ECHOGRAPHIE PRINCIPE ET APPLICATIONS

1 LECHEHEB FZ ETUDIANTS 3 me ANNEE 2 PLAN DU COURS I / INTRODUCTION II/ PRINCIPE DE L ECHOGRAPHIE 1 / ULTRASONS 2 / ECHOGRAPHE 2-1-Sondes ultrasonores 2-2- Effet pi zo- lectrique Faisceau ultrasonore et ses caract ristiques 2-3-Formation du point cho : comment se forme l image chographique? 2-4- Enregistrement des points chos 2-4-1/ Mode A 2-4-2/ Mode B ++++ III/ TRAITEMENT DELIMAGE/ AFFICHAGE ETREPROGRAPHIE IV/ SEMANTIQUE VI / CONCLUSION OBJECTIFS 1/ D finir la technique ultra-sonographique et son application dans le domaine m dical. 2/ D crire le PRINCIPE de l chographie 3/ Pr senter l appareil d chographie et son fonctionnement 4/ Apprendre le langage chographique : s mantique ECHOGRAPHIE PRINCIPE ET APPLICATIONS LECHEHEB FZ ETUDIANTS 3 me ANNEE 3 POINTS A CONNAITRE 1.

2 Conna tre les caract ristiques du faisceau ultrasonore et la gamme de fr quence admissible dans le domaine m dical. 2. Conna tre les interactions entre les ultrasons et la mati re : R flexion, R fraction, Diffusion, Att nuation. 3. Conna tre le PRINCIPE de base de la formation de l image chographique Le Mode B : Brillance (2D bimensionnelle) 4. Conna tre les diff rents types de sonde : lin aires, convexes, annulaires 5. Conna tre la s mantique chographique afin de savoir lire un compte rendu chographique et le comprendre. LECHEHEB FZ ETUDIANTS 3 me ANNEE 4 I / INTRODUCTION Technique d imagerie m dicale, l chographie s effectue partir des ultrasons. Elle se distingue par son caract re inoffensif, non irradiante et facile r aliser. L imagerie chographique est demand e en premi re intention car non invasive et non co teuse. Elle ne n cessite aucune pr m dication ni une pr paration particuli re.

3 Elle peut se faire au lit du malade et en couveuse gr ce des appareils transportables. En raison de son innocuit , elle est d indication large (femme enceinte, n onatologie, p ) II / PRINCIPE DE L ECHOGRAPHIE 1- ULTRASONS -On d finit les US comme tant des sons de fr quences sup rieures 16000 HZ qui sont des ondes ultrasonores. C est des vibrations m caniques qui sont dues des variations de pression des milieux travers s. -L onde ultrasonore est le r sultat d un mouvement de vibration d un corps lastique. -Les param tres qui caract risent un mouvement vibratoire sont : A : Amplitude d oscillation maximum T : P riode de temps entre deux passages de la mol cule dans la m me position : Longueur d onde formule : = C T La longueur d onde est la distance qui s pare deux pics de pression acoustique. + est petite, + la fr quence est grande, + la r solution spatiale est bonne.

4 La r solution spatiale se d finit la distance minimum s parant deux points distinguables l un de l autre. Dans le domaine m dical, les fr quences tol rables et utilisables sont de : 1 16 MHZ voire 20 MHZ en pathologie dermique. 1 HZ =1 cycle/seconde 1 KHZ = 103 = 1000 HZ 1 MHZ = 106 = 1000 000 HZ 1 GHZ 109 = 1000 000 000 HZ FREQUENCE ( F) PERIODE (T) F= 1/T LECHEHEB FZ ETUDIANTS 3 me ANNEE 5 PROPAGATION D UNE ONDE ULTRASONORE La longeur d onde d pend des caract ristiques m caniques du milieu (vitesse de propagation : C) = C/F C= 1540m /s Pour 1 MHZ, =1,54 mm LECHEHEB FZ ETUDIANTS 3 me ANNEE 6 2- ECHOGRAPHE L appareil d chographie comprend : -Sondes ou capteur ultrasonore ou transducteur ( mission-r ception) -Syst me Informatique.

5 Transformation du point cho en image Il compile toutes les informations et fournit des images des organes explor s. -Console de commande : Panneau de commande : plusieurs touches pour r glages et APPLICATIONS -Source lectrique : courant alternatif : excitation br ve du transducteur - Syst me d enregistrement des donn es 2- 1- SONDES ULTRASONORES Les capteurs ultrasonores ou transducteurs ou sondes repr sentent un dispositif technique indispensable au PRINCIPE de l imagerie ultrasonore. C est l outil cl de l appareillage. Ils sont constitu s par un mat riau qui a la facult propre d un corps lastique capable de transformer une nergie lectrique re ue en nergie m canique et inversement.

