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• JIMENEZ Jua­ni­ta : juanitajimenezn@hotmail.com
• LEMOINE Hugo : hugolemoine01@gmail.com
• PELLEGER Raphael : r.pelleger@gmail.com
• DIOMANDE Iman : lyne.diomande@gmail.com

Citation

A rap­pe­ler pour tout usage : Jime­nez Jua­ni­ta, Lemoine Hugo, Pel­le­ger Raphael, Dio­mande Iman, "Les tech­no­lo­gies de l'exploration fonc­tion­nelle res­pi­ra­toire", Uni­ver­si­té de Tech­no­lo­gie de Com­piègne (France), Mas­ter Ingé­nie­rie de la San­té, Par­cours Tech­no­lo­gies bio­mé­di­cales et ter­ri­toires de san­té (TBTS), Mémoire de pro­jet, jan­vier 2025, Biblio­thèque des tra­vaux Mas­ter, réf n°IDS255, https://doi.org/10.34746/ids255, url direct : https://travaux.master.utc.fr/formations-master/ingenierie-de-la-sante/ids255

Résumé

Ce docu­ment traite des tech­no­lo­gies d'exploration fonc­tion­nelle res­pi­ra­toire (EFR), essen­tielles pour le diag­nos­tic et la ges­tion des mala­dies res­pi­ra­toires telles que la BPCO et l'asthme. Le rap­port est des­ti­né aux ingé­nieurs bio­mé­di­caux en par­ti­cu­lier, afin de les gui­der dans l’évaluation, l’utilisation et l’intégration de ces dis­po­si­tifs médi­caux dans un cadre cli­nique. Il détaille la phy­sio­lo­gie res­pi­ra­toire, y com­pris l'anatomie pul­mo­naire et les capa­ci­tés et volumes pul­mo­naires, pour com­prendre les bases néces­saires à l'interprétation des EFR. Les tech­niques prin­ci­pales d'EFR incluent la spi­ro­mé­trie, la plé­thys­mo­gra­phie et la gazo­mé­trie arté­rielle, cha­cune four­nis­sant des infor­ma­tions vitales sur les capa­ci­tés res­pi­ra­toires des patients. Le pro­jet sou­ligne éga­le­ment l'importance de ces tech­no­lo­gies dans le par­cours de soins, en inté­grant les inno­va­tions comme la spi­ro­mé­trie 3D et la tomo­gra­phie d'impédance élec­trique, pour amé­lio­rer la pré­ci­sion diag­nos­tique et le trai­te­ment des mala­dies res­pi­ra­toires. En explo­rant les patho­lo­gies res­tric­tives et obs­truc­tives, le docu­ment illustre com­ment les EFR s'insèrent dans la ges­tion cli­nique et le sui­vi des patients, sou­li­gnant ain­si leur rôle dans la prise en charge des mala­dies res­pi­ra­toires en France.

Abstract

This docu­ment dis­cusses the tech­no­lo­gies of func­tio­nal res­pi­ra­to­ry explo­ra­tion (EFR), cru­cial for the diag­no­sis and mana­ge­ment of res­pi­ra­to­ry diseases such as COPD and asth­ma. The guide is inten­ded for bio­me­di­cal engi­neers in par­ti­cu­lar, to assist them in the eva­lua­tion, use and inte­gra­tion of these medi­cal devices in a cli­ni­cal set­ting. It details res­pi­ra­to­ry phy­sio­lo­gy, inclu­ding lung ana­to­my and pul­mo­na­ry capa­ci­ties and volumes, to unders­tand the foun­da­tio­nal know­ledge neces­sa­ry for inter­pre­ting EFR. The pri­ma­ry EFR tech­niques dis­cus­sed include spi­ro­me­try, ple­thys­mo­gra­phy, and arte­rial blood gas ana­ly­sis, each pro­vi­ding vital infor­ma­tion about patients' res­pi­ra­to­ry capa­bi­li­ties. The pro­ject also empha­sizes the impor­tance of these tech­no­lo­gies in the care path­way, inte­gra­ting inno­va­tions like 3D spi­ro­me­try and pul­mo­na­ry MRI with hyper­po­la­ri­zed gases to enhance diag­nos­tic accu­ra­cy and treat­ment of res­pi­ra­to­ry diseases. By explo­ring res­tric­tive and obs­truc­tive patho­lo­gies, the docu­ment illus­trates how EFRs are inte­gra­ted into cli­ni­cal mana­ge­ment and patient fol­low-up, high­ligh­ting their cri­ti­cal role in the care of res­pi­ra­to­ry diseases in France.

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Mémoire Complet

Les technologies de l'exploration fonctionnelle respiratoire

     I.        Introduction, problématique et présentation du contexte

Les mala­dies res­pi­ra­toires sont une cause majeure de mor­ta­li­té et de mor­bi­di­té en France, repré­sen­tant un défi pri­mor­dial pour la san­té publique. Ces patho­lo­gies sont res­pon­sables d'environ 98 700 décès annuels [1]. C’est pour cette rai­son que cette étude porte un inté­rêt aux tech­no­lo­gies de l’exploration fonc­tion­nelle pul­mo­naire qui pos­sèdent un degré d'importance signi­fi­ca­tive lors de la prise en charge de nom­breuses patho­lo­gies respiratoires. 

Les explo­ra­tions fonc­tion­nelles res­pi­ra­toires (EFR) englobent l’ensemble des exa­mens cli­niques qui per­mettent l’évaluation des capa­ci­tés res­pi­ra­toires d’un patient. Ces exa­mens peuvent être pres­crits dans le cas du diag­nos­tic ou sui­vi des patho­lo­gies res­pi­ra­toires ou mala­dies avec atteinte res­pi­ra­toire, d’une éva­lua­tion de la fonc­tion pul­mo­naire avant une inter­ven­tion chi­rur­gi­cale ou afin d’étudier les pos­sibles com­pli­ca­tions res­pi­ra­toires dues à la prise de cer­tains médi­ca­ments. Les tech­niques sont nom­breuses et il est impor­tant d'adapter les moda­li­tés d'examen à la patho­lo­gie sus­pec­tée afin d'améliorer la prise en charge du patient. 

Une mala­die res­pi­ra­toire désigne une affec­tion qui impacte le sys­tème res­pi­ra­toire et qui peut entraî­ner, dans cer­tains cas, des dif­fi­cul­tés res­pi­ra­toires. Ces patho­lo­gies com­prennent à la fois des infec­tions res­pi­ra­toires aiguës, telles que la pneu­mo­nie, la grippe et la bron­chite, ain­si que des mala­dies res­pi­ra­toires chro­niques, comme la bron­cho­pneu­mo­pa­thie chro­nique obs­truc­tive (BPCO), l'asthme et le can­cer du pou­mon [2]. En France, en 2022, 3 881 800 per­sonnes ont été prises en charge pour une mala­die res­pi­ra­toire chro­nique [1], hors muco­vis­ci­dose. C’est pour­quoi il est impor­tant d’étudier les patho­lo­gies asso­ciées au sys­tème res­pi­ra­toire, ain­si que les dif­fé­rentes moda­li­tés de diag­nos­tic per­met­tant de mieux com­prendre le choix du dis­po­si­tif de diagnostic.

De nos jours, les EFR demeurent en marge par rap­port à d'autres domaines de san­té comme la car­dio­lo­gie ou la neu­ro­lo­gie. L’étude a pour objec­tif d’explorer les patho­lo­gies res­pi­ra­toires les plus fré­quentes en France, les EFR et leurs appli­ca­tions cli­niques, en excluant les tech­niques d’imagerie médi­cale. Ceci en tenant en compte de toutes les tranches d’âge : les enfants, les adultes et per­sonnes âgées. 

Ce rap­port va répondre à la pro­blé­ma­tique suivante : 

Com­ment les tech­no­lo­gies d’explorations fonc­tion­nelles res­pi­ra­toires contri­buent-elles au diag­nos­tic des patho­lo­gies res­pi­ra­toires et s’intègrent-elles dans le par­cours de soins en France ?

L’enjeu prin­ci­pal de ce rap­port est de pou­voir orien­ter l’ingénieur bio­mé­di­cal lorsqu’il se retrouve face à ces tech­no­lo­gies. Il vise à lui don­ner une com­pré­hen­sion de leur fonc­tion­ne­ment et une pré­sen­ta­tion de leur place dans la prise en charge des patients, afin de prendre les déci­sions néces­saires pour offrir un par­cours de soin adapté.

   II.         Les principes fondamentaux de la physiologie respiratoire

1.    Anatomie pulmonaire

Les pou­mons sont des organes essen­tiels du sys­tème res­pi­ra­toire, situés dans la cavi­té tho­ra­cique. Chaque pou­mon a une forme conique, avec une base repo­sant sur le dia­phragme et un som­met (apex) s'étalant au-des­sus de la cla­vi­cule. Les pou­mons sont enve­lop­pés par une mem­brane séreuse appe­lée plèvre, com­po­sée de deux feuillets : le feuillet vis­cé­ral col­lé direc­te­ment à la sur­face du pou­mon, et le feuillet parié­tal tapis­sant la paroi tho­ra­cique interne [3] [4]. Dans cette par­tie nous allons faire quelques rap­pels phy­sio­lo­giques afin de conso­li­der un socle de connais­sance qui seront utiles pour la com­pré­hen­sion du projet.

A.   Segmentation pulmonaire

Chaque lobe pul­mo­naire est sub­di­vi­sé en seg­ments bron­cho pul­mo­naires, qui sont des uni­tés ana­to­miques et fonc­tion­nelles du pou­mon. On compte géné­ra­le­ment 10 seg­ments (voir figure 1) dans le pou­mon droit et 9 à 10 dans le pou­mon gauche. Cette seg­men­ta­tion est impor­tante en cli­nique, notam­ment pour loca­li­ser pré­ci­sé­ment des lésions pulmonaires.

