GTS501 – Ingénierie des systèmes humains, labo #5 : L’électrocardiographie (ECG)

Plan de la présentation Quiz #3 Rappel de la contraction cardiaque Introduction à l’ECG Ingénierie relié à la contraction

Cœur – rappel Contraction et conduction : Contraction dite « involontaire » Contrôlé par le système nerveux sympathique et parasympathique Sympathique : Plexus cardiaque (T5-T6) Accélère le rythme et augmente la puissance des contractions Parasympathique : Nerf Vague (X) Ralentit le rythme, diminue la puissance des contractions Vasoconstriction des artères coronariennes

Cœur – rappel Contraction et conduction : Nœud sinu-atrial (SA) Nœud atrio-ventriculaire (AV) Faisceau de His Fibres de Purkinje Netter, 1997

Cours - ECG

Cœur – ECG C’est une appréciation électrique de l’activité cardiaque, elle précède toujours l’activité musculaire du cœur Se mesure grâce à la pose d’électrodes sur la peau qui permettent de mesurer la différence de potentiel des cellules myocardiques

Cœur – ECG Donne des renseignements sur : La fréquence cardiaque Le rythme cardiaque La conduction (blocs) L’ischémie L’axe du cœur L’origine de la dépolarisation L’hypertrophie

Cœur – ECG Test peut être effectué : Au repos À l’effort Permet de diagnostiquer des anomalies cardiaques : Arythmies Tachycardie (fréquence trop élevée) Bradycardie (fréquence trop faible) Infarctus Bloc de branches (faisceau de His) Hypertrophie ventriculaire Problèmes coronariens

Cœur – ECG ECG standard enregistré à l’aide de : Soit 12 dérivations 6 dérivations frontales : DI, DII et DIII : mesures bipolaires Théorie du triangle de Einthoven : « le cœur se trouve au centre d'un triangle équilatéral formé par les membres supérieurs et la racine de la cuisse gauche » aVR, aVL et aVF : mesures unipolaires 6 dérivations précordiales (région thoracique) : V1 à V6 Soit 12 dérivations

Cœur – ECG Triangle de Einthoven : http://medstat.med.utah.edu/kw/ecg/

Cœur – ECG Électrodes au niveau de la poitrine : V1 : 4e espace intercostal droit V2 : 4e espace intercostal gauche V3 à mi-chemin entre V2 et V4 V4 : 5e espace intercostal gauche (ligne médioclaviculaire) V5 : même horizontale que V4 (ligne axillaire antérieure) V6 : même horizontale que V4 (ligne axillaire moyenne) http://medstat.med.utah.edu/kw/ecg/

Cœur – ECG Les dérivations : C’est une image électrique du cœur Les 6 dérivations standard (DI, DII, DIII, aVR, aVL, aVF) regardent le cœur dans un plan frontal Les 6 dérivations précordiales (V1 à V6) regardent le cœur dans un plan horizontal Chacune montre une image ECG différente

Cœur – ECG Les dérivations : Standard Précordiale Hampton, 2003

Cœur – ECG http://medstat.med.utah.edu/kw/ecg/

Cœur – ECG Les ondes : Les intervalles : P : dépolarisation des auricules (< 0.12 s, < 2.5 mm) QRS : dépolarisation des ventricules (< 0.12 s) T : repolarisation des ventricules Les intervalles : P-R : Temps entre le début de la dépolarisation auriculaire et le début de la dépolarisation ventriculaire (0.12 – 0.2 s) QRS : durée de la dépolarisation du muscle ventriculaire Q-T : durée de la dépolarisation ventriculaire et de la repolarisation R-R : durée du rythme cardiaque ventriculaire

Cœur – ECG Papier : Millimétrique Déroule à un rythme de 25 mm/sec Chaque petite séparation a une durée de 0.04 sec Chaque plus gros carré : 0.2 sec Universel Permet de transmettre des tracés pour diagnostique à travers le monde Déterminer s’il y a anomalie dans la longueur et la durée des segments ou des ondes

Cœur – ECG Capture et lecture : http://www.numed-direct.co.uk/images/PView.jpg http://www.nkusa.com/images/pics/ProPlusWaterTrap.jpg http://www.hgcardio.com/HRhythm/NonInvasive/a_ECG_machine.jpg

