Le complexe QRS : lire la dépolarisation des ventricules

Le complexe QRS est la partie de l'ECG que l'on regarde en premier quand le patient est instable, et celle qui oriente le plus vite le raisonnement. Un QRS fin signifie que l'influx a emprunté le système de conduction normal. Un QRS large signifie qu'il a pris un chemin plus lent, et la liste des chemins possibles est courte : bloc de branche, trouble ionique ou toxique, origine ventriculaire de l'influx, stimulation électrique, voie accessoire. Cet article décrit comment le QRS se forme, comment le mesurer et le nommer, quelles sont ses valeurs normales, et comment aborder méthodiquement un QRS large. Il s'inscrit dans une série d'articles consacrés à chaque composante du tracé normal, dont la vue d'ensemble se trouve dans l'article Interprétation de l'ECG normal : onde P, QRS, segment ST, onde T et point J.

Ce que représente le complexe QRS

Le complexe QRS correspond à la dépolarisation des ventricules. L'influx quitte le nœud auriculo-ventriculaire, parcourt le faisceau de His puis les branches droite et gauche, et se distribue dans le réseau de Purkinje qui le délivre quasi simultanément à l'ensemble du myocarde ventriculaire. Cette synchronisation explique que la dépolarisation ventriculaire, malgré la masse musculaire concernée, ne dure qu'une centaine de millisecondes.

Deux points doivent être gardés à l'esprit :

• Le complexe est appelé « QRS » même lorsqu'une ou deux des trois ondes sont absentes. Un complexe réduit à une seule onde R reste un complexe QRS.
• La repolarisation auriculaire se produit pendant le QRS, mais elle est noyée dans la dépolarisation ventriculaire, beaucoup plus ample. C'est pourquoi on ne la voit pas sur un tracé normal.

Comme le ventricule gauche pèse plusieurs fois plus que le droit, son vecteur domine le QRS. Le complexe QRS reflète donc surtout l'activation du ventricule gauche, et le ventricule droit ne s'exprime qu'en cas d'hypertrophie, de bloc ou d'infarctus.

Nomenclature : nommer correctement les ondes

La désignation des ondes obéit à des règles simples, souvent mal appliquées :

• Une déflexion n'est une onde que si elle franchit la ligne de base.
• La première déflexion négative, si elle précède toute onde positive, est une onde Q. Si le complexe commence par une déflexion positive, il n'y a pas d'onde Q, quel que soit l'aspect de la suite.
• Toute déflexion positive est une onde R. Une seconde onde positive est appelée R' (R prime), une troisième R''.
• Toute déflexion négative qui suit une onde positive est une onde S.
• Un complexe entièrement négatif est un complexe QS.
• Les majuscules (Q, R, S) désignent les ondes de grande amplitude et les minuscules (q, r, s) les ondes de faible amplitude, relativement aux autres ondes du complexe. Un complexe « rSR' » comporte donc une petite onde r, une profonde onde S et une seconde onde R' ample.

Chaque onde fait l'objet d'un article détaillé : l'onde Q, l'onde R et l'onde S. Pour une présentation plus classique du complexe, voir aussi l'article Le complexe QRS : caractéristiques ECG de l'onde Q, de l'onde R, de l'onde S et de leur durée.

Direction nette du QRS

On qualifie un QRS de positif net quand la somme des surfaces au-dessus de la ligne de base dépasse celle des surfaces en dessous, et de négatif net dans le cas inverse. L'estimation se fait à l'œil. Cette notion sert surtout à déterminer l'axe électrique du cœur : un QRS isoélectrique (biphasique à surfaces égales) dans une dérivation du plan frontal indique que l'axe est perpendiculaire à cette dérivation.

Comment se forme le QRS : les vecteurs de dépolarisation

La morphologie du QRS dans chaque dérivation découle de l'orientation successive de trois vecteurs principaux dans le plan horizontal.

