Avant de commencer une investigation chographique, l
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1. chantillonnages Pour l interpr tation de la surface ou du volume il est possible d utiliser un algorythme de diminution des mouchetures l voir Glossaire p 35 Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 22 En pratique on observe que le lissage lin aire est aussi effectif qu un algorythme sophistiqu 3 Visualisation et affichage de l imagerie 3 D 3 1 Volumerendering Ce type d interpr tation de l image 3D est essentiellement utilis e en chographie f tale Le volume est rendu gr ce aux ombres port es aux textures et au choix de l chantillonnage chromatique L interpr tation des surfaces est facilit e par la pr sence de liquide amniotique 3 2 Reconstruction multiplanaire La reconstruction multiplanaire permet de palier aux difficult s occasionn es par des fen tres d acc s limit es en reconstruisant une coupe arbitraire sur n importe quelle ligne En chographie obst trique elle permet la visualisation de la coupe sur les 4 cavit s cardiaques 3 3 3D Doppler Energie Le mode Doppler Energie peut galement tre interpr t en 3D De cette mani re il est possible de visualiser la vascularisation d un organe ou d une l sion dans son ensemble Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 23 L chographeur face la qualit de l image obtenue En imagerie chographique la qualit obtenue d pend beaucoup de l chographeur Ainsi avant de commencer une investigatio2. Diffusion Transmission Pour l imagerie chographique en mode B il est imp ratif que la sonde soit plac e perpendiculaire l interface afin de b n ficier d un cho optimal Pour les modes doppler par contre la sonde doit tre plac e tangentiellement aux vaisseaux examiner 4 Les r glages en temps r el Pour chaque type d examen il existe un pr r glage aussi appel Pr set ou preprocessing install par le constructeur Il consiste en une s lection en bloc de la programmation des param tres de r glage de l image Ils sont adapt s aux exigences de l utilisateur lors de la mise en service d un appareil d chographie Ces param tres conc rnent e Dynamic Range ou gamme dynamique Ce r glage est ajustable de 30 90 dB Choix du filtre de la matrice La Cadence image est la vitesse de balayage exprim e en nombre d images seconde Filtres de r glage dispos s la r ception des chos de la sonde Echo Enhancement permet d ajuster le profil de l image plus la valeur augmente plus l image devient lin aire N anmoins l chographeur doit adapter un certains nombre de r glage au patient et ceci tout au long de l examen Il faut savoir diff rencier entre des r glages qui influencent l mission de l onde ultrasonore de ceux qui interviennent lors de la r ception de l cho Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 32 4 1 mission de l onde ultrasonore La puissance La puissance
3. de remplissage d un vaisseau d pend de l angle form entre le faisceau incident et le trajet du vaisseau e L acquisition du Doppler couleur a une plus grande latence qu en mode Doppler puls Exercice Comment expliquez vous la disposition des couleurs pr sentes dans le vaisseau 5 Doppler nergie Power Doppler ou Doppler Puissance Ce mode permet la visualisation de la circulation sanguine ind pendamment de l angle incident du faisceau ultrasonore car 1l donne une information proportionnelle non pas la vitesse d coulement du sang mais au nombre d h maties r tro diffusant des ultrasons Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 11 Tous les vaisseaux sont visualis s d une seule couleur 1l n est donc pas possible de d terminer la direction du flux Avantages du Doppler nergie e Visualisation de la vascularisation compl te d un organe ou d une r gion e Permet de visualiser des flux particuli rement lents e Est ind pendant de l angle du faisceau incident D savantages du Doppler nergie e L acquisition se fait avec une plus grande latence qu en mode Doppler Couleur e Ne permet pas de d finir la direction du flux e Tendance au Blooming art fact g n r par un encodage couleur d passant les limites de la lumi re du vaisseau Comparaison Doppler Couleur et Doppler nergie ICH Go DO Mm mn CHUV Rasikulogpe 11125 38 Th Tir
4. 3 150dB C 4 Parsist Mary Oplim Fes WE Pg Coul Pg 01 07 27 121038 CS 7 ei TT 27 Jul 01 12 23 45 lima 75 ITmw06 IM14 Img 113 16 6cm ITm 00 14025 Imgain 40 cm iaa gi deca Ale a paur phases d le irak ball pour placas le rep re 36 Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 37 EFFETS BIOLOGIQUES DES ULTRASONS Apr s 20 ans de pratique ultrasonore on peut affirmer qu aucune tude pid miologique n a mis en vidence d anomalie morphologique ou fonctionnelle pouvant tre attribu e aux ultrasons N anmoins plusieurs programmes d tudes sur d ventuels effets biologiques imputables aux ultrasons tentent actuellement d optimiser les valeurs de puissance acoustique recommand es L innocuit actuellement admise a fait de l chographie une technique de choix en tant qu examen de premi re intention mais cela ne doit pas faire renoncer la vigilance n cessaire lors de l utilisation de quelque m thode d investigation que ce soit Mesurer des missions ultrasoniques Les champs ultrasonores utilis s en m decine peuvent tre caract ris s par un ensemble de param tres physiques qui seront utilis s pour valuer le risque de survenue d effets biologiques ind sirables Chez un patient humain les valeurs in situ ne peuvent pas tre mesur es mais sont estim es partir de la connaissance des donn es de l exposition et des caract ristiques de propagation du tissu
5. Comme les PCUS restent dans le secteur intravasculaire le premier d veloppement concernaient l imagerie vasculaire morphologique plus particuli rement pour des vaisseaux profonds aux flux r duits et ou des trajets complexes L imagerie harmonique et en inversion de phase permet la visualisation de la prise de contraste du parenchyme L augmentation du signal ne se fera pas de la m me mani re entre un parenchyme sain et un parenchyme pathologique et de ce fait permet la d tection de tumeurs iso chog nes Des tudes cliniques ont d montr que l application de PCUS permettait de r duire la taille des plus petites l sions d tectable de moiti Une technique qui permet d appr cier la prise de contraste dans le parenchyme est l imagerie en flash cho Elle est bas e sur une double acquisition sur une moiti de l cran l acquisition se fait au moyen d une mission continue faible puissance minimise la destruction des microbulles Cette image permet de rep rer l organe cibl alors que sur Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 18 l autre moiti de l cran l acquisition en mode intermittent et avec puissance une acoustique maximale en imagerie harmonique Flash Echo Imaging Il y a deux applications cette technique Color Doppler Flash Echo Imaging CD FEI Harmonic Flash Echo Imaging HI FED Color Doppler Flash Imaging Fait appel la technique Doppler et pr sen
6. Les param tres importants de l exposition sont la puissance acoustique totale mise l intensit spatiale maximale moyenne dans le temps et l intensit moyenne d impulsion l intensit moyenne dans le temps et dans l espace soit pour la surface effective de la section du faisceau soit pour la surface effective au niveau de la face irradiante du transducteur et enfin l intensit maximale durant chaque impulsion M canismes physiques des effets biologiques des ultrasons Tout champ sonique ou ultrasonique provoque une perturbation m canique dans un milieu mat riel Les changements de pression la tension les contraintes de cisaillement l expansion la compression la v locit et l acc l ration peuvent provoquer des effets m caniques dans un syst me biologique Dans un milieu absorbant l nergie m canique est convertie en chaleur engendrant ainsi des effets thermiques Les effets biologiques des ultrasons peuvent aussi tre li s la cavitation l existence de microcourants locaux associ s la pr sence de microbulles dans le milieu I M canisme thermique Les tissus tant absorbants il y aura une g n ration de chaleur dans toutes les parties du champ ultrasonique au sein de ces tissus Le champ est essentiellement celui d une onde progressive L augmentation de temp rature est proportionnelle l intensit ultrasonore et au temps d exposition Il est noter que pour une m me expo