B.   Hile pulmonaire

Le hile est une région pri­maire située sur la face médias­ti­nale de chaque pou­mon. C'est par cette zone que passent les struc­tures essen­tielles entrant et sor­tant du pou­mon comme les bronches prin­ci­pales, l’artère pul­mo­naire, les veines pul­mo­naires, les vais­seaux bron­chiques, les nerfs ou encore les vais­seaux lym­pha­tiques [6].

C.   Structure microscopique

Les pou­mons sont prin­ci­pa­le­ment consti­tués de lobules pul­mo­naires qui s’articulent autour d’une bron­chiole ter­mi­nale, puis en sac alvéo­laires qui contiennent les alvéoles (voir figure 2), lieu des échanges gazeux entre l’air et le sang [6].

La paroi alvéo­laire est fine (0,2 μm d'épaisseur) et est hau­te­ment vas­cu­la­ri­sée, per­met­tant la dif­fu­sion effi­cace des gaz. La sur­face totale d'échange dans les pou­mons humains est esti­mée à envi­ron 140 m².

2. Volumes et capacités du poumon

Les volumes et capa­ci­tés pul­mo­naires sont des mesures essen­tielles pour éva­luer la fonc­tion res­pi­ra­toire. Ils four­nissent des infor­ma­tions sur la quan­ti­té d'air que les pou­mons peuvent conte­nir et mobi­li­ser lors de la res­pi­ra­tion. Ces volumes et capa­ci­tés pul­mo­naires vont avoir des consé­quences et sont des sources d’informations pré­cieuses pour les EFR. 

A.   Les volumes pulmonaires

Les volumes pul­mo­naires se divisent en deux caté­go­ries prin­ci­pales qui sont les volumes mobi­li­sables et non mobi­li­sables (voir figure 3) :

Les volumes mobi­li­sables : sont mesu­rables direc­te­ment par spi­ro­mé­trie, et comprennent :

• Le Volume cou­rant (VT) : Volume d'air inha­lé et expi­ré lors d'une res­pi­ra­tion nor­male au repos. Il est géné­ra­le­ment d'environ 500 ml.
• Le Volume de réserve ins­pi­ra­toire (VRI) : Volume d'air sup­plé­men­taire pou­vant être ins­pi­ré après une ins­pi­ra­tion normale.

   -Le Volume de réserve expi­ra­toire (VRE) : Volume d'air sup­plé­men­taire pou­vant être expi­ré après une expi­ra­tion normale.

Le volume non mobilisable :

• Le Volume rési­duel (VR) : Volume d'air res­tant dans les pou­mons après une expi­ra­tion for­cée maxi­male. Il est d'environ 1200 ml et ne peut être mesu­ré direc­te­ment par spirométrie.

B.   Les capacités pulmonaires

Les capa­ci­tés pul­mo­naires sont des com­bi­nai­sons de volumes pul­mo­naires (voir figure 3) :

1. Capa­ci­té vitale (CV) : Somme du volume cou­rant, du volume de réserve ins­pi­ra­toire et du volume de réserve expi­ra­toire. Elle repré­sente le volume maxi­mal d'air pou­vant être mobi­li­sé entre une ins­pi­ra­tion et une expi­ra­tion maximale.

2. Capa­ci­té pul­mo­naire totale (CPT) : Volume total de gaz conte­nu dans les pou­mons à la fin d'une ins­pi­ra­tion maxi­male. Elle est la somme de la capa­ci­té vitale et du volume résiduel.

3. Capa­ci­té rési­duelle fonc­tion­nelle (CRF) : Volume d'air res­tant dans les pou­mons après une expi­ra­tion nor­male. Elle est la somme du volume de réserve expi­ra­toire et du volume résiduel.

Ces fon­da­men­taux de la phy­sio­lo­gie du pou­mon sont exploi­tés en EFR et per­mettent le diag­nos­tic d’une varié­té de patho­lo­gies. Sou­vent mul­ti­fac­to­rielles, ces patho­lo­gies res­pi­ra­toires demandent une étude pré­cise pour que soient connues les causes d’origines pour ensuite adap­ter un trai­te­ment et son suivi.

3. Paramètres importants en pneumologie 

Afin de mieux com­prendre les expli­ca­tions futures, il est impor­tant de défi­nir cer­tains para­mètres respiratoires :

1. VEMS (Volume Expi­ra­toire Maxi­mal en 1 Seconde) : 

Le VEMS mesure la quan­ti­té maxi­male d'air qu'une per­sonne peut expi­rer en une seconde après une ins­pi­ra­tion maxi­male. Ce para­mètre est pri­mor­dial pour éva­luer la fonc­tion pul­mo­naire, notam­ment dans le diag­nos­tic et le sui­vi de mala­dies obs­truc­tives comme la bron­cho­pneu­mo­pa­thie chro­nique obs­truc­tive (BPCO) ou l'asthme. Un VEMS réduit indique sou­vent une obs­truc­tion des voies aériennes.

2. DEP (Débit Expi­ra­toire de Pointe) : 

Le DEP mesure la vitesse maxi­male à laquelle une per­sonne peut expul­ser l'air de ses pou­mons après une ins­pi­ra­tion com­plète. C'est un indi­ca­teur simple et rapide qui aide à éva­luer le degré de rétré­cis­se­ment  des voies aériennes. Le DEP est sou­vent uti­li­sé par les patients asth­ma­tiques pour sur­veiller leur état au quo­ti­dien. Une valeur basse peut signa­ler une exa­cer­ba­tion de l'asthme ou une néces­si­té d'ajuster le traitement.

3. CVL (Capa­ci­té Vitale Lente) :

Le CVL, ou Capa­ci­té Vitale Lente, est le volume maxi­mal d'air qu'une per­sonne peut expul­ser des pou­mons après une ins­pi­ra­tion maxi­male, mais effec­tuée à un rythme lent et contrô­lé. Ce para­mètre est essen­tiel pour éva­luer la quan­ti­té totale d'air que les pou­mons peuvent conte­nir et est uti­li­sé pour détec­ter des res­tric­tions pul­mo­naires. Un CVL réduit peut indi­quer des condi­tions telles que la fibrose pul­mo­naire ou d'autres mala­dies obs­truc­tives des poumons.

 III.         L’intégration des EFR dans le diagnostic des pathologies respiratoires

1.   Les pathologies respiratoires

Quand on se concentre sur les dif­fé­rentes mala­dies pul­mo­naires, il y a dif­fé­rentes rai­sons qui peuvent alté­rer le fonc­tion­ne­ment des poumons. 

Le pre­mier type de pro­blème res­pi­ra­toire qu’on peut ren­con­trer ce sont les dif­fi­cul­tés à faire ren­trer l’air à l’intérieur des pou­mons, c’est le cas des mala­dies pul­mo­naires dites res­tric­tives. Au contraire, dans le cas d’une mala­die pul­mo­naire obs­truc­tive, le patient peut avoir du mal à faire sor­tir l’air des pou­mons. Il peut y avoir d’autres dys­fonc­tion­ne­ments phy­sio­lo­giques comme les troubles de dif­fu­sion pul­mo­naire qui dési­gnent un pro­blème lors des échanges gazeux entre les alvéoles et les capil­laires san­guins. Enfin dans le cas des troubles de per­fu­sion pul­mo­naire, le sang n’arrive pas au niveau de la sur­face d’échange au contact des alvéoles.

Plus pré­ci­sé­ment, les patho­lo­gies res­tric­tives cor­res­pondent à la limi­ta­tion de la quan­ti­té d’air qu’on est capable d’inspirer à chaque cycle res­pi­ra­toire. Le pro­blème prin­ci­pal dans ces mala­dies repose sur la dif­fi­cul­té à faire ren­trer de l’air dans les pou­mons, et par consé­quent, le volume pul­mo­naire est plus petit. Cette res­tric­tion peut être due à une myo­pa­thie (une mala­die mus­cu­laire qui empêche le patient de gon­fler ses pou­mons à chaque ins­pi­ra­tion) ou une fibrose pul­mo­naire (perte d'élasticité du pou­mon), entre autres.

Les patho­lo­gies obs­truc­tives s’opposent aux patho­lo­gies res­tric­tives. Dans ce cas, le patient a du mal à faire sor­tir l’air des pou­mons et, ain­si, le dys­fonc­tion­ne­ment est pré­sent lors du cycle expi­ra­toire. En effet, les pou­mons peuvent avoir du mal à reprendre leur taille ini­tiale à la fin de l’expiration. Une des rai­sons prin­ci­pales est que les bronches pos­sèdent un épais­sis­se­ment de leur paroi, ce qui laisse moins de place pour que l’air puisse s’échapper des pou­mons, pro­vo­quant une res­pi­ra­tion difficile. 

En France, les ser­vices de pneu­mo­lo­gie prennent en charge diverses patho­lo­gies res­pi­ra­toires, telles que le can­cer des pou­mons, la pneu­mo­nie, la pleu­ré­sie, la tuber­cu­lose, le syn­drôme d’apnées du som­meil, entre autres. Cepen­dant, cette étude se concentre par­ti­cu­liè­re­ment sur deux mala­dies : la bron­cho-pneu­mo­pa­thie obs­truc­tive et l’asthme, deux mala­dies obstructives.

Plus pré­ci­sé­ment, la bron­cho-pneu­mo­pa­thie chro­nique obs­truc­tive asso­cie, dans des pro­por­tions variables, deux formes de dys­fonc­tion­ne­ment : une bron­chite chro­nique et un emphy­sème. Un autre exemple de patho­lo­gie obs­truc­tive cou­rante est l’asthme qui désigne une mala­die inflam­ma­toire où l’obstruction des bronches n'apparaît qu’à chaque crise d’asthme. L’obstruction est donc réver­sible mais, crise après crise, des périodes d’inflammation chro­nique induisent des cica­trices et cer­taines fibroses pul­mo­naires accen­tuent l’obstruction. Il se peut que des patho­lo­gies mixtes aient à la fois un syn­drome res­tric­tif et un syn­drome obs­truc­tif avec des sévé­ri­tés variées.