1. Le vecteur septal. Le septum interventriculaire reçoit des fibres de Purkinje de la branche gauche. Sa dépolarisation se fait donc de la gauche vers la droite, et un peu vers l'avant. Ce vecteur, de faible amplitude, s'approche de V1 (petite onde r) et s'éloigne de V5-V6 (petite onde q, dite septale). C'est un seul vecteur qui explique à la fois la petite r de V1 et la petite q de V5-V6.
2. Le vecteur des parois libres. L'activation progresse de l'endocarde vers l'épicarde, parce que les fibres de Purkinje cheminent dans l'endocarde. Le vecteur du ventricule gauche, massif, est orienté vers la gauche, vers le bas et vers l'arrière. Il produit une grande onde R en V5-V6 et une profonde onde S en V1-V2. Le vecteur du ventricule droit existe, mais il est écrasé par celui du gauche.
3. Le vecteur basal. Les parties postéro-basales des ventricules s'activent en dernier, avec un vecteur dirigé vers l'arrière et vers le haut. Il éloigne le courant de V5-V6 et laisse une petite onde s terminale.

La zone de transition, dérivation précordiale où l'onde R devient aussi ample que l'onde S, se situe normalement en V3 ou V4. Elle se déplace vers la droite en cas de rotation anti-horaire et vers la gauche en cas de rotation horaire. L'étude de la progression de l'onde R est détaillée dans l'article consacré à l'onde R.

Durée du QRS : mesure et valeurs de référence

Comment mesurer

La durée du QRS se mesure du début de la première déflexion (début de Q ou de R) à la fin de la dernière (fin de S ou de R'), c'est-à-dire jusqu'au point J. Quelques règles pratiques :

• Sur un enregistrement simultané des douze dérivations, on prend le début le plus précoce et la fin la plus tardive parmi toutes les dérivations. Les durées mesurées dans une seule dérivation sont un peu plus courtes.
• À une vitesse de papier de 25 mm/s, un petit carreau (1 mm) vaut 40 ms ; trois petits carreaux représentent donc 120 ms.
• Les encoches et les empâtements de fin de QRS (voir l'article sur le point J) font partie du QRS.
• Si les limites sont mal définies, on mesure dans la dérivation où elles sont les plus nettes, avec un agrandissement du tracé.

Valeurs de référence

Chez l'enfant, le QRS est plus court (quelques dizaines de millisecondes de moins que chez l'adulte) et les seuils de bloc de branche sont adaptés à l'âge. Les références pédiatriques sont présentées dans l'article Valeurs de référence de l'ECG pédiatrique et néonatal.

Temps de culmination de l'onde R

Le temps de culmination de l'onde R (ou déflexion intrinsécoïde) est le délai entre le début du QRS et le sommet de l'onde R. Il reflète le temps mis par l'activation pour traverser la paroi, de l'endocarde à l'épicarde, sous l'électrode. Les valeurs normales sont inférieures à environ 35 ms en V1-V2 et à environ 45 ms en V5-V6. Il s'allonge en cas d'hypertrophie ventriculaire et de retard de conduction local.

Les QRS larges : un mécanisme, plusieurs causes

Un QRS de 120 ms ou plus signifie que la dépolarisation des ventricules est plus lente ou plus désynchronisée que la normale. Le principe est toujours le même : au lieu d'être distribué par le réseau de Purkinje, l'influx se propage de cellule à cellule dans le myocarde de travail, ce qui est beaucoup plus lent. Les causes sont peu nombreuses, et on peut les mémoriser selon l'endroit où l'influx naît ou se ralentit.

Les paragraphes suivants développent les situations les plus fréquentes.

Blocs de branche

Le bloc de branche est la cause la plus fréquente d'un QRS large régulier avec rythme sinusal. Ses critères sont détaillés dans les articles Bloc de branche droit et Bloc de branche gauche, mais les repères à connaître sont les suivants.