7. clinical application J Radiol 2000 81 Edition fran aise de radiologie Paris 2000 JM Correas M Claudon F Lef vre O H l non V Vilgrain Les produits de contraste en chographie J E M U 1998 Masson Paris J Y Meuwly Produit de contraste chographique un tour d horizon Medical Review Toshiba N 61 1998 Y Mine N Kamiyama Second Harmonic Imaging System with Ultrasound Contrast Agent Medical Review Toshiba N 65 1998 Kiyochi Hara Full Digital Diagnostic Ultrasound System Medical Review Toshiba N 70 1999 Hitoshi Yamagata Development of a New Display Method for Compound 3D Ultrasound Images Fusion 3D Medical Review Toshiba N 72 2000 L Perretti M Salcuni Improvement in the Characterization of Abdominal Focal Lesions With Ultrasound Contrast Agent and the Flash Echo Technique Diagnostic Imaging Europe Acuson 1998 Greg Freiherr Harmonic Imaging what it is how it works Beverly E Hashimoto Clinical Application of native harmonic imaging Philip W Ralls Tissue harmonics offer greater image clarity Alfred Abuhamad Harmonics assist study of the difficult to image Electro medica Siemens 1 99 R Haerten C Lowery G Becker M Gebel S Rosenthal E Sauerbrel EnsembleTM Tissue Harmonic Imaging The technology and Clinical Utility Ultraschall in der Medizin Dezember 1999 Neues aus der Industrie Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 47 Nico
8. d pistage imposent de conna tre les risques biologiques li s l exposition aux ultrasons afin que des mesures de pr vention puissent tre tablies A ce jour aucun effet biologique ind sirable imputable aux ultrasons n a t mis en vidence chez l humain Des tudes sur l animal ont montr l apparition de l sions organiques mais pour des intensit s ultrasonores de dix fois sup rieures celles utilis es en diagnostic La FDA Food amp Drug Administration a propos la norme 510 K dans le but de r duire au minimum les risques de survenue d effets biologiques ind sirables tout en pr servant les Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 39 capacit s diagnostiques des explorations par ultrasons Dans le cadre de cette norme les m thodes ultrasonores continuent d tre consid r es comme sans danger m me pour le foetus La norme 510 K limite l intensit ultrasonore Ispta pour diff rentes applications L intensit ultrasonore est limit e 100 mw cm2 pour l exploration du foetus au Doppler puls L intensit ultrasonore est limit e 450 mw cm2 pour le Doppler puls cardiaque et p riph rique et 720 mw cm2 pour le Doppler continu L intensit ultrasonore est limit e 800 mw cm2 en transosseux et une r duction de 90 est recommand e en transorbitaire et en transfontan lilaire Pas de limitation d intensit pour le Doppler abdominal art res r nales h patiques m s
9. d termine la puissance d mission acoustique de l appareil chographe Elle est mesur e en watt cm et correspond l nergie transmise au patient La puissance d mission est exprim e sous forme d indice thermique IT et d indice m canique IM Afin d viter tout effet biologique la puissance doit tre r gl e au plus bas Une mauvaise qualit de l image doit d abord tre corrig e la r ception des ondes sonores gain g n ral D autan plus que l augmentation de la puissance d mission acoustique augmente galement le bruit de fond Le r glage de la profondeur Depth Range ainsi que le r glage de la zone focale font galement partie des r glages qui influencent l mission de l onde ultrasonore 4 2 R ception de l onde ultrasonore La gamme dynamique La dynamique caract rise la relation entre le plus fort et le plus faible des chos enregistr s L intensit de l amplitude des chos est indiqu e en dB A l entr e de la sonde l intensit est de 120 dB Comme cette valeur d passe autant les capacit s du moniteur que de l il il est n cessaire de comprimer la dynamique de 35 70 dB En fabricant l image l appareil attribue diff rentes teintes de noir et blanc aux diff rents niveaux d intensit profonde Les niveaux de noir et blanc obtenus constituent l chelle de gris Le r glage de la compression logarithmique modifie la gamme des niveaux de l chelle de gris d AIR We m 0 Op 05
10. obtenir une bonne image 2D le faisceau doit tre orient de mani re perpendiculaire alors que pour mettre en vidence l effet Doppler le m me faisceau doit tre tangentiel La couleur indique le sens du mouvement et la nuance de la couleur indique sa v locit L chelle de couleur appara t gauche de l image Dans le cas d un vaisseau sanguin la couleur s allume dans la lumi re du vaisseau La codification est une convention e Rouge pour les art res gt le flux se d place vers la sonde Plus la couleur rouge se rapproche du jaune plus la vitesse du flux est lev e e Bleu pour les veines gt le flux s loigne de la sonde Plus la couleur bleu s assombri plus la vitesse du flux est ralentie e L absence de couleur dans un vaisseau peut tre d une absence de flux ou un angle incompatible avec la mise en vidence de l effet Doppler Une couleur qui vire au blanc peut tre synonyme de turbulence ou d aliasing Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 10 Que pouvez vous dire de ces deux vaisseaux Avantage du Doppler Couleur e Visualisation rapide du vaisseau e Permet une impression g n rale de la vascularisation d un organe e D tection du r seau sanguin d une tumeur e Permet de distinguer une structure vasculaire d une autre structure anatomique Exemple distinguer les voies biliaires dans le hile h patique D savantages du Doppler Couleur e a qualit
11. 7 37 38 38 39 39 40 46 Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 1 Introduction Bref rappel historique D couverte en 1880 par Pierre Curie du ph nom ne de la pi zo lectricit et exploit e d s 1916 pour la fabrication des premi res sondes ultrasonores quartz destin es l exploitation des fonds sous marins Lors de la deuxi me guerre mondiale le sonar Sound Navigation Ranging a t mis au point pour d tecter les vaisseaux submersibles Simultan ment une autre quipe de chercheurs met au point un syst me de d tection par chographie capable de visualiser les tissus Pourtant ce n est qu au milieu des ann es 50 que le premier sujet est examin plong dans un bassin d eau Cette m thode est utilis e parall lement dans l industrie pour d tecter des fissures dans les m taux Le premier appareil commercial appara t finalement au milieu des ann es 60 et les premi res images r alis es sont des images appel es bistable donnant deux niveaux de luminosit permettant de visualiser la silhouette des organes ou des l sions d couvertes Les premi res machines largement utilis es permettaient de travailler en mode A et d effectuer des images compos es en mode B image en chelle de gris par balayage de contact appel es commun ment compound Les ann es 70 ont vu l arriv e des premiers chographes balayage m canique capable de reproduire plusieurs images par seconde permettant ain
12. COMP N rra MST AE di m y p 1 GRAISSE Zem ge PLACENTA S EXPENS Le FOIE HEIN 8 09 dE SANG COMP N i i BRUIT DE FOND___ La 100 e Echos faibles 1 e Le gain g n ral ainsi que la courbe compensatrice de gain font galement partie des r glages qui influence la r ception de l cho Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 33 4 3 La cadence de l image Par la cadence d images on d finit le nombre de mises jour d images acquises par seconde Une cadence d acquisition lev e est souhaitable lors de l examen d une structure en mouvement telle que le c ur ou lorsque la sonde est d plac e Mais les cadences images lev es sont toujours au d triment d autres variables tels que la profondeur largeur du secteur ou sensibilit Etant donn que le laps de temps s parant l mission d un faisceau ultrasonore et la r ception des chos correspondants d termine la cadence image plus la profondeur d examen est grande moins la cadence image est lev e La cadence de l image est un r glage indirecte car 1l n est n existe pas de commande pour la r gler Elle s adapte en fonction des param tres choisis profondeur Zoom largeur du secteur 44 Ordre chronologique des r glages Enregistrement des coordonn es du patient R glage de la profondeur de l image R glage de la zone de transmission Ss R glage deu gain g n ral Adaptati
