Fiche de révision : Échographie Doppler

📋 Plan du Cours

1. Fréquences et propagation des ultrasons
2. Principe et mesure échographiques
3. Formation et lecture de l’image
4. Effet Doppler et fréquence perçue
5. Mesure Doppler du sang

📖 1. Fréquences et propagation des ultrasons

★ À maîtriser

• Les ondes sonores se répartissent en trois catégories :

  • les infrasons, de fréquence inférieure à 20 Hz
  • les sons audibles, de fréquence comprise entre 20 et 20 000 Hz
  • les ultrasons, de fréquence supérieure à 20 000 Hz

• Dans les tissus biologiques vivants, la vitesse de propagation des ultrasons est d’environ 1 540 m/s.

Compléments

• Les ondes sonores ne se propagent pas dans le vide et leur vitesse dépend du milieu traversé.

• La vitesse de propagation du son dans l’air est d’environ 340 m/s.

• La fréquence des ultrasons utilisés en échographie médicale classique va de 2 à 10 MHz, tandis que les échographies hautes fréquences peuvent dépasser 20 MHz.

💡 Astuce mémo

Sous 20 Hz : infrasons ; au-dessus de 20 000 Hz : ultrasons.

📖 2. Principe et mesure échographiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Échographie : Technique d’imagerie médicale fondée sur la réflexion partielle et la transmission des ultrasons par les différents milieux de l’organisme.

★ À maîtriser

• 🔄 La formation de l’image suit ces étapes : la sonde émet une salve d’ultrasons, la sonde reçoit les ultrasons réfléchis, un système informatique convertit les signaux reçus

• Les ultrasons se réfléchissent lorsqu’ils rencontrent un changement de milieu dans le corps.

• Lors d’une échographie, on mesure le temps Δt séparant l’émission et la réception des ultrasons.

📐 Formule - La distance sonde-obstacle est donnée par $d = \frac{v \times \Delta t}{2}$.

Compléments

• La sonde échographique sert à la fois d’émetteur et de récepteur et est placée au contact de la peau.

• Le gel améliore le contact entre la sonde et la peau et évite la réflexion des ultrasons sur la peau.

📐 Formule - La vitesse des ultrasons, la distance d à l’obstacle et le temps de parcours vérifient $v = \frac{2d}{\Delta t}$.

💡 Astuce mémo

Émettre une salve, recevoir l’écho, mesurer le temps.

📖 3. Formation et lecture de l’image

★ À maîtriser

• Les liquides apparaissent en noir sans réflexion, les tissus en gris avec une réflexion modérée et les os en blanc avec une réflexion importante.

📌 Une fréquence échographique plus élevée améliore la résolution de l’image, mais réduit la profondeur étudiée.

Compléments

• Pour obtenir une image complète, il faut balayer la zone étudiée.

• Plus un obstacle est dense, plus il renvoie les ultrasons.

• La fréquence de l’échographie est choisie en fonction de l’objet à étudier.

💡 Astuce mémo

Liquide noir, tissu gris, os blanc : la réflexion augmente.

📖 4. Effet Doppler et fréquence perçue

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet Doppler : Changement de fréquence d’une source d’ondes lorsqu’il y a déplacement relatif de la source ou de l’observateur.

📝 Points essentiels

📌 Lorsque la source se rapproche de l’observateur, la fréquence perçue est supérieure à celle de l’onde émise et le son est plus aigu.

📌 Lorsque la source s’éloigne de l’observateur, la fréquence perçue est inférieure à celle de l’onde émise et le son est plus grave.

💡 Astuce mémo

Rapprochement : fréquence plus haute ; éloignement : fréquence plus basse.

📖 5. Mesure Doppler du sang

★ À maîtriser

• En échographie Doppler, les ultrasons sont réfléchis par les globules rouges, qui jouent le rôle d’obstacles en mouvement.

• L’échographie Doppler mesure le décalage de fréquence Δf entre l’onde réfléchie par les globules rouges et l’onde émise.

• La mesure de Δf permet de déterminer le sens et la vitesse d’écoulement du sang dans les vaisseaux.

📐 Formule - Le décalage Doppler vérifie $\Delta f = \frac{v \times 2 \times \cos\theta \times f_E}{c}$, où v est la vitesse d’écoulement du sang, f_E la fréquence émise, θ l’angle entre l’axe du vaisseau et celui de l’onde émise, et c la vitesse des ultrasons.

Compléments

📐 Formule - La vitesse d’écoulement du sang se calcule par $v = \frac{\Delta f \times c}{2 \times \cos\theta \times f_E}$.

• La vitesse normale d’écoulement sanguin dans le cordon ombilical est comprise entre 40 et 90 cm·s⁻¹.