A physiological monitoring system may use photoacoustic sensing to determine one or more physiological parameters of a subject. A photoacoustic signal generated in response to a photonic signal may include multiple peaks as a result of multiple blood vessels and other structures below the surface of the skin of a subject. A photoacoustic system may identify a first and second peak in the photoacoustic signal and determine values from the peaks indicative of physiological parameters. Physiological parameters, such as venous oxygen saturation and arterial oxygen saturation, may be determined based on the values.La présente invention concerne un système de surveillance physiologique pouvant utiliser une détection photoacoustique pour déterminer un ou plusieurs paramètres physiologiques dun patient. Il est prévu un signal photoacoustique généré en réponse à un signal photonique pouvant comporter plusieurs pics en conséquence de plusieurs vaisseaux sanguins et dautres structures sous la surface de la peau dun patient. Selon la présente invention, un système photoacoustique peut identifier un premier et un second pic dans le signal photoacoustique et détermine des valeurs à partir des pics indiquant les paramètres physiologiques. Lesdits paramètres physiologiques, tels que la saturation doxygène dans le système veineux et la saturation doxygène dans le système artériel, peuvent être déterminés sur la base desdites valeurs.