Faisceaux Ultrasonores et sondes...

110
1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU Echographie Région IdF Bases physiques et technologiques F. PADILLA Unité Inserm 1032, Lyon. Applications Thérapeutiques des Ultrasons [email protected] F. PATAT Unité Inserm 930 -Université François Rabelais 24 novembre 2016 / Lyon

Transcript of Faisceaux Ultrasonores et sondes...

Page 1: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

1

FaisceauxUltrasonoresetsondeséchographiquesDIUEchographieRégionIdF

Basesphysiquesettechnologiques

F.PADILLAUnité Inserm 1032,Lyon.

ApplicationsThérapeutiquesdesUltrasons

[email protected]

F.PATATUnitéInserm930-UniversitéFrançoisRabelais

24novembre2016/Lyon

Page 2: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

2

Créditsetremerciementspourcertainsdocumentsà:

EmmanuelBOSSYDavidMELO-DELIMAMarielleDEFONTAINEFrédéricOSSANTMarcLETHIECQJeanPierreREMENIERASPascalTRANHUUHUEPascalLAUGIERMickaelTANTERNicolasFELIXStuartFOSTER

…etpublicationsscientifiques+sitescommerciaux

Page 3: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

3

Plandel’exposé

• Introduction:lesdifférentessondespourl’imagerie

• Formationd’images

• Fonctionsdessondes

• Focalisation

• Balayage

• Conclusions

Page 4: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

4

• Abdomen

• Obstétrique

• Cardiologie

• Vasculaire

• Endo-cavitaire

• Endo-vasculaire

• Suivichirurgical

• Muscles,tendons

• Oeil

• etc...

PAS D’IMAGERIE DE QUALITE SANS UN BON CAPTEUR

Formesetfréquencesdiversifiéesselonusage

Page 5: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Echoétaitunenymphe…

Page 6: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

6

P

Principedel’échographie

FORMATION D’IMAGE ECHOGRAPHIQUE

Page 7: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

7

P

Page 8: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

8

d

t =dc Rupture d’impédance

(variationdevitessedusonet/oudedensité)

R =Z2 − Z1Z2 + Z1

T =2Z21Z2 + Z1

Coefficientsderéflexionetdetransmissionenamplitude

Z = ρ c

Page 9: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

9

d

Page 10: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

10

d

t =2 × dc

t

Page 11: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

11

d

t =2 × dc

t

Hypothèsedevitessedusonconstante

Page 12: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

12

d

t =2 × dc

t

Hypothèsedevitessedusonconstante

Tissu Vitessemoyenne(m/s)

Tissusmoushumainsmoy. 1540

Foie 1550

Muscles 1580

Graisse 1450

Cerveau 1541

Sang 1570

Oscortical 4000

Eau 1485

Air 330

Page 13: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

13

d

t =2 × dc

t

Hypothèsedevitessedusonconstante

Tissu Vitessemoyenne(m/s)

Tissusmoushumainsmoy. 1540

Foie 1550

Muscles 1580

Graisse 1450

Cerveau 1541

Sang 1570

Oscortical 4000

Eau 1485

Air 3302..2 tcd

tdc =Û=

Page 14: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

7.51522.53037.54552.56067.575

smm ttcd µ´»= 75.02.

Time(μs)

Space(mm)

Page 15: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Pulse-Echo / Principedel’échographie

Cettetechniqueestspécifiqueauxultrasons,comparéauxautresmodalitésquiutilisentla

transmission(X-ray,CT)oùquienregistrentdesradiationémanantdel’intérieurducorps

(PET,SPECT).

Lesondesultrasonoressontémisesdanslecorps,puisleséchosprovenantdestissus

sontenregistrésetleuroriginecalculéeàpartird’algorithme.

