Comment Fonctionne L'Échographie

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Les ultrasons peuvent aider les médecins à regarder à l'intérieur du corps d'un patient pour tout voir, des valves cardiaques au bébé en mouvement. Découvrez comment fonctionne l'échographie, quels types de techniques d'échographie sont disponibles et à quoi chaque technique peut être utilisée.

-Il y a beaucoup de raisons de donner une échographie. Peut-être êtes-vous enceinte et votre obstétricien souhaite que vous passiez une échographie pour vérifier le développement du bébé ou déterminer la date d'accouchement.

Vous avez peut-être des problèmes de circulation sanguine dans un membre ou dans votre cœur, et votre médecin a demandé une échographie Doppler pour examiner le flux sanguin. L'échographie est une technique d'imagerie médicale populaire depuis de nombreuses années.

Ultrason ou échographie est une technique d'imagerie médicale utilisant les ondes sonores à haute fréquence et leurs échos. La technique est similaire à l'écholocation utilisée par les chauves-souris, les baleines et les dauphins, ainsi que par SONAR utilisée par les sous-marins.

-Dans cet article, nous verrons comment fonctionne l'échographie, quels types de techniques d'échographie sont disponibles et à quoi chaque technique peut être utilisée.

Qu'est-ce que l'ultrason?

Image échographique d'un fœtus en croissance (âgé d'environ 12 semaines) dans l'utérus de la mère. Ceci est une vue latérale du bébé, montrant (de droite à gauche) la tête, le cou, le torse et les jambes.

Image échographique d'un fœtus en croissance (âgé d'environ 12 semaines) dans l'utérus de la mère. Ceci est une vue latérale du bébé, montrant (de droite à gauche) la tête, le cou, le torse et les jambes.

En échographie, les événements suivants se produisent:

  1. L'appareil à ultrasons transmet des impulsions sonores haute fréquence (1 à 5 mégahertz) dans votre corps à l'aide d'une sonde.
  2. Les ondes sonores se déplacent dans votre corps et heurtent une limite entre les tissus (par exemple entre un fluide et des tissus mous, des tissus mous et des os).
  3. Certaines des ondes sonores sont renvoyées vers la sonde, tandis que d'autres continuent d'avancer jusqu'à atteindre une autre limite et d'être réfléchies.
  4. Les ondes réfléchies sont captées par la sonde et relayées à la machine.
  5. La machine calcule la distance entre la sonde et le tissu ou l’organe (limites) en utilisant la vitesse du son dans le tissu (5 005 ft / s ou 1 540 m / s) et le temps de retour de chaque écho (généralement de l’ordre du millionième) d'une seconde).
  6. La machine affiche les distances et les intensités des échos sur l’écran, formant une image en deux dimensions comme celle présentée ci-dessous.

Lors d'une échographie typique, des millions d'impulsions et d'échos sont envoyés et reçus chaque seconde. La sonde peut être déplacée sur la surface du corps et inclinée pour obtenir différentes vues.

La machine à ultrasons

Une machine à ultrasons

Une machine à ultrasons

Un échographe de base comprend les pièces suivantes:

  • Sonde transducteur - sonde qui envoie et reçoit les ondes sonores
  • Unité centrale de traitement (CPU) - ordinateur qui effectue tous les calculs et contient les alimentations électriques pour lui-même et la sonde du transducteur
  • Commandes d'impulsion du transducteur - modifie l'amplitude, la fréquence et la durée des impulsions émises par la sonde du transducteur
  • Afficher - affiche l'image à partir des données ultrasonores traitées par la CPU
  • Clavier / curseur - saisit des données et prend des mesures à partir de l'écran
  • Périphérique de stockage sur disque (dur, disquette, CD) - stocke les images acquises
  • Imprimante - imprime l'image à partir des données affichées

-La sonde à transducteur est la partie principale de l'appareil à ultrasons. La sonde du transducteur émet des ondes sonores et reçoit les échos. C'est pour ainsi dire la bouche et les oreilles de l'appareil à ultrasons. La sonde du transducteur génère et reçoit des ondes sonores selon un principe appelé piézoélectrique (électricité sous pression) effet, découverte par Pierre et Jacques Curie en 1880. Dans la sonde, il y a un ou plusieurs cristaux de quartz appelés cristaux piézoélectriques. Lorsqu'un courant électrique est appliqué à ces cristaux, ils changent rapidement de forme. Les changements rapides de forme, ou vibrations, des cristaux produisent des ondes sonores qui se propagent vers l'extérieur. Inversement, lorsque des ondes sonores ou de pression frappent les cristaux, ils émettent des courants électriques. Par conséquent, les mêmes cristaux peuvent être utilisés pour envoyer et recevoir des ondes sonores. La sonde contient également une substance absorbant le son qui élimine les reflets de la sonde elle-même et une lentille acoustique qui aide à focaliser les ondes sonores émises.

