Le segment ST : ce qu'il mesure, quand il se déplace, ce qu'il faut en conclure
Aucune partie de l'ECG ne mobilise autant d'attention que le segment ST. Il est le signal le plus précoce et le plus décisif de l'ischémie myocardique aiguë, et il est aussi altéré par des dizaines d'autres situations qui n'ont rien à voir avec une coronaire occluse. Savoir lire le segment ST, c'est savoir mesurer une déviation de quelques millimètres, puis juger de sa forme, de son étendue, de son évolution et du contexte. Cet article reprend la physiologie du segment ST, la façon de le mesurer, la distinction entre modifications primaires et secondaires, puis les principales causes de sus-décalage et de sous-décalage, avec leurs pièges. La vue d'ensemble du tracé normal est présentée dans l'article Interprétation de l'ECG normal : onde P, QRS, segment ST, onde T et point J.
Qu'est-ce que le segment ST ?
Le segment ST s'étend du point J, fin du complexe QRS, jusqu'au début de l'onde T. Il correspond à la phase de plateau (phase 2) du potentiel d'action ventriculaire, période pendant laquelle les cardiomyocytes sont tous dépolarisés et où l'entrée de calcium compense la sortie de potassium. Le potentiel de membrane des cellules y est à peu près identique et reste stable : il n'y a donc pratiquement pas de différence de potentiel entre les régions du myocarde, ce qui explique que le segment ST soit plat et isoélectrique, c'est-à-dire au niveau de la ligne de base.
La durée du segment ST dépend de celle du plateau, que modifie la calcémie : une hypocalcémie allonge le segment ST (et donc l'intervalle QT), une hypercalcémie le raccourcit. Cette relation est détaillée dans l'article sur l'intervalle QT et QTc, qui présente aussi le calculateur QTc.
Aspect normal du segment ST
- Le ST est isoélectrique, avec une tolérance d'environ ± 0,5 mm. Un sous-décalage inférieur à 0,5 mm est accepté dans toutes les dérivations.
- Il se continue sans rupture avec l'onde T : la transition ST-T est progressive, sans angle franc.
- Un sus-décalage physiologique peut atteindre 1 mm dans les dérivations frontales et dépasser 2 mm en V2-V3 chez l'homme jeune. Ce sus-décalage est concave vers le haut et s'accompagne d'une onde T ample. Il est le plus marqué dans les dérivations précordiales droites et moyennes et diminue avec l'âge ; il est moins marqué chez la femme.
- En tachycardie, le segment ST se raccourcit et devient ascendant ; le point J peut être abaissé.
La normalité du segment ST n'a de sens que rapportée à la ligne de base, c'est-à-dire au segment PR ou au segment TP (voir l'article sur le point J).
Mesurer une déviation du segment ST
La déviation (sus-décalage ou sous-décalage) se mesure au point J, en millimètres, par rapport à la ligne de base. Une déviation est considérée comme significative si elle est présente dans deux dérivations contiguës (deux dérivations qui explorent la même région du cœur, par exemple V2 et V3, ou II et aVF).
| Type de déviation | Seuil retenu (ECG de repos, quatrième définition universelle de l'infarctus) |
|---|---|
| Sus-décalage du point J, toutes dérivations sauf V2-V3 | ≥ 1 mm |
| Sus-décalage en V2-V3 | ≥ 2 mm chez l'homme de 40 ans ou plus ; ≥ 2,5 mm chez l'homme de moins de 40 ans ; ≥ 1,5 mm chez la femme |
| Sus-décalage en V7-V9 | ≥ 0,5 mm |
| Sus-décalage en V3R et V4R | ≥ 0,5 mm (≥ 1 mm chez l'homme de moins de 30 ans) |
| Sous-décalage horizontal ou descendant | ≥ 0,5 mm en deux dérivations contiguës (évocateur d'ischémie) |
Ces seuils ne s'appliquent pas en présence d'une hypertrophie ventriculaire gauche ou d'un bloc de branche, qui modifient eux-mêmes le segment ST. Pour l'épreuve d'effort, le seuil est un sous-décalage horizontal ou descendant ≥ 1 mm, mesuré à J+60 ou J+80 ms. Les détails figurent dans l'article sur le point J.
