Artéfacts dans l’imagerie ultrasonore

Artéfacts d’échographie

Les artefacts suivants sont fréquents dans l’imagerie par ultrasons :

• L’image échographique montre des structures inexistantes.
• L’image échographique ne montre pas les structures existantes.
• L’image échographique représente mal l’échogénicité des structures.

L’échogénicité est définie comme l’intensité des ondes sonores réfléchies. Les structures à échogénicité élevée reflètent plus d’ultrasons et apparaissent plus claires sur l’image. Les structures à faible échogénicité reflètent moins d’ultrasons et apparaissent plus sombres sur l’image.

Ombrage acoustique

Certaines structures ont une échogénicité très élevée (par exemple le squelette, les calcifications, les valves cardiaques mécaniques) et réfléchissent pratiquement toutes les ondes sonores, ce qui laisse trop peu d’ondes pour explorer la zone située derrière le réflecteur. Il en résulte des zones sombres, appelées ombres acoustiques. La figure 1 montre une ombre acoustique sous un calcul biliaire.

Artéfacts de réverbération

Les ondes ultrasonores peuvent être réfléchies plusieurs fois entre des structures denses(c’est-à-dire des structures à forte échogénicité). Pour chaque réflexion, une partie des ondes sonores retourne au transducteur et produit une copie du réflecteur sur l’image. L’image échographique peut donc afficher plusieurs copies d’une structure dense. Ces artefacts sont appelés réverbérations.

Les réverbérations peuvent également se produire à l’intérieur d’une structure dont les limites présentent une échogénicité élevée. Les ondes sonores peuvent alors être réfléchies plusieurs fois entre les couches limites, comme l’illustre la figure 2.

Des réverbérations peuvent également se produire si les ondes sonores qui reviennent vers le transducteur sont réfléchies vers le tissu.

Reverberations are common when examining lung tissue; the double-layered pleura produce reverberations, which are referred to as A-lines.

Mirror image artifact

Mirror image artifacts occur under a strong reflector that acts as a mirror. Behind the mirror, a copy of a structure appearing in front of the mirror is shown. The mechanism behind mirror image artifacts is similar to that of reverberations.

Side lobe artifact

A 2D image is formed by allowing the ultrasound beam to sweep back and forth within a defined sector. The transducer registers reflections originating from the central ultrasound beam (main beam). However, some ultrasound waves may travel off-axis in so-called side lobes (Figures 5A and 5B). Ultrasound energy in side lobes is mostly dissipated in the tissue without generating significant reflections. However, when side lobes encounter strong reflectors (calcifications, pericardium, mechanical heart valves, wires, etc), they may generate significant reflections which are detected by the transducer. These reflections are interpreted as originating from the main beam. As the ultrasound beam sweeps back and forth, multiple side lobe artifacts can be generated on both sides of the true reflector. If many side lobe artifacts are generated, they may appear as a continuous structure, as illustrated in Figure 5C.

Artéfact de réfraction

La réflexion et la réfraction se produisent lorsque les ultrasons traversent les limites des tissus. Les limites tissulaires représentent des réflecteurs acoustiques sur lesquels une partie de l’énergie ultrasonore est réfléchie et le reste continue à travers les tissus. En fonction de la différence d’impédance acoustique entre les tissus, l’angle de l’onde ultrasonore peut être modifié. C’est ce que l’on appelle la réfraction. Plus la différence d’impédance acoustique est grande, plus la réfraction est importante.

Les artefacts de réfraction se produisent lorsque les ultrasons traversent un tissu qui se comporte comme une lentille, ce qui provoque une réfraction importante, dirigeant les ultrasons vers une zone interrogée simultanément par d’autres ondes sonores (figure 6). Les ultrasons réfractés sont alors renvoyés vers la lentille, d’où ils sont à nouveau réfractés vers le transducteur, ce qui donne un double du réflecteur. Le double sera représenté le long du trajet original de l’onde sonore. Les structures situées derrière la lentille peuvent être invisibles sur l’image ; cela est dû au fait que les ondes sonores ne les atteignent jamais et qu’elles sont remplacées par la copie.

Les artefacts de réfraction sont généralement faciles à reconnaître car ils créent des résultats d’image peu plausibles, tels que la duplication des ventricules ou des oreillettes. La graisse, la plèvre et le péricarde font partie des tissus qui peuvent se comporter comme des lentilles provoquant une réfraction. Le changement de fenêtre d’image ou le réglage de l’angle du transducteur peut remédier aux artefacts de réfraction.