 

A.     BPCO

La bron­cho-pneu­mo­pa­thie chro­nique obs­truc­tive est une mala­die chro­nique inflam­ma­toire qui atteint notam­ment les bronches. Elle engendre une inflam­ma­tion des voies aériennes et une obs­truc­tion lente et pro­gres­sive des bronches, ce qui pro­voque une hyper­sé­cré­tion de mucus. Ain­si, le tis­su pul­mo­naire est inflam­mé et cela déclenche un dys­fonc­tion­ne­ment cel­lu­laire [9]. 

Les symp­tômes qui se déclenchent en pre­mier sont simi­laires à ceux de la bron­chite chro­nique ; c'est -à -dire une toux per­ma­nente, notam­ment le matin, et des expec­to­ra­tions régu­lières dues à la sécré­tion de mucus au niveau des bronches. Néan­moins, ces symp­tômes vont évo­luer et s’aggraver. Le patient va avoir du mal à res­pi­rer, il y a appa­ri­tion d'un essouf­fle­ment, ce qui est carac­té­ris­tique des mala­dies obs­truc­tives. Il est impor­tant de savoir qu'à ces symp­tômes, il peut s’ajouter un emphy­sème. Dans ce cas, les tis­sus qui entourent les alvéoles pul­mo­naires sont dégra­dés et perdent leurs pro­prié­tés élas­tiques, ain­si, les alvéoles ne peuvent pas se gon­fler (voir figure 4). Il y a donc une dimi­nu­tion de la quan­ti­té d’oxygène qui passe dans la cir­cu­la­tion san­guine, ce qui aug­mente la pré­sence d’essoufflements et la dif­fi­cul­té à res­pi­rer [10] .  

Les symp­tômes de la BPCO sont géné­ra­le­ment négli­gés, elle est qua­li­fiée comme “tueuse silen­cieuse” car ⅔ des per­sonnes sont atteintes de cette mala­die sans le savoir [12]. C’est une patho­lo­gie mécon­nue par le grand public mais elle n’est pas consi­dé­rée comme mala­die rare car 3,5 mil­lions de per­sonnes sont tou­chées en France [13], ce qui peut être un chiffre sous-esti­mé dû au sous-diag­nos­tic impor­tant de celle-ci. 

Le prin­ci­pal fac­teur de risque est le taba­gisme, qu’il soit actif ou pas­sif : 80% des cas de déve­lop­pe­ment de la mala­die sont dus au tabac [14]. En effet, les sub­stances toxiques pré­sentes dans le tabac détruisent l’épithélium bron­chique consti­tué de cel­lules glan­du­laires et des cel­lules ciliées. Ces cel­lules ont des rôles indis­pen­sables dans la pro­tec­tion du tis­su bron­chique car les cel­lules glan­du­laires sécrètent un mucus qui enferme les impu­re­tés qui ont pu arri­ver jusqu’aux bronches et les cel­lules ciliées vont expul­ser les microbes des voies aériennes grâce aux cils pré­sents dans leur struc­ture. Dans le cas des fumeurs, les cel­lules ciliées n’ont plus leur rôle net­toyant et les cel­lules glan­du­laires vont pro­duire plus de mucus afin de com­pen­ser ce dys­fonc­tion­ne­ment. En paral­lèle, la fumée du tabac peut éga­le­ment détruire les alvéoles pulmonaires. 

Néan­moins, il y a d’autres causes de BPCO. La pol­lu­tion de l’air inté­rieur et exté­rieur peut engen­drer un phé­no­mène simi­laire que dans le cas du tabac. De plus, l’exposition aux pol­luants indus­triels dans cer­tains milieux pro­fes­sion­nels comme dans le sec­teur minier, de la sidé­rur­gie ou de la fon­de­rie ont une pro­ba­bi­li­té plus impor­tante d’apparition de cette patho­lo­gie. Fina­le­ment, le déve­lop­pe­ment d’une infec­tion au sein des voies res­pi­ra­toires infé­rieures lorsque le patient est enfant, peut déclen­cher la BPCO lorsqu’il est adulte [9].

Selon l’Organisation Mon­diale de la San­té (OMS), cette mala­die pour­rait être la troi­sième cause de mor­ta­li­té en 2030 [15]. Cette patho­lo­gie demeure un véri­table enjeu pour la san­té publique mon­diale, notam­ment pour les femmes en France, où la consom­ma­tion de tabac a for­te­ment aug­men­té entre 2019 et 2021 [16]. Le taux d'hospitalisation lié à la BPCO a aug­men­té de 15,5 % de 2007 à 2012 en France [17]. Il est impor­tant de savoir qu'à consom­ma­tion égale de tabac, la femme est plus sus­cep­tible de déve­lop­per des formes pré­coces et plus sévères de BPCO que l’homme [10]. 

En tant que mala­die chro­nique, la BPCO ne peut pas être soi­gnée défi­ni­ti­ve­ment mais une prise en charge du patient est indis­pen­sable afin de ralen­tir son évo­lu­tion et d’en réduire les symptômes. 

B.     Asthme

L’asthme se carac­té­rise par une inflam­ma­tion chro­nique des voies res­pi­ra­toires, ce qui les rend étroites et pro­voquent une dif­fi­cul­té à res­pi­rer. Cette patho­lo­gie est sou­vent bana­li­sée ou sous-esti­mée, cepen­dant elle touche 4 mil­lions de per­sonnes en France [18]. 

Les patients atteints ont des exa­cer­ba­tions ou des crises d’asthme qui sont géné­ra­le­ment déclen­chés par des sub­stances qui sont pré­sentes dans l’environnement. Lorsque ces molé­cules tra­versent les voies aériennes et arrivent au niveau des bronches, il y a une acti­va­tion du sys­tème immu­ni­taire inap­pro­priée, forte et per­ma­nente dans la paroi ce qui pro­voque deux chan­ge­ments. Tout d’abord, le muscle lisse qui est autour de la bron­chiole com­mence à se contrac­ter de façon invo­lon­taire et sou­daine, indui­sant un rétré­cis­se­ment du calibre des bronches et des voies res­pi­ra­toires. Deuxiè­me­ment, il y a une aug­men­ta­tion de la sécré­tion du mucus au sein de l’appareil res­pi­ra­toire, rédui­sant encore plus la lumière des bronches (voir figure 5). Quand ces deux syn­dromes sont com­bi­nés, il est dif­fi­cile de res­pi­rer et c’est pour cette rai­son que l’asthme est consi­dé­ré comme une mala­die pul­mo­naire obstructive.

La sub­stance qui déclenche la crise d’asthme peut varier d’une per­sonne à une autre, les plus cou­rantes sont les pol­luants comme la fumée de tabac, la pol­lu­tion de l’air exté­rieur, ain­si que les aller­gènes comme la pous­sière, les poils d’animaux, les blattes et les moi­sis­sures [20].

Les symp­tômes les plus sou­vent asso­ciés à l’asthme sont la toux, les expec­to­ra­tions qui sont une consé­quence de la sur­pro­duc­tion du mucus cau­sée par l’inflammation, les sif­fle­ments, les essouf­fle­ments, car cela demande un effort sup­plé­men­taire au patient pour pou­voir res­pi­rer, et une sen­sa­tion d’oppression au niveau tho­ra­cique. Les erreurs de diag­nos­tic sont très cou­rantes à cause de la simi­li­tude des symp­tômes entre l’asthme, le syn­drôme d’hyperventilation (dys­pnée asso­ciée à une sen­sa­tion d’essoufflement et oppres­sion tho­ra­cique liées à l’anxiété) et un dys­fonc­tion­ne­ment de cordes vocales, par exemple, qui engendre éga­le­ment un sifflement. 

L’asthme peut être clas­sé en fonc­tion de la fré­quence des symp­tômes (la nuit, le matin), la fré­quence d’usage des médi­ca­ments inha­la­teurs pour aider à lut­ter contre les signes de l’asthme, le VEMS (le volume expi­ra­toire maxi­mal en 1 seconde, le DEP (le débit expi­ra­toire de pointe). Ces deux indi­ca­teurs mesurent le volume d’obstruction dans les voies res­pi­ra­toires. Par ordre crois­sant de sévé­ri­té, les types d’asthme sont l’asthme inter­mit­tent, l’asthme per­sis­tant léger, l’asthme per­sis­tant modé­ré et l’asthme per­sis­tant sévère. 

Dans la plu­part des cas, l’asthme appa­raît pen­dant l’enfance. Plus de 10% des enfants sont asth­ma­tiques [21]. Géné­ra­le­ment, il y a une amé­lio­ra­tion des symp­tômes à l’adolescence. Cepen­dant, il peut y avoir des révé­la­tions d’asthme vers l’âge de 40 à 50 ans. En géné­ral, les causes de l’asthme chez l’enfant diag­nos­ti­qué avant l’âge de 12 ans sont pen­sées être dues à une plus forte influence géné­tique, alors que l’asthme d’apparition tar­dive est plus sus­cep­tible d’être en grande par­tie dû à des fac­teurs environnementaux.

L’asthme est une mala­die chro­nique qui peut être contrô­lée, néan­moins 900 per­sonnes meurent encore chaque année à cause de l’asthme en France, pour­tant les trai­te­ments existent [22].  

2.   Les technologies utilisées dans les EFR

Les EFR regroupent un nombre impor­tant de tech­niques de diag­nos­tic pour des patien­tèles très variées allant de la pédia­trie au trouble chro­nique en géria­trie. Ces tech­niques incluent la réa­li­sa­tion de tests d’efforts maxi­mum (VO₂Max) pour du sui­vi post-opé­ra­toire, de la mesure d’insuffisance res­pi­ra­toire pour patients mul­ti-patho­lo­giques ou encore l’évaluation d’un asthme chez l’enfant.  Ces tech­no­lo­gies reposent sur 3 moda­li­tés com­plé­men­taires qui couvrent les patho­lo­gies men­tion­nées pré­cé­dem­ment : la spi­ro­mé­trie, la plé­thys­mo­gra­phie cor­po­relle et la gazo­mé­trie arté­rielle [23].

