Les systèmes de dérivations ECG évoluent d'Einthoven à une couverture à 360 degrés

Imaginez chaque battement de cœur comme un orage électrique miniature, et l'électrocardiogramme (ECG) comme le radar capturant cet orage. Depuis plus d'un siècle, les scientifiques médicaux ont continuellement exploré et affiné la technologie ECG, s'efforçant d'obtenir des interprétations plus complètes et précises de l'activité électrique du cœur. Des premiers seaux de solution saline aux dispositifs portables intelligents d'aujourd'hui, le développement des systèmes de dérivations ECG est une épopée médicale d'innovation et de percées.

Un ECG est une méthode diagnostique non invasive et rapide qui enregistre l'activité électrique du cœur pendant chaque cycle cardiaque grâce à des électrodes placées sur la surface de la peau. Les différences de potentiel enregistrées par ces électrodes sont appelées "dérivations". Différents systèmes de dérivations utilisent des placements et des combinaisons d'électrodes variables pour observer l'activité électrique du cœur sous de multiples perspectives.

En 1903, le physiologiste néerlandais Willem Einthoven a enregistré le premier ECG humain, ce qui lui a valu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1924. À cette époque, sans électrodes adhésives ni systèmes d'amplification du signal, Einthoven devait immerger les membres des sujets dans des seaux de solution saline, utilisant l'eau salée comme conducteurs connectés à son galvanomètre à fil. Il a sélectionné trois positions — bras droit, bras gauche et jambe gauche — pour enregistrer les différences de potentiel entre bras droit-bras gauche (dérivation I), bras droit-jambe gauche (dérivation II) et bras gauche-jambe gauche (dérivation III). Ces trois dérivations ont formé le triangle d'Einthoven, standardisant la méthodologie ECG.

Pour affiner les observations de l'activité électrique verticale du cœur, Goldberger a proposé un système de dérivations des membres amélioré en 1942. En utilisant un réseau de résistances, il a dérivé trois nouvelles dérivations : aVR, aVL et aVF, représentant les potentiels du bras droit, du bras gauche et de la jambe gauche par rapport à la borne centrale de Wilson. Combinées aux dérivations d'Einthoven, ces six axes verticaux ont amélioré la capacité diagnostique de l'ECG pour les arythmies et certains infarctus du myocarde.

En 1934, Wilson a fait progresser l'ECG en plaçant des électrodes directement sur la paroi thoracique, en utilisant un point de référence virtuel (CT, borne centrale) près du centre du cœur. Ses six dérivations précordiales (V1-V6) ont fourni des vues horizontales de l'activité électrique cardiaque, ce qui s'est avéré essentiel pour diagnostiquer l'ischémie myocardique et l'hypertrophie ventriculaire. Ensemble, les contributions d'Einthoven, Goldberger et Wilson ont formé le système moderne d'ECG à 12 dérivations.

L'ECG à 12 dérivations intègre six dérivations des membres (I, II, III, aVR, aVL, aVF) et six dérivations précordiales (V1-V6), offrant des informations multi-angles sur la structure et la fonction cardiaques. En tant qu'étalon-or clinique, il diagnostique les arythmies, l'ischémie, l'infarctus, l'hypertrophie et les déséquilibres électrolytiques.

En 1956, Frank a modélisé le cœur comme un dipôle rotatif dans l'espace 3D, capturant son activité électrique via les axes X, Y et Z dans un système cartésien. L'ECG vectoriel représentait cette activité sous forme de boucles rotatives, offrant des avantages pour les infarctus de la paroi postérieure. Cependant, sa complexité a limité son adoption généralisée.

En 1988, Dower a introduit le système EASI, utilisant seulement cinq électrodes pour dériver les dérivations vectorielles X, Y, Z et approximer les ECG à 12 dérivations. Cette approche simplifiée a conservé la précision diagnostique tout en réduisant la complexité de la configuration.

Pour remédier aux angles morts de l'ECG à 12 dérivations (par exemple, les infarctus ventriculaires droits/postérieurs), CardioSecur a développé un système à 22 dérivations basé sur EASI. En calculant des dérivations supplémentaires — y compris les vues des parois droite et postérieure — il a obtenu une évaluation cardiaque complète sans repositionnement des électrodes.

• ECG à une seule dérivation : Limité à un seul axe vertical ; incapable de détecter l'ischémie ou de localiser précisément les arythmies.
• ECG à 3 dérivations : Trois axes verticaux ; toujours insuffisant pour l'ischémie et la localisation des arythmies.
• ECG à 12 dérivations : Six axes verticaux et six axes horizontaux ; étalon-or mais manque les vues postérieures/ventriculaires droites.
• ECG vectoriel : Analyse dipolaire 3D ; supérieur pour les infarctus postérieurs mais complexe à interpréter.
• Système EASI : Équivalent à l'ECG à 12 dérivations avec moins d'électrodes ; légères déviations d'amplitude/d'axe.
• Système à 360° : 22 dérivations couvrant toutes les parois cardiaques ; maximise la détection des infarctus et la localisation des arythmies.

Les systèmes de dérivations ECG ont évolué de la configuration primitive d'Einthoven à la couverture à 360° de CardioSecur, chaque innovation affinant les diagnostics cardiaques. Avec l'intégration de l'IA et des mégadonnées, les systèmes futurs promettent une précision et une personnalisation encore plus grandes, permettant aux cliniciens de protéger la santé cardiaque comme jamais auparavant.