L'Exploration Fonctionnelle Respiratoire, pilier du diagnostic en pneumologie
Un outil diagnostique incontournable dans la prise en charge des pathologies respiratoires complexes.
D’après les données de la Cour des Comptes, plus de 10 % des Français souffraient d’une pathologie affectant le système respiratoire en 2024, principalement des maladies chroniques.
Le diagnostic et le suivi des maladies respiratoires représentent un enjeu important pour la santé des Français. Ils reposent sur des examens clés, les Explorations Fonctionnelles Respiratoires (EFR), qui nécessitent le recours à des gaz médicaux particuliers.1
Les EFR, un examen essentiel pour le diagnostic et le suivi des pathologies pulmonaires
Pour quelles pathologies ?
Les EFR (Explorations Fonctionnelles Respiratoires) désignent des examens capables d’évaluer la fonction respiratoire d’un patient. Elles sont essentielles pour le diagnostic et le suivi des pathologies respiratoires chroniques :
- L’asthme touche 4 millions de Français, enfants et adultes. La maladie se caractérise par une inflammation des bronches associée à des signes respiratoires (toux, essoufflement, sifflement, sensation d’oppression thoracique) qui apparaissent sous forme de crise d’asthme.2
- La broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) affecte 3,5 millions de patients. La maladie est liée à une inflammation des bronches et à une obstruction permanente et progressive des bronches conduisant à l’emphysème* pulmonaire. Elle se manifeste par une toux chronique, des expectorations et un essoufflement.3
- Le cancer du poumon ou cancer bronchique touche environ 160 000 adultes. Ils se divisent en deux grandes catégories, les cancers non à petites cellules, les plus fréquents, et les cancers à petites cellules. Il s’agit de la première cause de mortalité par cancer en France.4
Quels sont les différents types d’EFR ?
Il existe différents types d’Explorations Fonctionnelles Respiratoires, qui peuvent être classées en fonction de leur complexité, de la plus simple à la plus complexe :
- L’étude des volumes et des débits respiratoires avec la spirométrie, la spirographie et la pléthysmographie ;
- L’étude des échanges gazeux au repos (oxygène, dioxyde de carbone), avec la capacité de diffusion du monoxyde de carbone (DLCO) et les gaz du sang ;
- L’étude des échanges gazeux à l’effort, avec l’oxymétrie à l’effort et l’épreuve fonctionnelle à l’exercice (EFX) ;
- La polygraphie ventilatoire et la polysomnographie.5
Les principales EFR utilisées en pneumologie
Selon la situation du patient, le médecin choisit de réaliser différentes EFR. Voici le principe et le déroulé des principales Explorations Fonctionnelles Respiratoires.
La spirométrie, l’EFR la plus utilisée
La spirométrie permet de mesurer les volumes d’air contenus dans les poumons et le débit de l’air expiré lors d’une expiration forcée (expiration maximale et volontaire). Plus précisément, la spirométrie détermine les volumes pulmonaires mobilisables, en particulier le VEMS.
Le VEMS est le volume expiratoire maximum au cours de la première seconde lors d’une expiration forcée, calculé à partir de la capacité pulmonaire totale (CPT) et de la capacité vitale forcée (CVF) et lente (CVL).5,6
La pléthysmographie
À la différence de la spirométrie qui mesure des volumes pulmonaires mobilisables, la pléthysmographie détermine les volumes pulmonaires non mobilisables ou statiques. Elle permet notamment de mesurer :
- Le volume résiduel, c’est-à-dire le volume d’air restant dans les poumons après une expiration maximale ;
- La capacité pulmonaire totale, c’est-à-dire le volume total d’air contenu dans la cage thoracique à la fin d’une inspiration forcée.5 7
Côté patient, à quoi s’attendre ?
Pour effectuer une pléthysmographie, le patient est assis sur un siège, dans une cabine fermée, étanche (pléthysmographe barométrique) ou non (pléthysmographe débitmétrique). Il respire dans un embout buccal, avec un pince-nez pour le contraindre à respirer par la bouche. Cette EFR est utilisée en complément de la spirométrie pour diagnostiquer certains troubles pulmonaires particuliers, comme la fibrose pulmonaire ou l’emphysème.5,7
La pléthysmographie nécessite l’utilisation de mélanges de gaz médicaux, contenant de l’oxygène, de l’azote et parfois de l’hélium.
