Principes d'enregistrement et fondement de la méthode
L'électrocardiographie repose sur le fait que le cœur en activité génère autour de lui un champ électrique, dont les variations peuvent être enregistrées à la surface du corps. Théoriquement, il est possible de mesurer la différence de potentiel entre n'importe quelles deux zones de l'organisme. Cependant, afin que les médecins du monde entier puissent comparer les résultats et formuler des conclusions objectives, la médecine utilise des points de pose des électrodes strictement unifiés.
Chaque dérivation possède son propre axe géométrique, une ligne imaginaire reliant deux électrodes d'enregistrement. Dans ce système, la notion de polarité s'applique : le pôle où le potentiel électrique est le plus élevé à un instant donné est conventionnellement considéré comme positif. La direction du courant dans le cœur est toujours évaluée par rapport à l'axe de la dérivation spécifique.
Dérivations standards et triangle d'Einthoven
Historiquement, les premières à avoir été introduites sont les dérivations bipolaires standards (I, II et III), proposées par le pionnier de l'électrocardiographie W. Einthoven. Pour comprendre leur fonctionnement, on utilise un modèle géométrique classique : le triangle d'Einthoven. Il s'agit d'un triangle équilatéral théorique dont les sommets correspondent aux emplacements des électrodes sur les membres (bras droit, bras gauche et jambe gauche). On suppose alors que le centre électrique du cœur se situe exactement au milieu de cette figure.
Ce groupe de dérivations enregistre les variations du champ électrique exclusivement dans le plan frontal. Elles mesurent la tension entre deux membres :
- Dérivation I (bord supérieur du triangle) : mesure la différence de potentiel entre le bras droit (pôle négatif) et le bras gauche (pôle positif).
- Dérivation II (bord droit par rapport au patient) : relie le bras droit (négatif) et la jambe gauche (positif).
- Dérivation III (bord gauche) : relie le bras gauche (négatif) et la jambe gauche (positif).
À noter : dans le système des dérivations standards, la jambe gauche agit toujours comme un pôle positif par rapport aux membres supérieurs.
Dérivations unipolaires augmentées des membres
Le principal inconvénient de l'enregistrement bipolaire classique est l'impossibilité d'évaluer isolément le potentiel d'une zone spécifique. Pour répondre à ce problème, des dérivations unipolaires ont été développées. Celles-ci utilisent une seule électrode active (exploratrice), tandis que la seconde doit présenter une charge nulle.
Puisqu'il n'existe pas de point à potentiel nul absolu naturel dans les tissus biologiques, un repère de référence artificiel a été créé. Pour ce faire, les câbles des trois membres sont reliés en une borne centrale unique ; théoriquement, la somme de leurs potentiels électriques s'annule pour devenir égale à zéro.
Afin d'améliorer la qualité de l'enregistrement et d'augmenter le voltage des ondes enregistrées, le schéma a été légèrement modifié dans la pratique. Le câble du membre dont on enregistre le signal est déconnecté du nœud nul commun. C'est ainsi que se forment les dérivations augmentées (marquées par la lettre a — de l'anglais augmented) :
- aVR (Right, bras droit) : le vecteur est orienté de manière presque opposée aux axes des dérivations I et II, de sorte que la courbe ECG normale y apparaît inversée (« retournée »).
- aVL (Left, bras gauche) : complète topographiquement le tableau de la dérivation standard I.
- aVF (Foot, jambe gauche) : complète les dérivations II et III. Sur le plan clinique, elle est la plus informative pour évaluer l'état de la paroi dorso-diaphragmatique (inféro-postérieure) du ventricule gauche.
Dérivations précordiales
Pour obtenir des données sur la propagation des impulsions électriques dans le sens antéro-postérieur (évaluer la profondeur), on utilise six dérivations précordiales (Precordial leads, V1–V6). Contrairement aux groupes précédents, elles enregistrent l'activité cardiaque dans le plan horizontal.
Il s'agit de systèmes unipolaires. L'électrode active positive est fixée sur la cage thoracique du patient, et le point de référence neutre est constitué par la borne centrale de Wilson (somme des potentiels des membres à travers des résistances additionnelles, donnant zéro).
Les électrodes sont posées selon des lignes anatomiques strictes :
- Groupe parasternal : $V_1$ est placé dans le 4e espace intercostal le long du bord droit du sternum, et $V_2$ symétriquement dans le 4e espace intercostal le long du bord gauche.
- Groupe apical : $V_4$ est installé dans le 5e espace intercostal sur la ligne médio-claviculaire gauche (projection de l'apex cardiaque). Nuance importante : cette électrode est toujours posée avant $V_3$.
