A patient monitoring system may provide photoacoustic sensing based on an indicator dilution to determine one or more physiological parameters of a subject. The system may detect an acoustic pressure signal, which may include one or more thermo-dilution responses, one or more hemo-dilution responses, or a combination thereof, using one or more sensor units. The system may use multiple light sources and/or detectors to diagnose and/or improve signal to noise ratio, distinguish between arterial and venous signals, prevent under-sampling, and separate the effects of hemo-dilution and thermo-dilution.Cette invention concerne un système de surveillance dun patient permettant une détection photoacoustique basée sur une dilution indicatrice qui détermine un ou plusieurs paramètres physiologiques chez un sujet. Le système peut détecter un signal de pression acoustique, qui peut inclure une ou plusieurs réponses relatives à la thermo-dilution, une ou plusieurs réponses relatives à lhémo-dilution, ou une association de celles-ci, au moyen dun ou de plusieurs détecteurs. Le système peut utiliser plusieurs sources lumineuses et/ou détecteurs pour diagnostiquer et/ou améliorer le rapport signal/bruit, et faire la distinction entre les signaux artériels ou veineux, éviter la sous-estimation des prélèvements, et séparer les effets relatifs à lhémo-dilution et les effets relatifs à la thermo-dilution.