Les sons se déplacent à des vitesses différentes au travers des tissus traversés. L’impédance acoustique d’un tissu est le produit de sa masse spécifique et de la vitesse de propagation des ondes sonores (fréquences supérieure à 20 000Hz). Ainsi la proportion d’ondes sonores réfléchies dépend de la différence d’impédance acoustique des tissus traversés.

La réception des échos par le transducteur va générer un courant électrique, traité par ordinateur qui permettra la conception d’une image en coupe de la zone observée.

L’avantage de cette technique est qu’elle produit une image en temps réel. Néanmoins elle ne permet pas d’analyser le fonctionnement des organes observés. De plus, l’air ou les structures à base de calcium (comme les os) se comportent comme des barrières à la propagation des ondes sonores ce qui empêche l’analyse des organes à l’ombre de ces structures.

Doppler

A pour but d’étudier la circulation des globules rouges dans les vaisseaux sanguins.

A l’origine c'est un principe physique qui s’applique aux ondes acoustiques et électromagnétiques. Il a été découvert par Christian Doppler en 1848, et consiste en un décalage de la fréquence d’ondes lorsqu’elles sont émises par un objet fixe et par un objet en mouvement. Ce décalage permet d’obtenir la vitesse de l’objet.

L’objet stationnaire envoie des ondes de mêmes fréquences en toutes directions. Lorsqu’il est en mouvement, les ondes se resserrent dans le sens du mouvement (la fréquence augmente) et s’écartent dans la trainée de l’objet (la fréquence diminue).

Cette variante du Doppler se caractérise par son interface en couleur. Ces couleurs reflètent à la fois la direction et la vitesse du flux sanguin dans les vaisseaux par rapport à la sonde. Par convention, si le flux se rapproche de la sonde, celui-ci se traduit par une couleur rouge ; à l’inverse, si le flux s’écarte de la sonde, cela s’exprime par une couleur bleue sur l’écran. Par ailleurs, plus la vitesse du flux est grande, plus les couleurs tirent au jaune ou au blanc.

Doppler couleur

Dans l’imagerie médicale, une sonde envoie les ondes ultrasonores qui sont renvoyées par le sang : le sang devient alors émetteur  des échos de ces ondes et change leurs fréquences  (suivant l’effet Doppler). Ces ondes sont traitées par ordinateur, on obtient alors la vitesse et la direction des flux sanguins dans les vaisseaux de la zone du corps observée, que ce soit le cou, l’abdomen, ou les membres. Naturellement, la fiabilité de l’examen varie en fonction du calibre des vaisseaux observés : plus ceux-ci sont petit, plus l’étude devient compliquée et donc moins fiable.

Il existe différentes variantes de la technique Doppler qui permettent d’avoir des informations complémentaires :

Doppler pulsé

Il produit un graphique sur lequel peut se lire la vitesse/fréquence en fonction du temps. On peut en tirer des informations comme les vitesses instantanées sanguines ou l’index de résistance (ou résistivité) vasculaire noté R, qui représente le reflet global de l’état de vasodilatation* ou de vasoconstriction* du réseau artériel par exemple.

Doppler puissance

Il permet lui aussi de détecter les flux mais de manière beaucoup plus sensible que le Doppler couleur car cette technique se base sur l’énergie du signal reçu par la sonde. Néanmoins elle ne donne pas véritablement d’information sur la direction du flux. Elle est utilisée par exemple pour détecter les flux sanguins dans les petits vaisseaux situés à l’intérieur d’un organe (comme un rein).

  

Ainsi l’échographie Doppler a été la première technique d’imagerie à étudier en temps réel le fonctionnement interne des organes rendant le corps instantanément transparent.

Pour en savoir plus sur l'échographie