Les bases physique de l'échographie | Découverte de l'échographie

Summary

Cette vidéo explique le fonctionnement des sondes à ultrasons en comparant leur usage à celui de la chauve-souris qui utilise l'écholocation pour se repérer. Les ondes ultrasonores sont générées par des cristaux piézoélectriques et permettent de produire des images des tissus internes du corps humain. Les phénomènes de réflexion, réfraction, diffusion et absorption affectent l'atténuation des ondes, influençant la qualité de l'image obtenue. La vitesse de propagation des ondes dépend des propriétés des tissus et de leur impédance, et l'utilisation de gels échographiques est essentielle pour optimiser les images en réduisant les interférences.

Takeaways

• 😀 Une sonde fonctionne comme une chauve-souris, en envoyant des ultrasons qui se réfléchissent sur les objets pour créer une cartographie de l'environnement.
• 😀 Les ultrasons sont des sons à haute fréquence, supérieurs à 15 kHz, et ne sont pas audibles par l'homme.
• 😀 Les fréquences perçues par l'oreille humaine vont de 20 Hz à 20 000 Hz, tandis que les ultrasons d'un échographe vont de 1 à 50 MHz.
• 😀 L'échographie fonctionne en envoyant des ultrasons via des cristaux piézoélectriques qui produisent une image à partir des réflexions de ces ultrasons.
• 😀 Les ondes ultrasonores sont atténuées lorsqu'elles traversent des tissus, notamment à cause de la diffusion et de l'absorption, ce qui impacte la visualisation des structures profondes.
• 😀 Plus la fréquence des ultrasons est élevée, plus l'atténuation est importante, ce qui limite leur capacité à explorer des structures profondes.
• 😀 Les ultrasons à basse fréquence, comme ceux utilisés dans les sondes convexes, permettent d'explorer des tissus plus profonds.
• 😀 La réflexion et la réfraction sont des phénomènes qui influencent la propagation des ondes ultrasonores lorsqu'elles rencontrent des interfaces entre différents tissus.
• 😀 La diffraction et la diffusion des ultrasons, en particulier lorsqu'ils rencontrent des cellules de petite taille, génèrent du bruit et peuvent rendre l'image granuleuse.
• 😀 L'impédance acoustique des tissus joue un rôle clé dans la transmission et la réflexion des ondes ultrasonores, et plus les impédances sont différentes, plus l'intensité réfléchie est importante.
• 😀 L'utilisation de gel échographique permet de réduire l'impact des différences d'impédance entre l'air et la peau, en éliminant l'air entre la sonde et la peau pour améliorer la transmission des ultrasons.

Q & A

Comment fonctionne une sonde à ultrasons, et quel est son principe de base ?

Une sonde à ultrasons fonctionne de manière similaire à une chauve-souris. Elle émet des ondes ultrasonores (des sons inaudibles par l'homme, supérieurs à 15 kHz) qui se réfléchissent sur les objets et retournent à la sonde. Ces échos sont captés pour créer une image de l'environnement, en fonction du temps que met l'onde à revenir.

Quelle est la différence de fréquence entre les ultrasons utilisés en échographie et ceux que perçoit l'oreille humaine ?

L'oreille humaine perçoit des fréquences entre 20 Hz et 20 000 Hz, tandis que les ultrasons utilisés en échographie ont des fréquences beaucoup plus élevées, entre 1 MHz et 50 MHz.

Comment sont générés les ultrasons dans une sonde échographique ?

Les ultrasons sont générés par un courant électrique qui traverse des cristaux piézoélectriques. Ce courant provoque des vibrations dans les cristaux, ce qui crée des ondes ultrasonores.

Pourquoi les fréquences plus élevées sont-elles utilisées pour des structures superficielles ?

Les fréquences élevées permettent de visualiser des structures superficielles, mais elles perdent rapidement en énergie en se propageant dans les tissus, ce qui limite leur capacité à atteindre des structures profondes.

Quel impact a l'atténuation de l'énergie acoustique sur l'image obtenue ?

L'atténuation de l'énergie acoustique réduit la qualité de l'image en profondeur, car l'onde perd de l'énergie par diffusion, absorption, ou déviation. Cela rend difficile la visualisation des structures profondes avec des fréquences élevées.

Comment fonctionne le phénomène de réflexion des ultrasons ?

La réflexion des ultrasons se produit lorsqu'une onde rencontre une interface entre deux milieux. L'onde rebondit, avec un angle de réflexion équivalent à l'angle d'incidence, un peu comme une balle de tennis qui rebondit au sol.

Qu'est-ce que la réfraction dans le contexte de l'échographie ?

La réfraction se produit lorsque l'onde ultrasonore passe d'un milieu à un autre avec une vitesse de propagation différente. L'onde change de direction, sauf si l'angle d'incidence est perpendiculaire à l'interface.

Pourquoi l'absorption des ultrasons est-elle un phénomène important en échographie ?

L'absorption se produit lorsque l'énergie mécanique des ondes ultrasonores est transformée en chaleur à cause des frottements internes dans les molécules. Cela peut réduire la qualité de l'image, en particulier à des profondeurs importantes.

Quelle est l'importance de l'impédance acoustique dans la propagation des ondes ultrasonores ?

L'impédance acoustique influence la propagation des ondes ultrasonores. Lorsqu'il y a une grande différence d'impédance entre deux tissus, la majorité de l'onde est réfléchie, tandis que si les impédances sont proches, l'onde se transmet davantage.

Pourquoi utilise-t-on un gel lors de l'examen échographique ?

Le gel échographique est utilisé pour éliminer l'air entre la sonde et la peau, car l'air a une impédance très différente de celle des tissus. Le gel a une impédance proche de celle de la peau, ce qui permet une meilleure transmission des ondes ultrasonores.