13. D PHIE COURS D ECHOG Hecv Sa Fh re TREMI Cours 3b dition 2004 Techniques chographiques l octobre 004 Nonlinear Reflection Nicole Dagon TRMP MEP CHUV Radiodiagnostic Lausanne Pierre Frossard TRIM CHUV Radiodiagnostic Lausanne Marguerite Malik TRM cheffe diplom e du Burain Institut of Medical Ultrasound Institut de Radiologie Dr A Fl ckiger Lausanne Nicole Richli Me ystre Enseignante HEC Y Sant filiere TEM Nicole Richli Meystre TABLE DES MATI RES INTRODUCTION Bref rappel historique Evolution technologique LES MODES D ANALYSES EN IMAGERIE ECHOGRAPHIQUE Mode A Mode B 1 Compound image statique 2 Temps R el 3 M canisation du mode B avec Doppler Mode T M Time Motion Mode Mode Doppler 1 C W Continious Wave 2 Doppler puls PW Doppler Pulse Wave aussi appel Duplex 3 oe Doppler Couleur 5 Doppler nergie 6 Triplex 7 Tissue Doppler Imaging TDI LES NOUVELLES TECHNOLOGIES Mode harmonique 1 Introduction 2 Tissu Harmonic Imaging THI 3 Conditions techniques 4 Imagerie en mode harmonique Avantages du mode harmonique Les produits de contraste en chographie PCUS Elimination du PCUS Champs d application Imagerie compos e spatiale en temps r el Modes 3 D et 4D 1 Les m thodes d acquisitions d images 1 1 Balayage main libre 2 Le traitement du signal 3 Visualisation et affic
14. D Celle qui semble s imposer est l acquisition main libre 1 1 Balayage main libre Cette technique d acquisition n est pas sans rappeler le mode compound car l examinateur effectue avec des mouvements calmes et r guliers un balayage l aide d une sonde lin aire ou sectorielle Avant de proc der l acquisition des donn es le manipulateur doit r gler les param tres suivants e Le nombre d images partir duquel l image 3D sera interpr t e 1 5 7 11 ou 15 images Plus le nombre d images est bas plus l interpr tation sera rapide Si le nombre d images est lev le mouvement de l image 3D sera plus uniforme e L paisseur de la tranche fine moyenne ou paisse pour l interpr tation de l image 3D Si la dur e de d placement de la sonde est relativement longue il est pr f rable d avoir une tranche fine Les principaux probl mes rencontr s sont la distorsion g om trique et les tremblements entre les images Il en r sulte des art facts dans les images de volume de surface ainsi que dans les reconstructions multiplanaires Afin de rem dier ces probl mes il existe des syst mes de correction bas s sur les techniques des images compos es assemblage optimal des images 2 Le traitement du signal Les images 2D obtenues lors du d placement de la sonde et stock es dans le Cineloop doivent tre converties Une interpolation doit combler les lacunes et liminer les doubles
15. Filtre r cepteur affil Ce filtre permettra d liminer les fr quences fondamentales afin que l image ne soit construite qu partir des fr quences harmoniques Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 14 4 Imagerie en mode harmonique En mode harmonique il existe deux m thodes d imagerte imagerie harmonique classique bas e sur la deuxi me harmonique ou la fr quence de r ception est le double de la fr quence d mission Afin de s parer la fr quence fondamentale de ses harmoniques il faut appliquer une bande de fr quence troite et y ajouter un filtre passe haut Il en r sulte une diminution en r solution de contraste due la superposition inh rente des chos fondamentaux et des signaux harmoniques La deuxi me m thode fondamentalement oppos e la premi re consiste utiliser toute la largeur de la bande de fr quence optimisant ainsi la qualit de l image dans les diff rentes profondeurs 5 Imagerie harmonique en inversion de phase La technique d inversion de phase consiste envoyer deux pulses cons cutifs mais de polarit oppos e sur la m me ligne de balayage Toutes les interactions d ordre lin aires avec les tissus s annulent et il ne reste plus que les composantes non lin aires les nergies harmoniques Spectre d chos Spectre d chos provenant de provenant de structures structures lin aire non lin aire Pulse 1 Pulse 2 invers Somme
16. ance l onde de pression s loigne de plus en plus de sa forme sinuso dale initiale et d veloppant d importantes composantes harmoniques Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 13 2 Tissu Harmonic Imaging THI La propagation non lin aire de proche en proche du faisceau ultrasonore fait de plus vibrer les tissus travers s g n rant de ce fait galement des fr quences harmoniques Ce ph nom ne augmente avec la distance par rapport au point d mission du faisceau Avec ce mode d analyse de l image chographique il est imaginable d mettre basse fr quence pour profiter d une bonne p n tration du faisceau mis mais de n couter au retour que les fr quences harmoniques plus lev es et profiter d une meilleure r solution Malheureusement les fr quences harmoniques ont une nergie nettement plus faible que l onde de r flexion chaque fr quence harmonique a une nergie 100 fois inf rieure la pr c dente En imagerie chographique seule la deuxi me harmonique est techniquement r alisable l heure actuelle Fr quence renvoy e Frequency 3 Conditions techniques a Gamme dynamique lev e La gamme dynamique doit tre grande afin de pouvoir amplifier le faible signal des harmoniques tout en maintenant un rapport signal sur bruit acceptable b Enveloppe spectrale circonscrite Le signal harmonique retournant doit pouvoir tre isol du signal fondamental c
17. armonique 1 Introduction Les harmoniques repr sentent un ph nom ne bien connu en acoustique Une onde sonore mise vibre avec une certaine fr quence On parle d harmonique lorsqu on se trouve en pr sence d un multiple de la fr quence d origine Exemple Si une fr quence transmise est de 2MHz ses harmoniques seront 4 6 8 MHz etc En chographie si un tissu est insonifi avec une fr quence de 2 MHZ les chos r fl chis seront galement de 2 MHz Cependant le faisceau r fl chi contient des fr quences plus lev es des harmoniques de 4 6 MHz G n ralement une image chographique est bas e sur la r flexion des chos la sonde met une onde ultrasonore d une fr quence d termin e Cette onde envoy e travers diff rents tissus est partiellement r fl chie chaque interface rencontr e L onde r fl chie est de la m me fr quence que celle mise moins d tre en pr sence d une structure en mouvement Des tudes ont d montr es que la propagation de l onde ultrasonore ne se fait pas de mani re lin aire l onde se propage l g rement plus vite sur le pique de la courbe que dans le creux Le profil du spectre s en retrouve transform Cette propagation non lin aire de l onde donne lieu la cr ation de fr quences harmoniques Onde de propagation spectre Forme de l onde lors de l mission Apr s propagation travers les tissus Avec le temps et la dist
18. ation la circulation sanguine et au p ristaltisme intestinal Pour documenter l examen il est possible de l enregistrer sur une bande vid o ou de geler une image avant de la mettre en m moire afin de faire un traitement post acquisition et ou de l imprimer sur un support film papier Afin d exploiter au mieux cette technique plusieurs types de sondes ont t d velopp es Sondes lin aires sectorielles et convexes Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 6 Avantage du temps r el e Permet de s orienter rapidement et de voir directement l action des d placements de la sonde ainsi que des diff rents mouvements internes des organes Fiabilit pour visualiser une l sion dans le meilleur plan Rapidit d ex cution de l examen Facilit suivre des vaisseaux tortueux Plus de facilit pour examiner des patients non collaborants La mobilit de l appareil d chographie permet son d placement au lit du patient Exige moins d habilit de la part du manipulateur que le compound Inconv nients e Pas de vue d ensemble en raison d une petite fen tre de balayage 3 M canisation du mode B avec Doppler Plusieurs sondes sont attach es un bras m canique en forme d arc d pla able sur plusieurs axes Ce bras est immerg dans un bassin d eau Par l analyse de la diff rence de fr quence entre le signal mis et le signal de retours le mouvement du sa