Les EFR et les épreuves fonc­tion­nelles en géné­ral sont les parents pauvres des tech­no­lo­gies bio­mé­di­cales. Cepen­dant, cette étude a révé­lé leur com­plexi­té et leur impor­tance cli­nique. Nous pro­po­sons ici une ana­lyse tech­nique de ces équi­pe­ments afin de gui­der les ingé­nieurs bio­mé­di­caux dans le choix de leur matériel.

A.     La spirométrie

La spi­ro­mé­trie est l’examen élé­men­taire des EFR, pré­sent pour tout diag­nos­tic d'insuffisance res­pi­ra­toire. Elle a pour objec­tif prin­ci­pal la mesure des débits et volumes d’air mobi­li­sables d’un patient. La spi­ro­mé­trie repose sur l’analyse de courbe, les courbes volume-temps, ain­si que les courbes débit-volume. Cette infor­ma­tion fonc­tion­nelle peut varier de manière très impor­tante en fonc­tion des condi­tions de réa­li­sa­tion, ce qui demande une grande exper­tise de la part des uti­li­sa­teurs et une grande pré­ci­sion de la part des équipements.

Un coef­fi­cient de Tif­fe­neau (VEMS/CVF) faible indique un Trouble Obs­truc­tif (TO) (voir figure 6) mais, pour pré­ci­ser le diag­nos­tic, un test de réver­si­bi­li­té est néces­saire. Ce test per­met la dis­tinc­tion entre les 2 TO les plus fré­quents, soit l'asthme ou la BPCO, en fai­sant inha­ler un bron­cho­di­la­ta­teur au patient.

Le cir­cuit patient

Les spi­ro­mètres existent sous deux formes de fonc­tion­ne­ment mais ont des élé­ments simi­laires. Le sys­tème prin­ci­pal est le cir­cuit patient (voir figure 7) consti­tué d’un filtre bac­té­rien, d’une entrée d’air et d’un cap­teur. Ces élé­ments sont tou­jours pré­sents et sont aujourd’hui accom­pa­gnés d’un logi­ciel de trai­te­ment de l’information ain­si que d’un poste infor­ma­tique pour visua­li­ser les résultats.

Les spi­ro­mètres à volumes sont les pre­miers à exis­ter et réa­lisent une mesure directe du volume d'air mobi­li­sable par les pou­mons du patient. Ils fonc­tionnent géné­ra­le­ment à l'aide d'un dis­po­si­tif méca­nique comme un souf­flet ou une cloche à eau qui se déplace en fonc­tion du volume d'air pré­sent dans le sys­tème durant la res­pi­ra­tion. Aujourd'hui cette tech­no­lo­gie sub­siste dans les spi­ro­mètres inci­ta­tifs mais n'est plus uti­li­sée en cli­nique (voir figure 8). Il va être en géné­ral plus simple à l’usage et la com­pré­hen­sion pour le patient mais n’est plus un outil cli­nique en rai­son de sa faible pré­ci­sion et son besoin d’apport en O₂ (cir­cuit fermé).

Les spi­ro­mètres à débit sont lar­ge­ment uti­li­sés en milieu cli­nique et consti­tuent le gold stan­dard pour le diag­nos­tic de nom­breuses patho­lo­gies res­pi­ra­toires, telles que la BPCO et l'asthme chro­nique. Ils mesurent le débit d'air expi­ré, à par­tir duquel le volume est cal­cu­lé. Ce type de dis­po­si­tif repose sur dif­fé­rents types de cap­teurs, notam­ment les pneu­mo tacho­graphes, les cap­teurs à ultra­sons et les cap­teurs à fil chaud, cha­cun ayant ses avan­tages et des pré­cau­tions spé­ci­fiques. Leur fonc­tion­ne­ment en cir­cuit ouvert les rend moins coû­teux pour le milieu cli­nique, tout en étant plus légers et por­tables que les spi­ro­mètres à volume. Cette por­ta­bi­li­té leur per­met éga­le­ment d'être uti­li­sés pour le sui­vi des patients à domi­cile. La diver­si­té des cap­teurs uti­li­sés dans ces dis­po­si­tifs reflète leur poly­va­lence et leur fia­bi­li­té dans dif­fé­rentes situa­tions cliniques.

Pneu­mo­ta­cho­graphe

Le pneu­mo­ta­cho­graphe ou spi­ro­mètre de Fleish repose sur la mesure d’une varia­tion de pres­sion à tra­vers une mem­brane en nid d’abeilles qui va avoir un effet résis­tif sur l’air expi­ré. Cette chute de pres­sion est pro­por­tion­nelle au débit res­pi­ra­toire tra­ver­sant la mem­brane. Cette tech­nique connue et exploi­tée de longue date à une forte recon­nais­sance cli­nique et fut le stan­dard en EFR pen­dant des décen­nies. Ce cap­teur per­met des mesures pré­cises de débit lami­naire, par­ti­cu­liè­re­ment grâce à sa struc­ture en nid d’abeilles. Cette tech­no­lo­gie bien connue est sou­vent uti­li­sée dans des études cli­niques ou dans des centres spé­cia­li­sés pour sa haute lon­gé­vi­té (voir figure 9). Néan­moins, le spi­ro­mètre de Fleish est très sen­sible aux condi­tions ambiantes (tem­pé­ra­ture, pres­sion atmo­sphé­rique, conden­sa­tion, dépôts). Il néces­site donc un ther­mo­stat pour évi­ter les biais de mesure et un sui­vi assi­du des uti­li­sa­teurs autour de la cali­bra­tion jour­na­lière. Il néces­site éga­le­ment un net­toyage récur­rent pour réduire le risque de conta­mi­na­tion [27].

Tur­bine

Les spi­ro­mètres à tur­bine fonc­tionnent en mesu­rant la vitesse de rota­tion d’une hélice entraî­née par le flux res­pi­ra­toire expi­ré, ce qui per­met d’en déduire les volumes cor­res­pon­dant. Cette tech­no­lo­gie pré­sente l’avantage d’une mesure directe des débits et d’une moindre sen­si­bi­li­té aux condi­tions ambiantes, sur­tout si l’hélice est fabri­quée en maté­riaux peu ther­mo­sen­sibles comme le car­bone ou le Kev­lar. Cepen­dant, ils néces­sitent une cali­bra­tion quo­ti­dienne pour com­pen­ser l’inertie liée à l’accumulation de corps étran­gers (salive, débris) et sont moins pré­cis à faible débit, avec un risque de sous-esti­ma­tion de la capa­ci­té vitale. Les tur­bines fixes, en par­ti­cu­lier, requièrent une main­te­nance et un net­toyage fré­quents pour garan­tir leur fiabilité.

Ultra­sons

Les spi­ro­mètres à ultra­sons fonc­tionnent à l'aide de deux cap­teurs posi­tion­nés de part et d'autre d'un conduit res­pi­ra­toire : un émet­teur génère des ondes ultra­so­nores, et un récep­teur enre­gistre les varia­tions de fré­quence des ondes en fonc­tion du flux d'air. Basé sur l'effet Dop­pler (voir figure 10), ce méca­nisme per­met de mesu­rer avec pré­ci­sion les débits res­pi­ra­toires, qu'ils soient ins­pi­ra­toires ou expi­ra­toires. Ces dis­po­si­tifs pré­sentent plu­sieurs avan­tages, notam­ment une excel­lente sta­bi­li­té des mesures, une cali­bra­tion mini­male, et une indé­pen­dance vis-à-vis des condi­tions externes. Cepen­dant, leur uti­li­sa­tion néces­site de tenir compte de cer­taines contraintes : les filtres consom­mables sont asso­ciés avec le cap­teur et cer­tains com­po­sants internes,  engen­drant des coûts sup­plé­men­taires, et leur rem­pla­ce­ment régu­lier est essen­tiel pour garan­tir des per­for­mances opti­males. Ces carac­té­ris­tiques en font un outil pré­cieux, par­ti­cu­liè­re­ment adap­té aux envi­ron­ne­ments cli­niques où une pré­ci­sion éle­vée et une mani­pu­la­tion simple sont primordiales.

Fila­ments thermiques

Les spi­ro­mètres à fila­ments ther­miques mesurent le débit res­pi­ra­toire en exploi­tant la dif­fé­rence de tem­pé­ra­ture entre l’air expi­ré, plus chaud, et l’air ins­pi­ré. Cette varia­tion entraîne la dila­ta­tion ou la rétrac­tion des fila­ments, ce qui est uti­li­sé pour cal­cu­ler le débit. Les fila­ments chauds offrent une faible résis­tance intrin­sèque, favo­ri­sant une meilleure tolé­rance pour le patient, et sont peu sen­sibles aux varia­tions des condi­tions envi­ron­ne­men­tales. Cepen­dant, ces dis­po­si­tifs pré­sentent des limi­ta­tions : les fila­ments, sou­vent fra­giles, ont une durée de vie res­treinte et néces­sitent l’utilisation d’un double cap­teur pour garan­tir une pré­ci­sion opti­male. De plus, la linéa­ri­té du débit peut être moins fiable selon les modèles, ce qui impose une atten­tion par­ti­cu­lière à leur cali­bra­tion et  leur utilisation.

En résu­mé, chaque tech­no­lo­gie de spi­ro­mé­trie pré­sente des avan­tages et des incon­vé­nients. Le choix du type de cap­teur dépend des besoins spé­ci­fiques de chaque centre ou cli­nique. Il faut donc prendre en compte tous les élé­ments pour une déci­sion éclai­rée. Un tableau ( voir annexe 1) réper­to­rie les prin­ci­paux élé­ments pour déter­mi­ner le choix d’un spiromètre.

Le dérou­le­ment d’un exa­men clinique 

Le dérou­le­ment d’une spi­ro­mé­trie néces­site une pré­pa­ra­tion minu­tieuse et le res­pect de pro­to­coles pour garan­tir des résul­tats fiables. 

