Analyse et traitement des signaux oscillomètriques pour la mesure de la pression artérielle systolique et la détermination des caractéristiques biomécaniques de la paroi artérielle.

Notre travail de these est consacre au developpement d’une nouvelle approche d’analyse du signal oscillometrique pour mesurer la pression arterielle systolique et identifier les personnes dont la paroi arterielle est anormalement rigide. L’oscillometrie, largement exploitee pour la mesure automatique non-vulnerante de la pression arterielle, repose sur l’amplitude des variations dynamiques de pression du brassard pneumatique generees par l’expansion de l’artere brachiale sous l’effet de l’onde de pouls. Nous avons d’abord effectue une revue de la litterature sur les methodes auscultatoire et oscillometrique. La methode auscultatoire, fondee sur la detection des bruits produits par l’artere brachiale sous le brassard, reste la reference pour la validation des moniteurs oscillometriques. Depuis la description de ces bruits par Nicolai Korotkoff en 1905, de nombreux auteurs ont tente d’en expliquer l’origine et d’en identifier les limites et pieges en comparaison avec la mesure intra-arterielle directe. La technique oscillometrique derive de l’invention du sphygmographe par Etienne-Jules Marey en 1859. Les constructeurs procedent a la validation de leurs appareils en reference aux normes internationales (ISO) sans devoiler les algorithmes mise en œuvre. De tres nombreuses approches ont ete proposees, depuis des rapports determines empiriquement jusqu’a des reseaux de neurones en passant par divers modeles mathematiques, pour determiner les pressions systolique et diastolique a partir de la pression moyenne mesuree sur la courbe oscillometrique. Cependant, l’oscillometrie donne des resultats variables et presente des erreurs significatives, en particulier pour la determination de la pression systolique, notamment chez les sujets ayant des facteurs de risque cardiovasculaires.Sur la base de cette analyse, considerant que la reference reste la detection des bruits de Korotkoff, nous avons cherche a en mieux comprendre les mecanismes. Nous avons enregistre les images echographiques et le signal Doppler de l’artere brachiale sous le brassard lors de la mesure de pression arterielle chez des sujets volontaires, en synchronisation avec l’ECG, la pression du brassard et les bruits de Korotkoff. Nous avons pu observer les variations cycliques du diametre de l’artere brachiale pendant le degonflage du brassard, et mesurer la vitesse locale de propagation de l’onde de pouls, ainsi que les delais entre le signal oscillometrique, l’ECG et les bruits de Korotkoff. Nous avons pu ainsi demontrer que les bruits de Korotkoff sont produits par la vibration de la paroi arterielle sous l’impact de l’onde de pouls, puis par la turbulence de l’ecoulement flux sanguin, et nous avons montre la diminution marquee de la vitesse locale de l’onde de pouls lorsque la pression du brassard reduit la pression arterielle transmurale. L’observation de ces enregistrements nous a montre l’interet de l’analyse de la forme de l’onde de pouls enregistree par oscillometrie. Nous en avons tire une approche innovante fondee sur l’analyse temporelle pour la determination directe de la pression arterielle systolique. Nous avons realise une etude clinique prospective, selon un protocole approuve par le Comite d’ethique du CHU de Nimes, pour valider notre nouvelle approche. Nous avons compare notre technique a la methode auscultatoire chez 145 sujets avec ou sans facteurs de risque cardiovasculaire, et a la pression mesuree par catheter radial chez 35 patients hospitalises en reanimation. Nous avons obtenu une excellente concordance avec le premier bruit de Korotkoff, avec des resultats tres superieurs a l’oscillometrie realisee a l’aide d’un appareil valide. De plus, notre technique s’est montree capable d’identifier les sujets porteurs de facteurs de risque cardiovasculaires, se comparant favorablement a la vitesse de l’onde de pouls aortique.