• Bloc de branche droit (BBD). QRS ≥ 120 ms, aspect rSR' (en « M ») en V1-V2, onde S large et empâtée en dérivations I et V5-V6. Le ventricule gauche s'active normalement (d'où la r initiale), puis le ventricule droit s'active tardivement, d'où l'onde R' terminale. Le BBD peut être isolé et sans conséquence chez le sujet sain, mais il peut aussi révéler une cardiopathie droite, notamment une embolie pulmonaire.
• Bloc de branche gauche (BBG). QRS ≥ 120 ms, onde R large, encochée ou empâtée en I, aVL, V5-V6, aspect QS ou rS en V1-V3, disparition de l'onde q septale en I, V5 et V6 (le septum est activé de la droite vers la gauche). Un BBG est presque toujours le signe d'une cardiopathie sous-jacente et le plus souvent d'une dysfonction ventriculaire gauche.

Dans les deux cas, le segment ST et l'onde T se modifient de façon secondaire : le ST s'oriente en sens opposé à la plus grande partie du QRS (discordance appropriée). Cette notion est essentielle pour l'interprétation de l'ischémie en présence d'un bloc de branche gauche : voir l'article sur les critères de Sgarbossa et l'article sur le segment ST. Les blocs incomplets et les blocs fasciculaires se manifestent par un QRS plus étroit, avec déviation axiale pour les seconds ; le panorama complet est donné dans l'article Retard de conduction intraventriculaire : blocs de branche et blocs fasciculaires.

Hyperkaliémie et toxiques

Dans l'hyperkaliémie, la dépolarisation partielle du potentiel de repos inactive les canaux sodiques et ralentit la conduction dans tout le myocarde. Le QRS s'élargit progressivement, d'abord de façon modérée, puis jusqu'à réaliser, dans les formes sévères, un tracé sinusoïdal qui précède la fibrillation ventriculaire ou l'asystolie. L'ECG n'est pas un test sensible de l'hyperkaliémie : un ECG normal ne l'exclut pas, et un QRS large chez un patient à risque doit conduire à doser la kaliémie sans attendre. Les modifications associées et la prise en charge sont décrites dans l'article Effets des troubles électrolytiques sur l'ECG et dans l'aide-mémoire sur l'hyperkaliémie.

Les médicaments qui bloquent le canal sodique (classe I d'antiarythmiques, tricycliques et autres) élargissent également le QRS, d'une manière qui dépend de la dose et de la fréquence cardiaque. Un élargissement du QRS de plus de 25 % par rapport à la valeur de base sous flécaïnide ou propafénone est généralement considéré comme un signal d'alarme. En cas d'intoxication, un QRS supérieur à 100 ms est associé à un risque accru de convulsions, et un QRS qui dépasse environ 160 ms à un risque accru d'arythmies ventriculaires ; le bicarbonate de sodium constitue l'antidote usuel de la toxicité sodique. Voir Effets des médicaments, des antiarythmiques et des bêtabloquants sur l'ECG.

Rythmes ventriculaires et stimulation

Une extrasystole ventriculaire, une tachycardie ventriculaire ou un rythme idioventriculaire produisent un QRS large parce que la dépolarisation naît et se propage hors du système de conduction. Les contractions ventriculaires prématurées ont un QRS large, non précédé d'une onde P, suivi d'une pause compensatrice. Un stimulateur ventriculaire donne un QRS large précédé d'un spicule, avec un aspect de bloc de branche gauche quand la sonde est située dans le ventricule droit ; l'analyse de ces tracés est traitée dans l'article Interprétation de l'ECG du stimulateur cardiaque.

Pré-excitation et conduction aberrante

La pré-excitation associe un intervalle PR court (voir l'article sur l'intervalle PR), une onde delta (empâtement du début du QRS) et un QRS élargi. Une onde delta négative peut simuler une onde Q pathologique en l'absence de nécrose. Le sujet est traité dans l'article Pré-excitation, TRAV et syndrome de Wolff-Parkinson-White. La conduction ventriculaire aberrante est un bloc de branche fonctionnel, dépendant de la fréquence ou de la longueur du cycle précédent.

