vignette|L'électrocardiographie est la technique d'enregistrement des courants électriques accompagnant les contractions du cœur. Elle est réalisée grâce à un électrocardiographe relié au patient par des électrodes. vignette|Un électrocardiogramme est une représentation graphique sur papier de l'activité électrique du cœur.
L'électrocardiographie (ECG) est une représentation graphique de l'activité électrique du cœur. Cette activité électrique est liée aux variations de potentiel électrique des cellules spécialisées dans la contraction (myocytes) et des cellules spécialisées dans l'automatisme et la conduction des influx. Elle est recueillie par des électrodes à la surface de la peau.
L'électrocardiogramme est le tracé papier de l'activité électrique dans le cœur. 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 ne prenant que quelques minutes, indolore et non invasif, 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 analyse méthodique et une certaine expérience du clinicien. Il permet de mettre en évidence diverses anomalies cardiaques et a une place importante dans les examens diagnostiques en cardiologie, comme pour la maladie coronarienne.
Histoire vignette|Willem Einthoven inventa le galvanomètre à cordes au début du .
Les courants électriques qui circulent dans le cœur 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.
C'est une conférence internationale transatlantique qui a fixé en 1938 la position des dérivations précordiales V1 à V6 History of electrocardiography..
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.
Fonctionnement droite|300px|vignette|L'électrocardiogramme enregistre l'activité électrique du cœur. La position des électrodes par rapport au cœur détermine l'aspect des déflexions sur l'enregistrement.
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 de stimulateur cardiaque.)
Les appareils étaient, jusqu'à une époque récente, analogiques. Les plus récents sont numériques. La fréquence d'échantillonnage atteint près de ..
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 ligne de base secondaire à la respiration.
La qualité du signal peut être améliorée 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. La norme SCP-ECG tend à se développer. La norme DICOM (utilisée en imagerie médicale) permet également de stocker des données de type oscillogramme dont des ECGStocker des données de type oscillogramme : Supplement 30: Waveform Interchange...
De nombreux dispositifs sont accompagnés d'un logiciel d'interprétation des tracés. Ce dernier reste cependant peu fiable et ne peut se substituer à l'avis d'un professionnelSchläpfer J, Wellens HJ, Computer-interpreted electrocardiograms, Journal of the American College of Cardiology, 2017;70:1183-1192.
Les douze dérivations L'ECG à 12 dérivations a été standardisé par une convention internationale « Standardization of precordial leads. Joint recommendations of the American Heart Association and the Cardiac Society of Great Britain and Ireland » Am Heart J. 1938;15:235-9.. Elles permettent d'avoir une idée tridimensionnelle de l'activité électrique du cœur.
vignette|400px|centré|L'ECG à douze dérivations comporte six dérivations frontales (DI, DII, DIII, aVR, aVL et aVF) et six dérivations précordiales (V1 à V6).
Six dérivations frontales D : mesure bipolaire entre bras droit (−) et bras gauche (+). D : mesure bipolaire entre bras droit (−) et jambe gauche (+). D : 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 , et .
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 ».
D, D, et D 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 (D) et (D) : Énoncé de la Théorie d'Einthoven : le cœur se trouve au centre d'un triangle équilatéral formé par les membres supérieurs et la racine de la cuisse gauche.
Ces équations expliquent que les électrocardiogrammes numériques n'enregistrent plus en réalité que deux dérivations et restituent les quatre autres à partir de celles-ci par simple calcul.
Six dérivations précordiales V1 : intercostal droit, bord droit du sternum (parasternal). V2 : intercostal gauche, bord gauche du sternum (parasternal). V3 : à mi-chemin entre V2 et V4. V4 : intercostal gauche, sur la ligne médioclaviculaire. V5 : même horizontale que V4, ligne axillaire antérieure. V6 : même horizontale que V4, ligne axillaire moyenne.
Autres dérivations Elles sont faites dans certains cas pour affiner, par exemple, le diagnostic topographique d'un infarctus du myocardeGuide Pratique de l'ECG - J.Sende. Ed.ESTEM. 2003..
V7 : même horizontale que V4, ligne axillaire postérieure. V8 : même horizontale que V4, sous la pointe de la scapula (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 V4 par rapport à la ligne médiane. VE, au niveau de la xiphoïde sternale.
Axe électrique du cœur vignette|325px|Axe électrique et dérivations frontales. vignette|325px|Polarité des complexes QRS sur les trois premières dérivations frontales et axe électrique du cœur.