Page 16: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Mode B (B=brillance)

Cibles

0 10 20 30 40 50 60 70

Signal

Détection d’enveloppe

0 10 20 30 40 50 60 70

Echelle de gris

Ligne d’écran

Codage en niveaux de gris

Tir N°4Tir N°3

Tir N°1Tir N°2

Page 17: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

0

t

d.d.p

I(z)=I0e-2az

comme 2z=ct

I(z)=I0e-act

Compensation d’atténuation en profondeur

Page 18: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Compensation d’atténuation en profondeur

0

t

d.d.p

Amplification variable en profondeur

Gain (dB)= 4.34a ctGain=e+actComme

I(z)=I0e-act

Page 19: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Compensation de l’effet d'atténuationen fonction de la profondeur

Courbe de gain : TGC (Time Gain Compensation)

Page 20: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Dynamique de l’imageDifférence entre les échos les plus plus faibles et les plus forts utiles au diagnostic, il existe un rapport d’amplitude au moins égal à 100, même après compensation d’atténuation en profondeur.

Comment représenter ces images ?(œil » 64 niveaux de gris)

Compressionlogarithmique

1

100

1

16

50

10

Échelle linéaire

1

100

1

16

10

2

Échelle logarithmique

Page 21: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Cadence d’imageProfondeur d'exploration z=15 cmc=1500 m/s=1.5 mm/µsImage formée de 200 lignesCadence d’image?

1- temps de vol total des échos

Fréquence de répétitionou PRF (Pulse Repitition Frequency)

2- Pour une image formée de 200 lignes de tirsdurée de formation de l'imagetimage=200x10-6x200=4x10-2 secondes

µsczt 2002 ==

HzxtFr 50001020011

6=== -

25 images/secondes

Tir N°4Tir N°3

Tir N°1Tir N°2

Page 22: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Formation de l’image 1/2

Transmission Réflexion

Réception Focalisation (alignement des rf)

S

Sommation pour former le signal

S

Détection d’enveloppe

Processeur

Page 23: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Compression logarithmique et traitement du signal

Log

env

Formation de l’image 1/2

Répétition pour d’autres lignes du scan

Arrangement géométrique des lignes de tir

Construction de l’image à partir des lignes interpolées

Page 24: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

ModeB(B=brillance):formationdel’image

Balayagedufaisceauetconstructiondel’image

Visualisation

Tir N°4Tir N°3

Tir N°1Tir N°2

Page 25: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

ModeAetModeM(mouvement)

• Représentationd’uneligneenfonctiondutemps

• Ex:mouvementdesparoisdesvalvescardiaques

Fetalheart:Fetal

heartshownwith

AnatomicalM-Mode

(GEVoluson)

Page 26: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

• Fetalheart,four-chamberheartviewrendering(GEVoluson)

Page 27: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Autresmodes

• Doppler

• Imagerieharmonique

• Elastographie

• Imageriedecontraste

Cetaprès-midi

Demain

Page 28: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Transducteurultrasonore

Émission

Réception

balayage

Page 29: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Description généraled’untransducteur

Page 30: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

30

Les3fonctionsdescapteurs

E/RFocalisation

Balayage

Page 31: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

31

Les3fonctionsdescapteurs

1 - Emission – Réception :

Transformer une impulsion électrique en déplacement

Puis réciproquement, transformer l’onde acoustique retour en signaux électriques.

Page 32: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Générationdesondesultrasonores

Piézo-électricité:

Capacitéd’unmatériauàaccumulerunecharge(générerunetensionélectrique)sous

l’effetd’unstressmécanique(déformation)

Effetinverse:applicationd’unchampélectriqueprovoqueunedéformationmécanique.

Lesonestproduitpartoutcequibougeavecuneaccélération.Pratiquement,les

matériauxutilisésenimageriemédicalesontpiézo-électriques.

Page 33: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Unelamedematériauestutiliséeafindecréerunesurfacepourlagénérationetla

réceptiondesondesultrasonores.

Page 34: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Unelamedematériauestutiliséeafindecréerunesurfacepourlagénérationetla

réceptiondesondesultrasonores.

Page 35: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

35

Unelamedematériauestutiliséeafindecréerunesurfacepourlagénérationetla

réceptiondesondesultrasonores.

