant le traitement de base de l'algorithme conventionnel. Ses caractéristiques comprennent l'extraction de la fréquence fondamentale de l'onde de pouls par analyse de fréquence (Figure 2) et l'élimination des artefacts à l'aide d'un filtre à bande étroite basé sur cette analyse de fréquence. Cette fonction est particulièrement efficace en présence d'artefacts relativement importants dans l'amplitude de l'onde de pouls, tels que lorsqu'un patient en insuffisance circulatoire périphérique devient agité, ou en cas de variation respiratoire avec les nouveau-nés.
Les ondes de pouls ont une fréquence fondamentale identique à la fréquence cardiaque et une composante de fréquence qui est un multiple constant de cette fréquence (Figure 3). Lors de l'analyse de fréquence d'une forme d'onde avec un artefact superposé important, il est difficile d'identifier la fréquence de l'onde de pouls car le signal d'onde de pouls se perd dans l'artefact (Figure 3b). Même dans de telles situations, l'utilisation de la méthode de transformation de coordonnées originale de Nihon Kohden améliore la discrimination entre l'onde de pouls et les artefacts.
L'analyse de fréquence du signal d'onde de pouls obtenu en le séparant de l'artefact avec cette méthode de transformation de coordonnées permet d'identifier la fréquence de l'onde de pouls (Figure 3c)..
Sur la base du signal d'onde de pouls obtenu en le séparant des artefacts avec la méthode de transformation de coordonnées comme indiqué dans la Figure 4, un filtre à bande étroite (breveté) est utilisé pour éliminer les signaux affectés par les artefacts, afin d'extraire précisément les signaux et de calculer le Φ du signal d'onde de pouls. Cette méthode est depuis longtemps connue dans le monde de la technologie du traitement des signaux, mais son application aux oxymètres de pouls permet de séparer avec précision les artefacts des signaux et de fournir des valeurs de SpO2 très fiables.
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Performance Digest
Oximeter Accuracy Study
