Systèmes de dérivation ECG
Un électrocardiogramme (ECG) est un enregistrement de l'activité électrique du cœur. Il est totalement indolore et peut être réalisé rapidement. L'électricité du cœur est détectée par des électrodes adhésives fixées sur la peau. Les résultats de ces mesures sont appelés dérivations. Divers systèmes de dérivation ont été mis au point et améliorés au cours du siècle dernier. On peut citer notamment les systèmes d'Einthoven, Goldberger et Wilson.
Système de dérivations selon Einthoven
Système de dérivations selon Goldberger
Système de dérivations selon Wilson
Système de dérivations selon Frank
Électrocardiogrammes utilisés couramment :
Système de dérivations selon Einthoven
Einthoven a enregistré le premier ECG au monde en 1903. Comme il n'y avait pas d'électrodes adhésives ou de systèmes d'intensification disponibles à l'époque, la seule façon de contacter le corps était de placer les extrémités dans un seau de solution saline. Einthoven a réussi à produire une résistance de contact suffisante sur le corps pour rendre visible le premier ECG à l'aide d'un galvanomètre à cordes. Einthoven pouvait mesurer la tension entre le bras droit et le bras gauche (dérivation I), le bras droit et la jambe gauche (dérivation II) et le bras gauche et la jambe gauche (dérivation III).
Système de dérivations selon Goldberger
Comme les dérivations d'Einthoven étaient éloignées les unes des autres, Goldberger eut l'idée en 1942 de combler cet écart. Il y a un angle de 120° entre les dérivations I et II, II et III et II et I. Pour améliorer le diagnostic, Goldberger a pensé qu'il était logique de couper les angles en deux, ce qu'il a fait avec l'aide d'un réseau de résistances. Ceci ets représenté par le calcul suivant :
-aVR = (I + II) / 2
aVL = (I - III) / 2
aVF = (II + III) / 2
Désormais, avec les dérivations d'Einthoven, six axes verticaux (coronaux) étaient disponibles.
Système de dérivations selon Wilson
Wilson a perfectionné le système ECG en 1934 en ajoutant un axe horizontal transversal au cœur. Pour ce faire, il a fixé des électrodes directement sur la paroi thoracique et les a mesurées par rapport à un point de référence virtuel, situé au milieu du cœur. Ce point de référence, appelé CT (Common Terminal), a été généré à partir d'un réseau de résistances. Les dérivations Wilson sont connues sous le nom de V1-V6 et représentent la paroi thoracique et le côté gauche du cœur. Avec les électrodes d'Einthoven et de Goldberg, l'ECG à 12 dérivations a été créé. Ce système à 12 dérivations est considéré aujourd’hui comme le système de référence des ECG.
Système de dérivations selon Frank
Le perfectionnement des systèmes de dérivation a donné naissance aux 12 dérivations classiques d'aujourd'hui.
Au lieu de se concentrer sur la compréhension du fonctionnement de l'électrophysiologie du cœur, l'accent a été mis sur la vue phénoménologique de l'activité électrique du cœur à l'extérieur du corps. En 1956, Frank a décrit le cœur comme un dipôle rotatif dans l'espace. En principe, un dipôle rotatif est comme une batterie avec un pôle positif et négatif qui tourne dans l'espace. Frank s'est demandé comment ce dipôle rotatif pouvait être mesuré et décrit le plus efficacement possible. Il a placé les électrodes sur le corps de sorte que les dérivations mesurées X, Y et Z (voir image 10) soient disposées en enfilade, créant ainsi un système de coordonnées cartésien. Le résultat est une représentation sous la forme d'une boucle vectorielle. Cela correspond à une représentation 3D du dipôle du cœur en rotation dans l'espace.
Système de dérivation EASI
En 1988, Dower a rendu le système d'électrodes de Frank encore plus simple, car il a réduit le nombre d'électrodes à cinq. Il a en outre été en mesure de calculer les 12 dérivations classiques à partir de la boucle vectorielle. Dower a ainsi permis à des médecins de formation classique de lire et de comprendre les mesures d'un ECG vectoriel.
Système de dérivations à 360°
CardioSecur est basé sur le système de dérivations EASI. Le système de dérivation de Dower, garde encore les limites de l'ECG à 12 dérivations, négligeant des aspects tels que les infarctus de la paroi postérieure. CardioSecur fournit 22 dérivations à partir des plans coronal et horizontal, fournissant des informations supplémentaires sur les parois droite et postérieure du cœur, comblant ainsi les lacunes de l'ECG classique à 12 dérivations.
Électrocardiogrammes utilisés couramment :
ECG à 1 dérivation
Les systèmes d'ECG à une dérivation sont très courants aujourd'hui. Ces systèmes peuvent être utilisés pour enregistrer soit un enregistrement très long jusqu'à 14 jours (comme iRhythm) soit un enregistrement de quelques secondes seulement (comme Alivecor). La pertinence médicale d'un ECG à une dérivation est pourtant très limitée.
Vue d’un axe vertical sans axe horizontal
Dérivations :
- Indéterminé
Capacités de diagnostic : l'ischémie ne peut pas être reconnue et la détection et la localisation des arythmies sont très limitées. Il se peut donc que des troubles tels que la fibrillation auriculaire ou les palpitations extra ventriculaires ne soient pas enregistrées.
