Pléthysmographie corporelle totale :Principes de mesure

M.Bougrida Service de physiologie clinique et des

explorations fonctionnelles cardio-respiratoire et de l’exercice CHU Benbadis de Constantine

Historique et généralités : Selon Comroe, Pfuger a été le premier a appliquer la loi de Boyle et Mariotte à la mesure du VR en 1882 en construisant une grande caisse en métal, Cependant c’est à Dubois que l’on attribue actuellement son utilisations moderne. La pléthysmographie corporelle permet de déterminer le volume gazeux thoracique (VGT) et d’ estimer les résistances des voies aériennes à l’écoulement gazeux.

Définition: Le fait de mettre un sujet dans un espace de volume réduit (300 à 1000 dm3 ) permet d’estimer les variations de son volume corporel à partir des variations de la pression dans cet espace .

Pléthysmographie corporelle totale (PCT ou plethy)

Le principe de mesure du VGT est fondé sur la loi des gaz parfait : Pression. Volumes = Cte

A température Cte , le volume d’une quantité de gaz donnée varie en sens inverse de la pression : P.V = (P+ ΔP) – (V+ΔV)

La PCT mesure tout le volume gazeux intra thoracique (Volume communiquant ou pas avec les bronches exp bulle d’emphysème)

L’autre intérêt est la mesure des résistance des voies aériennes Raw = Différance des pressions / Débit

Il existe deux types de PCT:

-Barométrique : Cabine Totalement étanche, toute variation de volume est intégralement répercutée en variation de pression

-Débimétrique : Cabine ouverte sur l’ extérieur grâce à une grille résistante

-Volumétrique :

Trois : 03 Capteurs -Débits: Pneumotacho ( Mesure des RVA )

- ΔP buccale : Mesure des VGT- ΔP boite : Toutes les mesures

Garcia SPLF 2009

Intérêt de la pléthysmographie

Méthode de référence pour le calcul des volumes pulmonaires

Méthode dilution : -Risque de sous estimer les volumes chez le sujet obstructif (piégeage des gaz)

- Pertinence clinique pour la distension

Le principe: T° Cte La loi de Boyle- Mariotte P1.V1= P2.V2La pléthysmographie= cabine de V gazeux VB

VA = Volume pulmo ( Alvéolaire) ΔVA = entraine variation égale mais opposée ΔVB qui se répercute sur la variation de pression Δ P que l’on mesure

ΔVA = -ΔVBVariations de pression sont faibles donc Δ V. Δ P sont négligeablesPalv . Δ V= VGT - Δ P alv

VGT = Palv . Δ V/ Δ P alv VGT = (Δ V/ Δ P) x Patm – 47 mmhg

Obturation des voies aérienne en fin de l’exp du Vt à la CRF: Δ P alv = ΔP mesurées à la bouche.

Garcia SPLF 2009

Technique de mesure du VGT:Le VGT est mesuré en pléthysmographie et exprimé en litres dans les conditions BTPS. = CRF mesurée en spirographie.

- Embout buccal équipé d’un obturateur. -L’étanchéité de la cabine fait que la quantité totale du gaz dans

l’ensemble poumon et boite corporelle reste constante. ΔP Alvéolaire = Δ P Bouche

La PA est détectée par la mesure de la ΔP mesurée par le capteur de P et le VGT est mesuré à chaque occlusion du débit aérien par le rapport - En mode barométrique : ΔP buccale/ ΔP cabine-En mode volumétrique : ΔP buccale / ΔV cabine Après la série des occlusions une mesure de la CVL : CPT

Respirer contre l’obturateur fermé le patient comprime et décomprime le volume de gaz enfermé tjrs à T° Cte Il se produit une décompression proportionnelle du gaz dans la cabine étanche :Changement de pression dans la cabine détectée par le capteur de pression.

