BASES TECHNIQUES ET PRATIQUES DU DOPPLER. PRINCIPE DE LEFFET DOPPLER.

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BASES TECHNIQUES ET PRATIQUES DU DOPPLER

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PRINCIPE DE L’EFFET DOPPLER

Fr = Fo F = 0

Fr < Fo F < 0

E

R

Fr > Fo F > 0

R

E

E

R

cible fixe

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RELATION FREQUENCE-VITESSE

* Tir dans l’axe du vaisseau

F = 2V/c . Fo

F : fréquence Doppler mesuréeV : vitesse circulatoirec : vitesse de propagation des US dans les tissus (1540 cm/s)Fo : fréquence d’émission de la sonde

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PRINCIPE DE L’EFFET DOPPLER

V

v = V.cos90° = 0= 90°

V

v

v = V cos < 90°

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RELATION FREQUENCE-VITESSE

* Tir désaxé par rapport au vaisseau

F = 2V/c . Fo . cos

F : fréquence Doppler mesuréeV : vitesse circulatoirec : vitesse de propagation des US dans les tissus (1540 cm/s)Fo : fréquence d’émission de la sonde : angle Doppler

Seule la direction du vaisseau n’est pas connue par le système

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OPTIMISATION DE L’ANGLE DOPPLER

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MODES D’ACQUISITION DOPPLER

• Le Doppler continu

• Le Doppler pulsé

• Le Doppler couleur :– mode fréquentiel– mode énergie ou puissance

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DOPPLER CONTINU

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DOPPLER CONTINU

Fo

Fr

F

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DOPPLER CONTINU

• Avantages :– simple– pas cher– très sensible– aucune limitation de quantification de

fréquences

• Inconvénients :– pas de focalisation en profondeur

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DOPPLER PULSE

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DOPPLER PULSE

P

Fo

Fr

F

d

p l

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DOPPLER PULSE

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DOPPLER PULSE

• Avantages :– permet de choisir la profondeur d’exploration

• Inconvénients :– ambiguïté fréquentielle: limitation de quantification de

fréquences élevées

– ambiguïté spatiale– dépôt d’énergie

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DOPPLER COULEUR

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DOPPLER COULEUR

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DOPPLER COULEUR

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DOPPLER COULEUR

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DOPPLER PULSE : rôle de la PRF

• PRF et sensibilité au flux :une PRF élevée ne permet pas de détecter les flux lents; pour détecter les flux lents, la PRF doit être basse

• PRF et quantification des fréquences élevées :pour quantifier les fréquences élevées, la PRF doit être élevée (au moins le double de la fréquence Doppler)

• PRF et profondeur d’exploration :la PRF maximale accessible est d’autant plus basse que le volume d’échantillonnage est profond

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AMBIGUITE FREQUENTIELLE

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AMBIGUITE FREQUENTIELLE

• Théorème de Shannon :« pour échantillonner sans ambiguïté un signal fréquentiel, la

fréquence d’échantillonnage (PRF) doit être au moins égale au double de celle du signal »

PRF = 2 . F

• Fréquence de Nyquist :« fréquence maximale échantillonnable, ie la moitié de la PRF »

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PHENOMENE D’ALIASING

• Effet de la PRF

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PHENOMENE D’ALIASING

• Effet de la PRF

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ANALYSE DU SIGNAL DOPPLER

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TRACE ANALOGIQUE

- Informe sur le type de modulation systolo-diastolique du flux, mais pas sur le profil de l’écoulement- Ne permet pas de caractériser les anomalies

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LE SPECTRE DE FREQUENCES

Fréquence (Hz)Am

plitu

de

Domaine fréquentiel

Tempsvolt

s

Domaine temporel

transformation de Fourier

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Temps (sec)

Fréquence (Hz)

Energie

LE SPECTRE DE FREQUENCES

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LE SPECTRE DE FREQUENCES

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ALTERATIONS DU PROFIL DE L’ECOULEMENT

Sténoses artérielles

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ALTERATIONS DU PROFIL DE L’ECOULEMENT

• Non visible jusqu’au flux rétrograde

• Encodage de la variance

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REGLAGE DES PARAMETRES TECHNIQUES

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OPTIMISATION DE L’ANGLE DOPPLER

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OPTIMISATION DE LA PRF

PRF trop élevée PRF trop basse

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EFFET DU GAIN DOPPLER

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MODULATION TEMPORELLE DU FLUX : NOTIONS DE RESISTANCES

VASCULAIRES

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RESISTANCES VASCULAIRES

systole

diastole

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DOPPLER ENERGIE

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DOPPLER ENERGIE

Taylor, Burns, Wells

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DOPPLER ENERGIE

• Bonne sensibilité à angle Doppler élevé

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DOPPLER ENERGIE

Rubin, Radiology 94

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DOPPLER ENERGIE

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DOPPLER ENERGIE

• Avantages :– bon remplissage endo-luminal par le signal– moins angle-dépendant– meilleure anatomie des petits vaisseaux parenchymateux

• Inconvénients :– imagerie morphologique :

• pas d’information sur le sens d’écoulement• pas d’information sur les vitesses

– artefacts :• sensible aux artefacts de mouvement• présence d’artefacts sur les structures hyperéchogènes

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DOPPLER ENERGIE: Artefacts

Cardinal, Radiology 96