Électrocardiographie
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L'électrocardiographie (ECG) est la représentation graphique du potentiel électrique qui commande l'activité musculaire du cœur. Ce potentiel est recueilli par des électrodes à la surface de la peau.
L'électrocardiogramme est le tracé papier de l'activité électrique dans le coeur. L'électrocardiographe est l'appareil permettant de faire un électrocardiogramme. L'électrocardioscope, ou scope, est un appareil affichant le tracé sur un écran.
C'est un examen rapide (moins de cinq minutes), indolore et dénué de tout danger. Il peut être fait en cabinet de médecin, à l'hôpital, voire à domicile. Son interprétation reste cependant complexe et requiert une certaine habitude du clinicien.
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[modifier] Histoire de l'électrocardiographie
Les courants électriques qui circulent dans le coeur entraînent des potentiels électriques et sont les responsables de l'activité musculaire cardiaque. Ces potentiels électriques sont connus depuis les travaux de Carlo Matteucci en 1842. Les premières expérimentations sont réalisées en 1878 par John Burden Sanderson et Frederick Page qui détectent à l'aide d'un électromètre capillaire les phases QRS et T. En 1887 le premier électrocardiogramme humain est publié par Augustus D. Waller. En 1895 Willem Einthoven met en évidence les cinq déflexions P, Q, R, S et T, il utilise le galvanomètre à cordes en 1901 et publie les premières classifications d'électrocardiogrammes pathologiques en 1906. Il obtiendra en 1924 un prix Nobel pour ses travaux sur l'électrocardiographie. Les dérivations précordiales sont utilisées pour le diagnostic médical à partir de 1932 et les dérivations frontales unipolaires à partir de 1942, ce qui permet à Emanuel Goldberger de réaliser le premier tracé sur 12 voies.
On notera qu'en 1938 une conférence internationale transatlantique a fixé la position des dérivations précordiales, V1 à V6.
Aujourd'hui l'électrocardiographie est une technique relativement peu coûteuse, permettant à l'aide d'un examen indolore et sans danger, de surveiller l'appareil cardio-circulatoire, notamment pour la détection des troubles du rythme et la prévention de l'infarctus du myocarde.
[modifier] L'éléctrocardiographe
Le signal électrique détecté est de l'ordre du millivolt. La précision temporelle nécessaire est inférieure à 0.5 ms (ordre de grandeur de la durée d'un spike de stimulateur cardiaque.
Les appareils étaient, jusqu'à une époque récente, analogiques. Les plus récents sont numériques. La fréquence d'échantillonnage atteint près de 15 kHz[1].
Un filtrage numérique permet d'éliminer les signaux de hautes fréquences secondaires à l'activité musculaire autre que cardiaque et aux interférences des appareils électriques. Un filtre basse fréquence permet de diminuer les ondulations de la la ligne de base secondaire à la respiration.
La qualité du signal peut être améliorer par le moyennage de plusieurs complexes mais cette fonction entraîne des artéfacts en cas d'irrégularités du rythme cardiaque ou d'extrasystoles, surtout ventriculaire. Cette technique de moyennage est particulièrement employée sur les appareils adaptés aux épreuves d'effort où le tracé est fortement artéfacté par le patient en mouvement.
Le tracé numérique peut être ensuite stocké sur un support informatique. Il n'existe cependant pas, à ce jour, de format standard, comme peut l'être la norme DICOM en imagerie médicale.
[modifier] Les douze dérivations
L'ECG à 12 dérivations a été standardisé par une convention internationale[2]. Elles permettent d'avoir une idée tridimensionnelle de l'activité électrique du cœur.
[modifier] Six dérivations frontales
- DI : mesure bipolaire entre bras droit et bras gauche.
- DII : mesure bipolaire entre bras droit et jambe gauche.
- DIII : mesure bipolaire entre bras gauche et jambe gauche.
La lettre D pour dérivation n'est pas en usage dans les pays anglo-saxons qui les appellent tout simplement I, II et III
- aVR : mesure unipolaire sur le bras droit.
- aVL : mesure unipolaire sur le bras gauche.
- aVF : mesure unipolaire sur la jambe gauche.
