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Etude d'un échographe: GE Vivid 3N Proexpert


par Tahar; Bachir; Salah Ait-Kaci-Ali ; Ben Rekia; Bakheti
Institut national spécialisé en formation professionnelle de Médea - Technicien supérieur en maintenance des équipements médicaux 2008
  

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- C : vitesse moyenne des ultrasons dans le corps humain (1540 m/s).

I.2.2.3. DIFFERENTS MODES DOPPLER :

L'effet Doppler peut être utilisé en pratique clinique sous deux modes: le mode continu et le mode pulsé. Le Doppler bidimensionnel ou Doppler couleur repose sur le principe du Doppler pulsé mais le traitement du signal est différent.

I.2.2.3.1. Doppler Continu :

Dans un Doppler continu une onde continue sinusoïdale est émise par un cristal en direction du territoire vasculaire à examiner. Un autre cristal reçoit en permanence les échos provenant des structures situées dans la zone d'action du capteur délimitée par son diagramme de rayonnement. L'information Doppler est extraite par un circuit détecteur. Les premiers détecteurs étaient non directionnels, c'est-à-dire ne permettant pas la reconnaissance du sens de l'écoulement. Ce type de circuit est encore utilisé dans des appareils simples permettant essentiellement une « auscultation vasculaire ». La détection directionnelle est par contre utilisée de façon générale pour l'enregistrement et l'analyse de la forme d'onde de vélocité.

Le Doppler continu est de pratique courante, surtout lorsque le vaisseau à étudier peut être facilement individualisé. En effet, tout mouvement de paroi ou de globules rouges situé dans le diagramme de rayonnement du capteur Doppler continu sera perçu. L'information disponible correspondra à une sorte de moyenne des différents mouvements avec une pondération due à l'atténuation de l'onde ultrasonore en fonction de la distance.

Fig. I.13 : Doppler continu.

Les avantages du Doppler continu sont : sa grande sensibilité pour détecter des flux lents, sa faible puissance acoustique, l'absence de limite pour calculer les flux rapides et son coût peu élevé. Il a cependant des limites : l'absence de résolution spatiale puisque le signal reçu est indépendant de la profondeur et la fréquence Doppler mesurée est la résultante des fréquences Doppler extraites du signal, moyenne des signaux venant de l'ensemble des vaisseaux traversés.

I.2.2.3.2. Doppler Pulsé :

Dans un Doppler pulsé une sonde à cristal unique qui alternativement émet un faisceau d'ultrasons et

reçoit le faisceau réfléchi.

Fig. I.13 : Doppler pulsé

Au niveau des différentes interfaces situées sur le faisceau ultrasonore, il y a réflexion partielle d'énergie ultrasonore. Entre deux impulsions, le capteur reçoit les échos correspondant à la paroi vasculaire et aux globules rouges. Une porte électronique permet de sélectionner un volume de mesure réglable en largeur et en position par rapport au capteur dans lequel l'information de vélocité est extraite avec son signe.

I.2.2.3.3. Systèmes Duplex :

L'intérêt du Doppler pulsé est de pouvoir focaliser l'examen en profondeur, ce qui nécessite bien sûr d'utiliser un repérage spatial morphologique, sous la forme d'une image échographique. Les systèmes duplex permettent l'acquisition alternée de l'image échographique et du signal Doppler, en combinant souvent les fréquences d'émission: nous utilisons en Doppler une fréquence plus basse que la fréquence nécessaire à l'acquisition de l'image.

L'optimisation des systèmes duplex résulte d'un compromis puisque la qualité de l'image ultrasonore est maximale lorsque les interfaces sont à 90° par rapport au faisceau d'ultrasons, alors qu'il faut un angle minimum pour le Doppler.

Les systèmes duplex permettent de visualiser les vaisseaux superficiels, ce qui facilite l'interprétation des signaux Doppler, et de repérer les lésions pariétales, ce qui permet de focaliser l'examen sur les zones pathologiques, en amont et en aval.

Les limites du système sont liées aux vaisseaux profonds, souvent non visibles, et pour lesquels nous ignorons la direction ou l'existence de lésions pariétales.

I.2.2.3.4. Doppler Bidimensionnel (Doppler Couleur) :

Le Doppler couleur permet d'analyser le signal Doppler dans un plan et ceci presque simultanément dans tous les points de ce plan. Il pourrait être assimilé à un système Doppler pulsé multi-porte et multiligne. En fait, grâce à un procédé d'analyse du signal appelé l'auto corrélation. Il est possible d'obtenir l'information Doppler sur toute la longueur d'une ligne, après deux impulsions, en analysant les modifications de la phase entre les deux signaux.

Cependant, le rapport signal/bruit est extrêmement faible, ce qui impose de répéter ces impulsions entre 16 et 32 fois pour chacune des lignes échantillonnées.

Ce procédé permet ainsi d'analyser, au niveau d'un ensemble de volumes d'échantillonnages disposés le long d'une ligne de tir, les trois paramètres du signal ultrasonore, à savoir :

- L'amplitude, qui permet de reconstituer l'image en échelle de gris.

- La phase qui détermine la direction du déplacement des structures circulantes.

- Et la fréquence Doppler qui traduit la vitesse circulatoire.

La résolution de l'image couleur dépend de la taille du volume d'échantillonnage sur chacune des lignes couleur et de la densité de lignes couleurs échantillonnées parmi l'ensemble des lignes échographiques de l'image noir et blanc. Le rapport signal/bruit (qui conditionne la qualité de l'information Doppler) dépend du nombre de tirs par ligne.

CONCLUSION:

Ce chapitre nous a permis de comprendre la physique des ondes ultrasonores ; leur utilisation dans le domaine médical et leur effet sur le corps humain (tissu biologique).

Grâce au phénomène de la piézo-électricité et aux matériaux piézo-électriques, nous avons pu générer et détecter ces ondes, c'est le rôle de la sonde échographique, qui est un rôle doubler, Voir à l'émission des ultrasons et la réception des échos.

Ceci fait, la suite à venir sur la compréhension de l'échographe ne peut être bien assimilée qu'avec le chapitre suivant.

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