Page 36: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

36

Page 37: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

37

Page 38: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

38

Page 39: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

39

PériodeT(secondes)

Fréquence: f=1/T(Hertz)

Longueurd’onde l :c/f(mètres)

Page 40: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Générationdesondesultrasonores

L’épaisseurdelalameetlavitessedusondanslematériauvontfixerlafréquence

derésonnance.

Epaisseurdelalamechoisieàl/2.

Matériauxpiézo-électriques

Matériau Coef. de couplage Impédance acoustique (Mray)

Quartz 0,01 15Céramiques (PZT) 0,45-0,5 32Polymères 0,25 4Piezo-Composites 0,5-0,7 8-12Eau 1,5

Ex.Epaisseurdelamed’untransducteurencéramique(c=4400m/s).

Frequency (MHz) 1 4 10Epaisseur(mm) 2,2 0,55 0,22

Page 41: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Fabricationdel’élémentactifpiézoélectrique

1- Corpsféroélectriques ouplastiquesrenduspiezoélectriques artifiellement:

chaufféspuisrefroidistoutenétantpolarisés.

2- Découpe+dépôtd’électrodes

Page 42: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Générationdesondesultrasonores

L’épaisseurdelalameetlavitessedusondanslematériauvontfixerlafréquence

derésonnance.

Epaisseurdelalamechoisieàl/2.

Matériauxpiézo-électriques

Matériau Coef. de couplage Impédance acoustique (Mray)

Quartz 0,01 15Céramiques (PZT) 0,45-0,5 32Polymères 0,25 4Piezo-Composites 0,5-0,7 8-12Eau 1,5

Rupture d’impédanceimportante

=>Mauvaise transmissiondanslestissus

Page 43: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Lamed’adaptationd’impédance

Zlame = ZtissuZpiezzo

Epaisseur lame d’adaptation d’impédance = 1/4 longueur d’onde

Page 44: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Milieuarrière

Amortirlesvibrationsde

lalamepiezzo-électrique

=>Réduire laduréedes

impulsions

Page 45: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

BandePassante(Fréquence)etrésolutionaxiale

0 2 4 6-1

-0.5

0

0.5

1

0 1 2 3 40

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Temps(μs) Fréquence (MHz)

Lepulseultrasonore

Pourréaliseruneimagerieenpulse-echo,onutilisedesondespulsées:courtedurée.

La‘fréquence’désigneplutôtlafréquencecentrale.

Excitationimpulsionnelle

tImpulsionélectrique

tRésonancemécaniqueamortie

Page 46: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

0 10 20 30 40

0 10 20 30 40

Time/Distance

Pulseswellseparated

0 10 20 30 40

0 10 20 30 40

Time/Distance

Pulsesbegintooverlap

0 10 20 30 40

0 10 20 30 40

Time/Distance

Targetsnonresolved

BandePassante(Fréquence)etrésolutionaxiale

Page 47: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Lesdeuxciblessontrésoluessi:

ladifférencedetempsentrelesdeuxéchos>duréedupulse

0 2 4 6-1

-0.5

0

0.5

1

DTDuréedupulseestinversementproportionnelleàlabandepassante

Larésolutionaxialecroîtavecla« fréquence »

Duréeéchoenµs

BandepassanteenMHz,parexemple1à4MHz

Parfoisdénominationdessondes:C1- 4(courbe)

ouLA(5-10):Linear Array 5à10MHz

BandePassante(Fréquence)etrésolutionaxiale

Compromisrésolutionaxiale/profondeurd’exploration

Page 48: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Lentille

Focaliser(concentrer)

l’énergieultrasonoreàune

profondeurdetissu

donnée,dépendantede

l’application.

Page 49: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

49

Les3fonctionsdescapteurs

2 – Formation de faisceau :

Obtenir la répartition d’énergie acoustique dans l’espace sui soit la plus favorable :Le plus souvent en un faisceau bien focalisé

Page 50: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Focalisationetrésolutionlatérale

Lesimages2D(et3D)sontreconstruiteslelongdelignesparallèlesàladirectiondetir

Est-cequeles‘lignes’ultrasonoresexistent?