Tout d'abord, une cali­bra­tion pré­cise des équi­pe­ments est indis­pen­sable (voir figure 11). Cela com­prend l'allumage et la phase de chauffe du spi­ro­mètre d’environ 10 minutes, sui­vis du rele­vé des condi­tions atmo­sphé­riques (tem­pé­ra­ture, pres­sion baro­mé­trique, hygro­mé­trie) grâce aux cap­teurs internes de l’appareil, per­met­tant de s'assurer que les condi­tions envi­ron­ne­men­tales soient conformes. Ensuite, une seringue de 3 litres est uti­li­sée quo­ti­dien­ne­ment pour véri­fier la cali­bra­tion des volumes. Un pom­page est réa­li­sé, simu­lant des ins­pi­ra­tions et expi­ra­tions à dif­fé­rents débits. Des véri­fi­ca­tions sup­plé­men­taires sur des « éta­lons vivants » peuvent éga­le­ment être pra­ti­quées selon les pra­tiques du centre. 

En paral­lèle, la pré­pa­ra­tion du patient est tout aus­si impor­tante : une expli­ca­tion claire de la pro­cé­dure par l’opérateur, com­plé­tée par des bro­chures expli­ca­tives, contri­bue à la bonne com­pliance du patient Il est éga­le­ment néces­saire d’actualiser les infor­ma­tions anthro­po­mor­phiques du patient lors de son arri­vée au centre d’examen (poids, âge, taille, etc …) et de les repor­ter dans le logi­ciel du spi­ro­mètre [30]. 

Lors de l’effort, le patient est ins­tal­lé en posi­tion assise avec une pos­ture cor­recte droite. Un embout buc­cal en caou­tchouc neuf lui est ins­tal­lé ain­si qu’un pince-nez. Une manœuvre idéale consiste en 3 à 4 cycles de res­pi­ra­tion calme, sui­vis d’une ins­pi­ra­tion rapide et pro­fonde et d’une expi­ra­tion, forte et pro­lon­gée (au moins 6 secondes) sans pause ou toux, puis d’une reprise d’inspiration et d’une res­pi­ra­tion nor­male. Une réa­li­sa­tion à mini­mum 3 reprises et maxi­mum 8 doit per­mettre la confir­ma­tion de repro­duc­ti­bi­li­té des courbes [31]. 

L’opérateur joue un rôle en encou­ra­geant le patient après chaque essai, en four­nis­sant des com­men­taires pré­cis sur l’effort réa­li­sé et en pré­voyant une minute de repos entre les essais pour obte­nir ses trois manœuvres accep­tables (sans dépas­ser huit essais). La réus­site de l’examen repose sur la coopé­ra­tion du patient, capable de suivre les consignes, et sur l’expérience de l’opérateur pour gui­der effi­ca­ce­ment chaque étape.

Les valeurs obser­vées sont rap­por­tées à des valeurs théo­riques obte­nues chez des indi­vi­dus sains de même âge, sexe et taille. La com­pa­rai­son est indis­pen­sable dans l'interprétation mais n’empêche pas la prise en compte de la qua­li­té de réa­li­sa­tion uni­que­ment retrans­crit dans l’allure des courbes ou le nombre de ten­ta­tives échouées. 

B.     La pléthysmographie

La plé­thys­mo­gra­phie est un exa­men d’EFR per­met­tant de mesu­rer l’ensemble des volumes pul­mo­naires, y com­pris ceux qui ne peuvent pas être mesu­rés par spi­ro­mé­trie (VR et CPT). Elle est uti­li­sée pour éva­luer la com­pliance pul­mo­naire et tho­ra­cique, per­met­tant le diag­nos­tic et le sui­vi de mala­dies obs­truc­tives comme la BPCO ou l’asthme.

His­to­ri­que­ment, c’est grâce à Paul Bert en 1868 que la plé­thys­mo­gra­phie a été intro­duite comme méthode per­met­tant d’évaluer les varia­tions de pres­sion dans un sys­tème fer­mé, avant d’être adap­tée à l’étude des fonc­tions pul­mo­naires [32].

Les prin­cipes physiques

Le patient est enfer­mé dans une cabine her­mé­tique dont le volume est connu. Cette cabine se nomme un plé­thys­mo­graphe. La boîte pos­sède 3 cap­teurs : un cap­teur de débit ou pneu­mo­graphe (mesure des RVA), un cap­teur de pres­sion buc­cale ou ΔPbuc (esti­ma­tion du VGT) et un cap­teur de pres­sion de la boîte ou ΔPboîte (valeur de pres­sion à l’intérieur de la cabine) [33]. Le plé­thys­mo­graphe fonc­tionne selon deux modes : baro­mé­trique ou débi­mé­trique [34]. 

Le plé­thys­mo­graphe baro­mé­trique est une cabine entiè­re­ment étanche (voir figure 12) uti­li­sée pour mesu­rer les petites varia­tions de volume pulmonaire.

Quand le patient ins­pire, le volume de la cabine reste constant, mais la pres­sion à l'intérieur dimi­nue. Cette baisse de pres­sion est enre­gis­trée par des cap­teurs et uti­li­sée pour cal­cu­ler les varia­tions du volume pul­mo­naire. Comme la cabine est étanche, toute varia­tion du volume pul­mo­naire entraîne une varia­tion inverse de la pres­sion dans la cabine [31].

Le plé­thys­mo­graphe débi­mé­trique est une cabine ouverte sur l'extérieur par une grille résis­tante uti­li­sée pour mesu­rer les grandes varia­tions de volume pulmonaire.

Lorsque le patient ins­pire ou expire, une fuite de gaz se pro­duit à tra­vers la grille. Cette fuite de gaz est mesu­rée par des cap­teurs de débit d'air. Les varia­tions de débit d'air sont uti­li­sées pour cal­cu­ler les varia­tions de volume pulmonaire.

Inté­rêts de la pléthysmographie

La plé­thys­mo­gra­phie offre deux inté­rêts pour l'évaluation de la fonc­tion respiratoire : 

• La mesure du volume gazeux tho­ra­cique (Pres­sion x Volume = Constante dans un sys­tème fer­mé): quan­ti­fier le volume d'air pré­sent dans les pou­mons, y com­pris après une expi­ra­tion com­plète, ce qu'on appelle le volume rési­duel (VR)  [35];
• Éva­lua­tion de la dif­fi­cul­té avec laquelle l'air cir­cule dans les voies res­pi­ra­toires (résis­tance des voies aériennes soit Raw) qui se fait en mesu­rant la dif­fé­rence de pres­sion inté­rieur-exté­rieur de la cabine en fonc­tion du débit d’air mesu­ré pen­dant la res­pi­ra­tion [36].

Éva­lua­tion des résis­tances des voies aériennes

Le plé­thys­mo­graphe mesure les varia­tions de pres­sion dans la cabine et à la bouche du patient pen­dant la res­pi­ra­tion. La résis­tance des voies aériennes (Raw) est cal­cu­lée en divi­sant la dif­fé­rence de pres­sion entre les alvéoles et la bouche par le débit d'air (soit Raw = Palv - Pbuc / Débit) . Cela per­met d'évaluer l'obstruction des voies res­pi­ra­toires [37].

Le dérou­le­ment d’un exa­men de pléthysmographie

Dans le cadre d’une plé­thys­mo­gra­phie, le patient est pla­cé dans une cabine her­mé­tique (fer­mée). Il doit être assis bien droit sur un siège, pieds à plat, jambes décroi­sées et épaules relâchées.

Avant l'examen, le patient rem­plit un ques­tion­naire (pos­sible trai­te­ment par oxy­gène, comor­bi­di­té car­diaque, claus­tro­pho­bie) per­met­tant à l’opérateur d’évaluer les contre-indi­ca­tions ou dif­fi­cul­tés pour la réa­li­sa­tion qua­li­ta­tive de l’examen.

Afin de réa­li­ser l’examen, le patient ferme sa bouche et ses lèvres autour d’un embout. Ensuite, on lui pince le nez avec un pince-nez. Dans un pre­mier temps, il doit res­pi­rer nor­ma­le­ment à son propre rythme pen­dant quelques semaines. Dans un deuxième temps, il va hale­ter (plu­sieurs cycles d’inspiration et d’expiration rapides). Le plé­thys­mo­graphe va blo­quer sa res­pi­ra­tion pen­dant envi­ron une seconde puis le patient reprend une res­pi­ra­tion nor­male. Ensuite il vide ses pou­mons afin de prendre la plus grande ins­pi­ra­tion pos­sible. Puis au moment d'expirer, il va souf­fler le plus long­temps pos­sible aux mini­mum 6 secondes. 

Les contraintes de réalisations

Avant un exa­men de plé­thys­mo­gra­phie, le patient doit res­pec­ter cer­taines consignes impor­tantes : arrê­ter les médi­ca­ments comme les bron­cho­di­la­ta­teurs la veille de l’examen, évi­ter les efforts phy­siques impor­tants, ne pas fumer ni consom­mer d’alcool et pri­vi­lé­gier un repas léger avant l’examen. Aus­si, il est impor­tant de noter que c’est un exa­men d’EFR qui n’est pas indi­qué en cas de gros­sesse. De même, l’enfermement dans la cabine peut être mal tolé­ré par les patients claustrophobes.

La durée d’un exa­men de ce type évo­lue entre 15 et 45 minutes selon la vali­di­té des résul­tats et le res­pect des condi­tions de réalisation. 