19. canique e Plus la puissance est faible plus les index seront bas e Une cadence d image basse r duit l index thermique La cadence de l image est influenc e par la zone focale par l utilisation d un agrandissement de type zoom et par le depth range e Un mode balayage comme le mode 2D a des index plus bas qu un mode stationnaire comme les modes couleur e Les modes combin s couleur doppler puls additionne leurs index Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 40 Annexe R ponse aux exercices des pages 10 27 30 35 Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques R ponses aux exercices de la page 10 Que pouvez vous dire sur ces deux vaisseaux Flux Flux plus rapide Flux plus lent 41 Influence of Angle in Color Doppler Les couleurs sont invers es par rapport au r glage de base Angle of incidence O Principles of Ultrasound Imaging D D O Uu E O Wi Siemens AG 1999 Med USSE 2042 Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 42 R ponse l exercice de la page 27 Les l ments qui influencent la qualit de l image chographique Le choix de la sonde B Le type de sonde sectorielle Ribs Avantage e Champ large en Inconv nient Application profondeur e Petite fen tre d entr e e Mauvaise r solution spatiale en surface Entre les c tes F ontanelle lin aire 7 5 MHZ e Bonne r solution spatiale
20. d MAMA JAMIE Plusieurs images tomographiques coplanaires sont prises sous divers angles de vue et rassembl e en une image composite unique Et ce en temps r el 0 Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 20 Afin de pouvoir b n ficier de cette technique l appareillage doit satisfaire deux conditions 1 La sonde doit tre programm e pour capter les faisceaux qui ne sont pas perpendiculaires Plus il y a d images acquises meilleur sera la qualit de l image compos e 2 Le processeur d images doit tre en mesure de corriger la distorsion g om trique Avec chaque acquisition l image compos e est remise jour Si la sonde est boug e trop rapidement le risque de flou est important L aussi plus il y a d images acquises meilleure sera la qualit obtenue mais plus on augmentera le risque de flou L avantage incontestable de ce mode est la r duction de certains types d art facts En balayant depuis diff rents angles de vue les art facts se manifesteront selon des models diversifi s et la moyenne des images obtenues supprimera les art facts et renforcera les structures r elles C est la partie du triangle central ou il y a le plus d acquisitions r alis es qui b n ficiera le plus de cette technique L image conventionnelle est alt r e par un certain nombre de petits points fortuits appel s encombrement acoustique L imagerie composite permet de les r duire se
21. de signal de retours Avantages du mode harmonique Ce type d imagerie b n ficie d une meilleure qualit d image autant en r solution spatiale qu en r solution de contraste Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 15 Am lioration de ERA gt Bi z E LA Le faisceau plus troit am liore la r solution en Fe el 8 i NW la r solution lat rale contraste CRE Fi j d W H TN A d Reg r Te d i Gs i a ef BS L SS Nf AY fondamentale harmonique Chez certains patients et plus particuli rement chez des patients ob ses on observe une nette am lioration de la qualit de l image A l origine de cette constatation on trouve les explications suivantes l Meilleure r solution spatiale Am lioration de la r solution axiale et lat rale Diminution de l art fact d la surface de la fen tre acoustique La cr ation des harmoniques est un processus cumulatif Il se fait avec la distance parcouru par le faisceau dans les tissus Les art facts g n r s par la premi re couche sont donc insignifiants Diminution de certains art facts La production des harmoniques est proportionnelle au carr de l nergie fondamentale Certains art facts comme les r verb rations le diffus ou encore des lobes lat raux ont une nergie plus faible que l onde centrale Par cons quence ils g n rent proportionnellement moins d harmoniques Meilleur r sol
22. e Ea Im 155 3 0 cm Echa et ut W be d r T am Er Es gt Na EE SALA E del pd de WE elt ma hs ca 2 ms Dec mie Passant Mic d CR e d E pr y i ge Optim 2D Pen ee CFA 16 Echi Y RT TOUL Mig piim Por W or EE 2 Les divers modes Doppler peuvent tre compl t s par un d fil spectral et par des mesures appropri es selon les indications cliniques mesure de vitesse index de r sistance temps d acc l ration 6 Triplex Lorsque l image Doppler couleur ou Doppler Energie combin avec le d fil spectral s affichent simultan ment en temps r el on parle de Triplex 7 Tissue Doppler Imaging TDI Comme tout mouvement donne lieu a l effet Doppler il est possible de tirer profit du mouvement de paro1 dus aux pulsations du c ur ou d un vaisseau La difficult majeure de cette technique r side dans le fait qu il faut pouvoir diff rencier l effet Doppler d au flux sanguin d une part et celui d aux mouvements de la paroi d autre part Deux points les diff rencient e La vitesse du flux sanguin est nettement sup rieure la vitesse du mouvement tissulaire Par cons quence il g n re des fr quences Doppler plus lev es e L amplitude du signal est plus fort dans les tissus Actuellement cette technique n est utilis e qu en chographie cardiaque Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 12 Les nouvelles technologies Mode h
23. e Haute fr quence e Peu de p n tration e Tissus mous e Organes en surfaces convexe R Bonne r solution spatiale e Champ largi en profondeur e Abdomen Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 43 R ponse l exercice la page 30 Reconna tre le type de sonde Thgd LILI The LEE Wd Ai Y mice da Sita ria Pa E Forts SC E ue LALA MEAT ELSE CTT Zog Geiger 2 Foret Te DCS A REF o OTF SS ere ALL E Tha EA Tapk Hag CET T Hiin dE EL do Pii dara A fre Fi Ces e PERAL TRAHSPLANT ABDA AACTER BaIT MADE Sectorielle Lin aire Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 44 R ponses l exercice de la page 35 Image n 1 m Sonde convexe 2 5 MHz Depth Range adapt Trop de gain g n ral focus devrait tre plac plus en profondeur p le sup du rein Image n 2 m Sonde convexe 2 5 MHz Depth Range beaucoup trop de profondeur ce qui donne l impression d une image trop fonc e Gain g n ral adapt la repr sentation du foie et du rein Focus devrait tre plac au niveaux du p le sup du rein Image n 3 e Sonde sectorielle 3 6 MHz Depth Range adapt Gain g n ral adapt la repr sentation du foie et du rein Focus devrait tre plac au niveaux du p le sup du rein STC mal r gl Image n 4 m Sonde convexe 5 8 MHz Depth Range trop de profondeur Gain g n ral pas valuable car STC mal r gl 2 focus p
24. ent rique Les intensit s ultrasonores utilis es doivent demeurer inf rieures 50 mw cm2 en mode imagerie B et Doppler Couleur transabdominal et 30 mw cm2 en mode B transvaginal Il appara t donc que plusieurs facteurs fr quences temps d exposition site d exploration ne sont pas pris en compte dans la norme 510 K actuellement en vigueur aux Etats Unis Les perspectives Dans l tat actuel de nos connaissances quelques suggestions m ritent d tre faites Etablissement de normes de s curit tendues la norme 510 K est propre aux Etats Unis R duction de l intensit ultrasonore par le choix sur l appareil des programmes d imagerie ou de Doppler adapt s Indication sur les capteurs et affichage en temps r el sur l cran des caract ristiques ultrasonores de l appareillage Limitation du temps d exploration aux ultrasons Restriction des investigations non informatives Formation ad quat des utilisateurs Codification des indications et bonne programmation des prescriptions Contr le technique du mat riel et mise en conformit du parc d appareil Le principe ALARA Les tudes ont d montr es un lien directe entre la survenance d effet biologique et le temps d exposition L chographeur doit donc avant tout savoir concilier la dur e de l exposition et la qualit des images diagnostiques Le r glage de certains param tres ont une influence directe sur les index thermique et m
