ECG et fréquence cardiaque : comment fonctionne le suivi santé de l’Apple Watch ?

Vous a-t-on déjà dit que vous étiez une pile électrique ? Au risque de vous surprendre, cette affirmation n’est pas si absurde.

Grâce aux montres connectées, des mesures habituellement réservées au monde médicale sont devenues courantes pour des millions de personnes. Rythme cardiaque, électrocardiogramme… On vous explique ce que peuvent vraiment mesurer les montres.

Comment fonctionne un électrocardiogramme ?

Notre cœur est une pompe qui se contracte grâce à des impulsions électriques. Lors d’un cycle cardiaque, le courant passe d’abord dans les oreillettes et rejoint les ventricules, dont la contraction va permettre l’éjection du sang dans les vaisseaux sanguins.

Un électrocardiogramme, aussi appelé ECG, permet de mesurer cette activité électrique. Pour le réaliser en condition médicale, il faut placer 10 électrodes sur le corps du patient. Six d’entre elles sont sur le thorax et quatre sont mises à l’extrémité des membres. De ces 10 électrodes vont être tirés 12 tracés, appelés dérivations. Chacune de ces dérivations reflète l’activité électrique d’une zone différente du cœur.

Comment ? En mesurant la différence de potentiel entre 2 électrodes situées à 2 points différents du corps. Trois des dérivations sont dites « bipolaires » parce qu’elles sont obtenues grâce aux 3 électrodes posées sur les membres. Comme l’explique un article du magazine Louvain Médical : « Une est posée au niveau du bras droit, une sur le bras gauche et la dernière sur jambe gauche. L’électrode sur la jambe droite est indifférente. […] on suppose que ces dérivations décrivent un triangle équilatéral dont le centre est occupé par le cœur ».

Les problèmes qui peuvent être mis en avant via un ECG sont multiples : rythme cardiaque, troubles de la conduction, dilatation d’une cavité ou d’une paroi cardiaque, infarctus, anomalies génétiques…

Comment une petite montre connectée comme une Apple Watch ou Galaxy Watch réussit-elle à évaluer notre rythme cardiaque ? C’est ce que nous avons voulu comprendre.

Une montre connectée peut-elle réaliser un ECG fiable ?

Est-ce qu’une montre connectée peut réussir à produire l’équivalent d’un ECG à 12 dérivations ? La réponse est simple : non.

Comme l’indique le site d’Apple : « L’Apple Watch Ultra est semblable à un ECG à une seule dérivation. L’app ECG de l’Apple Watch mesure une forme d’onde semblable à l’un des 12 tracés » qui sont normalement enregistrés. Un seul tracé donc, qui fournit des informations sur la fréquence (à quelle vitesse bat le cœur) et le rythme (régulier ou irrégulier) cardiaque. Ce qui est principalement décelé, c’est donc si le rythme cardiaque est trop élevé ou trop lent. La pathologie principale diagnostiquée est la fibrillation auriculaire (abrégée FA, c’est un trouble du rythme cardiaque où les oreillettes battent de façon rapide et irrégulière, perturbant la circulation sanguine et favorisant la formation de caillots pouvant entraîner des AVC).

Apple Watch

Schéma dos Apple Watch

L’App ECG ne permet donc pas de détecter des troubles comme les crises cardiaques ou l’hypertrophie des parois, comme le ferait un ECG à 12 dérivations. Mais Apple, Samsung et Google, les principaux constructeurs de montres connectées, alertent bien sur ces différences.

Comment fonctionne l’ECG d’une montre connectée ?

Les Apple Watch haut de gamme sont dotées d’électrodes intégrées au dos de la montre et dans la Digital Crown (pour les moldus, c’est la molette située sur le côté de la montre).

Quand la montre est à sur le poignet gauche, en posant un doigt de la main droite sur la Digital Crown, on crée un circuit fermé entre ses deux bras avec son cœur au milieu. Les électrodes présentes dans la montre enregistrent le courant électrique qui passe dans ce circuit. On peut donc obtenir un tracé qui est l’équivalent de la dérivation DI sur un ECG classique.

Sur un tracé d’ECG, l’onde P représente la contraction des oreillettes et le complexe QRS reflète la contraction des ventricules. Lorsque le rythme est normal, les complexes QRS sont à la même distance les uns des autres, traduisant un rythme régulier.

Sur un tracé d’ECG, l’onde P représente la contraction des oreillettes et le complexe QRS reflète la contraction des ventricules. Lorsque le rythme est normal, les complexes QRS sont à la même distance les uns des autres, traduisant un rythme régulier.

Lors d’un tracé d’ECG classique, les dysfonctionnements liés à la fibrillation auriculaire sont identifiables de deux manières :

• il n’y a pas d’onde P représentée.
• l’espace entre les complexes QRS est irrégulier.

Ces critères sont assez simples et présents dans toutes les dérivations d’un ECG, donc aussi sur la dérivation DI, visibles sur les montres connectées. Les montres sont donc capables de repérer ces signaux et de détecter la présence d’une fibrillation auriculaire.

Comment fonctionne la mesure de la fréquence cardiaque ?

Quand vous allez chez le médecin généraliste, il lui arrive de vous accrocher une petite pince munie d’un capteur sur le bout du doigt. Cette pince mesure votre saturation en oxygène dans le sang et votre fréquence cardiaque.

Pour mesurer le rythme cardiaque, l’Apple Watch se base sur le même principe que ce capteur : la photopléthysmographie. Un nom alambiqué à première vue, mais rassurez-vous, c’est assez simple à comprendre.

La photopléthysmographie repose sur le principe suivant : le sang absorbe la lumière verte et réfléchit la lumière rouge. À chaque contraction du cœur, du sang est éjecté et les vaisseaux se gonflent de liquide.

Une montre connectée est doté de voyant LED verts ainsi que de capteurs sensibles à la lumière (photodiodes). Cela lui permet de détecter les changements de quantité de sang dans les vaisseaux de votre poignet. Lors d’une contraction, plus de sang dans les vaisseaux équivaut donc à plus de lumière verte absorbée. Voilà comment l’Apple Watch calcule le nombre de battements du cœur par minute, et donc votre fréquence cardiaque. Cependant, il y a des limitations à cette utilisation. Outre le fait qu’en dessous et au-dessus d’une certaine fréquence les résultats ne sont plus fiables, des variables comme les mouvements, la pigmentation de la peau, la température ou l’intensité de l’activité influence les mesures.

Est-ce qu’une montre connectée est fiable ?

« Dans des études comparant l’app ECG de l’Apple Watch à un ECG standard à 12 dérivations, utilisés simultanément, la catégorisation en rythme sinusal ou en FA par l’app ECG était similaire à celle de l’ECG standard à 12 dérivations », écrit Apple sur son site.

Pour arriver à ces conclusions, le site explique avoir réalisé un essai clinique sur 600 patients. Cependant, Apple précise lus loin que « les résultats de la validation clinique reposent sur une utilisation en environnement contrôlé. Dans la vie quotidienne, l’app ECG peut fournir un plus grand nombre de tracés considérés comme peu concluants et non catégorisables ».

Comme dans toute chose dans la vie, il faut donc y mettre de la nuance. L’Apple Watch ne remplace pas totalement un suivi médical, d’où l’incitation de la montre à vous faire rencontrer un médecin en cas de problème décelé. Et, ce, malgré le dicton anglais « One apple a day keeps the doctor away ».