ECG à 3 dérivations
Les ECG à 3 dérivations sont le plus souvent utilisés pour enregistrer des données sur 24 heures. Un enregistrement de 24 heures est un outil fréquemment utilisé pour le diagnostic des problèmes cardiaques et en fonction des pays peut être remboursée comme un enregistrement à long terme.
Vue de 3 axes verticaux sans axe horizontal
Dérivations :
- Indéterminé
Capacités de diagnostic : Les ischémies ne peuvent pas être détectées et la portée de l'arythmie cardiaque est également très limitée. Des troubles tels que la fibrillation auriculaire ou des battements extra ventriculaires peuvent ne pas être enregistrés.
ECG 12 dérivations
Un ECG à 12 dérivations combine les systèmes de dérivation d'Einthoven, Goldberger et Wilson, fournissant ainsi des informations sur les axes verticaux et horizontaux. L'ECG à 12 dérivations est la référence en matière de diagnostic ECG et est utilisé pour les ECG au repos et à l'effort.
Vue de 6 axes verticaux et 6 axe horizontaux
Dérivations :
- Frontales : I, II, III, aVR, aVL, aVF
- Précordiales : V1, V2, V3, V4, V5, V6
- Dérivations mesurées : I, II, III, V1, V2, V3, V4, V5, V6
- Dérivations calculées : aVR, aVL, aVF
Capacités de diagnostic : L'ECG à 12 dérivations permet de mesurer fondamentalement toute l'activité cardiaque et de diagnostiquer des anomalies rythmiques et ischémiques sur la paroi antérieure du cœur. Toutefois, selon les lignes directrices, les dérivations de la paroi postérieure et de la paroi cardiaque droite doivent également être mesurées lorsqu'une crise cardiaque est soupçonnée. Dans la pratique, cela n'est presque jamais fait. Cela peut être dû à des contraintes de temps, à des problèmes opérationnels et de placement des électrodes, ainsi qu'à un manque de formation. Ainsi par exemple, il est très contraignant de fixer des électrodes sur le dos d'un patient victime d'un infarctus.
ECG vectoriel
L'ECG vectoriel considère le cœur comme un dipôle rotatif. Ceci peut être décrit par les trois axes perpendiculaires d'un système de coordonnées cartésiennes. Le dipôle rotatif dans l'espace est représenté sous la forme d'une boucle vectorielle.
Dérivations :
- X, Y, Z
Capacités de diagnostic : jusqu'à aujourd'hui, l'ECG vectoriel de Frank offre une possibilité de diagnostic supérieure. Plusieurs modifications de l'ECG, par exemple un infarctus postérieur, sont visibles sur un ECG vectoriel mais pas sur un ECG classique à 12 dérivations. Cependant, cette méthode, bien que supérieure, n'a pas été adoptée, car l'interprétation de la boucle vectorielle 3D est extrêmement difficile et la plupart des formations et littérature font traditionnellement référence à l'ECG 12 dérivations classique.
Le système de dérivations EASI d'aujourd'hui
Le système de dérivation EASI est basé sur la boucle vectorielle d'un ECG vectoriel, les 12 dérivations ECG classiques étant calculées à partir de cette boucle vectorielle.
Dérivations:
- Frontales : I, II, III, aVR, aVL, aVF
- Précordiales : V1, V2, V3, V4, V5, V6
- Dérivations mesurées : R, M, L (non affichées)
- Dérivations calculées : I, II, III, aVR, aVL, aVF, V1, V2, V3, V4, V5, V6
Capacités de diagnostic : le système de dérivation EASI possède les mêmes capacités de diagnostic qu'un ECG à 12 dérivations, avec toutefois seulement quatre électrodes. La modélisation peut entraîner des écarts mineurs entre les deux systèmes, plus particulièrement au niveau de la valeur absolue de l’amplitude ou de l'axe. Cependant, ces écarts n'ont pas de répercussions médicales pour le diagnostic de l'ECG.
Système de dérivation à 360° d'aujourd'hui
Le système de dérivation à 360° est basé, comme pour l'ECG EASI, sur la boucle vectorielle d'un ECG. En plus des 12 dérivations classiques de l'ECG, les dérivations du cœur droit et postérieur peuvent être calculées, ce qui en fait un ECG complet à 22 dérivations. C'est le seul système d'ECG qui permet aux médecins de répondre à 100% aux directives de cardiologie sans devoir repositionner les électrodes, pour faire une analyse de la partie antérieure et postérieure du cœur.
Vue de 6 axes verticaux et 16 axes horizontaux
Dérivations
- Frontales : I, II, III, aVR, aVL, aVF
- Précordiales : V1, V2, V3, V4, V5, V6
- Dérivations mesurées : R, M, L (non affichées)
- Dérivations calculées : I, II, III, aVR, aVL, aVF, V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9, VR3, VR4, VR5, VR6, VR7, VR8, VR9
Capacités de diagnostic : avec 22 dérivations, les diagnostics des 12 dérivations classiques peuvent être clairement élargis. La possibilité de diagnostiquer des infarctus est maximisée, car les infarctus de la paroi postérieure et de la paroi cardiaque droite peuvent être également diagnostiqués. De plus, la localisation des troubles du rythme cardiaque est enfin possible.
