22/12/2013 ECHOGRAPHIE GÉNÉRALE • Alger • Session 1 • 14 au 16 Novembre 2013 Dr Catherine Wackenheim-Jacobs Bases physiques de l’échographie • Notions de physique acoustique • Phénomène de piézo-électricité • Formation de l’image • Les artéfacts ultrasonores • Les effets biologiques des ultrasons 1 22/12/2013 Bases physiques de l’échographie : Notions de physique acoustique • Les ondes acoustiques sont des ondes élastiques, longitudinales, que l’on classe selon leurs fréquences • Sons audibles : entre 20 Hz et 20 KHz • ultrasons : entre 20 KHz et 200 MHz • Les ondes élastiques se propagent dans les divers milieux à une vitesse qui dépend de l’impédance du milieu traversé Bases physiques de l’échographie : Phénomène de piézo-électricité • En échographie l’onde ultrasonore est produite par • piézo-électricité : • Capacité de certains matériaux à transformer une énergie électrique en énergie mécanique et inversement. • Matériaux piézo-électriques utilisés : - Les cristaux(quartz), les céramiques , les polymères et les composites 2 22/12/2013 Bases physiques de l’échographie : Phénomène piézoélectrique • La sonde , dotée de nombreux éléments piézoélectriques est alternativement émettrice de l’onde incidente et réceptrice de l’onde réfléchie Bases physiques de l’échographie : Phénomène de piézo-électricité la céramique piézo électrique se déforme sous l’effet d’un signal appliqué électrique de part et d’autre de la céramique ( émission) mais aussi sous l’effet d’une onde sonore réfléchie ( réception) Émission d’une onde ultrasonore qui se propage dans le milieu traversé Réception de l’onde ultrasonore réfléchie qui déforme la céramique créant une tension électrique qui est exploitée dans les circuits électroniques de l’échographe 3 22/12/2013 Bases physiques de l’échographie : Formation de l’image Bases physiques de l’échographie : Formation de l’image Formation de l’image d’un point en mode B ( bidimensionnel) -La position du point dans l’image : la position du transducteur qui reçoit l’information donne l’ordonnée du point et la durée qui s’écoule entre l’émission et la réception du signal correspond à l’abscisse. -L’intensité du point dans l’image l’amplitude de la réponse ultrasonore dépend des propriétés mécaniques du point et du milieu environnant. -Les dimensions du point : la longueur est liée à la durée de l’impulsion émise, la largeur est liée à la largeur du champ acoustique. 4 22/12/2013 Bases physiques de l’échographie : Formation de l’image L’image en Mode B résulte de la juxtaposition de ces très nombreux points qui forment une image en échelle de gris. L’absence ou la présence d’ un point d’intensité plus ou moins grande dépend de l’impédance acoustique du milieu Bases physiques de l’échographie : Formation de l’image • Les sondes utilisées sont de fréquence différentes entre 3,5 et 15 MHZ et de forme différentes • Le choix de la sonde à utiliser est un compromis : • -plus la fréquence d’émission est basse , plus le faisceau ultrasonore sera pénétrant ( étude des organes profonds) • - plus la fréquence est haute , meilleure sera la résolution spatiale donc la qualité d’image. • Utiliser la sonde de la plus haute fréquence possible compte tenu de la profondeur de l’organe 5 22/12/2013 Bases physiques de l’échographie : Formation de l’image 3 Mhz 10mhz Bases physiques de l’échographie : Formation de l’image La qualité de l’image échographique est mesurée par la résolution :plus petite distance entre 2 points sur l’image - la résolution longitudinale est liée à la durée de l’impulsion ultrasonore variable avec la fréquence d’émission du transducteur ( choix de la sonde) - la résolution latérale est liée à la largeur du faisceau variable avec la focalisation ( réglage de l’échographe) 6 22/12/2013 Bases physiques de l’échographie : Réglages électroniques L’atténuation du faisceau ultrasonore par diffusion et réflexion a pour effet une limitation de la profondeur explorable L’image serait rapidement très sombre si il n’y avait pas une compensation électronique par amplification qui permet une bonne pénétration en profondeur Bases physiques de l’échographie : Règlages manuels 3 paramètres à modifier en permanence au cours de l’examen pour obtenir une image optimale : profondeur d’exploration ( la cadence image en dépend) gain général ( échelle de gris) focale ( position et nombre) Illustration pendant les ateliers !!! 