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9INFO RESPIRATION N° 109 • www.splf.org • JUIN 2012

Comment et pourquoi acheter un oxymètre de pouls?

Tentative de réponse de 29 à 899 euros

Le marché des oxymètres est enpleine expansion. Sur Internet, cer-taines offres sont si bon marchéque médecins et patients se lais-sent séduire. Qu’en penser ?

Jésus Gonzalez-Bermejo*

Claudio Rabec**

*Responsable appareillages respiratoiresService de pneumologie et réanimation Groupe hospitalier Pitié-Salpêtrière47-83, boulevard de l'Hôpital75651 Paris Cedex 12

**MD FCCP praticien hospitalierService de pneumologie et réanimation respiratoireCentre hospitalier et universitaire14, rue Paul-Gaffarel21079 Dijon

L ’oxymétrie de pouls pourrait facili-ter les soins apportés au patient,

en fournissant une évaluation de lasaturation de l’hémoglobine artérielleen oxygène et en permettant une détec-tion précoce des complications liées àl’hypoxie voire, à l’hyperoxie du patient.Toutefois, les oxymètres présentent deserreurs de mesure qui peuvent fausse-ment rassurer ou inquiéter l’utilisateur.

UNE SOURCE DE LUMIÈRE

ET UN CAPTEUR PLACÉS DE PART

ET D’AUTRE D’UN LIT VASCULAIRE

PULSATILE

Le fonctionnement de l’oxymétrie depouls se base sur deux principes : d’unepart, le fait que l’hémoglobine (Hb) circule dans le sang sous deux formesdifférentes (oxyhémoglobine et désoxy-hémoglobine) et, de l’autre, que le sangcircule sous deux flux différents : l’unpulsatile, l’autre continu. Pour détecterces différences, l’oxymétrie fait appel àune source de lumière et à un capteurplacés de part et d’autre d’un lit vas -culaire pulsatile. La lumière consiste endeux LEDS émettant deux faisceaux delumière de différente longueur d’onde(en général à 660 nm — rouge — et à940 nm — infrarouge —). Ces deuxlongueurs d’onde particulières sont choi-sies du fait que le spectre d’absorptionde l’oxiHb et de la déoxiHb correspondrespectivement à ces deux longueursd’onde.

En comparant le ratio (R) entre l’absorp-tion pulsatile (artérielle) et celle de base(continue) à ces deux différentes lon-gueurs d’onde, le rapport entre l’oxyHbet l’hémo globine réduite peut être

calculé selon l’équation suivante1 :

Absorption pulsatile (rouge)Absorption de base (rouge)

SpO2 artérielle (R) �Absorption pulsatile (infrarouge)Absorption de base (infrarouge)

QUEL EST L’INTÉRÊT CLINIQUE

DE LA MESURE DE LA SPO2 ?Si la SpO2 (saturation pulsée en oxy-gène) a représenté une avancée majeuredans la prise en charge des patients ensituation critique (anesthésie, réanima-tion, soins intensifs) son rôle en pra-tique pneumologique n’en est pasmoins intéressant. Son caractère noninvasif et la possibilité d’un monitorageen continu ont fait de la mesure de laSpO2 un véritable « signe vital pulmo-naire » au même titre que la mesure dela pression artérielle ou de la tempéra-ture corporelle.2 La mesure de la SpO2

serait en théorie indiquée dans toutecirconstance où une hypoxémie est sus-pectée. Par ailleurs, outre la surveillanceponctuelle, certains oxymètres avecmémoire, le plus souvent fournis avec unlogiciel d’exploitation, ont aussi un rôleclé dans l’évaluation du comportement

Capteur

Rouge

Émetteur

Récepteur

Infrarouge

DR

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respiratoire nocturne, allant jusqu’à êtrerecommandés par la Haute Autorité desanté (HAS) dans la surveillance depatients insuffisants respiratoires chro-niques.3 Enfin, dans certaines circonstancesoù la cible recherchée est l’éva lua tion del’oxygénation, la mesure ponctuelle dela SpO2 peut remplacer les gaz du sang.Néanmoins, bien qu’évitant des GDSrépétés, elle ne constitue pas à elle seuleun critère suffisant pour permettre deprescrire une oxygénothérapie de longuedurée. Le tableau 1 présente une listenon exhaustive de l’utilité potentielle dela mesure de la SpO2 en pratique pneu-mologique.