L'axe électrique du cœur est l’angle du champ électrique généré par les cellules cardiaques lors de l'activation ventriculaire. On assimile ce champ à un vecteur unique dans le plan frontal. L’axe se mesure par la comparaison des amplitudes (idéalement des surfaces) respectives du segment QRS (positivité – négativité) dans les dérivations frontales. La plus grande positivité du QRS (onde R) donne une bonne idée de l’axe du cœur. Comme la dépolarisation physiologique se fait du nœud AV vers la pointe des ventricules, l'axe moyen du cœur est situé entre 30 et mais il peut être normal entre et . On parle de déviation axiale gauche au-delà de et de déviation axiale droite au-delà de . Dans certaines configurations, l'axe électrique n’est pas mesurable car situé dans un plan perpendiculaire au plan frontal, ceci n'est pas un signe de tracé pathologique. L'axe électrique du cœur dans le plan horizontal est nettement moins utilisé en pratique. Un axe anormal peut être le signe de perturbations dans la séquence d'activation des ventricules ou même de dommages cellulaires.
L'axe droit est un axe du cœur entre +90 et (surface du QRS en D3 > D2, en VF comparable à D3, négative en VR). Cette angulation est physiologique chez l'enfant et chez le sujet longiligne, elle est anormale en cas de surcharge ventriculaire droite (comme lors d'un cœur pulmonaire aigu ou chronique ou d'un rétrécissement mitral).
L'axe gauche est un axe du cœur entre +30 et (surface du QRS en D1 > D2, en VL comparable à D2, presque isoélectrique en VF). Cette angulation est physiologique chez l'adulte de plus de et chez l'obèse, elle est pathologique en cas de surcharge ventriculaire gauche (comme dans l'hypertension artérielle, la maladie valvulaire aortique, l'insuffisance mitrale).
L'axe hyperdroit est un axe du cœur supérieur à 120° (surface du QRS en D3 > D2, négative en D1 et positive en VR). Cette angulation est toujours pathologique et peut évoquer une cardiopathie congénitale, un hémibloc postérieur gauche au-delà de 100° ou une surcharge ventriculaire droite.
L'axe hypergauche est un axe du cœur inférieur à (surface du QRS positive en D1 et négative en D2-D3). Cette angulation évoque une surcharge ventriculaire gauche ou un hémibloc antérieur gauche au-delà de .
L'axe indifférent est un axe du cœur moyen, entre +30 et (surface du QRS en D2 > D1 > D3, positive en VL, en D1 comparable à VF), qui est physiologique.
S’il n’y a pas erreur dans la position des électrodes, un axe situé dans le no man’s land (180-) évoque une origine ventriculaire des QRS en faveur d’une tachycardie ventriculaire. Il traduit une activation de la pointe du cœur vers la base et donc le contraire de ce qui se produit en cas d’activation via le faisceau de His.
L'axe perpendiculaire est un axe du cœur incalculable car perpendiculaire au plan frontal (tous les QRS ont sensiblement la même amplitude et la même morphologie). Cet aspect est secondaire à une bascule du cœur vers le plan sagittal.
L'axe vertical est un axe du cœur entre 60 et (surface du QRS en D2 > D3 > D1, négative en VL, et en D2 comparable à VF), physiologique chez l'adolescent ou le sujet longiligne. Chez le patient plus âgé ou obèse, il peut évoquer une surcharge cardiaque droite.
Utilisation médicale Efficacité vignette|L'analyse d'un ECG commence par le contrôle de l'interprétabilité du tracé. L'étalonnage de la vitesse de déroulement du papier doit être de 25 mm/s, et celle de l'amplitude de 1 cm pour 1 mV. Dans ce cas, 0,1 mV = 0,04 s = un carré de 1 mm de côté sur le tracé.
Pour être efficace, l'ECG 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 : étalonnage de la vitesse de déroulement du papier de et étalonnage en amplitude de 1 cm/mV. Ces deux informations sont systématiquement reportés sur le tracé, et l'étalonnage en amplitude est prouvé par un signal de calibration visible sur le tracé. Un bon étalonnage est indispensable à l'analyse du tracé. L'unité Ashmann est définie par égale , qui correspond à un carré de de côté. Toute modification d'étalonnage modifie l'amplitude des déflexions et rend l'ECG ininterprétable au regard des références classiquement utilisées.