Les chercheurs ont validé un nouveau capteur portable de pression artérielle (TA) à ultrasons, confirmant ainsi sa précision et sa sécurité dans divers contextes cliniques. Ce capteur non invasif offre une surveillance continue et fiable de la pression artérielle, maintient l'étalonnage jusqu'à un an et s'adapte aux différentes conditions du patient.
Étude: Validation clinique d'un capteur à ultrasons portable de pression artérielle. Crédit d'image : Foulardsinn/Shutterstock.com
Une étude récente publiée dans la revue Génie biomédical naturel discute des résultats d'études de validation évaluant la précision d'un nouveau capteur de pression artérielle (TA) portable en milieu clinique.
Sommaire
Méthodes actuelles de mesure de la pression artérielle
Le sphygmomanomètre, l'outil le plus fréquemment utilisé pour mesurer la pression artérielle, utilise un brassard gonflable et mesure la pression artérielle sur l'artère brachiale. Cet outil fournit des mesures distinctes de la pression artérielle diastolique et systolique, isolées les unes des autres selon le temps nécessaire à chaque cycle d'inflation-déflation.
L'évaluation continue de la pression artérielle repose actuellement sur l'utilisation d'une ligne artérielle (ligne A). Cependant, cette méthode est souvent douloureuse et invasive, limitant son utilisation aux patients en soins intensifs.
D'autres techniques, comme la photopléthysmographie, dépendent des modifications locales du volume sanguin corrélées à la tension artérielle. Cette méthode est limitée aux capillaires de moins de huit millimètres (mm) de profondeur et les changements observés sont significativement différents de ceux de l'artère brachiale.
Avancées récentes dans les capteurs de pression artérielle
Les capteurs mécaniques portables sont non invasifs, car ils détectent les déviations cutanées provoquées par des pulsations dans les artères périphériques sous-jacentes qui peuvent être traduites en lectures de pression artérielle. Cependant, la précision de ces mesures peut être affectée par les caractéristiques de la peau, notamment son élasticité et la graisse sous-cutanée, ainsi que par la température et l’humidité externes.
En comparaison, les capteurs à ultrasons portables peuvent traverser les tissus jusqu'à des profondeurs considérables sans affaiblissement significatif du signal. Les appareils à ultrasons haute fréquence atteignent une haute résolution, identifiant ainsi avec précision les pulsations artérielles plutôt que les déflexions cutanées.
Ces capteurs peuvent assurer une surveillance continue de la pression artérielle de manière non invasive. Cependant, des imprécisions peuvent survenir en raison de l'utilisation de fenêtres acoustiques isolées, ce qui peut introduire des erreurs de mesure. De plus, la sécurité et les performances des capteurs de pression artérielle à ultrasons portables n'ont pas été entièrement validées.
À propos de l'étude
L'étude actuelle a utilisé des critères rigoureux pour valider les mesures obtenues à partir d'un capteur BP à ultrasons portable entièrement repensé. Ce capteur a été testé dans divers contextes, notamment à domicile, dans des cliniques ambulatoires, dans un laboratoire de cathétérisme cardiaque et dans des unités de soins intensifs (USI).
L'objectif de l'étude était d'évaluer la capacité de ce capteur à être utilisé de manière sûre et fiable, en fournissant des résultats répondant aux normes cliniques les plus élevées.
Repenser la conception des capteurs
Les artères brachiales et radiales, couramment utilisées pour mesurer la tension artérielle, ne mesurent que deux à cinq mm de largeur et entre trois et 20 mm de profondeur, avec des parois relativement rigides, contrairement aux artères centrales larges et flexibles.
Le transducteur a été repensé avec un réseau de capteurs à faible hauteur étroitement disposés, fournissant ainsi une fenêtre acoustique de 10 mm plutôt que des fenêtres séparées. Cela évite le risque d’imprécision induite par un désalignement et garantit une couverture complète du navire.
Le transducteur offre une précision et une cohérence de mesure supérieures grâce à la présence d'une couche de support de 500 μm d'épaisseur. Cette couche minimise les vibrations excessives du transducteur activé, réduisant ainsi la longueur des impulsions radiofréquence reçues et favorisant la détection précise des pulsations murales, même à partir d'artères périphériques rigides.
