25 Flashcards
Fonctionnement d’une échographie
- Onde ultrasonore est émise dans le corps avec un transducteur
- elle est réfléchie aux impédances (interfaces séparant les différents milieux)
- Elle produit un écho qui est renvoyé vers le transducteur
- L’ordi construit une image
Fréquences utilisées en échographie médicale
- US > 20 kHz
- fréquence = uncompromisentreunebonnerésolutionspatiale(à hautefréquencelarésolutionestmeilleure)etunebonnepénétrationdel’ondesonoredanslecorps(àbasse fréquence,l’ondesonorepénètreplusprofondément).
lienentrelarésolutionspatialeetlafréquence
- diffraction = difficile de voir des objets plus petits que la longueur d’onde λ
—> elle doit être plus petite que les objets - tissusmouscs≈1’500m/s
—> gammes de f US entre 1 et 20 MHz
—> f=1MHz correspond à λ=cs/f=1.5mm
—>f=20MHzcorrespondàλ=0.075mm
lelienentrel’absorptiond’unsonestlafréquence
- danslestissus, lecoefficientd’absorptionµestproportionnelàf
—> lesstructuressuperficiellestellesquelesmuscles,lestendons,lestesticules,lesein, les glandes thyroïde et parathyroïde et le cerveau néonatal sont imagées à des fréquences relativement élevées:trèsbonnerésolutionspatialeetpasdenécessitéd’explorerenprofondeur
—> Lesstructuresplus profondestellesquelefoieetlesreinssontenrevancheimagéesàdesfréquencesplusbasses(1à6MHz)au prixd’unerésolutionspatialemoindre.
l’effetpiézoélectrique
- propriétéqu’ontcertainscristauxdesedéformer quandilssonttraversésparuncourantélectriqueetdeproduireunsignalélectriquelorsqu’ilssontdéformés
Productionetcollectiondel’onde
- UnesondeUStypiquecomportequelquescentainesde
cristauxpiézoélectriquesplacéscôteàcôte - Chacund’euxestexcitéparuneimpulsionélectriquede2
à5 oscillations - Cela conduit à l’émission d’une ondelette sphérique
- L’onde produite collectivementparlasondeestalorslasommedesinterférencesdetouteslesondelettes(v
- Lorsquel’ondeUSréfléchieestderetourverslasonde,
lescristauxpiézoélectriquesfonctionnentenmode inverseettransformentl’énergiemécaniquereçueen
énergieélectrique
Réflexionsdanslestissus
- US traversent desstructuresd’impédancesdifférentes,des
réflexionsontlieuauxinterfaces - réflexions spéculaires : Sila tailledesstructuresestplusgrandequelalongueurd’ondeλ
- réflexions diffuses : Lorsquelesstructures sont plus petites que λ cela provoque de la diffraction et la diffusion dans de multiples directions
Utilisation du gel en échographie
- l’impédance à cause de l’air réfléchirait presque toute l’onde US et donc on ne verrait rien
- si on met du gel, l’impédance est réduite et elle minimise les réflexions
ObtentiondusignalUS
- Énergie réfléchie dans les tissus en énergie mécanique —> transformée en énergie électrique
- Laduréedel’aller‐et‐retourdel’impulsionestconvertieendistanceenutilisantengénéralune vitessedepropagationde1’500m/s
- traitement pour prendreencompteladiminutiondusignaldueàlatransmissionimparfaite(αT)et àl’absorptiondel’ondeenfonctiondeladistanceparcourue(µ)
- image = obtenue ligne après ligne
ÉchographieDoppler
- mesure de la vitesse en temps réel par les US
—>lorsqu’unesourcesonoreestenmouvementparrapport
àunobservateur,la fréquenceperçueestdifférentede
cellequileseraitenl’absencedemouvement
Échographie Doppler : Observateurimmobile
-Calcule de la fréquence f=c/λ.
- source immobile (S1) : λ1 = λ0 = csT0
—> f1= cs/λ1= cs/csT0= f0 - la source s’approche (S2) : λ2= (cs - vs)T0
—> f2= cs/λ2= cs/(cs - vs)T0= (cs/cs + vs)f0 - la source s’éloigne (S3) : λ3= (cs + vs)T0
—> f3= cs/λ3 = cs/(cs + vs)T0= (cs/cs + vs)f0
ÉchographieDoppler: Sourcesonoreimmobile
- l’observateur s’approche (O2) : c2=cs + vo
—> f2 = c2/λ0 = (cs + v0)/λ0 = (cs + v0)/(cs/f0) = (cs + v0)/cs )f0 - l’observateur s’éloigne (O3) : c3 = cs - v0
—> f3 = c3/λ0 = (cs - v0)/λ0 = (cs - v0)/(cs/f0) = (cs - v0)/cs )f0
ÉchographieDoppler : Sourcesonoreetobservateurenmouvement
- observ. + source s’approche : (cs + v0/cs - vs)f0
- observ. s’approche + source s’éloigne : (cs + v0/cs + vs)f0
- observ.s’éloigne + source s’approche : (cs - v0/cs - vs)f0
- observ.s’éloigne + source s’éloigne : (cs - v0/cs + vs)f0
ÉchographieDoppler: Réflexionsurunobjetenmouvement
- L’émetteur (source au repos) envoie une onde vers l’objet en mouvement (observateur en mouvement)
- L’objet en mouvement devient la source en mouvement qui génère une onde qui se réfléchis vers le récepteur (observateur au repos)
—> f2= (cs/ cs - v)f1= (cs + v/cs - v)f0 = (1+ 2xv/cs)f0 (—>cs»v)
Échographie Doppler: Réflexion à angle ϑ sur des globules en mouvement
V = (∆f / 2f0) cs
ThérapiesauxUS
- 1930 = premières applications
- Chauffage non focalisé.Dépôt de chaleur dans des tissus très absorbants tels que les os ou les
tendons. - Chauffage focalisé.Dépôt important d’énergie sous forme de chaleur de manière locale afin de
coagulerletissuàdesfinsd’ablation. - Stressmécanique.Déformationsimportantesdelacible,
demanièreàlabriser - Cavitation.Production de bulles de gaz dans un liquide sans augmentation de température au
momentoùl’ondeUSestàsapressionlaplusbasse.
Cesbullessemettentàoscilleretpeuventcauser
deslésionstissulaireslocales,tellesquelamortcellulaireoudeshémorragies
Avantages des US
- n’utilisent pas de rayonnements ionisants
- fournissentdesimagesentempsréel
- lesinstrumentssontsuffisammentportables
pourêtre amenésaulitdupatient - leurcoûtestnettementinférieuràceluides
autresdispositifsd’imagerie
Désavantages des US
- limitationduchampdevue
- nécessitéd’avoirunpatient coopérant
- difficultéd’imagerdesstructuresobscurcies
parlesos,l’airoulesgaz - nécessitéd’avoirun opérateurqualifié