25. es Echographiques 8 Mode Doppler D finition L effet Doppler est un changement de fr quence d une source d ondes entretenue lorsqu il y a d placement relatif de la source ou de l observateur La fr quence per ue par l observateur est diff rente de la fr quence mise Elle augmente lorsque la source et ou l observateur se rapproche et elle diminue en cas contraire La variation de fr quence est proportionnelle la vitesse de d placement La variation de fr quence est en fonction de l angle form par la direction du d placement et l axe reliant l metteur et le r cepteur Condition La sonde doit tre en mesure de capter une gamme de fr quences afin de mettre l effet Doppler en vidence la fr quence d mission est diff rente de la fr quence de r ception L angle form par la direction du d placement et l axe reliant l metteur et le r cepteur 90 sa C W Continious Wave Le doppler continu est une technique qui consiste diriger un faisceau ultrasonore vers un vaisseau avec un angle qui ne doit jamais tre gal 90 La sonde en forme de stylo comporte 2 cristaux l un met de fa on continue et l autre re oit de fa on continue L information ainsi obtenue est sous forme d un trac spectral Application du Doppler continu e Analyse spectrale des vaisseaux en angiologie Avantage du Doppler continu e Grande pr cision pour situer
26. es effets biologiques des ultrasons 1 La vibration ultrasonore est d finie par sa fr quence F en M gahertz par sa longueur d onde L et sa vitesse de propagation c L c F 2 L nergie transport e par cette onde est caract ris e par la valeur du flux ultrasonore Wis W nergie mise par la source s la surface travers laquelle est re u ce flux L intensit est d finie comme l nergie par unit de surface et par unit de temps Ispta est l intensit du pulse moyenn e sur la dur e du pulse ou sur une p riode au niveau du point de focalisation w cm2 Isata repr sente l nergie moyenn e dans le temps une p riode et sur toute la section du faisceau watts Isppa est la valeur instantan e de l intensit moyenn e sur le pic seulement w cm2 3 L imp dance acoustique est d finie comme le produit de la densit du milieu par la vitesse des ultrasons dans ce milieu Z p x V 4 T I Thermal index Rapport de la puissance acoustique totale celle n cessaire pour lever la temp rature de 1 degr 5 M I Mechanical index Pression de rar faction maximum divis e par la racine carr e de la fr quence Ce param tre est directement li l intensit ultrasonore et donc pr dictif de la survenue de ph nom nes de cavitation Les normes actuelles L extr me diffusion de l chographie dans tous les secteurs de la m decine son utilisation de plus en plus fr quente comme m thode de
27. est ais de calculer la distance parcourue Exemple d imagerie en mode A A Echo de la ligne m diane Echo de sortie Application du mode A e En neurologie ce mode permettait de d tecter l existence d un panchement intracr nien ou d une masse en observant si l cho de ligne m diane tait d plac e En ophtalmologie ce mode permettait de d finir avec une bonne pr cision les dimensions du globe oculaire Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques Mode B Ce mode est l volution de la forme primitive vers une analyse en 2 D et en temps r el l aide d une chelle de gris L image B est construite ligne par ligne en fonction de la sonde Le niveau de gris est en fonction de l intensit de l cho re u et sa place sur l image 2D est en fonction du temps A Mode E Mode O O 1 Compound image statique Cette technique permet l imagerie en 2D et est obtenue gr ce une sommation de plusieurs Mode A juxtapos s La sonde est attach e un bras articul sur 3 points de jonction Ce bras articul peut tre d plac le long de l axe choisi soit oblique transverse ou sagittale La sonde est d plac e manuellement et au fil du mouvement des points de brillance apparaissent et s enregistrent sur un oscilloscope l aide d une m moire du convertisseur d image Chaque ligne de l image correspond au signal du mode A converti e
28. gueur d onde Dans un milieu donn la vitesse de propagation V est constante V f Cette relation fondamentale d fini l interd pendance entre la fr quence la p n tration et la r solution de l image et a de ce fait des cons quences importantes en imagerie chographique La r solution axiale est d autan meilleure que la fr quence est lev e et que le pulse d mission sont courts La p n tration de l onde ultrasonore est d autan meilleure que l onde ultrasonore est longue donc que la fr quence est basse ODO 171058 27 M Di MTm03 ik 5 2 AbdiG rer al 12 18 73 Im 2335 16 2 MHz Certains fabricants proposent maintenant des sondes large bande de fr quences ce qui veut dire que la sonde met dans une gamme de fr quences par exemple 2 5 MHz Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 27 L chographeur aura dans ce cas la possibilit de donner la priorit une certaine gamme de fr quences afin de privil gier soit la r solution res soit la p n tration pen Un autre avantage des sondes larges bande de fr quences est qu elles ont un temps de pulse court 2 2 Le type de sondes Actuellement les constructeur proposent une large gamme de sondes Dans ce cours nous allons diff rencier 4 types de sondes 22 1 Les sondes sectorielles 2 5 MHz HE gt D s 7 WN rs 90 Avantage Inconv nient Type d investigation Nicole Richli Meystre Techniques Echograp
29. hage de l imagerie 3 D 3 1 Volumerendering 3 2 Reconstruction multiplanaire 3 3 3D Doppler Energie AUAA Lu NJ 12 12 12 13 13 14 14 16 17 17 19 21 21 21 21 22 22 22 22 Nicole Richli Meystre L ECHOGRAPHEUR FACE A LA QUALITE DE L IMAGE OBTENUE Les indicateurs de la qualit en imagerie chographique La r solution spatiale R solution en contraste 1 Le choix de la technique et du mode d analyse de l image 2 Le choix de la sonde 2 1 La Fr quence 2 2 Le type de sondes 221 Les sondes sectorielles 2 22 Les sondes lin aires 2 2 5 Les sondes convexes 22 7 Les sondes endocavitaires 2 3 Exercice Identifiez le type de sonde 3 R gles l mentaires pour l imagerie chographique 4 Les r glages en temps r el 4 1 Emission de l onde ultrasonore La puissance 42 R ception de l onde ultrasonore La gamme dynamique 4 3 La cadence de l image 4 4 Ordre chronologique des r glages 4 5 Impression de l image Exercice d valuation de la qualit technique de 6 clich s EFFETS BIOLOGIQUES DES ULTRASONS Mesurer des missions ultrasoniques M canismes physiques des effets biologiques des ultrasons D finition des principaux param tres utilis s pour le contr le des effets biologiques des ultrasons Les normes actuelles Les perspectives Le principe ALARA ANNEXE BIBLIOGRAPHIE 23 23 24 24 25 26 26 27 27 28 28 29 30 30 31 31 32 32 32 32 33 33 33 35 37 3
