1/16 01/04/2016 HAMERSTEHL Aurélie D1 CR

Echographie doppler cardiaque et vasculaire : 1. Echocardiographie cardiaque : Bases physiques, Indications, Echographie
normale et pathologique
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01/04/2016
HAMERSTEHL Aurélie D1
CR : BOUACHBA Amine
Système cardiovasculaire 8h à 9h
Pr JF Avierinos
16 pages
Echocardiographie
Introduction
L'échographie est le prolongement de l’examen clinique. C'est un examen non invasif qui permet l'étude
anatomique et fonctionnelle du cœur.
C'est à partir de lui que se prennent bon nombre de décisions en cardiologie.
Il n'y a pas de contre-indications à sa réalisation (à la différence d'un scanner par exemple).
Cet examen est opérateur dépendant et subjectif, la confrontation est indispensable en fonction du contexte
clinique.
C'est l'examen central de la cardiologie moderne.
Il est quasi systématique, c'est un pivot du raisonnement.
A. Rappels sur les bases physiques des ultrasons :
L’onde sonore pour se déplacer à besoin de la matière.
–C'est une onde mécanique longitudinale différente des ondes électromagnétiques
–Caractérisée par des fluctuations de densités et de pressions de la matière selon un mouvement
périodique : cette onde est une succession de compressions et dépressions qui se transmettent de
proche en proche grâce aux forces de liaisons des molécules du milieu.
A la différence du photon qui est une particule qui se déplace et qui peut se déplacer dans le vide les US eux ne
peuvent pas se déplacer dans le vide qu'il soit dans le domaine de l'ultrason ou dans le domaine de l’audible.
US= Ultrasons.
I. Propriétés clés de l'onde ultrasonore
Les propriétés de l'onde ultrasonore se définissent en un point donné de la vibration en observant une
succession de hautes et de basses pressions.
Plan
A. Rappels sur les bases physiques des ultrasons:
I. Propriétés clés de l'onde ultrasonore
II. Principes de fonctionnement de la sonde:
B. Le Doppler
I. L’effet Doppler :
II. Les différents modes du Doppler
C. Échographie normale et en pathologie cardiaque.
I.ETT = échographie trans-thoracique
II. l'ETO:Echograpahie trans oesophagienne

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La première caractéristique de l'onde sonore est la période c'est la durée minimale qui s'écoule en un point
donné entre deux états de même pression. C'est le temps au bout duquel le phénomène se répète.
Plus cette période va être courte et plus le phénomène va se répéter rapidement (c’est une haute fréquence)
La deuxième grande caractéristique de ce signal est la fréquence, c'est l'inverse de la période, l'unité est le
hertz (une période par seconde).
Domaine de fréquence des ondes sonores :
Infrasons : f < 20 HZ
Sons audibles : 20 HZ < f < 20 K<Hz
Ultrasons : 20 kHz < f < 20 MHz → utilisés en imagerie
En échographie cardiaque les sondes utilisées ont une fréquence de 2 à 5-6MHZ
Dans l'espace l'onde ultrasonore est caractérisée par 2 autres grandeurs :
–La longueur d'onde λ : c'est la distance minimale entre 2 points de même pression acoustique, ou
encore la distance que va parcourir le signal pendant une période (λ est donc inversement
propositionnelle à la fréquence)
–La célérité c de l'onde dans le milieu (célérité c'est la vitesse de l'onde dans le milieu)
–λ = c /f
–λ= c x T
–c =λ x f
–La vitesse de propagation ne dépend que du milieu qui est traversé par l'onde ultrasonore (elle ne
dépend pas ou peu du signal lui-même), ce milieu va modifier la vitesse de propagation par ses
caractéristiques, c = Z/σ.
σ = densité du milieu et Z = l'impédance acoustique (l'impédance c'est la même chose que la résistance,
c'est donc la résistance que le milieu va offrir à la propagation de l'onde)
La célérité sera d’autant plus grande que l'impédance sera élevée.

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L’énergie acoustique est réfléchie à l’intersection de tissus possédant des impédances acoustiques différentes
(Z).
L'impédance acoustique est la résistance d’un milieu au passage du son, elle dépend de la densité du milieu et
de sa compressibilité : Z= √σ/x
Plus la différence des impédances (Z) est grande, plus l’amplitude de l’onde réfléchie sera importante.
Z= densité du milieu / compressibilité
(Compressibilité : aptitude d’un milieu à retrouver sa forme originale après déformation)
Célérité moyenne des US (pas besoin de connaître les valeurs du tableau)
Milieu
Vitesse (m/s)
air
330
eau
1480
Tissus
mous
1540
os
4080
L'os a une impédance élevée caractérisée par une célérité rapide des ultrasons alors que l'air avec une densité
faible est caractérisé par une célérité beaucoup plus faible des ultrasons.
Pour ce qui est des tissus mous, on a une célérité moyenne de 1540m/s.

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Propriétés de réflexions des ultrasons
–L'énergie acoustique est réfléchie à l'intersection des tissus possédant des impédances acoustiques
différentes (Z)
–Plus la différence des impédances Z est grande, plus l'amplitude de l'onde réfléchie ne sera importante.
A l’échographie, on peut reconstituer l'image grâce à l’impédance et en fonction du temps que mettent les
ultrasons à traverser le milieu. On peut ainsi reconstituer la surface de réflexion des ondes.
Plus les milieux ont des impédances acoustiques différentes et plus grande sera la proportion de signal qui sera
réfléchie vers la source.
Entre l'eau, la graisse et le muscles, les différences d'impédances sont faibles donc la proportion d'ondes
réfléchies du signal sera faible.
La spécificité tissulaire de l’échographie est très faible d’où la difficulté de distinguer à un thrombus d'une
tumeur par exemple.

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II. Principe de fonctionnement de la sonde :
En appliquant un courant alternatif sur un cristal piézoélectrique, le cristal se comprime et se décomprime
alternativement et émet un son (sa fréquence dépend des caractéristiques du cristal).
Le même élément est utilisé pour transformer en courant électrique les ultrasons qui reviennent vers la sonde
après réflexion.
L'effet piézoélectrique (PZE) :
–L'effet piézoélectrique a été découvert en 1880 par Pierre et Jacques Curie
–Certains matériaux comme les cristaux de quartz ont la propriété de se déformer = se comprimer
lorsqu’ils sont chargés et inversement de se charger lorsqu’ils sont comprimés. Ce sont des
transducteurs ils peuvent transformer une forme d'énergie en une autre (ici une énergie électrique en une
énergie mécanique).
Lorsque l'on va charger ces cristaux, on va générer un courant électrique qui va les parcourir, ces
cristaux vont se déformer et se mettre à vibrer et vont faire vibrer les différentes molécules du milieu
(évidement au bout d'une certaine distance le signal s'estompe et se meurt).
–Lorsque le cristal reçoit un écho ultrasonore qui revient il va se charger et l’échographe va déceler
l’apparition de charge électrique à sa surface et va interpréter ces charges comme un écho reçut au bout
d'un certain temps T (l’écho a parcouru deux fois la distance en ce temps T) et l’échographe va savoir à
quelle distance se trouve la structure qui a renvoyé l'écho.