7 22/12/2013 Bases physiques de l’échographie : Règlages manuels Gain général Bases physiques de l’échographie : Les effets biologiques des ultrasons • Le passage des ultrasons dans un milieu induit localement des variations de pression instantanées. La variation est liée à l’intensité. Elle induit des effets mécaniques (thermique, cavitation) • De nombreuses études ont été réalisées in vitro et in vivo, elles n’ont pas montrées d’effets délétères de l’échographie en routine.La fréquence d’émission des sondes en échographie médicale est limitée par la réglementation car il existe une relation entre fréquence et puissance des ultrasons. • Cependant, le principe de précaution recommande de limiter en fréquence et en temps l’étude en doppler pulsé des fœtus au cours du premier trimestre de la grossesse, notamment lors d’examen par voie endovaginale. 8 22/12/2013 Sémiologie échographique : • En radiographie conventionnelle, on parle d’opacité et de clarté. • En tomodensitométrie, on parle de densité : hyperdense, hypodense et isodense • En IRM on parle de signal : hypersignal, hyposignal et isosignal. • En échographie, on parle d’échogénicité : • échogène et anéchogène. • hyperéchogène, hypoéchogène et isoéchogène Sémiologie échographique : • Echogénicité • Echostructure • Renforcement postérieur • Cône d’ ombre postérieur 9 22/12/2013 Sémiologie échographique ECHOGENICITE – Anéchogène : vide d’écho = noir – Echogène : contient des échos = variable de gris sombre à blanc – Iso , hypo ou hyper-échogène introduit une notion de comparaison . – - soit comparaison à l’échogénicité normale de l’organe concerné – - soit comparaison à l’échogénicité d’ un autre organe Sémiologie échographique ECHOGENICITE Le tissu thyroidien est hyperéchogène par rapport aux muscles Les muscles sont hypoéchogènes par rapport au tissu thyroidien 10 22/12/2013 Sémiologie échographique ECHOGENICITE Le parenchyme rénal est hypoéchogène par rapport au parenchyme hépatique Sémiologie échographique ECHOGENICITE Anéchogène ? Quoi? 11 22/12/2013 Sémiologie échographique ECHOGENICITE Nodule hyperéchogène par rapport au parenchyme hépatique normal Sémiologie échographique ECHOGENICITE Formation isochogène au parenchyme hépatique Visible du fait de la désorganisation vasculaire 12 22/12/2013 Sémiologie échographique ECHOSTRUCTURE Rate : homogène ? hétérogène? Sémiologie échographique Renforcement postérieur 13 22/12/2013 Sémiologie échographique Ombre acoustique L’ensemble du faisceau ultrasonore est réfléchi sur les calculs , les calcifications , l’os Sémiologie échographique : • Echogénicité • Echostructure homogène ? Hétérogène? • Renforcement postérieur ?? • Cône d’ ombre postérieur ?? L’analyse de ces éléments permet de caractériser la lésion observée 14 22/12/2013 15 22/12/2013 16 22/12/2013 17 22/12/2013 Sémiologie échographique : Description d’une lésion • • • • • • La forme : ronde, ovalaire, linéaire… Les contours : flous, nets, réguliers, polycycliques… Le contenu : échogénicité, homogénéité… La localisation Le retentissement sur les organes de voisinage Les lésions associées : unique ou multiple Sémiologie échographique : « Compte rendu type » • Nom Prénom Age • Libellé de l’examen : échographie abdominale, pelvienne… • Indication • Appareil utilisé : marque, type, date de mise en service • Résultat : Doit mentionner les difficultés techniques (obésité, patient non coopérant, agitation d’un enfant…) Citer les organes visualisés : foie rate reins… Citer les organes non visualisés : ex pancréas • Conclusion 18 22/12/2013 Sémiologie échographique : Les artéfacts ultrasonores Les échos surajoutés : échos retardataires : réflexions inappropriées entraînant des échos parasites. Ces échos arrivent en retard sur la sonde : échos de répétition pour les interfaces de grandes dimensions et échos de réverbérations pour les interfaces de petites dimensions. Les artéfacts en miroir : ex de l’angiome hépatique se reflétant sur le diaphragme Les artéfacts des lobes secondaires : fausses cloisons observées dans des structures liquidiennes. 19 22/12/2013 Sémiologie échographique : Les artéfacts ultrasonores • Les échos manquants : Les cônes d’ombre de séparation. Les cônes d’ombre des parois latérales. • Les images déformées : Les artéfacts de vélocité : image en coquille d’œuf des grosses lithiases. Les images de dédoublement : fausse grossesse gémellaire, les muscles grands droits jouent le rôle de lentille acoustique. 20 22/12/2013 ORIENTATION DE L’IMAGE ECHOGRAPHIQUE L’échographie donne à l’opérateur une grande liberté de travail dans tous les plans de l’espace mais l’iconographie doit être réalisée dans le respect de certains principes facilitant la compréhension des images par un professionnel de santé qui n’est pas l’opérateur (consultant , suivi) ORIENTATION DE L’IMAGE ECHOGRAPHIQUE Sur une coupe transversale ou axiale : la droite du patient sur la droite de l’image Sur une coupe longitudinale ou sagittale: Le haut du patient à droite de l’image 21 22/12/2013 superficiel Pole inférieur Pole supérieur Profondeur Droite Gauche ISSGroupFrance 22 22/12/2013 Merci de votre attention ! Bonne pause ! 23