Les avan­cées technologiques

L'utilisation de dis­po­si­tifs de plé­thys­mo­gra­phie modernes pré­sente de nom­breux avan­tages pour opti­mi­ser les soins et mieux maî­tri­ser les coûts. En inté­grant plu­sieurs mesures (volumes pul­mo­naires, dif­fu­sion pul­mo­naire, résis­tance des voies res­pi­ra­toires) dans une seule ses­sion, cer­tains dis­po­si­tifs per­mettent un gain de temps consi­dé­rable et une sim­pli­fi­ca­tion des pro­ces­sus. Réduc­tion du nombre d'étapes dans une épreuve faci­lite la ges­tion pour le per­son­nel, tout en ren­dant les exa­mens plus rapides et plus acces­sibles aux patients. On peut citer comme exemple d’équipement le Body­Box de chez MGC Diag­nos­tic qui per­met en de réa­li­ser l’ensemble des EFR avec un équi­pe­ment unique.

Le confort du patient est éga­le­ment  amé­lio­ré grâce à des concep­tions adap­tées qui réduisent l’anxiété et per­mettent une meilleure coopé­ra­tion. Les modèles sans cabine fer­mée, par exemple le Mini­Box + de chez Pul­mOne (voir figure 13) , conviennent par­fai­te­ment aux patients claus­tro­phobes ou à mobi­li­té réduite, tan­dis que d'autres dis­po­si­tifs intègrent des cabines modu­laires adap­tées aux fau­teuils rou­lants comme le Power­Cube Body + de chez Schil­ler. Cette atten­tion por­tée au bien-être contri­bue à amé­lio­rer l’expérience des patients et en affecte la pré­ci­sion des mesures.

Sur le plan éco­no­mique, la poly­va­lence des plé­thys­mo­graphe per­met de réduire les coûts d’exploitation et de main­te­nance en limi­tant le besoin d’investissements dans des équi­pe­ments mul­tiples.  Le coût d’un plé­thys­mo­graphe étant assez peu impor­tant, il est pri­mor­dial de choi­sir un équi­pe­ment entiè­re­ment modu­lable. Ce qui sim­pli­fie la main­te­nance et pro­longe la durée de vie des appa­reils, peut en aug­men­ter le coût en consom­mable qui est un point de vigi­lance pour l’ingénieur bio­mé­di­cal. Par ailleurs, l’intégration des don­nées dans les sys­tèmes d’information hos­pi­ta­liers est un atout majeur que tous les modèles ne pos­sèdent pas. Les résul­tats cen­tra­li­sés sont faci­le­ment ana­ly­sés, sto­ckés et trans­mis, ce qui ren­force la coor­di­na­tion des soins et accé­lère les prises de déci­sion médi­cales. Ce confort est plé­bis­ci­té par les pra­ti­ciens mais demande une anti­ci­pa­tion dans l’achat pour sa mise en service.

Les plé­thys­mo­graphes de der­nières géné­ra­tions com­binent ain­si inno­va­tion, fia­bi­li­té et effi­ca­ci­té pour répondre aux exi­gences cli­niques tout en amé­lio­rant la qua­li­té des soins et en opti­mi­sant les res­sources dis­po­nibles. Un tableau ( voir annexe 2) réper­to­rie les prin­ci­paux élé­ments pour déter­mi­ner le choix d’une cabine de pléthysmographie.

C.     La gazométrie artérielle

La gazo­mé­trie est un exa­men d’analyse bio­lo­gique inté­gré en EFR, qui per­met de mesu­rer les gaz san­guins (oxy­gène et dioxyde de car­bone) à par­tir d'une prise de sang pro­ve­nant d'une artère [39].

Le prin­cipe physique

La gazo­mé­trie consiste à exa­mi­ner les gaz pré­sents dans le sang arté­riel (oxy­gène, dioxyde de car­bone) afin d'évaluer les échanges gazeux et l'efficacité de dif­fu­sion des voies res­pi­ra­toires. Pen­dant cet exa­men, une com­bi­nai­son de dif­fé­rents para­mètres per­met d'évaluer les échanges gazeux alvéo­laires. Le niveau d'oxygène dans le sang, connu sous le nom de PaO2 (en mmHg),  la quan­ti­té de CO2 rési­duelle dans le sang  PaCO2 (mmHg) et le poten­tiel d'hydrogène (pH) du sang. Grâce aux mesures de ces para­mètres, il est pos­sible d'en obte­nir d'autres. Par exemple, la concen­tra­tion en hydro­gé­no­car­bo­nate, éga­le­ment connu sous le nom de HCO3- (mmol/L), joue un rôle de tam­pon du pH dans le sang, ce qui garan­tit la fonc­tion d'homéostasie. Le taux d'oxygène mesu­rable dans le sang, appe­lé SaO2 (%), per­met éga­le­ment d'évaluer la quan­ti­té d'oxygène pré­sente dans l'hémoglobine [40].

La gazo­mé­trie est un exa­men qui offre donc deux avan­tages cliniques : 

• L’évaluation de la fonc­tion de dif­fu­sion d’un patient ;
• La détec­tion des dés­équi­libres aci­do-basiques induit (aci­dose, alcalose).
• L’interprétation des résul­tats est com­plexe et dépend des para­mètres mesu­rés lors l'examen (voir tableau 1).

Le dérou­le­ment d’un exa­men de gazométrie

Les condi­tions de réalisation

Pour réa­li­ser une gazo­mé­trie, il s’agit d’une ponc­tion de sang arté­riel pou­vant être pré­le­vé à dif­fé­rents endroits : le poi­gnet (artère radiale), le bras (artère humé­rale), le lobe de l’oreille ou encore l’aine (artère fémo­ral). De manière fré­quente,  les résul­tats peuvent être dis­po­nibles en quelques minutes [42].

Les contraintes :

Avant un exa­men de gazo­mé­trie, le patient doit res­pec­ter cer­taines consignes impor­tantes : arrê­ter les médi­ca­ments comme les bron­cho­di­la­ta­teurs la veille de l’examen, évi­ter les efforts phy­siques impor­tants, ne pas fumer ni consom­mer d’alcool et pri­vi­lé­gier un repas léger avant l’examen. A noter que c’est un exa­men pou­vant être légè­re­ment dou­lou­reux. Un pan­se­ment com­pres­sif est posé à la fin du pré­lè­ve­ment pour pré­ve­nir d'éventuels hématomes.

IV. Le parcours d‎e ‎soin

Les tech­no­lo­gies de l’exploration fonc­tion­nelle res­pi­ra­toire, pré­sen­tées ci-des­sous, sont fon­da­men­tales lors du diag­nos­tic des mala­dies res­pi­ra­toires comme la BPCO et l’asthme. Par consé­quent, elles ont leur place dans la prise en charge des patients en France. En tant qu’ingénieur bio­mé­di­cal, il est indis­pen­sable de prendre connais­sance du par­cours de soin afin de prendre des meilleures déci­sions d’achat, ges­tion et opti­mi­ser les dis­po­si­tifs médi­caux en adé­qua­tion avec les besoins de l’établissement. 

1.    BPCO

Lorsque le patient pré­sente un des symp­tômes cli­niques révé­lant une pos­sible BPCO, tels que des expec­to­ra­tions, une toux per­sis­tante et des essouf­fle­ments, il devrait consul­ter immé­dia­te­ment le méde­cin. Notam­ment, si le patient est un fumeur ou s’il est expo­sé à des fac­teurs envi­ron­ne­men­taux qui sont toxiques ou irri­tants dans son quotidien. 

Le diag­nos­tic se fait prin­ci­pa­le­ment par spi­ro­mé­trie. A l'issue de l’examen, le pro­fes­sion­nel de san­té doit mon­trer que le patient pos­sède un trouble ven­ti­la­toire obs­truc­tif qui est non réver­sible après le test de réver­si­bi­li­té avec l’inhalation de bron­cho­di­la­ta­teurs (médi­ca­ments per­met­tant de dila­ter les bronches du patient). Plus pré­ci­sé­ment, la spi­ro­mé­trie démontre un rap­port VEMS/CVF qui est infé­rieur à 70%, ce qui est carac­té­ris­tique de cette patho­lo­gie. Pour aller plus loin dans le diag­nos­tic et connaitre la sévé­ri­té de la BPCO, les résul­tats spi­ro­mé­triques sont com­pa­rés aux valeurs de réfé­rence qui sont spé­ci­fiques selon la taille, le sexe, le poids et l’âge du patient (voir tableau 2). De même, le pneu­mo­logue peut effec­tuer un exa­men de plé­thys­mo­gra­phie afin de confir­mer le stade de la mala­die. Enfin, comme 70% des patients pré­sentent des comor­bi­di­tés asso­ciées [43], un exa­men par ima­ge­rie médi­cale peut être conseillée afin de repé­rer un trouble sous-jacent comme l’obésité, le can­cer bron­cho-pul­mo­naire, les patho­lo­gies car­dio­vas­cu­laires, entre autres [44].

Une fois le diag­nos­tic posé, il est indis­pen­sable d’insister sur l’importance du sevrage taba­gique au patient. Néan­moins, il est impor­tant de savoir que la BPCO est une mala­die sans gué­ri­son, mais un ralen­tis­se­ment de l’évolution de la patho­lo­gie est pos­sible à l’aide des trai­te­ments. Selon les symp­tômes, il est pos­sible d’effectuer une vac­ci­na­tion anti­grip­pale pour les dimi­nuer [46]. Pour les cas les moins graves, le pneu­mo­logue va pres­crire des trai­te­ments médi­ca­men­teux qui se basent sur la prise de bron­cho­di­la­ta­teurs afin de mimer une res­pi­ra­tion cor­recte. Par contre, si le stade de la patho­lo­gie est très avan­cé, le patient va avoir besoin de l’oxygénothérapie de longue durée, où il y a une admi­nis­tra­tion pen­dant 15 heures d’oxygène, une réha­bi­li­ta­tion res­pi­ra­toire et un sui­vi nutritionnel. 

Un sui­vi cli­nique est néces­saire pour suivre l’amélioration des symp­tômes. Peu importe le stade de BPCO, le patient devra réa­li­ser une spi­ro­mé­trie une fois par an, afin d’évaluer l’évolution de la maladie. 