Comment l'ischémie déplace le segment ST
Les cellules ischémiques ont un potentiel de repos moins négatif, un plateau plus court et une amplitude réduite du potentiel d'action. Elles ne sont donc plus au même potentiel que les cellules saines voisines pendant le plateau, ce qui crée des courants de lésion entre myocarde ischémique et myocarde sain. Les électrodes enregistrent ces courants comme un décalage du segment ST.
- Dans l'ischémie transmurale (occlusion coronaire aiguë), le courant de lésion est dirigé vers l'électrode qui regarde la zone atteinte : sus-décalage ST dans les dérivations de la région concernée, avec des images en miroir (sous-décalage) dans les dérivations opposées.
- Dans l'ischémie sous-endocardique (angor d'effort, sténose sévère, NSTEMI), le courant s'éloigne des électrodes : sous-décalage ST, le plus souvent diffus, maximal en V4-V6. Ce sous-décalage n'a pas de valeur de localisation : il ne désigne pas l'artère coupable.
Les modifications du segment ST s'accompagnent presque toujours de modifications de l'onde T, d'où le terme modifications ST-T. Leur chronologie dans l'infarctus (onde T hyperaiguë, sus-décalage, ondes Q, inversion de T) est décrite dans l'article Ischémie myocardique et infarctus du myocarde : modifications cellulaires, ECG et symptômes et dans l'article ECG en cas d'ischémie myocardique : modifications ischémiques du segment ST et de l'onde T.
Modifications primaires et secondaires
La première question devant une anomalie ST-T est : le QRS est-il normal ?
| Modifications primaires | Modifications secondaires | |
|---|---|---|
| Mécanisme | La repolarisation est anormale pour une raison propre | La dépolarisation est anormale, donc la repolarisation l'est aussi |
| QRS | Fin (sauf pathologie associée) | Anormal : large, ou très ample |
| Causes | Ischémie, péricardite, troubles du potassium et du calcium, tachycardie, tonus sympathique, médicaments | Bloc de branche, hypertrophie ventriculaire, pré-excitation, extrasystoles ventriculaires, stimulation ventriculaire |
| Relation avec le QRS | Variable | Discordance : le ST et l'onde T s'orientent dans le sens opposé au QRS |
Dans un bloc de branche gauche, par exemple, le ST s'élève dans les dérivations précordiales droites où le QRS est profondément négatif et s'abaisse dans les dérivations latérales où le QRS est positif. Cette discordance appropriée est normale. Au contraire, un sus-décalage concordant (dans le même sens que le QRS) ou excessif est suspect d'infarctus : c'est le principe des critères de Sgarbossa, développés dans l'article Bloc de branche gauche dans l'infarctus aigu du myocarde. La description du QRS et de ses causes d'élargissement est donnée dans l'article sur le complexe QRS.
Sus-décalage du segment ST
Un signe d'alarme, mais pas toujours un infarctus
Dans un contexte de douleur thoracique, un sus-décalage du segment ST signe une ischémie étendue et un risque élevé d'arythmie ventriculaire. Il impose une prise en charge urgente selon la filière des infarctus avec sus-décalage du segment ST (STEMI), dont l'objectif est la reperfusion la plus rapide possible, par angioplastie primaire ou, si le délai l'impose, par fibrinolyse ; voir l'article sur la prise en charge du STEMI.
Mais le sus-décalage du segment ST est aussi extrêmement fréquent hors infarctus. Le sus-décalage physiologique en V2-V3 concerne une grande partie des hommes jeunes, et de nombreux patients qui consultent pour une douleur thoracique présentent un sus-décalage non ischémique. C'est pourquoi il faut savoir le caractériser.