Page 51: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Problème:ladiffractionrendimpossiblelaréalisationdefaisceauxcollimatés longset‘fins’

30longueursd’onde

13longueursd’onde

Courtesy from E.Bossy -ESPCI

Page 52: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

7wavelengths

Solution: focaliser lesultrasons ….mais comment?

Cible 3Cible1

Cible 2

E1 +E3

Larésolutionlatéraledépenddelalargeurdufaisceau

Résolutionlatérale: distanceminimale

séparantdeuxciblessurl’axepourqueleurs

imagessoientséparées.

Page 53: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

7wavelengths

En‘retournant’l’onde,onfocalise sur lasource!

Page 54: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

1- Utiliseruntransducteurmono-élément sphérique:

focalisationgéométrique

Commentfocaliserlesultrasons?

Page 55: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Theregionwheretheultrasoundamplitudeis"significant"hasacigarshape

Ifsignificantmeans"morethanhalfthemaximumamplitude",thedimensionsof

thecigarshapearegivenby:

Formes defaisceau

DFl dB .6 l»-

2

6 ..7 ÷øö

çèæ»- DFL dB l

F:focallength

D:transducerdiameter

f=3.5MHz

D=3.0cm

F=7.0cm

l=1mm

L=16mm

L

l

Example

D

F

Transducteurfocalisémono-élément

Page 56: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Faisceau expérimental (3.5MHz

transducteur)

Distancefromtheprobe(mm)

(mm)

(mm)

Maximumamplitudeasfunctionofspace

Amplitude>-6dB

Page 57: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Diamètre delasource=30λ Diamètre delasource=13λ

DFl dB .6 l»-

Faisceau simulé (E.Bossy)

Page 58: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Résolution latérale

Rlatérale = λ .Focale /OuvertureAméliorer larésolution latérale :

• Diminuer lalongueur d’onde soit augmenterlafréquence :Pb profondeur

=>Intérêt harmonique

• Diminuer lafocale,mais elle dépend delaprofondeur delacible

• Augmenterl’ouverture (Pb taille ducontactsonde – patient)

Parailleurs,desécarts dans lavitesse depropagationpeuvent venir rompre la

sphéricité desondes (mauvais patients,nodulesgraisseux):intérêt de

l’imagerie harmonique native.

Une focalisation trop poussée donne une profondeur focale faible

Page 59: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Barrettemulti-éléments

Réseauannulaire

Transducteurs

❏ Mono-éléments

❏ Multiéléments

Matériaux

❏ Céramique

❏ Polymères

❏ Composites

Formationdel’image: focalisationélectronique

Page 60: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Structured’unebarretteéchographique

Page 61: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Focalisationàl’émission

• Reproduireavecdesretardssurl’émissionparlesdifférents

éléments

Page 62: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

62

Directionde

propagationExcitation

Focalisationàl’émission

Page 63: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Howcanultrasoundbefocused?

2)Usingarraysofelementstosimulatecurvedsurface:electronicfocusing.

Ultrasonicfocusing

Page 64: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Howcanultrasoundbefocused?

2)Usingarraysofelementstosimulatecurvedsurface:electronicfocusing.

Ultrasonicfocusing

Page 65: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Howcanultrasoundbefocused?

2)Usingarraysofelementstosimulatecurvedsurface:electronicfocusing.

Ultrasonicfocusing

Page 66: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Focalisationetdéflexion

Page 67: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Focalisationàlaréception

Page 68: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Focalisationdynamiqueàlaréception

Page 69: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Stratégiespouraméliorerlarésolution

Pouraméliorerlarésolutionlatérale:

• Focalisationdynamiqueenréception

• Focalisationparzonesenémission

• Focalisationdynamiqueenémission

Page 70: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Focalisationparzonesetfocalisationdynamique

àl’émission

Multiplezonefocusingintransmission.Eachline

isinterrogatedinseveralsections,therebeing

onetransmission- receptionsequenceforeach

section,withthetransmitfocusatthemidpoint

ofthatsection

Dynamictransmissionfocusing.Inthistwofoci

example,eachelementisexcitedbythesum

oftwovoltagewaveforms,onethatwould,by

itself,leadtoafocusatF1andonethatwould

leadtoafocusatF2.Twowavefronts are

thereforetransmittedsimultaneously,one

whichconvergesatF1andonewhich

convergesatF2.