Les sondes de transducteur se présentent sous de nombreuses formes et tailles, comme le montre la photo ci-dessus. La forme de la sonde détermine son champ de vision et la fréquence des ondes sonores émises détermine la profondeur à laquelle les ondes sonores pénètrent et la résolution de l'image. Les sondes transducteurs peuvent contenir un ou plusieurs éléments cristallins; dans les sondes à éléments multiples, chaque cristal possède son propre circuit. Les sondes à éléments multiples présentent l’avantage de pouvoir "diriger" le faisceau ultrasonique en modifiant la synchronisation dans laquelle chaque élément est pulsé; La direction du faisceau est particulièrement importante pour les ultrasons cardiaques (voir Principes de base de l'échographie pour plus de détails sur les transducteurs). En plus des sondes qui peuvent être déplacées à la surface du corps, certaines sont conçues pour être insérées à travers diverses ouvertures du corps (vagin, rectum, œsophage) afin de pouvoir se rapprocher de l'organe examiné (utérus, prostate, estomac); se rapprocher de l'orgue peut permettre des vues plus détaillées.

Comment fonctionne l'échographie: comment

Les parties d'une machine à ultrasons

Le processeur est le cerveau de la machine à ultrasons. La CPU est essentiellement un ordinateur qui contient le microprocesseur, la mémoire, les amplificateurs et les alimentations pour le microprocesseur et la sonde du transducteur. La CPU envoie des courants électriques à la sonde du transducteur pour émettre des ondes sonores et reçoit également les impulsions électriques des sondes créées à partir des échos en retour. La CPU effectue tous les calculs nécessaires au traitement des données. Une fois les données brutes traitées, la CPU forme l'image sur le moniteur. La CPU peut également stocker les données et / ou les images traitées sur le disque.

- Les commandes d’impulsion du transducteur permettent à l’opérateur, appelé ultrasonographe, pour définir et modifier la fréquence et la durée des impulsions ultrasonores, ainsi que le mode de numérisation de la machine. Les commandes de l’opérateur sont traduites en courants électriques variables appliqués aux cristaux piézoélectriques de la sonde à transducteur.

Différents types d'échographie

Images échographiques 3D

Images échographiques 3D

-L'échographie que nous avons décrite jusqu'à présent présente une image en deux dimensions, ou "tranche", d'un objet en trois dimensions (foetus, organe). Deux autres types d’ultrasons sont actuellement utilisés, Échographie 3-D et Échographie Doppler.

Ces dernières années, des machines à ultrasons capables d'imagerie tridimensionnelle ont été développées. Dans ces machines, plusieurs images en deux dimensions sont acquises en déplaçant les sondes sur la surface du corps ou en faisant pivoter des sondes insérées. Les numérisations bidimensionnelles sont ensuite combinées par un logiciel informatique spécialisé pour former des images 3D.

L'imagerie 3D vous permet de mieux voir l'organe examiné et est mieux utilisée pour:

  • Détection précoce des tumeurs cancéreuses et bénignes (examen de la prostate par la détection précoce des tumeurs, recherche de masses dans le côlon et le rectum, détection de lésions mammaires pour d'éventuelles biopsies)
  • Visualiser un fœtus pour évaluer son développement, en particulier pour observer un développement anormal du visage et des membres
  • Visualiser le flux sanguin dans divers organes ou un fœtus

-L'échographie doppler est basée sur la Effet Doppler. Lorsque l'objet reflétant les ultrasons est en mouvement, il modifie la fréquence des échos, créant une fréquence plus élevée s'il se déplace vers la sonde et une fréquence plus basse s'il s'éloigne de la sonde. La fréquence de changement dépend de la vitesse à laquelle l'objet se déplace. L'échographie Doppler mesure le changement de fréquence des échos pour calculer la vitesse de déplacement d'un objet. Les ultrasons Doppler ont principalement été utilisés pour mesurer le débit sanguin dans le cœur et les artères principales.