Différencier les causes
| Cause | Forme et distribution | Signes associés |
|---|---|---|
| Infarctus aigu avec sus-décalage du ST (STEMI) | Convexe ou rectiligne, territorial (par exemple V1-V4 pour l'artère interventriculaire antérieure, II-III-aVF pour l'inférieur) | Images en miroir, ondes T hyperaiguës, ondes Q d'apparition secondaire, évolution sur ECG répétés |
| Péricardite aiguë | Concave, diffus (plusieurs territoires), sauf aVR | Sous-décalage du segment PR (sus-décalage de PR en aVR), pas d'images en miroir, évolution en quatre stades |
| Repolarisation précoce | Concave avec encoche ou empâtement du point J, stable | Sujet jeune, onde T ample et concordante, ECG antérieurs identiques |
| Anévrisme ventriculaire gauche | Sus-décalage persistant dans le territoire d'un ancien infarctus | Ondes Q, ECG stable sur des semaines |
| Syndrome de Brugada | En dôme ou en selle en V1-V2 (QRS de type rSR') | Fièvre, syncope, antécédents familiaux |
| Hyperkaliémie | Pseudo-infarctus en V1-V3 | Ondes T pointues, QRS large |
| Bloc de branche gauche, hypertrophie ventriculaire gauche, stimulation ventriculaire | Sus-décalage en dérivations à QRS profondément négatif (discordance) | Voir critères de Sgarbossa |
| Syndrome de Takotsubo, myocardite | Variable, diffus ou antérieur | Contexte (stress, infection), troponine élevée, coronaires saines |
| Embolie pulmonaire | V1-V2, aVR | Tachycardie, S1Q3T3, ondes T inversées de V1 à V4 |
| Hypothermie, hypercalcémie | Onde J, sus-décalage du point J | Bradycardie, QT court ou long selon le cas |
| Vasospasme coronaire (Prinzmetal) | Transitoire, territorial | Douleur de repos, réversible sous dérivés nitrés |
La forme du segment ST : utile mais insuffisante
Un sus-décalage convexe (« en dôme » ou « en dos de tortue ») ou rectiligne, ascendant, horizontal, rarement descendant, est le plus souvent ischémique. Un sus-décalage concave évoque plutôt une cause non ischémique, mais cette règle admet des exceptions : au stade précoce d'un infarctus, le sus-décalage peut être concave. Les recommandations nord-américaines et européennes insistent sur le fait que l'aspect du segment ST ne permet pas d'exclure l'ischémie. Il faut s'appuyer sur la combinaison de la forme, du territoire, des images en miroir et de l'évolution.
Équivalents de sus-décalage et pièges
Certaines occlusions coronaires aiguës n'entraînent pas de sus-décalage classique du segment ST et doivent être connues :
- L'infarctus postérieur (occlusion de la circonflexe ou de la coronaire droite) : sous-décalage horizontal de V1 à V3, avec onde R ample et onde T positive ; il faut enregistrer les dérivations postérieures V7-V9. Voir l'article Infarctus du myocarde postérieur : diagnostic sur l'ECG standard.
- L'aspect de De Winter (sous-décalage ascendant du segment ST avec grandes ondes T symétriques dans les dérivations précordiales) et l'aspect de Wellens (ondes T biphasiques ou profondément négatives en V2-V3 en dehors des douleurs) : équivalents d'une sténose ou d'une occlusion de l'artère interventriculaire antérieure proximale. Ils sont décrits dans l'article Ondes T en cas d'ischémie : hyperaiguë, inversée, syndrome de Wellens et signe de De Winter.
- L'ischémie en bloc de branche gauche ou stimulation ventriculaire, identifiée par les critères de Sgarbossa.
