Facteurs techniques de la mesure
La mesure des pressions oesophagiennes est réalisée afin d'évaluer la force développée par la musculature oesophagienne. Cette force peut être directement mesurée chez l'animal par implantation de capteurs spécifiques (jauges de contrainte) sur la musculeuse. Chez l'homme, la mesure directe est impossible. Cependant les mesures expérimentales montrent une excellente corrélation entre la force développée par l'organe et la pression intraluminale [Schoen, 1977].
1. Règles de mesure.
Les règles métrologiques imposent que le système d'enregistrement possède des caractéristiques fréquentielles au moins égales à celle du phénomène à étudier, en d'autres termes, le système doit fournir une pente de montée minimale (dp/dt) de l'ordre de 150 mm Hg/s pour l'étude du corps de l'oesophage et de 500 mm Hg/s pour l'étude du SSO [Dodds, 1976]. Par ailleurs, les règles des techniques d'échantillonnage (loi de Shannon) imposent une fréquence d'échantillonnage au moins deux fois supérieure à la fréquence de l'événement à étudier. Une réponse en fréquence de l'appareillage de l'ordre de 10 Hz et donc un échantillonnage à 20 Hz, fréquemment recommandés [Weihrauch, 1981] sont donc des critères insuffisants pour l'étude du SSO.
2. Mesure de la réponse en fréquence d'un système d'enregistrement.
La réponse en fréquence d'un système de mesure dépend, en première approximation, de sa compliance, c'est à dire de sa capacité à amortir un événement[3]. Pour les systèmes manométriques usuels (tubes perfusés)[4], le test est simple à faire : une occlusion rapide du tube perfusé par le pouce fournit le front de montée de l'appareillage. Il suffit ensuite de se reporter aux données enregistrées et de mesurer la pression atteinte en 1 s. Dans le cas des sondes électroniques, un générateur de signaux doit être utilisé pour imposer des variations périodiques au milieu dans lequel la sonde est plongée. La comparaison entre le signal d'entrée et le signal mesuré fournit la réponse en fréquence de la sonde. Le matériel utilisé doit être compatible avec les paramètres du signal à étudier.
2.1. Fonctions de transfert des sondes manométriques.
La fonction de transfert se définit comme le rapport de la valeur d'un signal de pression mesuré à la sortie d'une sonde par la valeur connue du signal appliqué à l'entrée [Andrivet, 1992]. La fonction de transfert optimale est celle qui fournit pour toutes les fréquences de mesure un rapport égal à 1. Il y a résonance lorsque ce rapport est supérieur à 1 et amortissement lorsqu'il est inférieur. L'étude peut être réalisée pour toutes les sondes (Figure 2.11).
2.2. Importance du liquide de perfusion.
La comparaison des résultats représentés dans les figures 2.11 et 2.12 montre l'importance du liquide de perfusion pour la qualité des mesures. L'utilisation d'eau distillée, justifiée par l'absence d'action pharmacologique, ne permet pas d'optimiser les mesures [Andrivet, 1992].
2.3. Importance du matériau composant les sondes.
L'expérience prouve que toutes les sondes permettent une étude correcte des signaux jusqu'à 15 Hz en dehors des sondes en silicone qui ont une réponse en fréquence nettement insuffisante [Andrivet, 1992].
2.4. Précautions méthodologiques.
Il importe de s'assurer que toutes les membranes de tous les capteurs de pression se situent dans un même plan horizontal, et si possible dans le même plan que l'estomac (réglage du "zéro pression"). Enfin, il faut limiter au maximum l'utilisation des robinets et autres connexions et si possible ne pas en utiliser; ils sont des facteurs non négligeables d'erreur.
3. Limites numériques de la mesure.
3.1. Bornes de mesure.
Le capteur doit être capable de couvrir tout l'intervalle de mesure, normal et pathologique, soit pour une étude de l'estomac au SSO une variation pouvant aller jusqu'à 500 mm Hg.
3.2. Précision de la mesure.
Une fois connues les limites du système, la précision des mesures dépend des caractéristiques de l'enregistrement. Pour un enregistrement graphique, la vitesse de défilement limite la qualité de la détection d'une pente, il faudra donc utiliser une vitesse plus rapide pour apprécier la fonction du SSO que pour étudier celle du SIO, en sachant que les limites de notre système d'enregistrement ne pourront pas être dépassées.
Pour un enregistreur numérique, il faudra faire préciser par le constructeur la résolution du système. En effet, dans ces appareils, le signal est numérisé. Chaque digit, variation la plus faible, possède donc nécessairement une valeur équivalente en pression. Cette valeur variant avec le gain demandé par l'expérimentateur.
4. Conclusion.
Chez l'individu normal, les variations de pression dans le corps oesophagien surviennent à une fréquence inférieure à 2 Hz [Madsen, 1981]. Au niveau du SSO, structure musculaire striée, le signal possède des fréquences propres jusqu'à 12 Hz [Ask, 1979]. Une fréquence d'échantillonnage minimale de 24 Hz (2x12) est donc requise et au mieux une fréquence de 40 Hz. Naturellement, ces fréquences d'échantillonnage ne sont justifiées que lorsqu'on utilise un système capable de mesurer l'intervalle de fréquence 0-12 Hz (voir [Andrivet, 1992]).
Références :
Andrivet P. Contribution à l'étude des mesures de pression dans l'appareil digestif. Thèse de Doctorat de l'université Paris XII. (1992).
Ask P, Oberq PA, Tibbling L. Frequency content esophageal peristaltic pressure. Am J Physiol 236 (1979): E296-300.
Dodds WJ, Stef JJ, Hogan WJ. Factors determining pressure measurement accuracy by intraluminal esophageal manometry. Gastroenterology 70 (1976): 117-23.
Madsen T,Wallin L. Fourier-analysis of peristaltic pressure variations in the oesophagus during a 12-hour investigation. A study in normal subjects. Scand J Clin Lab Invest 41 (1981): 203-8.
Schoen HJ, Morris DW, Cohen S. Esophageal peristaltic force in man. Response to mechanical and pharmacological alterations. Dig Dis Sci 22 (1977): 589-97.
Weihrauch TR. Esophageal manometry. Methods and clinical practice. 1981. Urban & Schwarzenberg Ed. Baltimore.