Un gilet réutilisable pour cartographier l’activité électrique du cœur

Un gilet réutilisable capable de cartographier l’activité électrique du cœur en détail pourrait être utilisé pour mieux identifier les personnes à haut risque de mort subite cardiaque, selon une nouvelle étude dirigée par des chercheurs de l’UCL.

Les signaux électriques déclenchent la contraction de notre cœur, régulant ainsi notre rythme cardiaque. Les problèmes liés à ces signaux entraînent des troubles du rythme cardiaque, dont souffrent deux millions de personnes au Royaume-Uni, et peuvent causer une mort subite.

Jusqu’à présent, la cartographie détaillée de l’activité électrique du cœur était rare – nécessitant soit l’insertion d’un cathéter à l’intérieur de la cavité cardiaque, soit l’utilisation de dispositifs à usage unique coûteux et longs à mettre en place, et impliquant une exposition aux radiations.

Le gilet ECGI : une solution prometteuse

Un gilet d’imagerie électrocardiographique (ECGI) développé par des chercheurs de l’UCL, décrit dans un nouvel article dans le « Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance », a le potentiel d’être utilisé en soins standard car il est réutilisable et efficace en termes de temps, avec seulement cinq minutes nécessaires par patient.

Les données électriques des 256 capteurs du gilet peuvent être combinées avec des images détaillées des structures cardiaques prises par IRM (imagerie par résonance magnétique) pour générer des modèles numériques 3D du cœur et des ondes d’activité électrique qui le traversent.

Les déclarations des chercheurs

Le Dr Gaby Captur (Institut des sciences cardiovasculaires de l’UCL et Royal Free Hospital, Londres), qui a développé le gilet avec le financement de la British Heart Foundation (BHF) et de la Society for Cardiovascular Magnetic Resonance, a indiqué : « Nous avons identifié un problème en cardiologie. L’imagerie cardiaque a fait des progrès remarquables ces dernières décennies, mais l’électricité du cœur nous a échappé. La technologie standard pour surveiller l’activité électrique du cœur, l’électrocardiogramme à 12 dérivations (ECG), n’a guère changé en 50 ans. »

« Nous pensons que le gilet que nous avons développé pourrait être un outil de dépistage rapide et économique et que les riches informations électriques qu’il fournit pourraient nous aider à mieux identifier le risque de rythmes cardiaques potentiellement mortels à l’avenir. »

« De plus, il peut être utilisé pour évaluer l’impact des médicaments, des nouveaux dispositifs cardiaques et des interventions sur le mode de vie sur la santé cardiaque. De plus, il peut être utilisé pour évaluer l’impact des médicaments, des nouveaux dispositifs cardiaques et des interventions sur le mode de vie sur la santé cardiaque. »

« Actuellement, la prédiction du risque de mort subite cardiaque est difficile, car on ne sait pas, par exemple, comment le risque pourrait être affecté par une caractéristique structurelle particulière ou une anomalie du cœur. »

Le Dr Matthew Webber (Institut des sciences cardiovasculaires de l’UCL), co-développeur du gilet, a ajouté : « L’IRM cardiaque, le gold standard en imagerie cardiaque, nous montre la santé du tissu musculaire cardiaque, y compris l’endroit où les cellules musculaires mortes pourraient se trouver. L’imagerie électrocardiographique approfondie peut nous aider à corréler ces caractéristiques avec leurs conséquences – l’impact qu’elles peuvent avoir sur le système électrique du cœur. Elle ajoute une partie manquante du puzzle. »

En synthèse

Une meilleure stratification du risque, selon les chercheurs, aiderait les cliniciens à identifier les personnes ayant besoin d’un défibrillateur cardioverteur implantable (DCI) – un dispositif qui surveille le rythme cardiaque et choque le cœur pour le ramener à un rythme normal si nécessaire. Ces dispositifs peuvent sauver des vies mais comportent également un risque d’infection et peuvent causer de la détresse s’ils délivrent des chocs qui ne sont pas nécessaires.

Les biomarqueurs potentiels obtenus par ECGI qui pourraient être utilisés pour prédire le risque devront être confirmés (ou rejetés) par des études longitudinales qui suivent les personnes dans le temps pour voir si les biomarqueurs sont associés à des résultats à plus haut risque.

Le gilet ECGI est réutilisable car il utilise des électrodes sèches, qui peuvent être lavées entre les utilisations, plutôt que des électrodes métalliques qui nécessitent une couche de gel entre l’électrode et la peau. C’est la première fois que de telles électrodes sont utilisées pour l’ECGI.

L’article a évalué la faisabilité du gilet sur 77 patients et l’a trouvé fiable et durable. Le gilet a depuis été utilisé avec succès sur 800 patients. Avant 2020, les études cartographiant l’activité électrique du cœur comptaient au plus 20 ou 30 patients.

Le gilet est actuellement utilisé pour cartographier le cœur de personnes atteintes de maladies telles que la cardiomyopathie hypertrophique et la cardiomyopathie dilatée.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que le gilet ECGI ?

Le gilet ECGI est un dispositif réutilisable qui permet de cartographier l’activité électrique du cœur en détail. Il a été développé par des chercheurs de l’UCL.

Comment fonctionne le gilet ECGI ?

Le gilet ECGI utilise 256 capteurs pour recueillir des données électriques, qui sont ensuite combinées avec des images IRM pour créer des modèles 3D du cœur et des ondes d’activité électrique qui le traversent.

Quels sont les avantages du gilet ECGI ?

Le gilet ECGI est rapide, économique et réutilisable. Il pourrait aider à mieux identifier les personnes à risque de rythmes cardiaques potentiellement mortels.

Quels sont les défis liés à l’utilisation du gilet ECGI ?

Les biomarqueurs potentiels obtenus par ECGI qui pourraient être utilisés pour prédire le risque devront être confirmés par des études longitudinales.

Quelle est la prochaine étape pour le gilet ECGI ?

Le Dr Captur a breveté le gilet ECGI aux États-Unis et travaille actuellement à son développement pour une production plus large.

Références

Article publié dans le Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance : « Technical development and feasibility of a reusable vest to integrate cardiovascular magnetic resonance with electrocardiographic imaging »

La veste ECGI et l’équipe de chercheurs qui ont participé à son utilisation et à son développement. Crédit : Institut des sciences cardiovasculaires de l’UCL / James Tye.

Avec l’aide de UCL Business, le Dr Captur a breveté le gilet ECGI aux États-Unis et travaille avec g.tec medical engineering GmbH, qui a fabriqué le prototype du gilet, pour explorer comment il pourrait être fabriqué plus largement.