- Le sus-décalage en aVR avec sous-décalage diffus (au moins six dérivations) : ce tableau peut traduire une ischémie sévère, notamment du tronc commun ou à lésions pluritronculaires, et justifie un avis cardiologique urgent.
- Les ondes T hyperaiguës, premier signe de l'occlusion, avant le sus-décalage ST.
Le diagnostic précoce est difficile : une proportion non négligeable de patients classés comme NSTEMI a en réalité une artère occluse. Un ECG initial non diagnostique n'écarte donc pas l'infarctus. Il faut le répéter, de préférence toutes les 15 à 30 minutes si la douleur persiste, et le comparer aux tracés antérieurs.
Évolution après un infarctus
Après reperfusion, le sus-décalage doit régresser : une régression d'au moins 50 % en 60 à 90 minutes témoigne d'une reperfusion efficace. Un sus-décalage persistant plusieurs semaines après l'infarctus, avec ondes Q, évoque un anévrisme ventriculaire ; voir l'article Anévrisme ventriculaire.
Sous-décalage du segment ST
Quand est-il pathologique ?
Un sous-décalage de moins de 0,5 mm est accepté partout. À partir de 0,5 mm, un sous-décalage horizontal ou descendant dans deux dérivations contiguës est évocateur d'ischémie. Certains consensus considèrent que tout sous-décalage en V2-V3 doit être regardé comme anormal, car il est rare chez le sujet sain.
La forme du sous-décalage a une importance diagnostique majeure :
| Forme | Interprétation |
|---|---|
| Horizontal | Aspect le plus typique de l'ischémie sous-endocardique |
| Descendant | Très évocateur d'ischémie, souvent plus profond |
| Ascendant | Rarement ischémique ; très fréquent à l'effort et en tachycardie ; exception : l'aspect de De Winter (sous-décalage ascendant avec grandes ondes T) |
| En cupule (« moustache de Dalí ») | Imprégnation par la digoxine, sans signification de toxicité en soi |
| Asymétrique avec onde T négative asymétrique | « Surcharge » (strain) de l'hypertrophie ventriculaire gauche, en V5-V6, I, aVL |
Causes de sous-décalage
| Catégorie | Exemples |
|---|---|
| Ischémie | Angor, NSTEMI, ischémie induite à l'effort, images en miroir d'un sus-décalage opposé |
| Réponse physiologique | Effort, hyperventilation, tonus sympathique (sous-décalage ascendant, de moins de 1 mm à J+60) |
| Médicaments et troubles ioniques | Digoxine (cupule), hypokaliémie (sous-décalage avec onde T aplatie et onde U) |
| Tachycardie | Tachycardies supraventriculaires : sous-décalage horizontal ou ascendant, en V4-V6, qui régresse après arrêt de la tachycardie |
| Modifications secondaires | Hypertrophie ventriculaire gauche et droite, blocs de branche, pré-excitation, stimulation ventriculaire |
| Autres | Insuffisance cardiaque (dérivations latérales), embolie pulmonaire (V1-V3), insuffisance coronaire sur anémie sévère |
Dans un syndrome coronarien sans sus-décalage du ST, l'étendue et la profondeur du sous-décalage donnent une indication pronostique, mais pas de localisation ; l'article NSTEMI et angine instable détaille le raisonnement. L'article Dépression du segment ST dans l'ischémie myocardique et diagnostics différentiels développe chaque cause.
Cas particulier de la péricardite aiguë
La péricardite aiguë illustre bien la différence entre les causes de sus-décalage. Le sus-décalage est diffus, concave, présent dans la plupart des dérivations sauf aVR (et parfois V1), où il y a un sous-décalage. Le segment PR est abaissé dans la plupart des dérivations, et surélevé en aVR. Il n'y a pas d'images en miroir. L'évolution comporte quatre stades : sus-décalage ST avec PR abaissé, normalisation, inversion des ondes T, puis retour à la normale. Une inversion de l'onde T qui apparaît dès le stade initial, en même temps que le sus-décalage, est inhabituelle et doit faire discuter une myopéricardite ou un infarctus. Les critères sont détaillés dans l'article Péricardite, myocardite et périmyocardite : ECG, critères et traitement.