Conduite à tenir devant un QRS large

Devant un QRS large, l'ordre des questions compte plus que la mémorisation des critères. La première porte sur la stabilité du patient, la deuxième sur la fréquence, la troisième sur la comparaison avec un tracé antérieur.

flowchart TD
A["QRS large ≥ 120 ms"] --> B["Quelle est la fréquence cardiaque ?"]
B --> C["Tachycardie à QRS larges"]
B --> D["Rythme lent ou fréquence normale"]
C --> E["Patient instable : choc électrique synchronisé"]
C --> F["Patient stable : considérer la TV jusqu'à preuve du contraire"]
D --> G["Comparer à un ECG antérieur"]
G --> H["QRS déjà large : bloc de branche connu, stimulation"]
G --> I["QRS nouveau : doser K+, rechercher médicament ou toxique"]
I --> J["Rechercher un SCA si BBG nouveau avec douleur"]

Quelques principes en découlent :

• Une tachycardie à QRS larges est une tachycardie ventriculaire jusqu'à preuve du contraire, en particulier chez un patient ayant une cardiopathie ischémique ou structurelle. Les critères d'aide au diagnostic (algorithme de Brugada, dissociation auriculo-ventriculaire, concordance des complexes précordiaux) sont détaillés dans l'algorithme de Brugada et dans l'article Diagnostic et prise en charge des tachyarythmies à QRS étroits et larges. Ne jamais administrer de vérapamil ni de diltiazem à un patient en tachycardie à QRS larges dont le mécanisme n'est pas établi.
• Un QRS large lent doit faire doser la kaliémie et rechercher un médicament en cause avant d'invoquer un trouble de conduction primaire.
• Un bloc de branche gauche nouveau, chez un patient qui présente une douleur thoracique, impose d'évoquer un syndrome coronarien aigu ; l'absence de tracé antérieur ne doit pas conduire à banaliser un BBG, mais à appliquer les critères de Sgarbossa et à tenir compte du contexte.
• La comparaison avec un tracé antérieur est l'élément le plus informatif : un bloc de branche ancien, stable, n'a pas la même valeur qu'un bloc nouveau.

Amplitude du QRS

Amplitudes élevées

Les courants générés par le myocarde sont proportionnels à la masse musculaire, mais l'amplitude du QRS dépend aussi de la distance entre le cœur et l'électrode : elle est élevée chez les sujets longilignes, jeunes, et plus faible chez les sujets obèses ou atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive (distension thoracique). Des amplitudes élevées évoquent une hypertrophie ventriculaire quand les critères de voltage sont dépassés ; les plus utilisés pour l'hypertrophie ventriculaire gauche sont l'indice de Sokolow-Lyon (S en V1 + R en V5 ou V6 > 35 mm), le critère de Cornell (R en aVL + S en V3 > 28 mm chez l'homme et > 20 mm chez la femme) et une onde R en aVL supérieure à 11 mm. Ces critères sont détaillés dans l'article ECG dans l'hypertrophie ventriculaire gauche. Une onde R dominante en V1 est évoquée dans l'article sur l'onde R et dans celui sur l'hypertrophie ventriculaire droite.

Faible voltage

On parle de faible voltage lorsque l'amplitude du QRS est inférieure à 5 mm dans toutes les dérivations frontales ou inférieure à 10 mm dans toutes les dérivations précordiales. Ses causes se répartissent en trois groupes :

Chez un patient en état de choc, un faible voltage avec tachycardie sinusale et, le cas échéant, alternance électrique (variation de l'amplitude du QRS d'un battement à l'autre) doit faire évoquer une tamponnade ; voir l'article sur l'épanchement péricardique et les alternances électriques.

