Échocardiographie bidimensionnelle (2D)

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Echocardiographie en 2D

L’échographie bidimensionnelle (2D) est la modalité la plus couramment utilisée en échocardiographie. Les deux dimensions présentées sont la largeur (axe x) et la profondeur (axe y). Le transducteur standard pour l’échocardiographie 2D est le transducteur à réseau phasé, qui crée un champ ultrasonore en forme de secteur (figure 1).

Figure 1. Échocardiogramme bidimensionnel. Cette vue est appelée vue parasternale long axe (PLAX). Les structures les plus proches du transducteur sont placées en haut de l’image. VR = ventricule droit. VG = ventricule gauche. LA = oreillette gauche. Ao = aorte. L’épaisseur du septum interventriculaire (B) et de la paroi inféro-latérale (A) a également été mesurée.

Le secteur de l’image est créé par l’activation séquentielle des cristaux piézoélectriques. Les cristaux sont activés d’un côté à l’autre, comme le montre la figure 2. La séquence d’activation va de droite à gauche, puis de gauche à droite, et se répète rapidement. Pour créer un secteur d’image d’une largeur de 90° et d’une profondeur de 15 cm, il faut environ 200 lignes d’ultrasons, ce qui prend environ 40 millisecondes (ms). Comme illustré précédemment (Résolution axiale et latérale de l’image échographique), la densité des lignes diminue avec l’augmentation de la distance par rapport au transducteur.

Figure 2. Le transducteur à réseau phasé crée un champ ultrasonore en forme de secteur.

Le transducteur à réseau phasé et son champ ultrasonore en forme de secteur conviennent à l’échocardiographie, car le champ ultrasonore peut passer les côtes et se répandre sur une plus grande surface. La focalisation peut être réglée en modifiant la séquence d’activation des cristaux piézoélectriques. La densité des lignes ultrasonores diminue à mesure que l’on s’éloigne du transducteur, ce qui affecte la résolution latérale, comme l’explique la figure 3.

Figure 3. Résolution axiale et latérale de l’image échographique. La résolution axiale est constante le long des lignes ultrasonores. La résolution latérale dépend de la densité des lignes, qui diminue avec l’augmentation de la distance par rapport au transducteur.

Taux de rafraîchissement

L’image bidimensionnelle doit être mise à jour rapidement et continuellement afin d’obtenir un film. La vitesse à laquelle les images sont mises à jour est cruciale pour produire un film à haute résolution. La vitesse de mise à jour est décrite par le terme technique “frame rate“, qui correspond au nombre d’images (frames) affichées par seconde. Une fréquence d’images élevée (c’est-à-dire de nombreuses images par seconde) est souhaitable car elle offre une meilleure résolution temporelle.

La fréquence d’images dépend de plusieurs facteurs. Le temps écoulé pour que toutes les ondes ultrasonores soient émises, réfléchies et traitées dans l’appareil détermine la fréquence d’images. Comme indiqué ci-dessus, l’utilisation de 200 lignes d’ultrasons pour créer une image de 90° de large et de 15 cm de profondeur nécessite environ 40 millisecondes (ms). L’augmentation du nombre de lignes ultrasonores ou de la profondeur de l’image réduira la fréquence d’images car il faut plus de temps pour compléter chaque image. L’agrandissement du secteur de l’image réduit donc la résolution temporelle. L’inverse est également vrai : la fréquence d’images, et donc la résolution temporelle, peut être augmentée en réduisant la profondeur de l’image ou la largeur du secteur. Pour obtenir la résolution la plus élevée possible, la profondeur et la largeur de l’image doivent être aussi faibles que possible. L’appareil à ultrasons dispose de commandes permettant de régler la largeur et la profondeur. Il est également possible de régler la fréquence des images dans une certaine mesure.

L’image échographique

Figure 4. Exemple d’image échographique. Cette vue est appelée vue parasternale long axe.

L’image échographique contient plusieurs paramètres importants (figure 4). Le signal ECG est présenté en bas et permet d’identifier la diastole et la systole, ce qui est nécessaire pour effectuer diverses mesures. Le transducteur lui-même n’est pas visible sur l’image, mais le contour de la lentille est visible tout en haut du champ sectoriel (zone sombre). La figure 4 montre un cercle bleu (la couleur peut varier en fonction des réglages du fabricant et de l’utilisateur) à côté du transducteur ; il s’agit de l’indicateur latéral qui aide l’examinateur à identifier la gauche et la droite dans l’image. Cet indicateur correspond à l’indicateur sur le transducteur.

Foyer des faisceaux ultrasonores

La résolution la plus élevée de l’image ultrasonore se situe à l’endroit où la largeur du faisceau ultrasonore est la plus faible ; ce point est appelé foyer. Il est possible de régler la position du foyer sans déplacer le transducteur ; le foyer est modifié en changeant la séquence d’activation des cristaux piézoélectriques.

Figure 5. L’épaisseur du champ ultrasonore est illustrée ici.

Bien que les images ultrasonores bidimensionnelles (par exemple la figure 4) suggèrent que le faisceau ultrasonore est plat, en réalité, le faisceau ultrasonore a une épaisseur de 2 à 10 mm (figure 5). L’image ultrasonore présentée est une version aplatie du faisceau ultrasonore tridimensionnel original. Par conséquent, des structures qui ne sont pas réellement situées l’une à côté de l’autre peuvent être placées l’une à côté de l’autre sur l’image bidimensionnelle.