Cœur – ECG: Exemples de tracés ECG normal à 12 dérivations

Analyse et interprétation des signaux recueillis

Cœur – ECG Complexe QRS enregistré par les dérivations précordiales : V1 et V2 regardent le ventricule droit V3 et V4 le septum interventriculaire V5 et V6 le ventricule gauche Dépendamment de la dérivation observée, le complexe QRS aura une progression différente Hampton, 2003

Cœur – ECG L’axe électrique du cœur : C’est la direction moyenne de la propagation de l’onde dans les ventricules lorsque l’on regarde le cœur de face Se détermine grâce aux dérivations DI, DII et DIII La propagation normale de l’onde est de -30° à 100° Hampton, 2003

Cœur – ECG L’axe électrique du cœur (suite) : L’axe donne des renseignements sur l’état cardiaque : Hypertrophie ventriculaire droite = déviation axiale droite Accompagné par des états pulmonaires surchargeant la partie droite du cœur et des maladies congénitales Hampton, 2003

Cœur – ECG L’axe électrique du cœur (fin) : L’axe donne des renseignements sur l’état cardiaque : Hypertrophie ventriculaire gauche = déviation axiale gauche Résulte souvent d’un problème de conduction ventriculaire Hampton, 2003

Cœur – ECG Exemple de problèmes cardiaques : Bloc cardiaque : Problème au niveau de la conduction électrique Plusieurs degrés 1er degré : Retard dans la propagation de l’onde entre le noeud SA et le ventricule Allongement de l’intervalle P-R Pas significatif en soi mais peut être signe d’une atteinte coronarienne, perturbation des électrolytes, etc.

Cœur - ECG Bloc du 1er degré: Hampton, 2003

Cœur – ECG Exemple de problèmes cardiaques (suite) : Bloc cardiaque: 2ème degré : L’excitation ne traverse pas le nœud AV ou le faisceau de His Allongement des intervalles P-R, absence de complexe QRS Hampton, 2003

Cœur – ECG Bloc du 2ème degré:

Cœur – ECG Exemple de problèmes cardiaques (suite) : Bloc cardiaque : 3ème degré (complet) : Contraction auriculaire normale mais pas de contraction ventriculaire Un mécanisme de contraction parallèle peut prendre le dessus Phénomène passager chez les patients atteints d’infarctus du myocarde Peut résulter d’une fibrose du faisceau de His Hampton, 2003

Cœur – ECG Bloc du 3ème degré :

Cœur – ECG Exemple de problèmes cardiaques (fin) : troubles du rythme : La plupart des régions du cœur peuvent se dépolariser spontanément Ceci peut entraîner des troubles de rythmicité cardiaque (i.e. bradycardie, tachycardie, fibrillation, etc.)

Cœur – ECG Aide technique et technologique : Pacemaker : Implanté chez les patients souffrant de tachycardie ou de bradycardie Impose un rythme régulier au cœur et permet la contraction Certains s’ajustent à l’activité physique Pile non rechargeable Code international

Cœur - ECG http://blog.lib.umn.edu/khamd002/architecture/pacemaker.jpg http://optics.org/objects/news/7/11/6/pacemaker1.jpg http://blog.lib.umn.edu/khamd002/architecture/pacemaker.jpg

Cœur - ECG http://www.fi.edu/learn/heart/healthy/images/large_pacemaker.jpg

Coeur – ECG Pacemaker – chirurgie

Cœur – ECG Aide technique et technologique (suite) : HeartWave system (Cambridge Heart inc.) : Onde T suit le complexe QRS et démontre la repolarisation des auricules Un changement dans l’onde T est un marqueur de risque pour les personnes à risque d’épisode de mort spontanée par arythmie Pour mesurer ce changement, le clinicien doit augmenter la fréquence cardiaque

Cœur – ECG Aide technique et technologique : HeartWave system (Cambridge Heart inc.) : Permet de quantifier les changements dans l’onde T à partir du signal ECG de base Ces changements sont difficilement perceptible à l’œil nu Envoi un diagnostique au clinicien Accélère le temps de traitement

Bibliographie Netter, F.H., Atlas d’anatomie humaine, Learning System, 2e ed. 1997; Moore, K.L., Dalley, A.F., Anatomie Médicale: Aspects fondamentaux et applications cliniques, Lippincott Williams & Wilkins, 4e ed., 2001; Netter, F.H. Interactive atlas of clinical anatomy, Novartis, 1997; Hampton, J.R., L’ECG facile, Maloine, 6ème ed., 2003;

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