L'effet Doppler en imagerie médicale

Les principes de l'imagerie Doppler

En imagerie médicale, le radar Doppler permet d'étudier le mouvement des fluides biologiques. Une sonde émet des ondes ultrasonores, et ce sont les globules rouges qui font office d'obstacles et les réfléchissent. L'analyse de la variation de la fréquence des ondes réfléchies reçues par cette même sonde permet ainsi de déterminer la vitesse du sang dans les vaisseaux : ce procédé s'appelle vélocimétrie Doppler.

Principe de l'examen ultrasonore par effet Doppler : la vélocimétrie Doppler

Les trois types d'examen Doppler

La sonde est représentée par un "crayon", constitué d'un système émetteur-récepteur d'ultrasons. Le cristal émetteur envoie un faisceau d'ultrasons de façon continue à une fréquence donnée. La fréquence réfléchie est différente et l'appareil, uni ou bidirectionnel, transforme cette variation en signal visuel, sur un écran, auditif, par des haut-parleurs, ou graphique.
Cette technique donne l'évolution dans le temps de la vitesse des globules rouges : on obtient une courbe de vélocité. L'aspect de cette courbe évolue en fonction des territoires explorés et des pathologies rencontrées. Elle permet de détecter les varices, des séquelles après une phlébite, les sténoses, les troubles de la circulation cérébrale...
Mais un problème du Doppler à émission continu est qu'il ne permet pas d'explorer les vaisseaux profonds, car il ne peut choisir entre deux artères si elles sont l'une derrière l'autre.

Le Doppler pulsé résout ce problème. La sonde est alternativement émettrice et réceptrice. Elle émet de brèves salves d'ultrasons puis passe à l'écoute de l'écho sonore. Le temps de répétition des séries d'écho peut être ajusté, et, d'autre part, le moment où la sonde est en réception peut être modulé, ce qui permet de définir une zone exclusive d'examen : la fenêtre d'exploration.
Ce type de Doppler permet l'exploration des vaisseaux plus profonds de l'abdomen (aorte abdominale, artères rénales) ainsi que l'exploration cardiaque.

Le Doppler couleur

Il s'agit d'une extension du Doppler pulsé bidimensionnel. La première image est une image échographique en noir et blanc sur laquelle on fait ensuite un Doppler ligne par ligne de pixels. Le codage des informations peut être effectué selon la vitesse du sang dans les vaisseaux ou bien l'énergie restituée par le signal de retour. On observe la circulation du sang en couleurs.
Le premier codage est appelé Doppler mode vitesse ou vélocité, où les couleurs sont conventionnellement le rouge lorsque le sang vient vers la sonde et bleu lorsqu'il s'en éloigne. La vitesse est représentée par la désaturation de la couleur.
Le second est le Doppler énergie : le codage couleur est là aussi plus ou moins saturé, en or, en vert, en bleu...
Les premiers appareils datent de la fin des années 80. Ils sont en passe de remplacer les précédents en raison de la rapidité et de la fiabilité qu'ils apportent aux examens. Les vaisseaux sont ainsi analysés non plus suivant un axe mais un secteur. Toutefois, le réglage de ces appareils nécessite des médecins formés.
Le Doppler en mode vitesse permet de visualiser en une image un vaisseau sur 40 mm et d'apprécier la régularité du flux ou au contraire la présence de turbulences.
Le Doppler énergie, plus récent encore, a trouvé des applications dans l'évaluation du degré de vascularisation des tumeurs.

C'est tout !

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