Page 71: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

71

Les3fonctionsdescapteurs3 - Balayage :

Le faisceau ultrasonore doit pouvoir balayer l’espace de façon à permettre une exploration 2D ou 3D de la région anatomique à explorer.

Page 72: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

72

Balayagemécanique

Lebalayageélectroniqueestgénéralementpréféréaubalayagemécaniquequiresteutilisépourdessondesparticulières:

•sondeshauterésolution(fréquence>20MHzbarrettesdifficilesàréaliser)

• sondescathéterpourl ’explorationvasculaire(miniaturisation)

x

z

Mécanisme debalayage

Imagerectangulaire

Mécanismede balayage

Pivot

Imagesectorielle

Imagedisque

Axe derotation

Motorisation

a b c

Transducteurnon focalisé miroir

z

Page 73: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

73

Catheter-basedultrasoundprobes(BostonScientificCorp.)

Page 74: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

74

Intravascularultrasound:Atherosclerosis

AtheromamorphologybyIVUS:soft,mixedfibrousandcalcifiedandheavilycalcifiedtheromas

FromNissenandYock,(Circulation,30,2001)

Page 75: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

y'

x'

The image part with relationship

Visualisation

Balayagemécanique?

y

x

Page 76: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

y'

x'

The image part with relationship

Visualisation

Balayagemécanique?

y

x

Inconvénients : • distance focale fixe• cadence d’image limitée

Page 77: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

From Szabo,2004

Page 78: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Balayageelectronique:

Formatsd’imagesenmode‘B’

Page 79: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Sondelinéaire(linear array)

• Typiquementjusqu’à15MHz,entre128et256élémentsséparésde1.5l.• Seuleunepartiefonctionneàuninstantdonnéformantl’ouvertureactiveà

l’émission,ex.30.Alaréception,nbre élements augmenteaveclaprofondeur.

• Focalisationdanslepland’élévationobtenueavecunelentillecylindrique

Lignesdescanparallèle,imagerectangulaire

Page 80: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

80

Focalisationazimutalesurbarrette1D

Epaisseurduplandecoupe

Lentillecylindrique

Barrette1.5D

Page 81: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Lobesderéseau(grating lobes)

Page 82: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

http://www.healthcare.philips.com/main/products/ultrasound/

2-6MHz

Fieldofview:66º-75° Ob/Gyn,fetalecho,vascular,

pediatric,neonatal,andurology

applications

5-8MHz

Sondeconvexe(curvilinear orconvex array)

Page 83: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Sondesectorielle(phased array orsector scan)

• Typiquement128éléments,séparésparl/3

• Différencemajeureentresondelinéaireetsectorielle=

déflectiondufaisceau.

• L’ouvertureactivedelasondesectorielleesttoujourscentrée

surlemilieudelabarrette.

• L’empreintedelasondesectorielleestpetite(cardiologie,tir

intercostal)

Page 84: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Steering andstepping

• Sondespeuventréaliseràlafoisbalayageetdéflexion

• Ex1:Champdevue‘trapézoïdal’ou‘curvi-linéaire virtuel’

• Ex2:‘CompoundImaging’

• Déflexionavecunesondelinéairepeutdonnerlieuàdeslobesderéseaux

Intensityplotofthebeam

transmittedalongonescan

linebyaphasedarray

probe.Aweakgratinglobe

isevidentabovethe

downwardlysteeredmain

beam.