- Position intermédiaire : $V_3$ est fixé exactement à mi-chemin entre $V_2$ et $V_4$ déjà installés (environ au niveau de la 4e côte).
- Groupe latéral : est installé au même niveau horizontal que $V_4$. L'électrode $V_5$ est placée sur la ligne axillaire antérieure, et $V_6$ sur la ligne axillaire moyenne.
Évaluation des paramètres de l'enregistrement graphique
L'électrocardiogramme obtenu sur papier ou sur écran se présente sous la forme d'un graphique représentant l'activation électrique séquentielle des structures myocardiques.
- L'axe vertical correspond à l'amplitude (voltage). Il permet d'évaluer la force de l'activité électrique et la masse du tissu musculaire des différentes régions du cœur. Étalonnage de base : 10 millimètres équivalent à 1 millivolt.
- L'axe horizontal reflète la durée (le temps). Il permet aux médecins de calculer la fréquence cardiaque et la vitesse de conduction des impulsions. L'échelle de temps dépend directement de la vitesse de déroulement du papier dans l'appareil : pour les valeurs classiques de 25 mm/s, un millimètre de papier correspond à 0,04 s, tandis que pour un enregistrement détaillé à 50 mm/s, un millimètre correspond à 0,02 s.
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quelles dérivations ECG reflètent l'état de la paroi antérieure et de l'apex du ventricule gauche ?
L'état de la paroi antérieure et de l'apex du ventricule gauche est principalement reflété par les dérivations précordiales et la première dérivation standard.
- Paroi antérieure et septum — dérivations V1–V3.
- Paroi antérieure du cœur — dérivation I.
- Apex du cœur — dérivation V4 de manière isolée.
Lors du diagnostic d'un infarctus de la paroi antérieure et du septum, des modifications sont également enregistrées dans les dérivations aVL et V1–V4.
Quelles dérivations sont utilisées pour diagnostiquer une atteinte de la paroi latérale du ventricule gauche ?
Pour diagnostiquer une atteinte de la paroi latérale du ventricule gauche, on utilise les dérivations I, aVL et V4–V6.
- Paroi latérale du VG — dérivations I, aVL, V4–V6.
- Infarctus latéral isolé — modifications en I, aVL, V4–V6.
- Infarctus inférolatéral — association de signes d'atteinte inférieure en II, III, aVF et d'atteinte latérale en I, aVL, V4–V6.
Comment nomme-t-on les dérivations unipolaires augmentées des membres selon leur auteur ?
Les dérivations unipolaires augmentées des membres sont appelées dérivations de Goldberger. Ce système de dérivations comprend trois options d'enregistrement de la différence de potentiel, désignées par des lettres latines :
- aVR — dérivation augmentée du bras droit ;
- aVL — dérivation augmentée du bras gauche ;
- aVF — dérivation augmentée de la jambe gauche.
Elles enregistrent le signal entre l'électrode située sur un membre et les électrodes combinées des deux autres.
Le code couleur des électrodes des membres se mémorise selon le principe des feux tricolores (de droite à gauche et vers le bas) : Bras droit — rouge, Bras gauche — jaune, Jambe gauche — vert.
Questions des cours et des examens
Pourquoi l'ECG en dérivation aVR apparaît-il toujours « inversé » ?
Le vecteur de la dérivation aVR est orienté dans une direction presque opposée aux axes des dérivations standards I et II. En raison de cette direction de propagation de l'onde de dépolarisation, le tracé de l'activité électrique apparaît inversé par rapport à la ligne isoélectrique.
Qu'est-ce que la borne centrale de Wilson ?
Il s'agit d'une électrode indifférente (neutre) créée artificiellement, dont le potentiel est proche de zéro. Elle est formée en reliant les câbles du bras droit, du bras gauche et de la jambe gauche par l'intermédiaire de résistances spéciales et sert de point de référence pour les dérivations précordiales.
Dans quel ordre faut-il placer les électrodes V3 et V4 ?
Il faut d'abord repérer le 5e espace intercostal sur la ligne médio-claviculaire et y fixer l'électrode V4. Ce n'est qu'après cela que l'électrode V3 est installée exactement à mi-chemin entre l'électrode V4 fixée et l'électrode V2 préalablement posée.
À étudier également sur le sujet
- Détermination de l'axe alpha ($\alpha$) et calcul de l'axe électrique du cœur (AEC)
- Diagnostic topographique : quelles dérivation reflètent les parois antérieure, latérale et postérieure du ventricule gauche
- Formation et signification clinique du potentiel nul lors de l'enregistrement unipolaire
- Relation entre l'amplitude des ondes et l'hypertrophie de la masse musculaire des cavités cardiaques
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