30. hiques 2 2 2 Les sondes lin aires A Avantage Inconv nient Type d investigation 2 2 3 Les sondes convexes Avantage Inconv nient Type d investigation 28 Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 2 2 4 Les sondes endocavitaires Avantage Inconv nient Type d investigation 29 Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 2 3 Exercice Identifiez le type de sonde HE Tha LA as DARE LAN ER ATT Ei ii Ad a AT do LAA REIASIASLS Por Te MAC SCT EC E TECHMOLDO St Thu LEE dons Free F Eta Aria Pal o Frs SE Wi TR DEE TUE E DE Ter Iw Ek ns Alarm JTE K Kam 3 Fei alba bi pb lolo P Kal Eer Thot LEE LA pi ed bi RIFA TRAMSPLAMT En AS 30 Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 31 3 R gles l mentaires pour l imagerie chographique Le comportement de l onde ultrasonore est r gie par les lois de physique Dans l application il peut tre r sum de la mani re suivante la limite des diff rents tissus interface les ondes sont r fract es et r fl chies Pius la diff rence d imp dance acoustique entre les deux tissus est lev e plus la r flexion est grande Pius la diff rence de vitesse de propagation est grande plus la r fraction est importante Les ondes de fr quences les plus lev es sont plus facilement absorb es et diffus es que les ondes fr quences basses Interface Faisceau r fl chi
31. ion de petits vaisseaux flux tr s lents L introduction des sondes matricielles permet d am liorer la focalisation du faisceau dans son paisseur De ce fait elle am liore la r solution des images en particulier dans les plans tr s superficiels L utilisation de syst mes num riques larges bandes de fr quences permet une Ces termes seront expliqu s dans les prochains chapitres Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 2 KM qualit d image sup rieure chaque profondeur l tude correspond une fr quence optimis e L tude de la propagation des ondes ultrasonores sans l effet des agents de contraste a pu mettre un comportement non lin aire en vidence Cette particularit a permis le d veloppement d un mode d imagerie sp cifique appel mode harmonique tissulaire L introduction des produits de contraste en parall le avec l utilisation d un mode harmonique est une autre volution int ressante car elle permet le rehaussement du signal Doppler et de ce fait permet de d tecter des vaisseaux profonds ainsi que des vaisseaux flux lents ou trajet complexe La prise de contraste observ e dans les parenchymes permet d appr cier la perfusion tissulaire et ouvre la voie aux analyses fonctionnelles De m me elle pourrait permettre une nouvelle forme d application sp cifique pour les th rapies m dicamenteuses La reconstruction en 3 dimensions des images chographiques para t particuli reme
32. lac s trop en profondeur le plus profond des deux devrait tre situ au niveau du bord inf rieur de l organe repr sent Image n 5 m Sonde convexe 5 8 MHz Mode Doppler Couleur R glage ok Image n 6 m Sonde lin aire 5 12 MHz Mode TM Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 45 Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 46 Bibliographie Manuel d ultrasonologie g n rale de l adulte Base physique Base technologique L image en chographie et ses particularit s Mode Doppler Paulette Jouve Masson Paris 1993 Abr g s Echographie Les principes physiques L image chographique Les ph nom nes physiques annexes A Bonnin P Legmann J P Convard C Broussouloux Masson Paris 1993 Echo Doppler et Doppler Couleur Mode d emploi Michel Dauzat Jean Yves Cobacho Sauramps m dical 1995 Checkliste Sonographie f r Chirurgen Schallph nomene und Artefakte M R thlin B Bouillon H J Klotter Georg Thieme Verlag Stuttgart New York 1991 ATL 5000 Manuel d utilisation Medicamundi Philips Volume 43 1999 E Leen Ultrasound contrast in clinical application W Lees 3 and 4 dimensional ultrasound imaging C R B Merritt Broad band digital ultrasound technology the radiologist s perspectif R Entrekin P Jackson J R Jago B A Porter Real Time Spacial Compound Imaging in breast ultrasound J D Thomas Advances in echocardiography technical developpment and
33. le Richli Meystre
34. n chelle de gris 2D Mode harmonique Imagerie compos e spatiale en temps r el Ces deux techniques peuvent tre combin es entre elles Exercice Observez les trois images ci dessous Quelles diff rences notez vous am COURS 1152001 01 07 27 121038 27 Jul 011 Ke aH CHUV Radiologie c5 AbdG n ral 17 34 13 e Kale Ech ba Ee mg f S UDdpAC 3 PR ui Persiei Hog E Aa RE Ze Oplim 30 HG n Cod imacqeHanbe CIR Pag i Col 7 Pog ETT COURS US7001 Abt Fei kA 27 Jul 01 ITm 02 IML HE CHUN Radiologia 5 2 AbdiG n ral Kal ak Img 2239 19Scm AA Li DdB A Parsel Ha Oplim 2D Gn Cad imaget karie WEO Pg Coult Pg eg COURS LES 01 07 277 171038 O TAO Mm 03 1413 CHLI PRadinloq 5 2 AbdiG n ral kal z Im 235 16 6cm Se Ze e Eth 34 D j 170dB C 2 la p Porsisi Arr l mg Dplim 2CFECT Cad image Cible Sono TA Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 26 2 Le choix de la sonde En plus du mode d analyse de l image l chographeur d termine la sonde utiliser Le choix s effectue en fonction de la pathologie recherch e de la morphologie du patient ainsi que de l appareillage qu il a sa disposition La sonde est caract ris e par deux crit res La fr quence Le type de sonde 2 1 La Fr quence Rappel L onde sonore est une onde de pression qui se propage dans les tissus de mani re longitudinale Elle est caract ris e par Sa fr quence f Sa lon
35. n chographique l chographeur va tre confront un certains nombre de choix techniques qui seffectueront en fonction de la pathologie recherch e de la morphologie du patient ainsi que de l appareillage disposition L exp rience et l habilet de l chographeur jouent galement un r le primordial pour garantir une qualit optimal de l examen On peut diff rencier quatre moments Lors du choix de la technique et du mode d analyse de l image Lors du choix de la sonde Lors de l mission du faisceau ultrasonore Lors de l adaptation des r glages Les indicateurs de la qualit en imagerie chographique RESOLUTION AXIALE LATERALE TRANSVERSE Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 24 La r solution spatiale La r solution axiale est la capacit de visualiser deux structures plac es dans l axe du faisceau ultrasonore La r solution lat rale est la capacit de visualiser deux structures dans le plan horizontal de l image La r solution transverse est la capacit de d tecter deux structures dans le plan de l paisseur de la coupe DIE R solution en contraste La r solution en contraste est la capacit de diff rencier deux points d echog nicit diff rente Ra Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 25 1 Le choix de la technique et du mode d analyse de l image Pour compl ter le mode B classique deux techniques influencer la qualit de l image e
36. n point plus ou moins lumineux et variant de taille selon le temps de retour du signal La valeur des points de brillance est r partie sur une chelle de gris En admettant que l absence totale d cho est repr sent e par le noir et que la r flexion totale des chos est blanc tous les chos interm diaires sont r partis sur cette chelle de gris selon leur intensit L acquisition des chos permet ainsi la formation d une image bidimensionnelle appel e coupe Cette technique portait aussi le nom d cho tomographie Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 3 Application de la technique compound e Vue d ensemble des organes permettant de situer une masse par rapport d autres organes e Petite sonde facilitant l exploration des r gions difficiles d acc s e Reproduction pr cise d une section pour comparaison e Image comportant les contours du corps D faut de la technique compound e Le balayage doit tre effectu manuellement par l op rateur e Vue statique e Cette technique demande beaucoup d exp rience et de dext rit 2 Temps R el La condition premi re permettant une imagerie en temps r el est le d veloppement de sondes capables d effectuer un balayage avec une cadence de 24 images par seconde Gr ce cette technologie 1l est enfin possible d avoir une vue instantan e de la morphologie des organes ainsi que des mouvements naturels d la respir