Page 85: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Compound

Nocompound Compound

Betterdelineationofinterfacesandlessnoiseandspeckle,

atthecostofsomedegreeofpersistence

Page 86: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Imagerie3D

3options:

- Main libre

- Sondesavecfaisceauxmécaniquementdéfléchi

- Sondesavecmatricesdecapteurs2D

Page 87: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Systèmedelocalisation

Main libre

Page 88: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Sondesavecfaisceauxmécaniquementdéfléchi

Page 89: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

6to1MHzextendedoperatingfrequency

range

Fully-sampledmatrixphasedarraywith9,212

elements- PhilipsX6-1

Generalpurposeabdominal,obstetrical,fetal

echo,andgynecologicalapplications

Sondesavecmatricesdecapteurs2D

Page 90: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU
Page 91: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Sondesendocavitaires

Page 92: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Anatomied’untransducteurultrasonore

Page 93: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU
Page 94: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU
Page 95: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

www.sonosite.comwww.siemens.com

Echographes

Page 96: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Etdemain?

Deux révolutions technologiques majeures sont enmarche

• Imagerie ultrarapide enonde plane

• Technologie decapteurs CMUT

Page 97: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

From 70’sto90’s:from bench tobedside,what

happened?

Courtesy from JYChapelon INSERMU1032

Page 98: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Imagerie enondes planes

• Développement récent d’une nouvelleméthode d’imagerie échographique avec

apparitiondenouvelles électroniques

• Principe:remplacer émission focalisée parémission enondes planes

Echographie classiquefocalisation à émission età laréception

Echographie enondes planesEmissionsimultanée detous leséléments (onde

plane)à émission.Enréception,focalisation

dynamique parsous-ouvertures

Page 99: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Imagerie enondes planes

Avantage:augmentationdelacadenced’image

=>10000images/s

Maispertedequalitésurlesimagesindividuelles

=>compounding

Image quality with Ultrafast Imaging : Coherent Plane Wave compounding

Illumination with a set of Plane Waves

with DIFFERENT ANGLES

Each plane wave gets a LOW QUALITY IMAGE

The coherent addition generates a HIGER QUALITY IMAGE

Coherent plane-wave compounding for very high frame rate ultrasonography and transient elastography.

G. Montaldo, M. Tanter, J. Bercoff, N. Benech, M. Fink, IEEE Trans.UFFC, March 2009

From:Montaldo,IEEEUFFF2009

Page 100: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Imagerie enondes planes

• Compromis qualité /cadenced’images

Trade-off between speed and quality

5

speed quality

18 kHz

1 kHz

350 Hz

1cm

1 angle 17 angles

Conventional 4 focal depths

25 Frames/s

Ultrafast Compound

40 angles 350 F/s 1000 F/s 18 000 F/s

From:Montaldo,IEEEUFFF2009

Page 101: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Imagerie enondes planes

Pourlaclinique:Premièreimplémentation clinique sur un

échographe (français!)

Page 102: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Imagerie enondes planes:Applications

• Elastographie ShearWave(SWE)

• DopplerUltraFast etDopplerUltrasensible

Visualisation des vaisseaux de petit et moyen calibre dans le cortex central d’un prématuréFrom M. Tanter Inserm U979

Page 103: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Latechnologie CMUT

• CMUT=CapacitiveMicromachined Ultrasonic Transducers

• Fabricationdesondesultrasonoresàpartirdecellules

construitessurdespuces(généralementensillicium)

~1µm

~100-200µm

ElectrodeSup.

Membrane

Vide

SubstratIsolant

ElectrodeInf.

US

CelluleindividuelleCMUT

Ordresdegrandeur• Sondesimageriemultiéléments:~1mm– 1dm(~organe/partieducorps)

• 1élément:~1mm-1cm(~ sous-structuremacroscopique)

• 1celluleCMUT:~10μm (~cellulebiologique)

Page 104: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Intérêts desCMUT

• Sonde miniature,catheter

• Meilleure qualité d’image� résolution axiale

• � coûts,usageunique

• Miniaturisation (1celluleindividuelle:quelques10ènes

deμm)

• Largebandefréquentielle(>10MHz)

• Potentielpouruncouplageélectro-acoustiqueélevé

• Fabricationàlachainecommedescomposantsélectroniques

AvantagesdesCMUTs

Page 105: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Exemple desonde CMUT(Recherche)

Figure 1.Prefinished distal tip (a) of the 9F microlinear capacitive micromachined ultrasoundtransducer (CMUT) intracardiac imaging catheter with a metal radiofrequency ablation tipelectrode, and the 24-element CMUT array (b) with silicon die dimensions of 1.9 × 1.4 mm.The integrated front-end electronics are bonded underneath the array. The CMUTsubelement membranes are shown in c, which constitute the functional element widthsdepicted in d.

