Diagramme de Poincaré

Un diagramme de Poincaré est un nuage de points dans lequel chaque intervalle RR intervalle RR Intervalle RR Durée entre deux battements du cœur, en millisecondes, mesurée entre les pics R d’un ECG. La VFC se calcule à partir d’une série de ces intervalles. En savoir plus sur Intervalle RR est placé en fonction de l’intervalle qui le suit : l’intervalle précédent en abscisse, le suivant en ordonnée, tous deux en millisecondes.

Pourquoi cette mesure existe

La Task Force de 1996 (Société européenne de cardiologie et Société nord-américaine de stimulation et d’électrophysiologie) le recense, sous le nom de diagramme de Lorenz, parmi les méthodes géométriques : des façons de transformer la liste des intervalles en une image dont on peut lire ou mesurer la forme. Ce fut l’un des premiers outils dont on a espéré qu’il révélerait un comportement non linéaire, l’idée étant que la forme d’un nuage contient plus d’information qu’un écart type. Brennan et ses collègues ont testé en 2001 les trois façons courantes de mesurer cette forme et ont constaté que chacune se ramène à une mesure linéaire du domaine temporel. Le diagramme reste utile, car la forme du nuage est le moyen le plus rapide de voir quel type de variabilité contient un enregistrement, et parce qu’un battement isolé aberrant se détache aussitôt du nuage.

La formule

$$\text{point}_i = \left(\mathrm{RR}_i,\ \mathrm{RR}_{i+1}\right),\qquad i = 1,\dots,N-1$$

Pour chaque intervalle $\mathrm{RR}_i$ en millisecondes, tracez un point dont l’abscisse est $\mathrm{RR}_i$ et dont l’ordonnée est l’intervalle suivant $\mathrm{RR}_{i+1}$. Si Si Indice de stress de Baevsky Un nombre sans unité tiré de l’histogramme des intervalles entre battements. Il monte quand le rythme devient plus stable et moins variable, ce que Baevsky interprétait comme une régulation de l’organisme sous tension. En savoir plus sur Indice de stress de Baevsky un intervalle de 950 ms est suivi d’un intervalle de 1 000 ms, le point se place en (950 ; 1 000). Un cœur qui battrait comme une horloge mettrait tous les points au même endroit ; un cœur réel donne un nuage étiré le long de la diagonale où les deux intervalles sont égaux. Sa largeur en travers de la diagonale correspond au SD1 SD1 SD1 et SD2 Deux mesures de la dispersion des points d'un diagramme de Poincaré, en millisecondes. Le SD1 en est la largeur et suit la variabilité à court terme, comme le RMSSD ; le SD2 en est la longueur et suit la variabilité globale. En savoir plus sur SD1 et SD2 , et sa longueur le long de celle-ci au SD2.

Exemple de calcul

Chaque battement face au suivant

Cinq minutes de l’enregistrement d’exemple

SD1 (en travers)

23,6 ms

SD2 (en long)

33,1 ms

SD1/SD2

0,71

RMSSD

33,4 ms

SDNN

28,7 ms

La longueur du nuage vaut 1,4 fois sa largeur : SD1 de 23,6 ms en travers de la diagonale (variation rapide), SD2 de 33,1 ms le long de celle-ci (variations lentes et rapides ensemble).

Oscillation d’un battement à l’autre (respiration) 35 ms Oscillations lentes (pression artérielle, dérive) 25 ms

Ajouter un battement ectopique

Les curseurs et le bouton fonctionnent lorsque JavaScript est activé.

Un nuage de points carré avec l’intervalle précédent en abscisse et l’intervalle suivant en ordonnée, tous deux en millisecondes avec un zoom sur le nuage, la droite d’identité en diagonale et une ellipse inclinée le long de celle-ci. Des indicateurs donnent le SD1, le SD2, leur rapport, le RMSSD et le SDNN, suivis d’une phrase qui explique la forme. Deux curseurs règlent l’amplitude de l’oscillation d’un battement à l’autre et celle des oscillations lentes ; un bouton ajoute un battement prématuré, et les indicateurs affichent alors aussi le SD1 et le SD2 d’avant.

Cinq minutes de l’enregistrement d’exemple donnent un nuage de 33,1 ms de long et de 23,6 ms de large. Augmentez l’oscillation d’un battement à l’autre et le nuage s’élargit ; augmentez les oscillations lentes et il s’allonge. Appuyez sur « Ajouter un battement ectopique battement ectopique Battement ectopique Battement qui naît hors du stimulateur naturel du cœur et arrive en général trop tôt. Ces battements sont courants, mais ils faussent la VFC s’ils ne sont pas retirés ou corrigés. En savoir plus sur Battement ectopique  » : un battement prématuré, suivi d’une pause, produit deux points loin de la diagonale, et le SD1 passe de 23,6 à 39,8 ms.

Ce qui le fait varier

La respiration élargit le nuage, car chaque inspiration raccourcit les intervalles et chaque expiration les rallonge. Les dérives lentes de la fréquence cardiaque l’étirent le long de la diagonale. Un cœur plus rapide déplace l’ensemble du nuage vers le bas et vers la gauche, et le réduit en général.

Quand il induit en erreur

Le diagramme ne montre pas le temps : un nuage de même forme peut provenir d’un enregistrement calme ou d’un enregistrement agité, dans un ordre différent. Ses deux mesures sont le RMSSD RMSSD RMSSD Racine carrée de la moyenne des carrés des différences successives : mesure de VFC calculée à partir de l’écart entre chaque intervalle entre battements et le suivant, en millisecondes. Elle reflète surtout l’activité vagale. En savoir plus sur RMSSD et un mélange de SDNN SDNN SDNN Écart type de tous les intervalles NN d’un enregistrement, en millisecondes. Il mesure la variabilité globale, et sa valeur dépend fortement de la durée de l’enregistrement. En savoir plus sur SDNN et de RMSSD sous d’autres noms, de sorte qu’il n’apporte aucune information absente du domaine temporel. Enfin, sa forme dépend de la durée de l’enregistrement, comme le SDNN.

Où vous le verrez

Kubios HRV le trace sur son écran principal avec l’ellipse (SD1 et SD2) ; le calculateur de variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) de ce site fait de même. Sa forme permet de repérer facilement les battements ectopiques, qui apparaissent comme des points éloignés de la diagonale. La leçon La VFC expliquée en une image utilise ce type d’image pour rendre la VFC facile à voir.