Erreurs fréquentes
- Se fier à la forme concave du segment ST pour écarter un infarctus. La forme oriente, elle ne tranche pas.
- Oublier la comparaison avec un ECG antérieur et la répétition du tracé.
- Mesurer à côté du point J, ou prendre une ligne de base instable.
- Appliquer les seuils de sus-décalage à un bloc de branche gauche, à une hypertrophie ventriculaire gauche ou à un rythme stimulé sans tenir compte de la discordance attendue.
- Négliger les dérivations postérieures et droites devant un sous-décalage de V1 à V3 ou un infarctus inférieur.
- Écarter la repolarisation précoce comme explication « bénigne » chez un patient douloureux sans avoir répété l'ECG.
- Interpréter un sous-décalage ascendant à l'effort comme une ischémie, ou l'inverse : un sous-décalage horizontal ou descendant à J+60 ou J+80 est positif.
- Attribuer au sous-décalage une localisation : le sous-décalage sous-endocardique ne désigne pas l'artère coupable.
- Oublier le rôle de la digoxine, des électrolytes et de la tachycardie dans la genèse d'un sous-décalage.
Liste de contrôle du segment ST
- Quel est le QRS (normal ou large) ? Les modifications sont-elles primaires ou secondaires ?
- Quelle est la ligne de base utilisée (PR ou TP) ?
- Quel est le décalage au point J, en millimètres, et dans combien de dérivations contiguës ?
- Quelle est la forme : convexe, concave, horizontale, descendante, ascendante, en cupule ?
- Quelle est la distribution : territoriale ou diffuse ? Y a-t-il des images en miroir ?
- Y a-t-il des anomalies de l'onde T associées (hyperaiguë, inversée) ?
- Le segment PR est-il abaissé (péricardite) ?
- Les dérivations postérieures et droites ont-elles été enregistrées si besoin ?
- Le tracé est-il comparé à un ECG antérieur et répété à intervalles ?
- Le contexte clinique, les médicaments (digoxine), la kaliémie et la calcémie sont-ils pris en compte ?
À retenir
- Le segment ST correspond au plateau du potentiel d'action ; il est normalement isoélectrique.
- Le décalage se mesure au point J par rapport à la ligne de base, dans deux dérivations contiguës, avec des seuils qui dépendent de la dérivation, de l'âge et du sexe.
- Les modifications sont primaires (repolarisation anormale) ou secondaires (dépolarisation anormale, discordance avec le QRS).
- Un sus-décalage convexe et territorial avec images en miroir évoque l'infarctus ; un sus-décalage concave et diffus évoque la péricardite ; mais la forme ne permet jamais d'exclure l'ischémie.
- Un sous-décalage horizontal ou descendant évoque l'ischémie sous-endocardique, sans localisation de l'artère.
- Les équivalents de STEMI (postérieur, De Winter, Wellens, BBG avec critères de Sgarbossa) doivent être connus.
- La répétition de l'ECG et la comparaison avec les tracés antérieurs sont les meilleurs outils.
Pour aller plus loin
Les articles suivants complètent celui-ci : le point J, l'onde T, le complexe QRS et l'intervalle QT et QTc. Pour une présentation plus courte, voir Le segment ST : point J, point J-60, dépression ST, élévation ST et Le segment ST : physiologie, aspect normal, dépression et élévation ; l'article Élévation du segment ST dans l'ischémie myocardique aiguë et diagnostics différentiels détaille les causes de sus-décalage.
Lire la suite
Le cours Interprétation de l'ECG clinique présente le segment ST dans une progression complète, de la physiologie à l'infarctus du myocarde, avec des cas commentés et des exercices.