37. ng dans les vaisseaux est d tect et l on peut diff rencier une art re d une veine et calculer leur d bit Utilit de la m canisation du mode B e Vue d ensemble des organes e Pr cision du d placement e Reproductibilit e Image enti re des contours du corps e Possibilit de faire du Doppler Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 7 Mode T M Time Motion Mode Ce mode permet la mise en vidence d une structure en mouvement L organe ou le vaisseau R observer est rep r en temps r el Fete TS A Le curseur est plac sur la r gion En d int r t L axe vertical du moniteur reproduit sur une ligne les diff rentes interfaces rencontr es par modulation de la brillance des points sur la ligne Horizontalement la ligne se d place une certaine vitesse Les organes en mouvement sur cette ligne d crivent un trac en fonction du temps PT paroi thoracique St sternum PAVD paroi ant rieur ventricule droit VD ventricule droit S septum AO aorte CA cuspide ant rieur CP cuspide post OG oreillette gauche EN endocarde EP picarde MPP muscle papillaire post rieur PER p ricarde PPVG paroi post ventricule gauche Application du mode T M e En cardiologie ce mode permet l tude des ventricules et des valves e Permet la mise en vidence de la compressibilit d un vaisseau e Met en en vidence le mouvement diaphragmatique Nicole Richli Meystre Techniqu
38. nsiblement Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 21 Modes 3 D et 4D La premi re image chographique brute en 3 D date des ann es 1980 Le d veloppement d algorythmes de reconstruction pour l interpr tation de surface et de volume a rapidement suivi Mais l application clinique s est heurt e aux probl mes intrins ques de l imagerie chographique manque de p n tration dans certains tissus air Os les mouchetures l encombrement et d autres art facts Il a fallu attendre le d veloppement des sondes matricielles de l imagerie harmonique et du traitement non lin aire de signal pour obtenir une image haute r solution peu encombr e aux mouchetures tr s fines pour que le mode 3D connaisse un regain d int r t aux yeux des cliniciens malgr l excellente qualit obtenue en TDM La puissance des ordinateurs permet une interpr tation 3D en temps r el ce qui rend une deuxi me console de traitement d images inutile L volution actuelle tend vers du 4D donc du 3D en temps r el 1 Les m thodes d acquisitions d images L imagerie 3D est en fonction de la mani re dont est d plac e la sonde sur la zone d int r t Si le manipulateur d place la sonde trop lentement trop rapidement ou par coups l aspect de l image 3D en sera affect La sonde doit tre d plac e une vitesse r guli re Il existe plusieurs mani res d acqu rir les donn es de base pour l imagerie 3
39. nt int ressante pour l tude de la morphologie f tale alors que 3D fusion s av re int ressant pour tudier la relation entre un organe ou une l sion et sa vascularisation Les nouvelles unit s d chographie disposent de sorties num riques compatibles DICOM Elles peuvent donc tre connect es en r seaux de type intranet pour changer des images avec d autres syst mes informatiques Cette connectivit ouvre la voie la t le chographie Les changes d images dynamiques deviennent d s lors possible gr ce l usage de connections haut d bit Plusieurs d veloppements montrent une tendance la miniaturisation des appareils pour faciliter le d placement du manipulateur au lit du patient voir m me pour une utilisation lors de consultations domicile Ces termes seront expliqu s dans les prochains chapitres Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 3 LES MODES D ANALYSES EN IMAGERIE ECHOGRAPHIQUE Mode A Cette forme primitive de l examen chographique permet d analyser l amplitude de l cho par rapport au temps et l intensit de l cho re u e Un seul champ est analys e Une sonde fixe recueille les chos qui sont repr sent s en amplitude verticales e La distance entre la sonde mettrice et une structure d termin e ou un cho est visualis le long de ce tir dans l axe donn e Le son voyageant une vitesse constante dans les tissus humain soit 1540m sec Il
40. on de la courbe STC R glage de la puissance d mission 2 D L image gel e ou freez e doit tre illustr e par un bodymark qui situe la r gion anatomique ainsi que l orientation de la coupe chographique L image peut tre compl t e par une mesure de distance ou de volume et par un commentaire 4 5 Impression de l image A la fin de la cha ne chographique se trouve le syst me d impression de l image Le choix de l impression est multiple Elle peut se faire sur papier sur camera multiformat cam ra laser Polaro de ou C D Il est noter l existence de film radiologique ou la couleur convertie en nuance de gris est visible Doppler La compatibilit DICOM permet un archivage num rique Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 35 Exercice d valuation de la qualit technique de 6 clich s Pour chaque clich de l exercice identifiez Le type de sonde le mode d analyse de l image Appr ciez les divers r glages gain g n ral STC focus ma 27 Sep 00 m0 IM12 CHUN Radiologie A al 10132 Im 224 14 7cm Ech 3 SDan 4 Peralta L cre Opiim 20 Gen WE Py Lol Pg Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques CHIP F Ech3 If AE Persici hoy Opt 0 Hen HF HO Coul Pg COURS US2001 CHUV Radiologte KT Ech 3 LO 3 Per dr i Moy Oplim 20 Pen Coul 76 Ech5 pp Moy PRF 1500 Hz Optim Thx V moy WET Pot TA a LL UE o CHUY Radiologie Ech
41. s ce qui permet de les distinguer de tissus qui produisent moins d ondes non lin aires M me si le rehaussement du signal est parfaitement perceptible en mode B en mode Doppler et Doppler Energie les techniques d imagerie harmonique et en inversion de phase s av rent b n fiques Augmentation du signal intravasculaire et r duction du blooming Elimination du PCUS Tant que les microbulles sont intactes elles restent intra vasculaire on n observe pas de passage significatif dans le secteur interstitiel ni dans les tubules r naux par filtration glomulaire La composante gazeuse est limin e par le poumon la capsule et les surfactants sont limin s dans les urines apr s transformation h patique Application du PCUS Apr s la pose d une voie veineuse et le rep rage de la zone d int r t le produit de contraste est pr par et inject en respectant les consignes du fabricant L optimisation de l utilisation du produit de contraste passe par le choix de la technique d injection Un bolus unique donne un rehaussement maximal attention au blooming et est n cessaire aux tudes fonctionnelles L administration par petits bolus fragment s permet de pallier sp cifiquement une insuffisance de signal sur un segment vasculaire tudier Une perfusion lente de l ordre 1 ml min l aide d un injecteur donne un niveau de rehaussement du signal de 15 dB pendant plusieurs minutes Champs d application
42. si que de la distribution des microbulles d air L interaction entre le faisceau ultrasonore et le produit de contraste d pend d une part des propri t s physiques des microbulles de la fr quence d mission et de la puissance acoustique d livr e localement d autre part Les ondes de faible puissance font vibrer les microbulles de mani re lin aire Dans ce cas la fr quence mise est gale la fr quence r fl chie Avec l augmentation de la puissance acoustique les microbulles vibrent plus et de mani re non lin aire g n rant de ce fait des fr quences pas pr sentes lors de l mission du faisceau ultrasonore ce qui augmente la composante harmonique Index m canique 1 0 ruplure produces strong harm nics random chaotic patiems E highly harmonic 0 6 1rigger mode begin to show fl harmonics n A basically el linear 0 0 j R flexion R ponse SAE normal harmonique forte Emission acoustique A haute puissance acoustique index m canique au dessus de 1 on observe la destruction des microbulles sous le faisceau ultrasonore Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 17 En pratique le rehaussement observ est d deux ph nom nes 1 Les microbulles sont nettement plus r flectives que les globules rouges am lioration de 25 dB without Levovistl with Levovist 2 Les microbulles ont la propri t de vibrer plus fortement que les globules rouge
