I.2.1.3. TYPE DES SONDES :
On distingue 2 grandes types de sonde d'échographie :
> Les sondes pour les quelles chaque cristal ou groupe de
cristaux émet des ultrasons toujours dans la méme direction.
L'image est formée par la juxtaposition des lignes formée par
l'excitation successive de chaque cristal ou groupe de cristaux.
> Les sondes pour les quelles les ultrasons sont
envoyés dans une direction différente à chaque impulsion
au moyen d'un balayage mécanique ou électrique : on les classe en
fonction du procédé utilisé pour lire le plan de coupe :
balayage de la coupe par le faisceau ultrasonore réalisé
mécaniquement ou électriquement.
I.2.1.3.1. Sondes Linéaires Et Linéaires
Courbes :
Les sondes linéaires et linéaires courbes sont
des sondes constituées de plusieurs cristaux alignés en
rangée linéaire ou légèrement courbées.
L'image reconstituée est de forme rectangulaire (linéaire) ou
cône (linéaire courbe).
Fig. I.7 : Sondes linéaire et linéaire
courbe I.2.1.3.2. Sondes à balayages :
Les sondes à balayage sont des sondes
constituées d'un ou de plusieurs cristaux pour les quelles la direction
du faisceau ultrasonore varie afin de balayer la zone à explorer. Ce
balayage n'est pas directement visible sur l'image reconstituée, car il
est trop rapide pour l'être. Il existe deux grands types de balayage : le
balayage mécanique et le balayage électronique :
I.2.1.3.2.1. Sondes à balayage mécanique
:
Le déplacement de la sonde à la main
n'était pas assez rapide pour former une image en 1/20e de seconde, une
possibilité est de faire déplacer la sonde par un moteur. Dans ce
cas, la sonde tourne ou oscille autour d'un axe et les lignes ultrasonores
balayent un secteur angulaire dont le centre est l'axe de rotation de la sonde,
il s'agit donc d'un balayage sectoriel mécanique.
Lorsque la sonde effectue un tour complet elle n'est
«utile » (elle n'est orientée vers la peau) que pendant
environ 1/3 du temps total. Or nous venons de voir que pour avoir une cadence
d'image suffisante, on peut se permettre de perdre du temps (dans le cas
ci-dessus on réduirait d'un facteur 3 la cadence d'image). La solution
consiste à disposer dans la même tête de sonde plusieurs
transducteurs qui sont actifs à la fois les uns après les autres
lorsqu'ils sont bien orientés vers la région à explorer.
Si l'image sectorielle couvre un angle de 90° et que la sonde comporte 3
transducteurs, on ne perd qu'un quart du temps total, ce qui reste acceptable.
Dans ces systèmes rotatifs, les sondes peuvent être de faible
rayon, ce qui permet d'avoir une surface de contact avec la peau très
petite, ou au contraire, avoir un rayon beaucoup plus grand donnant une image
sectorielle de format plus «trapézoïdal ».
Un autre procédé de balayage mécanique
sectoriel consiste à utiliser un transducteur fixe, ce qui facilite le
problème des connexions électroniques, un miroir acoustique
oscillant qui défléchit le faisceau de façon à lui
faire effectuer le balayage du secteur angulaire.
Dans tous ces appareils, une partie (le transducteur ou le
miroir) est en mouvement très rapide et ne peut être en contact
direct avec la peau : la tête de la sonde comportant les transducteurs
est une enceinte hermétique remplie d'un liquide assurant la
transmission des ultrasons jusqu'à la fenêtre qui est immobile et
en contact de la peau.
I.2.1.3.2.2. Sondes à balayage électronique
:
Les sondes à balayage électroniques sont
constituées de plusieurs cristaux arrangés en ligne ou en anneau.
Des interférences entre les faisceaux ultrasonores des cristaux
élémentaires peuvent faire changer la direction
générale du faisceau. Ces interférences peuvent être
utilisées avantageusement pour orienter le faisceau ultrasonore
résultant dans une direction donnée en décalant
très légèrement la mise en charge des différents
cristaux de la sonde. Le changement de direction du faisceau ultrasonore est
obtenu en modifiant le décalage de la mise en charge des
différents cristaux par un décalage de phase de l'impulsion
électrique. Le balayage est réalisé soit de manière
linéaire, soit de manière sectorielle.
I.2.1.3.2.2.1. Sondes à balayage
électronique linéaire :
Fig. I.8 : Balayage électronique
linéaire par décalage d'un
élément.
Elles sont constituées d'un grand nombre
d'éléments piézo-électriques (une centaine) de
petite dimension, placés côte à côte sur une longueur
de 5 à 15 cm: longue barrette. L'ouverture à l'émission et
à la réception est représentée par quelques
éléments (12 à 24).
Le balayage est réalisé par une translation de
l'ouverture, élément par élément après
chaque exploration d'une ligne du plan de coupe, de sorte que l'espace entre
deux lignes ultrasonore est de l'ordre du mm.
La focalisation est assurée de manière
mécanique perpendiculairement au plan de coupe et de manière
électronique à l'émission et à la réception,
dans le plan de l'image.
Fig. I.9 : Faisceau d'une sonde à balayage
linéaire électronique et à focalisation
mécanique
Son défaut majeur est représenté par son
encombrement et la nécessité d'une fenêtre acoustique large
(rarement rencontrée) l'image obtenue est rectangulaire pouvant contenir
jusqu'à 256 lignes et la cadence image peut atteindre 100 images/sec ce
qui est utile pour l'étude des organes mobiles (coeur foetal).
La résolution spatiale à bas contraste est moins
bonne que dans les sondes sectorielles à large ouverture mais
l'homogénéité de son champ, sans artefacts proximaux est
utile pour l'étude des organes superficiels.
I.2.1.3.2.2.2. Sondes à balayage
électronique sectoriel :
Le balayage est obtenu par décalage de phase et selon la
forme de la sonde on distingue les barrettes planes et les barrettes
radiales.
? Barrettes planes à décalage de phase :
Elles utilisent plusieurs céramiques de petite taille (16
à 32) disposées côte à côte sur une petite
longueur. La déflexion du faisceau est assurée par des
décalages de phase (lignes à retard) pour obtenir une image
sectorielle.
Fig. I.10 : Sonde plane à balayage
électronique sectoriel
La totalité des éléments à
l'ouverture participe à l'émission et à la
réception : seuls changent entre deux lignes les retards
électroniques. La focalisation est assurée mécaniquement
dans le plan transversal perpendiculaire à l'image et
électroniquement dans le plan de l'image.
? Barrettes radiales à décalage de phase
: Elles utilisent une disposition convexe des éléments
piézo-électriques pour assurer le "dépointage",
c'est-à-dire le balayage sectoriel du plan image. Compte tenu de la
forme de la barrette, il n'est plus nécessaire de recourir à de
longs retards à l'excitation et à la réception. Selon la
courbure on distingue les sondes à très fort rayon et les sondes
à moyen rayon de courbure. l'ouverture acoustique n'utilise que quelques
éléments à l'émission et à la
réception avec glissement d'un élément pour chaque
nouvelle ligne.
Fig. I.11 : Balayage sectoriel électronique
d'une sonde courbe par excitation des éléments
group par
group
La focalisation est assurée par une lentille acoustique
perpendiculaire au plan image et de manière électronique à
l'émission et à la réception dans le plan du balayage.
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