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Des scientifiques découvrent la géométrie cachée du cœur pour révolutionner l'interprétation de l'ECG
Dernière revue: 15.07.2025
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Une étude menée par des scientifiques du King's College de Londres a révélé que l'orientation physique du cœur dans la poitrine influence de manière significative les signaux électriques enregistrés sur un électrocardiogramme (ECG) - une découverte qui pourrait ouvrir la voie à un diagnostic plus personnalisé et plus précis des maladies cardiaques.
S'appuyant sur les données de plus de 39 000 participants au projet UK Biobank, il s'agit de l'une des plus vastes études populationnelles à ce jour examinant la relation entre l'anatomie du cœur et son activité électrique. En combinant l'imagerie cardiaque 3D et les données d'ECG, l'équipe a créé des jumeaux numériques simplifiés du cœur de chaque participant.
Ces modèles personnalisés ont permis aux chercheurs d'étudier le lien entre la position anatomique du cœur, appelée axe anatomique, et une mesure spatiale de l'activité électrique, ou axe électrique. L'étude est publiée dans la revue PLOS Computational Biology.
Les jumeaux numériques deviennent un outil puissant pour la recherche cardiovasculaire, permettant aux scientifiques de modéliser et d'étudier la structure et la fonction du cœur avec une précision sans précédent. Dans cette étude, ils ont joué un rôle clé en révélant comment les variations naturelles de l'orientation du cœur, influencées par des facteurs tels que l'indice de masse corporelle (IMC), le sexe et l'hypertension, peuvent affecter significativement les résultats de l'ECG.
« Les ressources biomédicales à grande échelle telles que la UK Biobank ouvrent la voie à une caractérisation des maladies centrée sur le patient en permettant une analyse détaillée des variations anatomiques et électrophysiologiques de la population.
« Ces travaux ont démontré des différences dans les axes cardiaques entre les individus sains et malades, soulignant le potentiel d'une personnalisation accrue des jumeaux numériques et d'un meilleur pronostic et d'une meilleure caractérisation de la maladie, permettant à terme des soins cliniques plus personnalisés », explique Mohammad Kayyali.
Les chercheurs ont proposé de nouvelles définitions standardisées pour les axes anatomiques et électriques, basées sur leur alignement dans l'espace 3D. Ils ont constaté que les personnes ayant un IMC élevé ou une pression artérielle élevée ont tendance à avoir un cœur positionné plus horizontalement dans la poitrine, ce qui se reflète dans leurs signaux ECG.
L'étude a également révélé des différences nettes entre les hommes et les femmes: le cœur des hommes a tendance à avoir une orientation plus horizontale que celui des femmes, et cette différence structurelle se reflète dans l'activité électrique de surface. Ces différences entre les sexes soulignent la nécessité d'une approche plus individualisée de l'interprétation de l'ECG.
En identifiant et en quantifiant cette variabilité au sein d'une vaste population, l'étude souligne l'importance de distinguer les caractéristiques anatomiques normales des signes précoces de maladie. Cela pourrait aider les cliniciens à identifier plus tôt et avec plus de précision des pathologies telles que l'hypertension, les anomalies de conduction ou les modifications précoces du muscle cardiaque, en particulier chez les patients dont l'orientation cardiaque s'écarte des hypothèses standard.
« La possibilité de créer des modèles personnalisés (c'est-à-dire des jumeaux numériques) du système cardiovasculaire est un domaine de recherche passionnant où nous espérons découvrir de nouveaux paramètres permettant de mieux éclairer la prévention, le diagnostic et le risque de maladies cardiovasculaires. Dans le cadre de ces travaux, nous commençons à explorer ces domaines inexplorés et espérons proposer prochainement de nouvelles méthodes de détection précoce de pathologies telles que les troubles de la conduction électrique », explique le professeur Pablo Lamata.
Ces résultats laissent entrevoir un avenir où les ECG ne seront plus interprétés de manière uniforme, mais adaptés à l'anatomie unique de chaque patient. Cette approche personnalisée pourrait réduire les erreurs de diagnostic et favoriser des interventions plus précoces et plus précises.