La lettre a signifie "augmentée"
DI, DII, et DIII décrivent le triangle d'Einthoven, et on peut calculer la valeur de toutes ces dérivations à partir du signal de deux d'entre elles. Par exemple, si on connaît les valeurs de (DI) et (DII) : Enoncé de la Theorie d'Einthoven : le cœur se trouve au centre d'un triangle équilatéral formé par les membres supérieurs et la racine de la cuisse gauche.
- III = II − I
- aVF = II − I / 2
- aVR = − I / 2 − II / 2
- aVL = I − II / 2
Ces équations expliquent que les électrocardiogrammes numériques n'enregistrent plus en réalité que 2 dérivations et restituent les 4 autres à partir de celles-ci par simple calcul.
[modifier] Six dérivations précordiales
- V1 : 4ème espace intercostal droit, bord droit du sternum (parasternal).
- V2 : 4ème espace intercostal gauche, bord gauche du sternum (parasternal).
- V3 à mi-chemin entre V2 et V4.
- V4 : 5ème espace intercostal gauche, sur la ligne médioclaviculaire.
- V5 : même horizontale que V4, ligne axillaire antérieure.
- V6 : même horizontale que V4, ligne axillaire moyenne.
[modifier] Autres dérivations
Elles sont faites dans certains cas pour affiner, par exemple, le diagnostic topographique d'un infarctus du myocarde[3].
- V7 : même horizontale que V4, ligne axillaire postérieure.
- V8 : même horizontale que V4, sous la pointe de l'omoplate.
- V9 : même horizontale que V4, à mi-distance entre V8 et les épineuses postérieures.
- V3R, symétrique de V3 par rapport à la ligne médiane.
- V4R, symétrique de V5 par rapport à la ligne médiane.
- VE, au niveau de la xiphoïde sternale.
[modifier] L'axe électrique du cœur
Le champ électrique généré par les cellules cardiaques peut être assimilé à un vecteur unique. Rechercher l'axe électrique du cœur, c'est calculer l'angle de ce vecteur dans le plan frontal. On mesure cet angle au moment de l'activation ventriculaire, c'est-à-dire sur le segment QRS. On vient pour cela mesurer l'amplitude de ce complexe sur deux dérivations, sachant que le tracé d'une dérivation n'est rien d'autre que le projeté de ce vecteur dans une direction donnée. Par exemple, sachant que la dérivation I est orientée à 0° et la dérivation aVF à -90°, on a : 
où aVF et I représentent l'amplitude totale du segment QRS sur ces dérivations.
Dans certaines configurations l'axe électrique peut ne pas être mesurable, ceci n'est pas un signe de tracé pathologique. L'axe moyen du QRS normal est compris entre -30° et +90°, on dit qu'il est gauche quand le résultat est compris entre -30° et -90° et droit quand l'angle est compris entre +90° et +150°. Un axe anormal peut être le signe de perturbations dans la séquence d'activation des ventricules ou même de dommages cellulaires.
Il est également possible de calculer l'axe électrique du cœur dans le plan horizontal à l'aide des dérivations V1 à V6, mais cette valeur est nettement moins utilisée en pratique.
[modifier] Utilisation médicale de l'ECG
[modifier] Qu'est ce qu'un bon ECG ?
Il doit comporter :
- les douze dérivations comportant quelques complexes, ainsi qu'un tracé plus long d'au moins une dérivation, permettant de bien visualiser le rythme cardiaque,
- l'identité du patient,
- la date et l'heure du tracé, et éventuellement, les circonstances de ce dernier (systématique, douleur, palpitations...),
- un calibrage correct : 25 mm/s et 1 cm/microvolt, ce dernier devant être prouvé par un signal de calibration visible sur le tracé.
Le tracé doit être par ailleurs indemne le plus possible de parasites électriques sur l'ensemble des dérivations et avec une ligne de base rectiligne (et non ondulante).
[modifier] Bases de l'interprétation d'un ECG
La lecture et l'interprétation d'un ECG requièrent une grande habitude qui ne peut être acquise par le médecin que par une pratique régulière. Il existe des logiciels livrés avec certains électrocardiographes pouvant aider le diagnostic, mais leur fiabilité approximative ne permet en aucun cas de se substituer au médecin.