QUELLES SONT LES INDICATIONS

PROUVÉES DE LA MESURE

DE LA SPO2 AU DOMICILE ?

Depuis les études NOTT5 et MRC, 6

signant l’intérêt d’une oxygénothérapieau long cours chez les patients atteintsde BPCO avec une hypoxémie sévère,l’oxygénothérapie de longue durée(OLD) s’est imposée comme une pra-tique courante. De par ces études, desbénéfices en termes de survie, mais ausside qualité de vie ont été démontrés avecune utilisation de l’oxygénothérapie defaçon régulière supérieure à 15 heures

par jour en cherchant à obtenir uneSaO2 supérieure à 90 %.Il paraît alors logique de surveiller l’efficacité de cette OLD, en particulierlors des situations connues comme pou-vant générer des désaturations (exercice,sommeil, par exemple).7 Toutefois,outre quelques publications concernantl’utilisation de l’oxymétrie pour le calculdu débit d’oxygène lors d’un pro-gramme d’exercice au domicile, ou sonutilisation pour une autosurveillancenécessitant une intervention thérapeu-tique (en particulier les techniques dedésencombrement bronchique) chez lespatients neuromusculaires,8,9 peu d’étudesont été consacrées à évaluer la perti-nence de surveiller de façon régulière ouépisodique la SpO2.

En outre, si la valeur pronostique d’unehypoxémie prolongée ou répétée quiparaît démontrée, la signification d’unedésaturation épisodique, en dehors de certains contextes particuliers 8,9 est à cejour inconnue. Il en est de même en cequi concerne le bénéfice de surveiller laSpO2 à l’effort chez des patients avecdésaturation à l’exercice. Par ailleurs, ladisponibilité de ce type d’outil peutamener le malade à une certaine dépen-dance anxiogène. Le constat d’une désa-turation peut le conduire à limiter sesdéplacements ou même à modifier de lui-même le débit d’oxygène, ce qui danscertains cas peut devenir dangereux.En première conclusion, à ce jour, lasurveillance de la SpO2 au domicilechez des patients insuffisants respira-toires chroniques n’a pas fait la preuvede son intérêt en dehors de la sur-veillance à l’effort dans le cadre d’unprogramme de réhabilitation et de lasurveillance d’un encombrement nécessi-tant une aide à la toux chez des neuro-musculaires.

QUELLES SONT LES LIMITES

DE L’OXYMÉTRIE ? LES OXYMÈTRES SONT-ILS TOUS

FIABLES ?Les oxymètres de pouls in vivo actuel-lement sur le marché ne remplacentpas les mesurages effectués in vitro sur

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Monitorage ponctuel

• Dépistage d’une hypoxémie

• Évaluation répétée des échanges gazeuxdans le cadre d’une pathologie pulmonaireaiguë ou chronique

• Évaluation thérapeutique des interventionsMise sous oxygénothérapieMise sous ventilation mécanique

• Surveillance d’un patient pendant un gesteinvasif (fibroscopie)

• Titration du débit d’O2 au repos et à l’effort

Monitorage continu

• Dépistage des troubles respiratoires du sommeil (seul ou couplé à unepoly(somno)graphie)

• Surveillance d’un patient sous O2 ou ventilation au long cours 4

Tabl. 1 – Utilité potentielle de la mesure de la SpO2 en pratique pneumologique

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des échantillons sanguins au moyen d’oxymètresoptiques. Les valeurs obtenues au moyen de l’oxymé-trie de pouls ne constituent pas une mesure de la ten-sion d’oxygène contenu dans les tissus ou dans le sang.Mais, afin de comprendre l’enjeu de l’oxymétrie, ilfaut d’abord faire la différence entre des outilsemployés pour des mesures ponctuelles et ceux dontla cible est un monitorage continu. Bien que la préci-sion soit d’importance capitale pour tout instrumentde mesure, lorsqu’il s’agit du monitorage, en particu-lier pour une mesure en continu, une telle précisionpeut être, en partie, sacrifiée s’il s’agit de gagner enapplicabilité clinique, en coût, en temps de réponse etpour être moindre invasif.

