Activité expérimentale 2 - Principe de l'échographie- · PDF fileS2...
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S2 -Imagerie médicale- S2- Imagerie médicale- Activité expérimentale 2 - Principe de l'échographie- Partie 1 Principe de l’échographie Le mot « échographie » provient de la nymphe Echo dans la mythologie grecque et d'une racine grecque Graphô (écrire). Il se définit donc comme étant « un écrit par l'écho ». C’est l’Américain Wild (1914- 2009) qui dans les années 50, a utilisé l’échographie diagnostic pour des pathologies du cerveau, du coeur et du sein. Son principe consiste à appliquer une sonde contre la peau en face de l’organe à explorer. Cette sonde contient un émetteur et un récepteur d’ultrasons. Elle émet des ultrasons qui traversent les tissus puis qui lui sont renvoyés plus ou moins par les milieux opaques qu’ils rencontrent : ce sont les ondes réfléchies. Ces ondes, une fois recueillies, vont être analysées par un système informatique qui retransmet en direct une image sur un écran vidéo. Les échographies sont généralement en gris, noir et blanc : - le noir correspond aux ondes réfléchies de plus faibles amplitudes, - le blanc correspond aux ondes réfléchies de plus grandes amplitudes, - le gris correspond aux ondes réfléchies d’amplitudes intermédiaires. Les liquides simples , dans lesquels il n’y a pas de particules en suspension: l'eau par exemple, se contentent de laisser traverser les sons et favorisent la transmission du signal. Les liquides avec particules (le sang, le mucus), contiennent de petits échos. Les structures solides, l’os par exemple, captent et renvoient beaucoup les échos. Ils n’en laissent passer que très peu. Une exception cependant, la voûte crânienne, très fine et perpendiculaire aux échos, en laisse passer. Les tissus mous sont plus ou moins "échogènes" ; le placenta l’est plus que l’utérus qui lui-même l’est plus que les ovaires. Les os et les poumons, qui contiennent de l'air, absorbent les ultrasons et “cachent” les organes situés en dessous. Le contact entre la peau et la sonde doit être quasiment parfait. En effet, une mince couche d’air va créer une atténuation qui peut nuire à la qualité de l’image obtenue. Avec les progrès des matériels utilisés, on peut obtenir à présent des images couleurs en trois dimensions qui permettent de réaliser un diagnostic plus précis. Travail à effectuer Analyser et communiquer 1. L’échographie est-elle une technique de diagnostic récente ? 2. Sur une échographie, de quelle couleur vont apparaître les liquides simples ? Le sang ? Les os ? 3. Les tissus mous apparaissent en nuances de gris. Proposer une gradation (clair, moyen, foncé) de gris pour les ovaires, le placenta et l’utérus. 4. Pourquoi le médecin place-t-il un gel sur la peau lorsqu’il réalise une échographie ? Quelle est la propriété principale de ce gel vis-à-vis des ondes ultrasonores ?
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S2 -Imagerie médicale-
S2- Imagerie médicale-
Activité expérimentale 2 - Principe de l'échographie-
Partie 1 Principe de l’échographie Le mot « échographie » provient de la nymphe Echo dans la mythologie grecque et d'une racine grecque Graphô (écrire). Il se définit donc comme étant « un écrit par l'écho ». C’est l’Américain Wild (1914-2009) qui dans les années 50, a utilisé l’échographie diagnostic pour des pathologies du cerveau, du coeur et du sein.
Son principe consiste à appliquer une sonde contre la peau en face de l’organe à explorer. Cette sonde contient un émetteur et un récepteur d’ultrasons. Elle émet des ultrasons qui traversent les tissus puis qui lui sont renvoyés plus ou moins par les milieux opaques qu’ils rencontrent : ce sont les ondes réfléchies. Ces ondes, une fois recueillies, vont être analysées par un système informatique qui retransmet en direct une image sur un écran vidéo.
Les échographies sont généralement en gris, noir et blanc :
- le noir correspond aux ondes réfléchies de plus faibles amplitudes, - le blanc correspond aux ondes réfléchies de plus grandes amplitudes, - le gris correspond aux ondes réfléchies d’amplitudes intermédiaires.
Les liquides simples , dans lesquels il n’y a pas de particules en suspension: l'eau par exemple, se contentent de laisser traverser les sons et favorisent la transmission du signal. Les liquides avec particules (le sang, le mucus), contiennent de petits échos. Les structures solides, l’os par exemple, captent et renvoient beaucoup les échos. Ils n’en laissent passer que très peu. Une exception cependant, la voûte crânienne, très fine et perpendiculaire aux échos, en laisse passer. Les tissus mous sont plus ou moins "échogènes" ; le placenta l’est plus que l’utérus qui lui-même l’est plus que les ovaires. Les os et les poumons, qui contiennent de l'air, absorbent les ultrasons et “cachent” les organes situés en dessous. Le contact entre la peau et la sonde doit être quasiment parfait. En effet, une mince couche d’air va créer une atténuation qui peut nuire à la qualité de l’image obtenue. Avec les progrès des matériels utilisés, on peut obtenir à présent des images couleurs en trois dimensions qui permettent de réaliser un diagnostic plus précis.
Travail à effectuer Analyser et communiquer
1. L’échographie est-elle une technique de diagnostic récente ?
2. Sur une échographie, de quelle couleur vont apparaître les liquides simples ? Le sang ? Les os ?
3. Les tissus mous apparaissent en nuances de gris. Proposer une gradation (clair, moyen, foncé) de gris pour les ovaires, le placenta et l’utérus.
4. Pourquoi le médecin place-t-il un gel sur la peau lorsqu’il réalise une échographie ? Quelle est la
propriété principale de ce gel vis-à-vis des ondes ultrasonores ?
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Approche expérimentale de la transmission et de la réflexion 1. En quoi consiste : ◦ la réflexion ? ◦ la transmission ? ◦ l'absorption ? Au besoin, faire un schéma. Document 1 Matériel : émetteur (E) et 2 récepteurs (R) d'ultrasons –Carte d'acquisition et logiciel LatisPro ou oscilloscope numérique - Matériaux: plaques d'isolant vert, tissu , coton ,morceau de bois etc... - un mètre. Document 2 Un émetteur permet de générer en continu un signal, on obtient alors à l'écran un signal sinusoïdal.
Emetteur Emetteur et récepteur
Face avant de l'oscilloscope Transmission 1. Trois paramètres peuvent influencer la transmission des ondes. Un de ces paramètres est la fréquence du signal, quels sont les deux autres d'après vous ? 2. Imaginer un protocole simple permettant d'étudier l'influence des 2 autres paramètres. Décrire la méthode et faire un schéma du dispositif (sur feuille). 3. Effectuer les mesures ou constats et présenter vos résultats dans un tableau. Conclure. 4. L'air absorbe-t-il les ultrasons? Comment le vérifier? Réflexion 5. Imaginer un protocole permettant d'étudier l'influence de la nature du matériau sur la réflexion. Décrire la méthode et faire un schéma du dispositif. 6. Pourquoi faut-il laisser toujours la même distance entre le matériau et la sonde? 8. Réaliser les mesures et conclure.