Un ECG normal n'élimine en aucun cas une maladie du cœur. Un ECG anormal peut être également tout à fait anodin. Le médecin ne se sert de cet examen que comme un outil parmi d'autres, permettant d'apporter des arguments pour étayer son diagnostic.
Le tracé électrique comporte plusieurs accidents répétitifs appelés « ondes ».
- L'onde P correspond à la dépolarisation (et la contraction) des oreillettes. On analyse sa forme, sa durée, sa hauteur, son axe (cf ci-dessus) et sa synchronisation avec :
- L'onde QRS (appelé aussi complexe QRS) qui correspond à la dépolarisation (et la contraction) des ventricules. L'onde Q est la première onde négative du complexe. L'onde R est la première composante positive du complexe. L'onde S est la deuxième composante négative. Suivant la dérivation et sa forme, on parle ainsi d'aspect « QS », « RS », voire « RSR' » (pour une forme en M avec deux positivités). La forme et la taille du QRS dépendent de la maladie du muscle cardiaque sous jacent mais avec une variabilité très importante.
- L'onde T correspond à l'essentiel de la repolarisation (la relaxation) des ventricules, celle-ci commençant dès le QRS pour quelques cellules.
- L'onde T atriale est masquée par l'onde QRS et correspond à la repolarisation (la relaxation) des oreillettes. Celle-ci est négative.
L'intervalle PR est le temps entre le début de P et le début du QRS. Il est le témoin du temps nécessaire à la transmission de l'influx électrique des oreillettes aux ventricules.
L'intervalle "QT" mesuré du début du QRS à la fin de l'onde T correspond à l'ensemble de la dépolarisation et de la repolarisation cardiaque. Son allongement voire son raccourcissement est lié dans certaines circonstances à l'apparition d'un trouble du rythme ventriculaire complexe nommé "Torsades de pointes" potentiellement mortel. Malheureusement sa mesure est grevée de nombreuses incertitudes rendant son étude difficile.
On peut également calculer la fréquence cardiaque (nombre de QRS par unité de temps) et voir si le rythme est régulier ou non. Si la fréquence cardiaque est régulière, la fréquence cardiaque est égale à : 60/durée en secondes de l'intervalle R-R.
En cas d'anomalie, le tracé doit être idéalement comparé avec un ECG ancien chez le même patient : une repolarisation ventriculaire anormale n'a pas du tout la même signification si elle existe depuis plusieurs années que si elle est récente.
[modifier] Techniques complémentaires
[modifier] Holter cardiaque
Il s'agit d'un dispositif portable permettant l'enregistrement d'une ou plusieurs dérivations de l'ECG pendant plusieurs heures.
Voir article Holter cardiaque
[modifier] ECG au cours du test d'effort
Voir article épreuve d'effort.
[modifier] Scope de surveillance
[modifier] ECG à haute amplification
ce type denregistrement est surtout employé pour detecter l apparition d arythmie et la modofocation du segment ST-T sur une durée de 24 heures. les electrodes utilisés sont comme pour tous les ECG des electrodes en Ag/AgCl. des recommendaions liées aux choix des voies enregistrées lors de lacquisition des ECG HOLTER ont fait l objet de plusieurs travaux. les enregistrements sont soit analogiques soit numériques.
[modifier] Electrophysiologie invasive
[modifier] Voir aussi
- Cœur
- Défibrillateur semi-automatique
- Tachycardie — Bradycardie
- Troubles du rythme cardiaque
- Troubles de la conduction cardiaque
- Vectocardiographie
[modifier] Notes et références
- ↑ Recommendations for the standardization and interpretation of the electrocardiogram, Circulation. 2007;115:1306-1324
- ↑ Standardization of precordial leads. Joint recommendations of the American Heart Association and the Cardiac Society of Great Britain and Ireland. Am Heart J 1938; 15: 235 - 239.
- ↑ Guide Pratique de l'ECG - J.Sende. Ed.ESTEM. 2003
[modifier] Liens externes
- Lecture simplifiée de l'ECG sur Urgences Online
- L'électrocardiogramme à 12 dérivations (Dr. Christian Brohet)
- Apprendre l'ECG - Dr Jean SENDE
- Aide à la Lecture et l'Interprétation des Electrocardiogrammes
- L'électrocardiogramme
- Comment établir votre propre dispositif d'ECG, un cours d'instruction étape-par-étape
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