L’une des premières erreurs est due aux limites physio-logiques de mesure : l’état actuel de la technologienécessite une concentration appropriée de l’hémo -globine, une variation pulsatile du débit sanguin et latransmission de la lumière à travers un tissu afin depermettre une évaluation in vivo de la saturation enoxygène de l’hémoglobine. Il faut donc se souvenirque dans ces conditions, les oxymètres de pouls nepermettent pas d’effectuer des mesurages précis de lasaturation de l’hémoglobine artérielle.10

Ensuite, il est bien connu que la SpO2 garde un rap-port non linéaire avec la PaO2. De par la forme de lacourbe de dissociation de l’Hb, l’oxymétrie est relati-vement peu sensible pour détecter des modificationsde la PaO2 à des valeurs élevées de celle-ci (partie hori-zontale de la courbe d’oxiHb), alors qu’elle l’est trop àdes valeurs inférieures à 92 % (partie verticale de lamême courbe). D’autre part, ce rapport peut êtremodifié par des conditions telles que la PaCO2, le pHet la T°C.

Enfin, une autre erreur de mesure est celle due àl’inexactitude de la mesure, en raison de la qualitémétro logique de l’oxymètre de pouls, en particulieraux différents algorithmes utilisés pour traiter lesignal.11 Mais le marché des oxymètres de pouls est enpleine explosion, et il est difficile pour l’utilisateur desavoir si un oxymètre de pouls à 49 euros (voire même29 euros dans le cadre de « promotions » !) fait aussibien qu’un oxymètre à plusieurs centaines d’euros.

COMMENT CHOISIR UN OXYMÈTRE ? CELA POURRAIT ÊTRE SI SIMPLE !

Choisir un oxymètre pourrait être très simple en pra-tique puisqu’il existe une norme ISO internationale —hélas méconnue ! — qui résume, comme son titrel’indique, les « exigences particulières pour la sécurité de

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base et les performances essentielles pourles oxymètres de pouls » (Norme 8061-2-61, téléchargeable sur le site de l’Afnor.12

Cette norme a été mise à jour en 2011, maiselle existe depuis 2005 (norme 9919-2005) ; nous la résumons ici pour endégager l’utilité et la pertinence.

La spécification de l’exactitude de laSpO2 minimale acceptable des oxy-mètres de pouls a suscité de nombreuxdébats au sein des experts. Idéalement,l’oxymètre de pouls devrait délivrerune exactitude élevée de la SpO2

(inexactitude < 1 %). Toutefois, ceniveau d’exactitude de la SpO2 ne peutêtre atteint en routine, la grande majo-rité des oxymètres montrant un biaisautour de 2 % et un écart standard deplus ou moins égal à 3 % par rapport àla méthode de référence. Cela estd’autant plus vrai, lorsque la SpO2

chute en dessous de 90 % situationdans laquelle les oxymétries tendent àsous-estimer systématiquement laSaO2. Par conséquent, les experts de lanorme ont plutôt cherché à proposerune exactitude de la SpO2 minimaleacceptable pour une utilisation sûre etefficace. Il a été choisi qu’une inexacti-tude de la SpO2 inférieure à 4 % estacceptable pour de nombreuses appli-cations de monitoring. Les cliniciensdu comité ont quand même exprimécertaines inquiétudes en indiquantqu’un oxymètre de pouls spécifié avecune exactitude de la SpO2 excédant 4 % à un écart-type de 1 (8 % à unécart-type de 2) pourrait être à l’origined’un traitement inapproprié dans lapratique clinique. Les experts ont fina-lement conclu que l’exigence doit être« l’exactitude de la SpO2 doit avoir unécart quadratique moyen égal ou infé-rieur à 4 % de la SpO2 sur une plagecomprise entre 70 % et 100 % de laSaO2 ».