Principales utilisations de l'échographie

Ultrasou-nd a été utilisé dans divers contextes cliniques, notamment l’obstétrique et la gynécologie, la cardiologie et la détection du cancer. Le principal avantage des ultrasons est que certaines structures peuvent être observées sans utiliser de rayonnement. L'échographie peut également être effectuée beaucoup plus rapidement que les rayons X ou d'autres techniques radiographiques. Voici une courte liste de certaines utilisations de l'échographie:

Obstétrique et de gynécologie

  • mesurer la taille du fœtus pour déterminer la date d'échéance
  • déterminer la position du fœtus pour voir s'il se trouve dans la position de la tête ou de la culotte normale
  • vérifier la position du placenta pour voir s'il se développe mal à l'ouverture de l'utérus (col de l'utérus)
  • voir le nombre de fœtus dans l'utérus
  • vérifier le sexe du bébé (si la région génitale est clairement visible)
  • vérifier le taux de croissance du fœtus en effectuant de nombreuses mesures au fil du temps
  • détecter la grossesse extra-utérine, la situation potentiellement mortelle dans laquelle le bébé est implanté dans les trompes de Fallope de la mère plutôt que dans l'utérus
  • déterminer s'il y a une quantité appropriée de liquide amniotique amortissant le bébé
  • surveillance du bébé pendant les procédures spécialisées - l'échographie a été utile pour voir et éviter le bébé pendant l'amniocentèse (prélèvement du liquide amniotique avec une aiguille à des fins de test génétique). Il y a des années, les médecins procédaient aveuglément à cette procédure. Cependant, avec l'utilisation concomitante d'échographie, les risques de cette procédure ont considérablement diminué.
  • voir les tumeurs de l'ovaire et du sein

Cardiologie

  • voir l'intérieur du cœur pour identifier les structures ou fonctions anormales
  • mesurer le flux sanguin dans le cœur et les principaux vaisseaux sanguins

Urologie

  • mesurer le flux sanguin dans les reins
  • voir des calculs rénaux
  • détection précoce du cancer de la prostate

Outre ces domaines, les ultrasons sont de plus en plus utilisés comme outil d’imagerie rapide pour le diagnostic dans les salles d’urgence.

La sécurité des ultrasons a suscité de nombreuses inquiétudes. Parce que les ultrasons sont de l’énergie, la question devient: "Qu'est-ce que cette énergie fait à mes tissus ou à mon bébé?" Il a été rapporté que des bébés de poids insuffisant à la naissance étaient nés de mères ayant subi de fréquentes échographies pendant leur grossesse. Les deux principales possibilités avec les ultrasons sont les suivantes:

  • développement de chaleur - les tissus ou l'eau absorbent l'énergie ultrasonore qui augmente leur température localement
  • formation de bulles (cavitation) - lorsque les gaz dissous sortent de la solution en raison de la chaleur locale causée par les ultrasons

Cependant, aucun effet néfaste prouvé de l'échographie n'a été documenté lors d'études chez l'homme ou l'animal. Ceci étant dit, l’échographie ne devrait toujours être utilisée que lorsque cela est nécessaire (c’est-à-dire qu’il vaut mieux être prudent).

Un examen par ultrasons

Pour une échographie, vous entrez dans une pièce avec un technicien et l'appareil à ultrasons. Ce qui suit se produit:

  1. Vous enlevez vos vêtements (tous vos vêtements ou seulement ceux qui se trouvent sur la zone d'intérêt).
  2. L'échographe place un chiffon sur les zones exposées non nécessaires à l'examen.
  3. L'ultrasonographe applique une gelée à base d'huile minérale sur votre peau. Cette gelée élimine l'air entre la sonde et votre peau pour aider à transmettre les ondes sonores à votre corps.
  4. L'ultrasonographe recouvre la sonde d'un cache en plastique.
  5. Il passe la sonde sur votre peau pour obtenir les images requises. Selon le type d’examen, la sonde peut vous être insérée.
  6. On vous demandera peut-être de changer de position pour avoir une meilleure idée du domaine d’intérêt.
  7. Une fois les images acquises et les mesures prises, les données sont stockées sur le disque. Vous pouvez obtenir une copie papier des images.
  8. On vous donne une lingette à nettoyer.
  9. Tu t'es habillé.

L'avenir de l'échographie

Comme avec d'autres technologies informatiques, les machines à ultrasons vont probablement aller plus vite et disposer de plus de mémoire pour stocker les données. Les sondes du transducteur peuvent devenir plus petites et davantage de sondes insérables seront développées pour obtenir de meilleures images des organes internes. Très probablement, l'échographie 3D sera plus développée et deviendra plus populaire. L’échographe entier deviendra probablement plus petit, peut-être même tenu à la main, pour une utilisation sur le terrain (par exemple, ambulanciers paramédicaux, triage sur le champ de bataille). Un nouveau domaine de recherche passionnant est le développement de l'imagerie par ultrasons associée à des écrans de type tête haute / réalité virtuelle qui permettront au médecin de "voir" en vous lorsqu'il effectue une procédure mini-invasive ou non invasive telle que amniocentèse ou biopsie.

Pour plus d'informations sur l'échographie, voir la section Liens.


Supplément Vidéo: KEZAKO: Comment fonctionne une échographie?.




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