PPG

Autres noms : photopléthysmographie, capteur optique de fréquence cardiaque

Une méthode optique qui envoie de la lumière dans la peau et détecte l'afflux de sang qui accompagne chaque battement. La plupart des montres, des bagues et des applications utilisant la caméra du téléphone s'en servent pour estimer la VFC.

La photopléthysmographie (PPG) est la lumière que l’on voit clignoter au dos d’une montre ou à l’intérieur d’une bague. Cette lumière éclaire la peau, et un capteur mesure la part qui en revient. À chaque battement de cœur, un peu plus de sang entre dans les petits vaisseaux sous la peau, ce qui modifie la quantité de lumière absorbée. On obtient une courbe qui présente une bosse à chaque battement. Les oxymètres de pouls des hôpitaux reposent sur le même principe.

1 2 3 4 1,00 s
  1. Pic systolique
  2. Incisure dicrote
  3. Pic diastolique
  4. Intervalle entre deux pouls, d’un pic systolique au suivant
Deux ondes de pouls telles que les voit un capteur PPG. Chaque battement produit un pic systolique (1), puis l’incisure dicrote (2) et un pic diastolique plus petit (3), lorsque l’onde de pression se réfléchit depuis le bas du corps. Une montre mesure le temps d’un pic systolique au suivant (4) pour obtenir l’intervalle entre deux pouls. Un modèle pédagogique, pas un enregistrement.

Une onde lisse avec deux pouls. Chaque pouls monte brusquement jusqu’à un pic systolique, redescend jusqu’à un petit creux appelé incisure dicrote, remonte jusqu’à un pic diastolique plus bas, puis revient à son niveau de départ. L’intervalle entre les deux pics systoliques est indiqué : 1,00 secondes.

Chaque bosse a une forme : une montée abrupte jusqu’au pic systolique, un petit creux appelé incisure dicrote, puis un pic diastolique plus bas, quand l’onde de pression, réfléchie par l’organisme, revient en arrière. L’article PPG : comment une montre mesure le pouls explique cette forme, ses changements avec l’âge et la condition physique, et ce qui peut mal se passer.

Pour obtenir la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC), l’appareil mesure l’intervalle entre une bosse du pouls et la suivante. À proprement parler, cela donne la variabilité de la fréquence du pouls Variabilité de la fréquence du pouls Variation de l’intervalle entre deux pulsations, mesurée par voie optique par les montres, les bagues et les caméras de téléphone. Elle suit de près la VFC au repos mais s’en écarte en mouvement. En savoir plus sur Variabilité de la fréquence du pouls (PRV) et non celle de la fréquence cardiaque : on chronomètre l’onde de pouls dans la peau, pas le signal électrique du cœur. Les deux sont proches, mais pas identiques.

Une revue d’études comparant la PPG à l’ ECG ECG Un enregistrement de l’activité électrique du cœur, réalisé avec des électrodes posées sur la peau. Les intervalles RR obtenus par ECG sont la méthode de référence pour mesurer la VFC. En savoir plus sur ECG a jugé la concordance suffisante au repos, bien que la PPG tende à surestimer légèrement la variabilité à court terme. L’activité physique et certains facteurs de stress mental dégradaient la concordance, parfois jusqu’à un degré inacceptable.

C’est l’une des raisons pour lesquelles de nombreuses montres et bagues mesurent la VFC pendant le sommeil, ou demandent de rester immobile pour une mesure ponctuelle. Quand une mesure par PPG paraît étrange, demandez-vous si Indice de stress de Baevsky Un nombre sans unité tiré de l’histogramme des intervalles entre battements. Il monte quand le rythme devient plus stable et moins variable, ce que Baevsky interprétait comme une régulation de l’organisme sous tension. En savoir plus sur Indice de stress de Baevsky vous bougiez avant d’y chercher un sens.

La leçon Pourquoi vos appareils ne s’accordent pas sur la VFC et la question Poignet ou ceinture : même précision pour la VFC ? vont plus loin. La leçon Comment se mesure la VFC : des battements au chiffre montre où la PPG se place dans la chaîne de mesure.

Sources

  1. Photoplethysmography and its application in clinical physiological measurement Physiological Measurement, 2007
  2. How accurate is pulse rate variability as an estimate of heart rate variability? A review on studies comparing photoplethysmographic technology with an electrocardiogram International Journal of Cardiology, 2013

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