- 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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