Stephens et al. Page 13

J Ultrasound Med. Author manuscript; available in PMC 2012 August 16.

NIH

-PA

Author M

anuscriptN

IH-P

A A

uthor Manuscript

NIH

-PA

Author M

anuscript

Catheterintra-cardiaque

Fréquence centrale 8.5MHz

Bande passante 75%

Figure 1.Prefinished distal tip (a) of the 9F microlinear capacitive micromachined ultrasoundtransducer (CMUT) intracardiac imaging catheter with a metal radiofrequency ablation tipelectrode, and the 24-element CMUT array (b) with silicon die dimensions of 1.9 × 1.4 mm.The integrated front-end electronics are bonded underneath the array. The CMUTsubelement membranes are shown in c, which constitute the functional element widthsdepicted in d.

Stephens et al. Page 13

J Ultrasound Med. Author manuscript; available in PMC 2012 August 16.

NIH

-PA

Author M

anuscriptN

IH-P

A A

uthor Manuscript

NIH

-PA

Author M

anuscript

1.9mm

1.4mm

Stefens,JUltrasoundMed.2012February;31(2):247–256

Page 106: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Exemple desonde CMUT(Catheter)

Figure 4.Imaging the right atrium (RA) and appendage from the oblique sinus within the pericardialsac while investigating catheter steering and the potential for an epicardial ultrasoundexamination with the microlinear capacitive micromachined ultrasound transducer catheter.Ao indicates aorta; IVC, inferior vena cava; PA, pulmonary artery; RAA, right atrialappendage; and SVC, superior vena cava.

Stephens et al. Page 16

J Ultrasound Med. Author manuscript; available in PMC 2012 August 16.

NIH

-PA

Author M

anuscriptN

IH-P

A A

uthor Manuscript

NIH

-PA

Author M

anuscript

Stefens,JUltrasoundMed.2012February;31(2):247–256

Page 107: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

Etpourlaclinique?

• Denombreuses possibilités mais nécessité declairement

identifierlesbesoins cliniques /apports delatechnologie

• Pasencoredesondes d’imagerie CMUTclinique

Page 108: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

108

Conclusions

• 3fonctionsessentiellesdessondes:transduction,focalisationet

balayage

• L’essentieldumarchédessondesestaujourd’huiconstituéde

barrettes1D

• Laqualitédestransducteursaétéetresteunfacteurcléde

l ’évolutiondel ’échographie:grandebandepassante

(harmonique),miniaturisation,sensibilitéàl’émissionetàla

réception,qualité-fiabilité

• L’évolutiondumarchédessondesbénéficietrèsvitedesprogrès

technologiques:électronique,matériauxetmicromécanique

Page 109: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

109

• Lessondesmatricielles1,5Det2D connaissentdesprogrès

remarquables

• Latechnologie« céramiquedécoupée »aétéaffinéeetreste

unesolutionutiliséepardenombreuxconstructeurs

• Lestechnologiesissuesdelamicroélectroniquefontlapreuvede

leurapplicabilité,ellesprésenteraientdesavantagesimportants

pourlesusagesuniques

• Denouvellesspécificationsaveclestransducteursmixtes

imagerie+thérapie

• Nouvellemodalitéd’imagerieparondesplanesrévolutionne

l’imagerieéchographique

Page 110: Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiquesnaxos.biomedicale.univ-paris5.fr/diue/wp-content/uploads/2016/12/diue... · 1 Faisceaux Ultrasonores et sondes échographiques DIU

www.sonosite.comwww.siemens.com

Echographes