Le dispositif Kinocardiograph permet de faire des mesures de la fonction mécanique et électrique du coeur. La solution proposée se base sur des mesures de vibrations du corps. En mesurant ces déplacements à la surface du corps, il est possible de déduire, en tenant compte du poids et de la taille de l’individu, la qualité d’énergie du battement cardiaque qui a provoqué cette vibration. La technique développée est constituée d’un dispositif mesurant ces vibrations à deux endroits du corps: sur le torse (la Seismocardiographie) et sur le bas du dos (la ballistocardiographie). La première mesure est le reflet de la force locale du battement du cœur ainsi que la transmission du sang à l’artère principale du corps, l’aorte. C’est une mesure analogue au phonocardiogramme d’un stéthoscope digital. La seconde mesure, dans le bas du dos, est le reflet du résultat de la contraction et du déplacement de sang au sein du système artériel. Sur base de ces deux mesures, l’énergie produite par le cœur et transmise au torse ou au corps entier, est calculée. L'énergie sur l'entièreté d’un cycle cardiaque et la distribution de cette énergie au sein d’un battement cardiaque sont utilisées afin de caractériser la fonction mécanique du cœur.
Les études cliniques menée à l'hôpital Erasme, ont permis de mettre en évidence la répétabilité des mesures kinocardiographiques (KCG) et leur robustesse vis-à-vis de l’utilisation de capteurs différents[1].
Les mesures KCG ont également montré une grande sensibilité (>94%) à différents états hémodynamiques induits par l’injection d’agents inotrope actif, i.e. la dobutamine aussi utilisée comme traitement de l’insuffisance cardiaque dans un stade avancé. Lors d’une étude randomisée, en double-aveugle et cross-over contrôlé par Placebo ces mesures ont montré une forte corrélation (r = 0.8, p< 0.0001) au débit cardiaque mesuré par échocardiographie[2]. La technique a également démontré sa capacité à suivre des modifications de la fonction mécanique cardiaque lors d’apnées du sommeil[3]. Les mesures KCG ont également été évaluées lors d’une simulation de micro-gravité en Bedrest à Cologne sur 23 volontaires sains. Les mesures ont permis de suivre le déconditionnement cardiaque du groupe control comparé au groupe faisant de l’exercice de manière semblable aux mesures d’IRM cardiaques.[4] Par la suite les métriques KCG ont montré une capacité à distinguer les patients insuffisants cardiaques à fraction d’éjection réduites (HFrEF) de patients non-insuffisants dans le cadre d’une étude clinique à l'hôpital Brugmann sur plus de 70 patients.[5] Ces-derniers résultats montrèrent également que le capteur thoracique seul suffisait pour séparer les patients HFrEF des patients normatifs, jetant les bases d’une possible utilisation du smartphone seul.
L’objectif de l’étude proposée ici est une étude observationnelle exploratoire de faisabilité technique. Les objectifs sont de :
- Valider que les patients sont capables d'effectuer eux-mêmes des mesures fiables à domicile et comparables à celles obtenues par les cliniciens.
[1] Hossein A., Rabineau J., et al. Kinocardiography provides reliable estimates of cardiac activity: effects of recording conditions and body position, Sensors [under review]
[2] Hossein, A., Mirica, D.C., Rabineau, J. et al. Accurate Detection of Dobutamine-induced Haemodynamic Changes by Kino-Cardiography: A Randomised Double-Blind Placebo-Controlled Validation Study. Sci Rep 9, 10479 (2019).
[3] Morra S, Hossein A, Gorlier D, et al. Modification of the mechanical cardiac performance during end-expiratory voluntary apnea recorded with ballistocardiography and seismocardiography. Physiol Meas. 2019;40(10):105005. Published 2019 Nov 4.
[4] Rabineau J., Hossein A., Migeotte PF. et al., “Cardiovascular adaptation and countermeasure efficacy assessed by ballistocardiography and seismocardiography during 60 days of simulated microgravity in head-down bed rest,” Sci. Rep., 2020.
[5] Hossein A., De Keyzer E., Almorad A., et al. Heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF ) alters kinocardiography energy: a proof-of-concept study. ESC Heart Failure.