6 LECHEHEB FZ ETUDIANTS 3 me ANNEE 7 VUE ECLATEE D UN TRANSDUCTEUR Tout transducteur comprend les l ments suivants: Mat riau pi zo- lectrique (c ramique) Amortisseur Adaptateur d imp dance -Ce mat riau est une lame de quartz ou une c ramique ferro- lectrique de type : Ziconate- Titanate de plomb. -Les capteurs d imagerie ultrasonore sont d application m dicale large l heure actuelle en raison de la performance dans la conception de ceux-ci, pour cela une grande vari t de sonde est d velopp e. Ils sont de diff rente configuration g om trique, de taille et de fr quence adapt e aux diff rents tissus biologiques. -Pour r pondre aux nombreuses APPLICATIONS diagnostiques des US dans le domaine m dical, plusieurs modalit s de sondes sont d usage : -externe : abord trans cutan (pubien, abdominal, thoracique, fontanellaire) -interne : abord endo-cavitaire ou orificiel ou intra-cavitaire.

7 -Ce sont des capteurs en miniatures dont les diam tres vont de 10 20mm et de fr quence lev e car la distance est tr s r duite vue leur contact avec la zone explorer afin de gagner en r solution et viter de traverser les structures osseuses ou gazeuses. Mat riau pi zo lectrique : Mat riau d amortissement Lame d adaptateur d imp dance Electrodes LECHEHEB FZ ETUDIANTS 3 me ANNEE 8 DIFFERENTES TYPES DE TRANSDUCTEURS OU SONDES (FORME ET FREQUENCE) 2-2- EFFET PIEZOELECTRIQUE Diff rents proc d s ont t d crits mais celui adopt pour l imagerie chographique et retenu dans le domaine m dical est le : Ph nom ne pi zo- lectrique. EFFET PIEZOELECTRIQUE : C EST QUOI ? D couvert par les fr res Pierre et Jacques CURIES en 1880, ce ph nom ne fondamental de transduction lectrom canique, se d finit ainsi : Un potentiel lectrique oscillant fait alternativement se contracter et se dilater un cristal en produisant des vibrations ultrasonores.

8 La r flexion de cette onde US sur le cristal (nature du cristal : quartz) produit l inverse un courant lectrique mesurable. LECHEHEB FZ ETUDIANTS 3 me ANNEE 9 E= lectrodes (excitation lectrique) Q= quartz : mat riau corps lastique P= plaque portant le mat riau QUELLE EST LA PARTICULARITE DU MATERIAU PIEZOECLECTRIQUE ? Ce tableau regroupe : -diff rents mat riaux pi zo lectriques -leur caract ristiques physiques Cristaux et Matrice de polym re LECHEHEB FZ ETUDIANTS 3 me ANNEE 10 Le rendement du mat riau pi zo lectrique en chographie d pend de deux param tres : 1/ Coefficient de couplage lectro-acoustique (Kt) Efficacit de la traduction d formation-diff rence de potentiel lectrique.

9 2/ Imp dance acoustique (Z) Meilleure transmission des US dans les tissus si l imp dance de la sonde est proche de celle des tissus. Z : elle caract rise les propri t s m canique d un milieu l gard des ondes de pression qui s y propagent. Z : elle est repr sent e par la formule suivante : Rho : densit du milieu, V : vitesse de propagation du son dans le milieu Z = RHO x V LECHEHEB FZ ETUDIANTS 3 me ANNEE 11 2-3- COMMENT S OBTIENT L IMAGE ECHOGRAPHIQUE ? 1 re ETAPE : FAISCEAU US ET SES CARACTERISTIQUES Formation du faisceau US -La formation du faisceau US s obtient par excitation du quartz sous forme de lamelle par un courant discontinu.

10 -Lors de l impulsion lectrique altern e, le mat riau se contracte puis se dilate de fa on synchrone et l nergie lectrique re ue est ainsi transform e en nergie m canique vibratoire qui repr sente le faisceau US dont la fr quence est fonction de l paisseur et la forme du quartz. Caract ristiques du faisceau incident US -Les sons ob issent aux lois qui r gissent la propagation de la lumi re et quand le faisceau US incident est en contact avec la mati re et aborde une ou plusieurs interfaces, il subit trois principaux ph nom nes suivant : r fraction, r flexion et diffusion. -L att nuation et l absorption sont galement des caract res physiques du faisceau US. Une att nuation progressive de l onde US en traversant un milieu donn se fait sous forme de chaleur et dispersion et entra ne une perte de directivit du faisceau. Dans un milieu homog ne l intensit acoustique d cro t de fa on exponentielle avec la distance.