La photopléthysmographie (PPG) est une technique optique simple utilisée pour détecter les changements volumétriques dans la circulation sanguine périphérique. Il est utilisé dans les montres intelligentes, par exemple, pour surveiller le pouls et la fréquence cardiaque, mais les biocapteurs PPG se trouvent également dans des millions de smartphones, mais sans aucune application clinique actuelle.

Dans une étude publiée en ligne dans le numéro de février 2021 de Poitrine, des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Californie à San Diego, avec des collaborateurs de l’industrie, ont découvert que le PPG déjà intégré dans les smartphones, en tandem avec le logiciel d’application, pouvait être utilisé pour l’oxymétrie de pouls clinique à distance pour gérer les maladies cardiopulmonaires chroniques et peut-être le traitement initial et la surveillance personnes touchées par des pandémies virales respiratoires, telles que COVID-19.

«La surveillance de l’oxymétrie de pouls joue un rôle important dans la gestion des maladies pulmonaires, en particulier pendant les pandémies ou les épidémies d’infections virales respiratoires, telles que le COVID-19 et la grippe», a déclaré la première auteure de l’étude, Sara H. Browne, MD, professeure agrégée à l’UC. École de médecine de San Diego et spécialiste des maladies infectieuses.

La saturation en oxygène est un élément précieux de l’évaluation clinique utilisée pour différencier ceux qui nécessitent une surveillance étroite. En cas de quarantaine à domicile, l’oxymétrie de pouls clinique à distance permet aux patients de signaler objectivement la saturation en oxygène et la fréquence cardiaque en plus de leurs symptômes. Les capteurs de smartphone avec applications pourraient faciliter l’accès à ces mesures, mais pour être utilisés, les cliniciens doivent savoir que ces mesures sont précises et fiables.

Browne a également noté que la surveillance à distance comporte des aspects d’équité en santé.

«Les smartphones dotés de capteurs et d’applications pourraient considérablement améliorer la surveillance à distance en raison de leur omniprésence, et ne nécessitent pas que les patients aient des gadgets coûteux supplémentaires.

Les capteurs PPG mesurent la distension ou l’élargissement des artères et autres vaisseaux sous la peau lorsque le sang les traverse en détectant les différences de lumière absorbée ou réfléchie vers une paire de diodes électroluminescentes dans l’appareil. La technologie indolore et non invasive est appelée oxymétrie de pouls et est couramment utilisée dans les hôpitaux et les cliniques, souvent pour évaluer les niveaux d’oxygène dans le sang des patients.

Dans leur étude, les chercheurs ont recruté 10 volontaires (trois caucasiens, trois noirs et quatre asiatiques), chacun placé un index sur un système de capteur de smartphone avec une application conçue pour interpréter cliniquement les données optiques résultantes. Les volontaires ont ensuite respiré un mélange de gaz avec des niveaux réduits d’oxygène, déclinant séquentiellement pour atteindre des saturations artérielles stables en oxygène entre 70% et 100%. Ils ont constaté que les mesures sur smartphone des niveaux d’oxygène dans le sang correspondaient à d’autres outils cliniques approuvés par la Food and Drug Administration et utilisés à cette fin.

Ensuite, à l’aide du même smartphone, les chercheurs ont analysé plus de 2200 lectures prises simultanément à partir d’instruments d’oxymétrie de pouls de smartphone et d’instruments Welch-Allyn à l’hôpital chez 320 participants à l’étude, âgés de 18 à 89 ans, et représentant un large éventail d’origines raciales et ethniques. Ils ont constaté que les lectures du smartphone avaient une précision et une précision de mesure équivalentes à celles des instruments hospitaliers coûteux approuvés par la FDA.

Les auteurs de l’étude ont déclaré que des données à large usage sur les niveaux de saturation en oxygène à domicile, anonymisées et largement diffusées, pourraient également être utilisées par les responsables de la santé publique pour évaluer la prévalence de la maladie dans une communauté et aider à diriger les ressources cliniques, telles que la disponibilité des lits d’hôpital.

Les auteurs ont demandé plus de recherche à plus grande échelle, avec une éventuelle prise en compte de l’oxymétrie de pouls sur smartphone devenant un nouvel outil de soins de santé en clinique et au-delà.

Les co-auteurs comprennent: Florin Vaida, auteur principal, Samuel C. Pan et Jonathan Gonzalez Garcia, UC San Diego; Mike Bernstein, Physio Monitor, LLC; et Craig A. Easson et Chung-Che Huang, Maxim Integrated.

Le financement de cette recherche est venu en partie des National Institutes of Health (subvention R01MH110057-04S), Maxim Integrated et Specialists in Global Health.