Ce capteur présente une excellente portabilité, car il ne mesure qu’environ 800 micromètres (μm) d’épaisseur et s’adapte aux caractéristiques de la peau. De plus, le capteur est très durable et peut être stérilisé, ce qui le rend adapté à une surveillance à long terme.
Le capteur nouvellement développé est conforme aux recommandations de sécurité Track 1 de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis pour les appareils de diagnostic à ultrasons. De plus, il peut être utilisé pendant des périodes prolongées, car il ne provoque pas d’effets biologiques néfastes dus à la chaleur. Une étude comparative d'un an du capteur a confirmé sa capacité à maintenir un étalonnage précis pendant cette période.
Etudes de validation
Le capteur a surveillé avec précision les changements de pression artérielle à la maison avec la position, la posture, l'exercice, la relaxation et les changements biochimiques dus à la caféine ou à la consommation alimentaire. Les résultats concordaient avec ceux obtenus par sphygmomanométrie tant en amplitude qu'en direction du changement avec une concordance de 95,8 % pour la TA systolique (PAS), 98,5 % pour la pression artérielle moyenne (MAP) et 93,2 % pour la TA diastolique (DBP).
En clinique externe, une concordance tout aussi élevée a été observée avec les interventions visant à provoquer des fluctuations de la pression artérielle par un changement de posture. Cependant, des différences plus importantes ont été observées entre les lectures en position debout, ce qui peut être attribué à plusieurs patients atteints d'une maladie neurologique pouvant provoquer une hypotension orthostatique. Une erreur du sphygmomanomètre due à la fluctuation constante du changement de posture peut également avoir contribué à ces différences.
Le laboratoire de cathétérisme cardiaque utilise des lignes A pour surveiller les modifications de la pression artérielle en réponse à la sédation, à la relaxation vasculaire, à la perte de sang et aux modifications du débit cardiaque. Dans ce contexte, les mesures obtenues à partir des capteurs à ultrasons n'étaient pas significativement différentes de celles obtenues avec les lignes A. La forme d'onde de l'artère brachiale présentait également une corrélation linéaire élevée avec les tracés de la ligne A des artères centrales.
Les lectures du capteur et de la ligne A obtenues en unité de soins intensifs ont également montré un fort accord.
La signification
Les mesures continues non invasives de la pression artérielle peuvent identifier de petites variations pouvant refléter un risque accru de maladie cardiovasculaire (MCV), notamment l'hypertension paroxystique, le dysfonctionnement autonome ou l'hypertension nocturne.
L'utilisation continue de cet appareil dans de multiples situations et contextes a minimisé l'hypertension de la blouse blanche et les effets confondants des activités quotidiennes et des médicaments sur les lectures de tension artérielle. Ces facteurs sont souvent ignorés lors du développement de tels prototypes.
Conclusions
Les résultats de l'étude valident la précision d'un capteur de pression artérielle à ultrasons portable à l'aide d'un protocole clinique rigoureux et complet. Sa sécurité et ses excellentes performances ont été confirmées par rapport aux mesures de sphygmomanomètres couramment utilisées et aux lignes A, ces dernières étant la référence en matière de mesure continue de la pression artérielle.
Le capteur est pratique et robuste pour les activités quotidiennes, peut maintenir l’étalonnage pendant au moins un an et n’est pas affecté par les caractéristiques de la peau. De plus, il a surveillé efficacement les changements de tension artérielle pendant 12 heures en soins intensifs.
Ces caractéristiques collectives suggèrent que le capteur à ultrasons est précis et fiable pour une éventuelle utilisation à domicile et dans les contextes cliniques courants..»
Des études supplémentaires sont nécessaires pour identifier toute altération des mesures de pression artérielle liée aux réponses de la paroi artérielle à l'arythmie cardiaque. La nécessité potentielle d'un réétalonnage, lorsqu'il est utilisé chez des patients gravement malades présentant une instabilité hémodynamique significative, doit également être évaluée.
La reproductibilité entre opérateurs devra être assurée avant l'industrialisation de ce dispositif. Une efficacité énergétique accrue et une intégration automatisée de l’appareil avec les systèmes d’information de l’hôpital permettraient de télécharger les données de tension artérielle sans délai ni perte de précision.
