5: Imagerie d’harmonique

Chapitre 5 Imagerie d’harmonique




Méthodologie



Bases physiques


En échocardiographie, la nature des couches tissulaires superficielles (graisse, côtes, poumons) conditionne largement la qualité de l’image échographique obtenue. Les premières structures tissulaires rencontrées par le faisceau ultrasonore sont celles qui vont réfléchir, diffuser et diffracter le maximum du signal ultrasonore.


En fait, les tissus cardiothoraciques constituent un milieu de propagation des ultrasons non linéaire. Cela signifie que le signal réfléchi par ces structures comprend des fréquences qui n’existaient pas à l’origine de l’émission. Ainsi, l’onde ultrasonore purement sinusoïdale à l’origine, donc composée d’une seule fréquence, va subir des modifications progressives au cours de sa propagation. Elle se déforme au fur et à mesure de sa progression. Cette distorsion du signal ultrasonore à travers un tissu non linéaire produit un signal ondulaire complexe à la réception (figure 5.1).



Ces phénomènes génèrent un bruit de fond important aléatoire qui se traduit par un « voile » réparti plus ou moins sur la totalité de l’image et qui est composé principalement de la fréquence fondamentale. L’imagerie d’harmonique permet d’éliminer une grande partie de ce bruit.


Le principe de l’imagerie harmonique est fondé sur l’utilisation des signaux harmoniques qui se forment durant la phase d’émission, lors de la propagation des ultrasons à travers les tissus.


La décomposition du signal ondulaire complexe en sinusoïdes harmoniques est techniquement possible grâce au procédé de transformation de Fourier (figure 5.1).


Si l’on décompose le signal déformé, on voit apparaître des fréquences absentes à l’origine. En mode harmonique, seul le signal harmonique est utilisé, le signal fondamental étant éliminé par filtrage à la réception.



Technologie harmonique


Le mécanisme de production de l’imagerie harmonique comprend :



En effet, une image échographique est constituée à partir de la fréquence harmonique (double de la fréquence d’émission) restituée par les tissus.



Avantages de l’imagerie harmonique


En réalisant une imagerie qui sélectionne les échos répondant au deuxième harmonique, il est possible de :



Cependant, pour être efficace, l’imagerie d’harmonique exige une maîtrise parfaite dans la gestion des fréquences.


La technologie numérique appliquée à l’imagerie échographique et les sondes ultrasonores utilisant une « large bande passante » de fréquences répondent parfaitement à cette exigence.


Ainsi, une sélection optimale peut être opérée dans les signaux qui reviennent des structures explorées pour réaliser une image échographique adaptée à une structure tissulaire donnée.


En pratique, l’imagerie de double harmonique apporte les avantages suivants :




Les limites « relatives » de l’imagerie d’harmonique sont :



Ces limites reflètent probablement une visualisation plus « réaliste » des structures cardiaques en mode harmonique dont la sous-estimation serait potentiellement possible en imagerie fondamentale.



Nouvelles techniques de rehaussement


Les progrès importants ont été réalisés dans les techniques d’appareillage échocardiographique et dans la mise au point de logiciels de traitement d’images.


En fait, la qualité du rehaussement myocardique demeure souvent insuffisante en mode d’imagerie noir et blanc conventionnelle, ce qui a donné naissance à de nouvelles techniques telles que :



Ces techniques décrites dans le chapitre 8 trouvent leur intérêt en particulier dans l’échocardiographie de contraste.


Elles ont un but commun : améliorer la sensibilité et la spécificité dans la détection du signal provenant des microbulles de contraste.



Compound Imaging Harmonics


Une nouvelle technologie Compound Imaging Harmonics développée par les chercheurs de ZONARE Sonography est fondée sur le procédé innovant de Channel Domain. Par rapport à la technologie classique, le système de Channel Domain produit une « acquisition » des échos non « ligne par ligne » mais dans les « larges bandes » ultrasoniques en appliquant la technique de « croissement » des faisceaux ultrasonores (Compounding). De cette façon, on réduit le nombre de cycles d’émission et de réception des faisceaux ultrasonores en surmontant les limites physiques dues à la diffusion des ondes ultrasonores dans le corps humain. En fait, la fonction Compound Harmonic combine à la fois les composantes des fréquences fondamentales et harmoniques et permet d’obtenir une meilleure pénétration et pas uniquement les harmoniques. De plus, le système Auto-Opt permet une optimisation automatique de l’émission et de la réception des ultrasons en fonction des propriétés échostructurales des tissus examinés. Cette solution technologique innovante permet, contrairement à la technique échographique classique, la formation a posteriori de l’image « finale » de haute résolution à partir de l’image initiale « brute ». En effet, la technique de Compound Harmonics offre une nette amélioration de la qualité de l’image échographique chez les sujets peu échogènes en particulier (figure 5.3).


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May 6, 2017 | Posted by in IMAGERIE MÉDICALE | Comments Off on 5: Imagerie d’harmonique

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