2.    Asthme

La prise en charge du patient débute géné­ra­le­ment par un inter­ro­ga­toire avec un pneu­mo­logue afin de com­prendre la mala­die du patient indi­vi­duel­le­ment. Ensuite, il y a lieu une aus­cul­ta­tion qui va per­mettre de repé­rer un rétré­cis­se­ment des bronches chez le patient asth­ma­tique et, à l’aide du sté­tho­scope, le méde­cin va pou­voir remar­quer un sif­fle­ment qui est carac­té­ris­tique de cette pathologie.

Le test com­plé­men­taire d’EFR qui per­met de poser le diag­nos­tic est la spi­ro­mé­trie. Grâce à cet exa­men, le pneu­mo­logue éva­lue le volume d’air qui passe dans les bronches quand le patient expire, cor­res­pon­dant au VEMS. De plus, le patient va réa­li­ser des efforts phy­siques à plu­sieurs reprises avant et après admi­nis­tra­tion d’un bron­cho­di­la­ta­teur tel que la ven­to­line. Si les bronches fer­mées s’ouvrent à nou­veau après inha­la­tion du médi­ca­ment, le diag­nos­tic est confirmé.

Mis à part le diag­nos­tic de l’asthme, la spi­ro­mé­trie per­met d’éviter les erreurs de diag­nos­tic. En effet, les sif­fle­ments que le pro­fes­sion­nel de san­té peut per­ce­voir avec le sté­tho­scope, ne sont pas for­cé­ment per­çus que dans le cas de l’asthme mais aus­si peuvent être pré­sents lors d’infections res­pi­ra­toires comme la bron­chite ou la pneumonie.

Par la suite, le patient asth­ma­tique peut pour­suivre les exa­mens pour trou­ver un trai­te­ment de fond mieux adap­té à son asthme et afin d’améliorer sa qua­li­té de vie.

Bien qu’il n’y ait pas de remède pour l’asthme, il y a des trai­te­ments dis­po­nibles qui peuvent aider à trai­ter les symp­tômes et empê­cher l’apparition d’une crise d’asthme. Tout d’abord, les per­sonnes asth­ma­tiques devraient évi­ter ou mini­mi­ser le contact avec les sub­stances de déclen­che­ment. Il existe éga­le­ment un cer­tain nombre de médi­ca­ments qui peuvent réduire les symp­tômes de l’asthme : les bron­cho­di­la­ta­teurs tels que les ago­nistes bêta-adr­éner­giques de courte action et les anti­cho­li­ner­giques sont sou­vent admi­nis­trés comme inha­la­teurs en urgence. Ces médi­ca­ments à action rapide pro­voquent un relâ­che­ment des muscles lisses et donc dila­ter les voies aériennes, les ouvrir de façon que le patient puisse respirer.

Les patients ayant des formes plus sévères pour­raient avoir besoin de trai­te­ments sup­plé­men­taires comme des doses quo­ti­diennes de cor­ti­coïdes, les ago­nistes des béta-blo­quants de longue durée ou les anta­go­nistes de leu­co­triènes. Dans des cas très graves, les cor­ti­co­sté­roïdes par voie intra­vei­neuse, le sul­fate de magné­sium et l’oxygénothérapie pour­raient être nécessaires.

V. L'innovation et les nouvelles technologies en ‎EFR

1.    La contribution de l’ingénieur biomédical dans l’innovation

L'ingénieur bio­mé­di­cal joue un rôle impor­tant dans l'implémentation et la mise en place des nou­velles tech­no­lo­gies en Explo­ra­tions Fonc­tion­nelles Res­pi­ra­toires. Cette pro­fes­sion com­bine exper­tise tech­nique et connais­sance médi­cale pour inté­grer effi­ca­ce­ment les avan­cées tech­no­lo­giques dans les pra­tiques cli­niques. L'ingénieur bio­mé­di­cal éva­lue les nou­velles tech­no­lo­gies, s'assure de leur confor­mi­té avec les normes régle­men­taires et médi­cales, et forme le per­son­nel de san­té à leur uti­li­sa­tion. Il par­ti­cipe éga­le­ment à l'analyse des don­nées col­lec­tées, ce qui contri­bue à amé­lio­rer les diag­nos­tics et les soins aux patients. L'ingénieur bio­mé­di­cal est essen­tiel pour garan­tir que les inno­va­tions en EFR soient non seule­ment tech­ni­que­ment viables, mais aus­si adap­tées aux besoins spé­ci­fiques des patients et inté­grées de manière fluide dans les par­cours de soins. Nous allons main­te­nant nous foca­li­ser sur trois inno­va­tions comme les EMG dia­phrag­ma­tiques, la spi­ro­mé­trie 3D et tomo­gra­phie d'impédance élec­trique (EIT).

2.    Les EFR neuromusculaires : EMG diaphragmatique

L’électromyographie du dia­phragme (EMG) est une tech­nique très spé­ci­fique qui est uti­li­sée dans le ser­vice de pneu­mo­lo­gie de l’hôpital Pitié Sal­pê­trière de l'AP-HP. Contrai­re­ment à la spi­ro­mé­trie ou la plé­thys­mo­gra­phie, l’EMG per­met d’évaluer direc­te­ment l’état fonc­tion­nel du diaphragme.

Lors d’un exa­men, un élec­tro­myo­gramme (voir figure 14) est uti­li­sé. Il va y avoir des sti­mu­la­tions magné­tiques et le méde­cin va pla­cer des plaques au niveau du cou du patient, créant ain­si un champ élec­trique qui sti­mule le nerf phré­nique. Plus pré­ci­sé­ment, ce nerf est indis­pen­sable dans la res­pi­ra­tion car il repré­sente le nerf prin­ci­pal du dia­phragme. Ensuite, les sti­mu­la­tions vont pro­vo­quer la contrac­tion du dia­phragme. Ain­si, afin de mesu­rer les pres­sions géné­rées lors des contrac­tions, des bal­lon­nets en latex avec des cap­teurs de pres­sion sont insé­rés par le nez et pla­cés au niveau de l'œsophage et de l'estomac, sous anes­thé­sie locale. Les cap­teurs de pres­sion vont per­mettre de mesu­rer les varia­tions de pres­sion créées par la contrac­tion du diaphragme.

À chaque sti­mu­la­tion, des courbes appa­raissent à l'écran, per­met­tant au méde­cin de visua­li­ser et d’évaluer pré­ci­sé­ment la contrac­tion dia­phrag­ma­tique. Cette tech­nique donne des infor­ma­tions plus détaillées sur la dyna­mique mus­cu­laire et per­met de dis­tin­guer les pro­blèmes neu­ro­mus­cu­laires des troubles mécaniques.

En tant qu'applications cli­niques, cet exa­men est utile pour les patients atteints de mala­dies neu­ro­mus­cu­laires comme la sclé­rose laté­rale amyo­tro­phique ou la dys­tro­phie mus­cu­laire, qui affectent indi­rec­te­ment la res­pi­ra­tion. Dans le cas de la BPCO, les patients pré­sentent fré­quem­ment une alté­ra­tion de la force du dia­phragme et donc ceci impacte leur capa­ci­té à res­pi­rer cor­rec­te­ment [48].

3.    La spirométrie 3D en IRM

L’imagerie par réso­nance magné­tique (IRM) est la moda­li­té d’imagerie fonc­tion­nelle ayant le poten­tiel de sup­pléer les EFR. Cette moda­li­té sup­prime les dif­fi­cul­tés de com­pliance du patient ou d’invalidité. La spi­ro­mé­trie 3D par IRM, offre une carac­té­ri­sa­tion régio­nale pré­cise de la fonc­tion pul­mo­naire, consti­tuant une évo­lu­tion pro­met­teuse des EFR.

Les tra­vaux de Bau­man, Kolb et Bouc­neau mettent en lumière son poten­tiel dans l’analyse de la ven­ti­la­tion pour chaque seg­ment pul­mo­naire (voir figure 15). Une étude sur des volon­taires sains a per­mis de car­to­gra­phier des motifs ven­ti­la­toires régio­naux, confir­mant la sen­si­bi­li­té de l’IRM aux gra­dients de ven­ti­la­tion liés à la gra­vi­té et ouvrant la voie à la créa­tion de pro­fils ven­ti­la­toires types com­pa­rables à ceux des EFR. 

La spi­ro­mé­trie 3D par IRM a été appli­quée à des cas cli­niques variés, incluant asthme, BPCO, dys­tro­phies mus­cu­laires et COVID long. Cette étude cli­nique révèle des motifs ven­ti­la­toires spé­ci­fiques à chaque patho­lo­gie et per­met éga­le­ment d’explorer les contri­bu­tions dif­fé­ren­ciées des muscles tho­ra­ciques et du dia­phragme. Ces avan­cées font écho aux dis­po­si­tifs déve­lop­pés à la Pitié-Sal­pê­trière pour ana­ly­ser les troubles du dia­phragme, ren­for­çant ain­si l’intérêt de cette tech­no­lo­gie dans la com­pré­hen­sion et le sui­vi des patho­lo­gies respiratoires.

4.    La tomographie par impédance électrique

Le Pul­mo­Vis­ta 500 de chez Dra­ger est un appa­reil inno­vant uti­li­sant la tomo­gra­phie d'impédance élec­trique (EIT) pour four­nir une visua­li­sa­tion en temps réel de la ven­ti­la­tion régio­nale des pou­mons. Grâce à une cein­ture d'électrodes pla­cée autour du tho­rax (voir figure 16), l’appareil mesure les varia­tions de conduc­ti­vi­té élec­trique liées aux mou­ve­ments d’air dans les pou­mons. Ces don­nées sont ensuite trans­for­mées en images dyna­miques mon­trant la dis­tri­bu­tion de la ven­ti­la­tion, ain­si qu’en para­mètres comme les varia­tions d’impédance (ΔEELI) ou les délais de ven­ti­la­tion régio­nale (RVD). Ces infor­ma­tions per­mettent une sur­veillance conti­nue et non inva­sive des fonc­tions pul­mo­naires, en par­ti­cu­lier dans des contextes cri­tiques tels que les soins inten­sifs ou la prise en charge des patho­lo­gies res­pi­ra­toires complexes.

