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Fréquence ultrasonore, pénétration et résolution axiale
Pénétration des faisceaux ultrasonores
La pénétration est la capacité du faisceau ultrasonore à se propager loin dans les tissus.
Le faisceau ultrasonore est atténué tout au long de sa traversée des tissus, une partie de l’énergie mécanique étant transformée par effet de frottement en chaleur.
Cette atténuation est dépendante du milieu traversée (coefficient d’atténuation ultrasonore) mais aussi de la fréquence du faisceau ultrasonore.
Corrélation entre fréquences et distance
Comme pour les sons audibles mais à une échelle différente, les fréquences basses portent plus loin que les fréquences élevées (On a tous expérimenté les sons dans un concert en plein air. A forte distance, seules les basses sont audibles. Plus on se rapproche, plus de nuances seront audibles.).
La résolution axiale
La résolution axiale est la distance minimale perceptible entre deux éléments dans l’axe de tir de la sonde.
La résolution axiale est inversement proportionnelle à la longueur d’onde du faisceau ultrasonore comme schématisé
Focalisation et résolution latérale
Analogie entre l’optique et les ultrasons
Pour comprendre les notions de focalisation et de résolution latérale, faisons une analogie avec l’optique. En optique des lentilles convergentes sont utilisées pour dévier le faisceau optique et le faire converger vers un point. Ces lentilles sont utilisées dans les loupes ou les microscopes par exemple.
En ultrasons, la focalisation de l’onde acoustique n’est pas réalisée mécaniquement à l’aide d’une lentille, mais électroniquement en retardant le centre du faisceau ultrasonore. La distance de focalisation est alors adaptable en jouant sur les retards.
Forme du faisceau ultrasonore
Le faisceau ultrasonore n’est donc pas rectiligne mais a plutôt une forme de sablier. C’est au niveau de l’étranglement du sablier que la résolution latérale est la meilleure. Plus cet étranglement sera serré, plus la résolution sera élevée.
Importance de la résolution latérale
La résolution latérale est la capacité du faisceau ultrasonore à identifier 2 éléments distincts situés à la même profondeur. Ils ne peuvent être distinguées que si la distance qui les sépare est inférieure à la largeur du faisceau ultrasonore. C’est donc à la profondeur de focalisation que la résolution latérale est la meilleure.
La focale est généralement symbolisée sur l’échelle de profondeur de l’image échographique.
- Une sonde basse fréquence présente une meilleure pénétration qu’une sonde haute fréquence.
- Une sonde haute fréquence présente une meilleure résolution axiale qu’une sonde basse fréquence.
- La focale permet de sélectionner la profondeur pour laquelle on souhaite obtenir la meilleure résolution latérale. Elle doit donc être positionnée au niveau de la zone analysée ou légèrement en dessous. Au-delà de la profondeur de focalisation, le faisceau ultrasonore s’élargit rapidement et la résolution latérale s’en trouve d’autant plus dégradée.
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