Et ce n’est pas simple ! pour chaqueplage spécifiée, l’exactitude de la SpO2 de l’oxymètre de pouls doit êtredéclarée en termes d’écart quadratiquemoyen entre les valeurs mesurées(SpO2i) et les valeurs de référence (SRi)

et donné par l’équation suivante:

qui est, nous a-t-on dit, une donnée « traditionnelle » en oxymétrie depouls, bien que désignée par le termeerroné de « écart-type ».

La norme impose aussi une exigence surla présence d’un indicateur d’invaliditédu signal indiquant à l’opérateur que lavaleur de la SpO2 ou fréquence de poulsaffichée peut être incorrecte. D’autreséléments sont recom mandés, mais nefont pas l’objet d’une exigence:— connexion à un dossier médical infor-matisé,— connexion à un système d’alarme réparti,— connexion de commande à distance,— système d’alarmes,— délai d’actualisation des donnéesmesurées inférieures à trente secondes.Enfin, si une alarme peut être disponible,elle ne doit jamais être réglée par défauten dessous de 85 %.

PEUT-ON SE FIER AU FABRICANT ?

Si cette norme est rassurante pour le clinicien, ou le malade achetant un oxymètre (voir l’article de Nicolas Postel-Vinay et Philippe Eveillard dansce numéro), malheureusement en pra-tique quotidienne, elle s’avère peu oupas utilisable. Effectivement une courteenquête sur tous les sites marchandsd’oxymètres de pouls ne nous a pas per-mis de trouver un seul oxymètre répon-dant à la norme 8061-2-61. Lesvendeurs annoncent répondre à lanorme 60601-1-2, norme sans valeurmétrologique et qui correspond justeaux « exigences générales pour la sécurité de base et les performances essen-tielles » des appareils biomédicaux ! Àdéfaut de pouvoir en dire plus, cetarticle permet au moins d’avoir uneidée de la donnée à chercher dans lanotice : une inexactitude inférieure à 4 %entre 70 et 99 % de SpO2… (sanssavoir si cela a été vérifié !). Et là, bonne

nouvelle, l’oxymètre de pouls le moinscher du marché a une exactitude annon-cée de 2 %! Reste à savoir si l’on peut sefier aux affirmations du fabricant ! ■

1. Schnapp LM, Cohen NH. Pulse oximetry.Uses and abuses. Chest 1990; 98: 1244-50.

2. Jubran A. Pulse oximetry. Intensive Care Med2004; 30: 2017-20.

3. Modalités pratiques de la ventilation noninvasive en pression positive, au long cours,à domicile, dans les maladies neuromuscu-laires. Rev Mal Respir 2006; 23: S15-36.

4. Janssens JP, Borel JC, Pepin JL. Nocturnalmonitoring of home non-invasive ventila-tion: the contribution of simple tools suchas pulse oximetry, capnography, built-inventilator software and autonomic markersof sleep fragmentation. Thorax 2011 ; 66(5) :438-45.

5. Continuous or nocturnal oxygen therapy inhypoxemic chronic obstructive lungdisease : a clinical trial. Nocturnal OxygenTherapy Trial Group. Ann Intern Med 1980;93: 391-8.

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8. Bach JR, Bianchi C, Aufiero E. Oximetryand indications for tracheotomy for amyo-trophic lateral sclerosis. Chest 2004 ; 126 :1502-7.

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10. Miyasaka K. Do we really know how pulseoximetry works? J Anesth 2003; 17: 216-7.

11. Nickerson BG, Sarkisian C, Tremper K.Bias and precision of pulse oximeters andarterial oximeters. Chest 1988; 93: 515-7.

12. http://www.iso.org/iso/fr/catalogue_detail.htm?csnumber=51847.

Comment choisir un oxymètre de pouls ?

• Vérifiez que l’oxymètre répond àla norme 8061-2-61.

• En l’absence de norme 8061-2-61,exigez que l’inexactitude soit spé-cifiée et inférieure à 4 % entre 70et 99 % de SpO2.

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