43. si la visualisation en temps r el d une r gion anatomique La premi re grande r volution dans l volution des technologies chographiques fut l utilisation de l effet Doppler avec l introduction du mode doppler puls En effet pour la premi re fois une m me sonde tait capable de r ceptionner une fr quence diff rente de celle de la fr quence d mission Evolution technologique L chographie en chelle de gris et son compl ment le Doppler ont fait l objet d une volution rapide parall lement l volution de l imagerie m dicale en g n ral La deuxi me moiti des ann es 90 a apport e une am lioration des performances diagnostiques et l ouverture sur des horizons nouveaux tel que l chographie th rapeutique Les progr s technologiques concernent l ensemble des l ments constituant les unit s d chographie depuis les capteurs avec l augmentation du nombre de cristaux par sonde jusqu la connectivit intranet t l chographie archivage num rique en passant par le traitement du signal r trodiffus mode harmonique l gt traitement du signal par phase reconstruction en 3 et en 4 dimensions L chographie en mode Doppler s effectue en Dupplex et en Triplex combinant sur une et m me image des informations en chelle de gris le doppler couleur et l analyse spectrale L introduction d un mode doppler ind pendant de l angle de tir du faisceau Doppler Energy permet la visualisat
44. sition l l vation de la temp rature sera plus forte dans les os que dans les tissus mous gt Pour 1 Mhz et pour une intensit de 1 w cm2 on obtient une l vation de la temp rature de 0 8 C mn ce qui est assez habituel en physioth rapie Cr ation d oed mes et d h morragies Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 38 II M canismes non thermiques Pression de radiation et microcourants Les ultrasons peuvent affecter les suspensions cellulaires les macromol cules ou d autres unit s biologiques La pression de radiation repr sente l augmentation de la pression stationnaire produite par l onde ultrasonore Dans un champ non uniforme la pression de radiation cr e des gradients de pression qui peuvent provoquer l apparition de courants de fluide microcourant Ph nom nes de cavitation Ces ph nom nes concernent l interaction entre un faisceau ultrasonore et des corps hautement compressibles compos s de gaz et ou de vapeur Lorsque l amplitude de l onde ultrasonore augmente 1l peut arriver que la d pression au sein d un milieu liquide soit plus grande que la force de coh sion de celui ci le r seau liquide se d chire alors et 1l forme des cavit s bulles La dur e de vie des cavit s est courte et uniquement d termin e par la fr quence de l onde ultrasonore La cavitation diminue lorsque la fr quence augmente D finition des principaux param tres utilis s pour le contr le d
45. te LP avantage d tre plus sensible aux agents de contraste Harmonic Flash Echo maging Fait appel aux techniques utilisant les harmoniques De ce fait elle b n ficie d une meilleure r solution spatiale et d une quantification sup rieur du signal L acquisition se fait par une courte s quence de s ries d images en deuxi me harmonique De cette mani re il est possible d valuer sur le temps et la vascularisation et le rehaussement d une r gion On obtient alors des images proches des diff rentes phases visualis es en CT La qualit d images obtenues d pend essentiellement de trois facteurs Position du focus Intervalle d acquisition des s quences Cadence des images La destruction des microbulles se faisant plus particuli rement dans les r gions du parenchyme situ es au dessus du focus sa position influence consid rablement la qualit de l image La cadence d images doit tre assez basse de l ordre de 14 16 images par seconde Il faut donc choisir un depth range de l ordre de 23 24cm et ajuster la taille de l image avec la fonction zoom zs L intervalle de l acquisition des s quences est faite en fonction de la l sion recherch e Nouveaux horizons L arriv de l informatique dans le monde de l chographie permet des tudes fonctionnelles ou les agents de contraste servent de traceur intra vasculaire Des courbes d intensit du signal en fonction du temps peuvent
46. tre obtenues par exemple dans le myocarde ou dans le cortex r nal Avec l injection dans la vessie d un PCUS il est possible de mettre en vidence un reflux v sico ur t ral Une injection de PCUS dans l ut rus permet de mieux en appr cier la morphologie et am liore la visibilit de polypes et de myomes et permet galement l tude de la perm abilit tubaire Un nouveau champs d action semble se profiler sous forme d imagerie chographique th rapeutique ou des mol cules th rapeutiques exemple cytolytique anticoaguant incorpor es dans des microbulles pourraient tre lib r es in situ apr s insonification d un organe ou d une r gion pathologique Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 19 Imagerie compos e spatiale en temps r el Real Time Spatial Compound Imaging En chographie conventionnelle les tissus sont insonifi s dans une seule direction par des faisceaux parall les Ceci est l origine de nombreux art facts comme l ombre acoustique le renforcement post rieur ou encore les images en miroir M me si certains art facts peuvent apporter des indications utiles au diagnostic dans d autres cas ils peuvent masquer des informations importantes L alternative pour l op rateur est de varier les fen tres d acc s L imagerie compos e spatiale s inspire de cette technique Balayage classique Balayage pour une image compos e spatiale RAR AR A Ty TF CEA L I i
47. une obstruction dans un vaisseau Inconv nient du Doppler continu e Pas de visualisation du vaisseau et de ce fait aucune information sur son diam tre et sa profondeur e Demande beaucoup de temps de patience et d exp rience Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 9 2 Doppler puls PW Doppler Pulse Wave aussi appel Duplex Ce mode permet de lever les ambigu t s li es la profondeur du vaisseau et son diam tre en associant le d fil spectral l image chographique 2D La sonde est tour tour mettrice et r ceptrice 1 CHUV Radiologie 0 54 Img 141 177cm Ech 3 d f TB ee e 5 Angle VE 26 Persil Moy A Pro 6 0 cm Oplim Zen A UEIICK ORT Freg 25 MHz HUE Pg i FF Bas Coul Pg Dop EES Ech PRF 2500 Hz Avantage du mode Doppler puls e Grande pr cision de tir due la visualisation du vaisseau explorer e Pr cision pour les mesures de vitesse e Possibilit d effectuer d autres mesures index de r sistance acc l ration Inconv nient du Doppler puls e Difficult pour trouver de petits vaisseaux e Difficult mettre en vidence des vaisseaux flux lent ou obstru s 3 Doppler Couleur Le mode Doppler couleur se superpose l image 2D noir et blanc et permet de codifier en couleur tout ce qui est en mouvement sang air LCR jet urinaire La principale difficult r side dans le fait que pour
48. ution en contraste La suppression des art facts augmente la r solution en contraste Mode harmonique Nicole Richli Meystre Techniques Echographiques 16 Les produits de contraste en chographie PCUS D s les ann es 70 des chercheurs ont tent de trouver des moyens afin de rehausser le signale chographique des vaisseaux La r ponse a t trouv e dans l application de petites bulles dar qui sont l origine d une augmentation de la r flexion Cet agent de contraste doit r pondre au profil suivant non toxique non allerg ne d application facile injectable par une veine p riph rique assez petit pour tre capable de franchir la barri re pulmonaire et avoir une dur e de vie permettant d effectuer un examen chographique Les microbulles peuvent tre libres ou encapsul es dans une coque dure ou molle Le produit de contraste utilis actuellement fixe les microbulles d air sur du galactose et les stabilise avec des acides gras du surfactant M lang du NaCl nous obtenons une formation de microbulles d air dont la taille varie de 2 10 microm tres injectable 1 V et dont la quantit d air ne d passera pas 100 microlites d air par gramme de granul quantit n gligeable pour le corps humain Les produits de contraste sur le march ou en phase de recherche se diff rencient par la nature de leur gaz par la rigidit de la capsule ou de leur surfactant du diam tre moyen ain
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