La capacité de diffusion pulmonaire ou transfert pulmonaire des gaz (DLCO)
La capacité de diffusion pulmonaire évalue le transfert de l’oxygène des alvéoles vers les vaisseaux sanguins. Pour ce faire, le patient inhale une quantité déterminée de monoxyde de carbone, réalise une apnée de 10 secondes, puis expire. La différence entre le monoxyde de carbone inspiré et expiré permet de calculer la quantité de gaz diffusé.5 7
La détermination du transfert pulmonaire de gaz est une EFR essentielle pour certaines pathologies pulmonaires, comme l’hypertension artérielle pulmonaire* (HTAP), l’emphysème ou certaines pneumopathies interstitielles.5 7
La DLCO nécessite l’utilisation d’un mélange particulier de gaz médical, contenant de l’oxygène, de l’azote et du monoxyde de carbone. Une partie de l’azote peut être remplacée dans certains cas par de l’hélium.
Des gaz différents en fonction des EFR
Les mélanges de gaz utilisés dans les EFR peuvent contenir différents gaz :
-
Oxygène et azote
Dans des proportions très proches de celles retrouvées dans l’air atmosphérique. -
Hélium
En petite quantité (de l’ordre du ppm (partie pour million)), l’hélium peut être utilisé en remplacement d’une partie de l’azote.
Grâce à sa faible densité, il facilite le travail respiratoire chez les patients atteints de formes sévères de maladies respiratoires. De plus, l’hélium est un gaz inerte, qui n’est pas absorbé par les poumons. Sa mesure au cours des EFR permet de calculer le volume résiduel. -
Monoxyde de carbone
En petite quantité (de l’ordre du ppm) : le monoxyde de carbone est un gaz essentiel pour calculer la capacité de diffusion pulmonaire, en raison de sa forte affinité pour l’hémoglobine (supérieure à celle de l’oxygène).
Quelles normes et réglementations pour les gaz utilisés pour les EFR ?
Des normes pharmaceutiques nationales et internationales strictes (Bonnes Pratiques de Fabrication, ISO 5145*, etc) permettent de garantir une qualité maximale pour les mélanges destinés à réaliser les EFR.
Les pneumologues doivent bénéficier de gaz médicaux de qualité irréprochable pour s’assurer d’une interprétation optimale des résultats des EFR. Un défaut de qualité des gaz ou mélanges de gaz peut en effet altérer les résultats des EFR et donc l’analyse des données.
La qualité des gaz est donc un critère déterminant pour garantir le diagnostic et le suivi des patients atteints de pathologies pulmonaires.
Pour en savoir plus
Si vous avez des questions sur votre souffle ou sur les EFR, n’hésitez pas à en parler à votre médecin.
FAQ
Qu’est-ce que l’emphysème pulmonaire ?
L’emphysème pulmonaire désigne une destruction du tissu pulmonaire associée à une dilatation irréversible des poumons, suite à la perte de leur élasticité. L’emphysème pulmonaire est l’une des composantes de l’insuffisance pulmonaire.
Qu’est-ce que l’hypertension artérielle pulmonaire ?
L’hypertension artérielle pulmonaire est une pathologie caractérisée par une augmentation anormale de la pression dans les artères pulmonaires. Elle provoque un essoufflement, même au cours d’un effort modéré, accompagné parfois de vertiges et d’une fatigue.
À quoi correspond la norme ISO 5145 ?
La norme ISO 5145 spécifie la configuration des raccords de sortie de robinets de bouteilles de gaz. Elle permet notamment le détrompage des gaz et donc d'éviter des erreurs entre différentes bouteilles de gaz, contribuant à une plus grande sécurité d’emploi des gaz.
1Cour des Comptes. LA SANTÉ RESPIRATOIRE. Un enjeu de « santé environnement » insuffisamment pris en considération. 2017-2022. Communication à la commission des affaires sociales du Sénat. Mai 2024.
2Assurance maladie. Comprendre l’asthme de l’adulte. 26 février 2025.
3Assurance maladie. Comprendre la BPCO ou bronchopneumopathie chronique obstructive. 24 mars 2025.
4Assurance maladie. Comprendre le cancer du poumon. 27 mars 2025.
5Collège des Enseignants en Pneumologie. Explorations Fonctionnelles Respiratoires et équilibre acido-basique aux ECN. 2017.
6Assurance maladie. Comment se déroule une spirométrie ? 26 février 2025.
7HCL. Exploration fonctionnelle respiratoire (EFR) / Spirométrie. Consulté le 27 juin 2025.
AM-EFR-001-1