Le Pul­mo­Vis­ta 500 est un outil com­plé­men­taire aux tech­niques clas­siques d’EFR. Par exemple, là où la spi­ro­mé­trie mesure les volumes pul­mo­naires glo­baux, l’EIT four­nit une ana­lyse régio­nale de la ven­ti­la­tion, aidant à iden­ti­fier des dés­équi­libres spé­ci­fiques dans les dif­fé­rentes seg­men­ta­tions pul­mo­naires. Avec la plé­thys­mo­gra­phie, qui éva­lue les volumes non mobi­li­sables comme le volume rési­duel, l’EIT ajoute une dimen­sion dyna­mique en sui­vant les varia­tions de ces volumes en temps réel, notam­ment lors des manœuvres de recru­te­ment alvéo­laire. La gazo­mé­trie arté­rielle, qui ana­lyse les échanges gazeux, est com­plé­tée par l'EIT, qui loca­lise les zones pul­mo­naires res­pon­sables des ano­ma­lies détec­tées, faci­li­tant les ajus­te­ments des para­mètres ventilatoires.

Conclusion

Les explo­ra­tions fonc­tion­nelles res­pi­ra­toires repré­sentent une moda­li­té bio­mé­di­cale par­fois insuf­fi­sam­ment valo­ri­sée, voire sous-esti­mée. Ce phé­no­mène résulte de plu­sieurs fac­teurs conver­gents, notam­ment le coût rela­ti­ve­ment faible de ces équi­pe­ments, leur clas­si­fi­ca­tion en tant que dis­po­si­tifs médi­caux de classe IIA (ne néces­si­tant pas de main­te­nance obli­ga­toire) et l'absence récente d’innovations de rup­ture dans ce domaine. Ces élé­ments peuvent expli­quer la per­cep­tion géné­rale des EFR comme une moindre prio­ri­té dans la ges­tion bio­mé­di­cale hospitalière.

Cepen­dant, comme il a été sou­li­gné dans ce mémoire d’intelligence métho­do­lo­gique, l’évolution des équi­pe­ments, incluant des tech­no­lo­gies uti­li­sées en rou­tine cli­nique et des inno­va­tions, tend à remettre en ques­tion cer­tains à prio­ri concer­nant les EFR. Il est appa­ru impor­tant de faire un état des lieux du rôle cli­nique des EFR et de mettre en avant leur diver­si­té tech­no­lo­gique, ain­si que les avan­cées sus­cep­tibles de trans­for­mer les pra­tiques cli­niques et le par­cours patient.

Les nou­velles tech­no­lo­gies en matière de connec­ti­vi­té, d’ergonomie, de réglages, de main­te­nance, ain­si que les pro­grès dans la cali­bra­tion et la sen­si­bi­li­té des équi­pe­ments, ouvrent de nou­velles pers­pec­tives pour leur déploie­ment au sein des éta­blis­se­ments hospitaliers.

Dans l’espoir que ce rap­port aura sus­ci­té votre inté­rêt pour les tech­no­lo­gies liées aux EFR et qu’il contri­bue­ra à ren­for­cer leur recon­nais­sance et leur intégration.

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[31] D. F. Aubourg, « Explo­ra­tions fonc­tion­nelles res­pi­ra­toires de l’adulte ». 2017. Consul­té le : 2 novembre 2024. [En ligne]. Dis­po­nible sur : http://www.smtoif.asso.fr/upload/docs/comptesrendus/3877172107528882916216850484394684458271/Cours%20Spirométrie%202017.pdf

[32] S. GROMCZYK, « Défi­ni­tion des besoins pour le renou­vel­le­ment d’une cabine de plé­thys­mo­gra­phie », Uni­ver­si­té de Tech­no­lo­gie de Com­piègne, Hôpi­tal Robert-PAX de Sar­re­gue­mines, 2010. Consul­té le : 10 novembre 2024. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://www.utc.fr/tsibh/public/3abih/10/stage/gromczyk/index.html#Les_examens_des_EFR

[33] Socié­té de Pneu­mo­lo­gie de Langue Fran­çaise, « Plé­thys­mo­gra­phie : Théo­rie et pra­tique ». 2013. Consul­té le : 10 novembre 2024. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://splf.fr/wp-content/uploads/2014/10/Atelier-Plethysmographie-2013.pdf

[34] Syl­vie Pou­let, « La plé­thys­mo­graphe : à quoi sert cet ins­tru­ment médi­cal ? », Pas­se­port San­té, nov. 2024, Consul­té le : 18 novembre 2024. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://www.passeportsante.net/materiel-medical?doc=plethysmographe-sert-cet-instrument-medical

[35] L. Delau­nois et J.-P. Del­wiche, « Explo­ra­tion fonc­tion­nelle res­pi­ra­toire », EMC - Pneu­mo­lo­gie, vol. 2, n^o 2, p. 61‑73, mai 2005, doi : https://doi.org/10.1016/j.emcpn.2005.04.003.

[36] T. Per­ez, « La plé­thys­mo­gra­phie est-elle néces­saire dans l’asthme ? », Revue Fran­çaise d’Allergologie, vol. 53, n^o 3, p. 113‑116, avr. 2013, doi : https://doi.org/10.1016/j.reval.2013.01.019.

[37] R. Bar­bier, « Pour­quoi et Com­ment mesu­rer et inter­pré­ter les RVA / RaW ? », Blog du maté­riel médi­cal, mai 2022, Consul­té le : 19 novembre 2024. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://www.mediprostore.com/blog/pourquoi-et-comment-mesurer-et-interpreter-les-rva-raw-dans-votre-pratique-quelques-reponses-dun-pneumologue/

[38] Pul­mOne, Cla­rion Medi­cal Tech­no­lo­gies, « Mini­Box + ». 2019. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://medical.clarionmedical.com/hubfs/product-images/surgical/minibox/PulmOne-MiniBox-Brochure-Clarion.pdf?hsLang=fr

[39] « Explo­ra­tion fonc­tion­nelle res­pi­ra­toire (EFR) », Elsan Care. Consul­té le : 16 novembre 2024. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://www.elsan.care/fr/pathologie-et-traitement/maladies-poumons/exploration-fonctionnelle-respiratoire-EFR-definition-deroulement-suites

[40] J. Vio­let, « Gaz du sang arté­riel », Fiches IDE, mis à jour 22 août 2018. Consul­té le : 18 novembre 2024. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://www.fiches-ide.fr/gaz-du-sang-arteriel/

[41] P. F. Cha­bot et al., « Explo­ra­tions Fonc­tion­nelles Res­pi­ra­toires et équi­libre aci­do-basique aux ECN », Col­lège des ensei­gnants en pneu­mo­lo­gie, 2017. Consul­té le : 19 novembre 2024. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://cep.splf.fr/wp-content/uploads/2017/07/EFR-pour-ECN-2017.pdf

[42] Hos­pices Civils de Lyon (HCL), « Explo­ra­tion fonc­tion­nelle res­pi­ra­toire (EFR) / Spi­ro­mé­trie ». 18 novembre 2024. Consul­té le : 14 jan­vier 2025. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://www.chu-lyon.fr/exploration-fonctionnelle-respiratoire-efr-spirometrie

[43] Haute Auto­ri­té de San­té (HAS) et Assu­rance Mala­die, « Guide du par­cours de soins “Bron­cho­pneu­mo­pa­thie chro­nique obs­truc­tive” ». novembre 2019. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://www.has-sante.fr/upload/docs/application/pdf/2020-01/app_323_guide_bpco_actu_2019_vf.pdf

[44] G. Brin­chault et al., « Les comor­bi­di­tés dans la BPCO », Revue de Pneu­mo­lo­gie Cli­nique, vol. 71, n^o 6, p. 342‑349, déc. 2015, doi : https://doi.org/10.1016/j.pneumo.2015.09.009.

[45] Ins­ti­tut Natio­nal de la San­té et de la Recherche Médi­cale, « Bron­cho­pneu­mo­pa­thie chro­nique obs­truc­tive (BPCO), une toux chro­nique et un essouf­fle­ment à ne pas négli­ger », Inserm, juin 2020, Consul­té le : 19 novembre 2024. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://www.inserm.fr/dossier/bronchopneumopathie-chronique-obstructive-bpco/

[46] P.-R. Bur­gel, « Quels vac­cins pour les patients atteints de BPCO ? », La revue du pra­ti­cien, n^o 74(1);13‑5, janv. 2024, Consul­té le : 19 novembre 2024. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://www.larevuedupraticien.fr/article/quels-vaccins-pour-les-patients-atteints-de-bpco

[47] DUOMED, « Sier­ra Sum­mit - EMG, NCS, EP, et Ultra­sons ». Consul­té le : 10 décembre 2024. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://www.duomed.com/fr-BE/produits/sierra-summit-emg-ncs-ep-et-ultrasons

[48] O. Bou­rou­bi, A. Chi­khi, et N. Zaa­bat, « L’atteinte de l’EMG de sur­face du dia­phragme chez le BPCO », Revue des Mala­dies Res­pi­ra­toires, vol. 36, p. A67, janv. 2019, doi :https://doi.org/10.1016/j.rmr.2018.10.126.

[49] T. Bouc­neau, « Magne­tic reso­nance ima­ging of res­pi­ra­to­ry mecha­nics. Signal and Image Pro­ces­sing. », Uni­ver­si­té Paris Saclay (COmUE), 3 juillet 2019. [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://theses.hal.science/tel-03336547

[50] E. Tes­ch­ner et M. Imhoff, « Tomo­gra­phie par impé­dance élec­trique : La réa­li­sa­tion de la sur­veillance régio­nale de la ven­ti­la­tion - Drä­ger », août 2015, [En ligne]. Dis­po­nible sur : https://www.draeger.com/Content/Documents/Products/eit-bk-gesamt-9067044-fr-1508-2.pdf

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