Sujet fumeur qui se plaint d’une dyspnée d’effort Radiographie: Signes de distension VR : 171% de la valeurs théorique CPT : 125 % V T VGT : 153 % VT

1 2 3 4 5 6

Pbuc

Pbox

Mesure du VGT

2ème intérêt : Mesure des résistances des voies aériennes

Garcia SPLF 2009

2ème intérêt : Mesure des résistances des voies aériennes

Raw = Différence de P/ DébitsRaw s’exprime en CmH2O/L/s, Kpa/L/sSraw rapporté au volume Gaw : Conductance et Sgaw rapporté au volume

Le sujet respire dans le Pnt : Raw = Palv- Pbuc /DébitRaw = Δ Palv/ Débit buc Raw = Δ Pcab/débit x ΔP alv /ΔP cab

Respiration ou halètement contre l’obturateur Pbuc = Palv Sraw = Rapporté au VGT Sgaw = Conductance rapporté au VGT

Les RAW sont influencés par :-La taille et le nombre des conduits aériens-La géométrie des conduits aériens (Nombre de bifurcation) -Le type de l’écoulement aérien (Laminaire , Turbulent)-L’état de l’élasticité pulmonaire (La force de rétraction élastique)

Mesure de Raw nécessite: un halètement à obturateur ouvert et un halètement à obturaturateur fermé.

Contrôle de qualité La calibration:

-Quotidienne (ATS/ERS )

-Débits pneumotachographe : Seringue d’ étalonnage de 3L (ATS/ERS 2006)

-Calibration cabine : Se fait après fermeture des portes et fenêtre de la pièce, cette opération consiste à mesurer la constante de temps qui reflète l’efficacité de l’ étanchéité.

-La procédure consiste à créer une surpression dans la cabine fermée à l’aide d’une pompe et à mesurer la vitesse de retour à la pression atmosphérique.

-Le coefficient poly tropique : Mesure du coefficient P/V entre 0.40 et 0.95

-La calibration biologique : 1 x /mois -Simulateur de VGT et CRF : 1 x année

La calibration:

Vérification de la qualité du matériel et assurer sa maintenance.

Manuel de procédure : Carnet de bord Mis a jour

Description détaillée de l’étalonnage

Principes de mesure, la préparation des patients, réalisation de l’examen

Équations de référence

Protection des patients : Risque de contamination - Embout à usage unique

-Pince nez doit être changé entre les patient et désinfecté avec un désinfectant à haut grade

- Usage de filtres anti bactériens

- Mettre des gants et laver soigneusement les mains avant et après chaque manœuvre

- Stérilisation à froid présente certains risques sur le technicien et peut endommager le matériel

- Fabricant doit préciser la nature des produits leurs doses et comment les utiliser

Mensurations : Age en année (Pièce d’identité )

Taille ( Debout sans chaussure)

Envergure: Cyphoscoliose, personne âgées

Poids : kg ( Pèse personne)

Contrôle de qualité :

Contrôle de qualité :

- Régler la hauteur de la tête : Assis dos droit - Explication des manœuvres : Obturation et halètement Halètement trop fort ou faible, mauvaise étanchéité des lèvres et la fermeture de la glotte : Mauvais résultats - Rassurer le patient : Claustrophobe - Vérifier la qualité du son du système de communication après fermeture de la boite

- Mesure du Vt : 3 à 4 cycles avant l’obturation - Vérifier la reproductibilité 3 mesures (Erreur < 5%)

- Mesurer des CVL en insp et en exp

Interprétation:

Valeurs de référence CECA, ERS, ATS Propre à chaque population (ATS/ERS 2006)Equation de référence Algérienne : M.Bougrida 2008 Revue des maladies resp

Méthode du % fixe

Les limites inférieures et supérieures de la norme Lin = Moyennes – 1.64 RSD Lsn = Moyennes + 1.46 RSD IC 95% et distribution normale

Interprétation:

Valeurs de référence des résistances des voies aériennes-DuBois et col 1956: Raw moyenne de 1.5 cmH2o / L/ s ± 0.49

-Viljanen et col 1982 : 1.37 ± 0.53 H, 1.80 ± 0.7 F

-Pelzer et Thomson 1966 : Sgaw 0.251 ± 0.079

- Une compilation des études publiées : Raw > 2.5 CmH2O /L/s sont > à la zone de normalité

Valeurs de référence pour enfants: Rosenthal 1993 1.5 à 4 CmH2O /L/s

Pléthysmographie :

En plus de l’obstruction bronchique : VEMS/CV et le VEMS pour la sévérité.

Restriction: CPT diminuée , CVL et VR < 1.64 RSD Lin

Distension statique : Augmentation du VR, VR/CPT VGT et CPT > 1.64 RSD ou Lsn

Distension dynamique : la capacité inspiratoire et le niveau ventilatoire de repos

Réversibilité : Distension dynamique

Merci pour votre attention