Autres particularités du QRS

• Onde delta. Empâtement du début du QRS, caractéristique de la pré-excitation (voir ci-dessus).
• Onde epsilon. Petite déflexion positive après le QRS, en V1-V3, évocatrice de dysplasie ventriculaire droite arythmogène.
• Aspect rSR' en V1-V2 avec sus-décalage du point J. Peut correspondre à un syndrome de Brugada (voir Syndrome de Brugada) ou à un trouble de conduction de la voie d'éjection droite.
• QRS fragmenté. Présence de déflexions supplémentaires (encoches) dans une onde R ou S, dans au moins deux dérivations contiguës, avec un QRS inférieur à 120 ms. Ce signe est associé à des cicatrices myocardiques et n'a pas de valeur diagnostique isolée.

Erreurs fréquentes

• Ne mesurer le QRS que dans une seule dérivation, en particulier quand le début ou la fin sont mal définis, et conclure à tort à un QRS étroit.
• Poser un diagnostic de bloc de branche sur la seule durée, sans vérifier la morphologie typique en V1 et V6. Un QRS de 125 ms sans aspect de bloc relève d'un retard de conduction non spécifique, avec des implications différentes.
• Ignorer la vitesse de défilement. À 50 mm/s, le QRS paraît deux fois plus large qu'à 25 mm/s : vérifier toujours la vitesse indiquée sur le tracé.
• Attribuer un QRS large à une hyperkaliémie sans avoir exclu un bloc de branche ancien, ou à l'inverse manquer l'hyperkaliémie en se contentant de « bloc de branche connu ».
• Traiter une tachycardie à QRS larges comme supraventriculaire parce que le patient est hémodynamiquement stable. La stabilité ne distingue pas les deux diagnostics.
• Oublier les causes toxiques et médicamenteuses devant un QRS large nouveau, et ne pas comparer avec le tracé antérieur.

Liste de contrôle du complexe QRS

• Vitesse de défilement et calibrage vérifiés (25 mm/s, 10 mm/mV).
• Durée du QRS mesurée sur l'ensemble des dérivations : < 100 ms (fin), 100 à 119 ms (intermédiaire), ≥ 120 ms (large).
• Morphologie en V1 et en V6 : rS en V1 et qRs en V6 attendus ; rSR' en V1 (BBD), QS ou rS en V1 avec R encochée en V6 (BBG).
• Zone de transition en V3-V4 ; progression de l'onde R normale.
• Onde q septale présente en V5-V6 (absente dans le BBG).
• Amplitude : critères de voltage pour l'hypertrophie ; absence de faible voltage.
• Axe électrique dans le plan frontal.
• En cas de QRS large : hyperkaliémie, médicaments, rythme (ventriculaire ou supraventriculaire), stimulation, pré-excitation, ancien tracé.
• Pour toute modification du ST ou de l'onde T : vérifier qu'elle n'est pas secondaire à l'anomalie du QRS.

À retenir

• Le complexe QRS traduit la dépolarisation ventriculaire, surtout gauche ; il est normalement fin (< 100 ms) car l'influx emprunte le système de Purkinje.
• Un QRS ≥ 120 ms est large : blocs de branche, hyperkaliémie, toxiques, origine ventriculaire, stimulation, pré-excitation, aberration.
• Un bloc de branche se reconnaît à la durée et à la morphologie en V1 et V6 ; il modifie le segment ST et l'onde T de manière secondaire.
• Une tachycardie à QRS larges est une TV jusqu'à preuve du contraire ; un QRS large lent impose de doser la kaliémie.
• Un faible voltage est toujours à expliquer (épanchement, bronchopneumopathie, obésité, infiltration), la tamponnade étant la cause à ne pas manquer.
• Les ondes Q, R et S, le point J, le segment ST, l'onde T et le QT font l'objet d'articles dédiés dans cette série.

Pour aller plus loin

Les articles suivants complètent celui-ci : l'onde P, l'intervalle PR, le point J, le segment ST, l'onde T et l'intervalle QT et QTc.

Lire la suite

Le cours Interprétation de l'ECG clinique présente le complexe QRS dans une progression complète, des vecteurs de dépolarisation aux blocs de branche et aux tachycardies à QRS larges, avec des cas commentés.