Doppler à onde continue
Dans le Doppler à onde continue (CW Doppler), ou Continuous Wave, des ondes ultrasonores sont émises de manière ininterrompue par le transducteur, et les réflexions de ces ondes sont analysées simultanément et en continu (figure 1). Cela est techniquement possible grâce à l’utilisation de deux ensembles distincts de cristaux piézoélectriques dans la sonde : l’un est dédié à l’émission permanente des ultrasons, tandis que l’autre se consacre à la réception des ondes sonores réfléchies. La différence fondamentale entre le Doppler à ondes continues et le Doppler à ondes pulsées (PW) réside dans cette absence de temps de latence entre émission et réception. Cette caractéristique confère au CW un avantage majeur : il permet de mesurer des vitesses sanguines très élevées (souvent supérieures à 2 m/s, courantes dans les pathologies valvulaires) sans subir de saturation du signal. Le Doppler à onde continue n’est donc pas limité par la fréquence de répétition des impulsions (PRF) ni par la limite de Nyquist, évitant ainsi le phénomène de repliement spectral (aliasing).
L’inconvénient inhérent au Doppler à onde continue est l’absence de résolution spatiale, connue sous le terme d’ambigüité de distance. Puisque l’émission et la réception sont simultanées, il n’est pas possible de déterminer temporellement à quelle profondeur précise, le long de la ligne de tir Doppler, les vitesses sont enregistrées. Le signal affiché est la sommation de toutes les vitesses rencontrées par le faisceau ultrasonore.
En conséquence, le Doppler à onde continue produit une courbe spectrale « remplie » (figure 2). Cela s’explique par le fait que toutes les vitesses (de zéro jusqu’au maximum) sont enregistrées le long de la ligne Doppler, incluant les flux laminaires à basse vitesse près des parois et les flux turbulents à haute vitesse au centre du jet ou à travers un orifice sténosé.
En résumé, le Doppler à onde continue ne permet pas de localiser l’origine anatomique exacte de la vitesse maximale enregistrée (contrairement au Doppler pulsé qui utilise une fenêtre d’écoute ou « sample volume »), mais il est l’outil de référence pour quantifier les vitesses très élevées le long de la ligne Doppler, essentielles en hémodynamique cardiaque.
Applications cliniques et équation de Bernoulli
L’utilité clinique principale du Doppler continu réside dans sa capacité à mesurer les pics de vélocité transvalvulaire, ce qui permet de déduire les gradients de pression intracardiaques. Selon l’équation de Bernoulli simplifiée (\( \Delta P = 4v^2 \)), où \( \Delta P \) est le gradient de pression en mmHg et \( v \) la vitesse maximale en m/s, le médecin peut évaluer la sévérité des sténoses valvulaires et estimer les pressions pulmonaires.
Par exemple, dans le cas d’un rétrécissement aortique, le Doppler continu permet de mesurer la vitesse maximale du jet à travers la valve aortique calcifiée. Une vitesse de 4 m/s correspond à un gradient de pression de \( 4 \times 4^2 = 64 \) mmHg, ce qui indique une sténose sévère. De même, l’analyse du flux d’insuffisance tricuspide en CW permet d’estimer la pression artérielle pulmonaire systolique (PAPS), un paramètre clé dans le diagnostic de l’hypertension pulmonaire.
Optimisation de l’acquisition : La sonde « Pedoff »
Pour obtenir des mesures précises en Doppler continu, l’alignement du faisceau ultrasonore avec le flux sanguin est critique. Tout angle d’incidence supérieur à 20 degrés entraînera une sous-estimation significative de la vitesse (erreur liée au cosinus de l’angle). Pour pallier cela et améliorer le rapport signal/bruit, les échocardiographistes utilisent souvent une sonde dédiée appelée sonde « aveugle » ou sonde Pedoff (pencil probe).
Cette sonde, qui ne produit pas d’image 2D (d’où le terme « aveugle »), possède une empreinte plus petite permettant de se glisser entre les espaces intercostaux étroits ou au niveau de la fosse suprasternale. Elle est particulièrement utile pour capter les jets excentriques ou difficiles à aligner avec les sondes d’imagerie standard, garantissant ainsi que le gradient maximal réel est bien enregistré.