Techniques d’imagerie ultrasonore innovantes

Ce chapitre présente les concepts de la formation d’images échographiques en commençant par la description de la sonde échographique, les facteurs qui influencent la propagation des ondes et la formation d’images. Enfin, les modalités d’imagerie pour sonder les systèmes vivants sont présentées pour introduire les autres chapitres du livre qui exploreront en profondeur les principes clés donnant lieu à des innovations qui étendront les capacités de l’imagerie ultrasonore dans les années à venir.

Ce chapitre introduit les aspects fondamentaux des transducteurs ultrasonores qui sont actuellement utilisées pour la fabrication de transducteurs médicaux, ainsi que les technologies émergentes qui sont à la pointe de l’innovation et qui ouvrent la voie vers la génération future de systèmes d’imagerie. Enfin, de nouvelles configurations de transducteurs permettant une imagerie volumétrique en temps réel sont décrites.

Ce chapitre suit l’histoire en élastographie permettant de mieux évaluer les tissus mous à partir des connaissances approfondie concernant la physique des ondes de cisaillement. Les différentes sources d’ondes de cisaillement et l’optimisation de leur génération sont explorées. Enfin, d’autres modalités élastographique et les spécificités de ces approches sont décrits.

Ce chapitre présente des fondements physiques de l’échographie Doppler continu et pulsé. Les points clés pur l’évaluation Doppler et des techniques d’affichage disponibles dans la clinique sont présentées avant d’aborder les recherches émergentes pour la mesure et la cartographie de flux très faibles, complexe ou tridimensionnelle.

Ce chapitre passe en revue l'anatomie et la fonction cardiovasculaires et l'échocardiographie clinique avant d'évoquer l'état de la recherche : sondes et séquences, imagerie ultrarapide, Doppler, formation de faisceaux... pour mieux évaluer les propriétés morphologiques et mécaniques du myocarde même dans le cas d’ une arythmie cardiaque ou des situations d’imagerie difficiles.

Ce chapitre résume les méthodes développées pour l’évaluation du système microvasculaire à l’aide d’ultrasons de contraste dynamique. Différents agents de contraste, séquences d’imagerie et méthodes de quantification de la cinétique des agents de contraste sont présentées en mettant l'accent sur les principes physiques et physiologiques. Les applications cliniques établies et émergentes sont positionnées par rapport aux défis de recherche.

Ce chapitre explique comment la résolution spatiale est limitée en profondeur par la relation entre la longueur d'onde, la diffraction et l'atténuation ultrasonore. L’échographie super-résolue surmonte cette limitation en utilisant des microbulles comme source de contraste pour la localisation microscopique. La technique et les perspectives clés (extension à la 3D, IA, applications et défis) sont décrites.

Ce chapitre fait un état des lieux des connaissances sur les sources physiques de dégradation d’une image en échographie pulse-écho et donne des pistes de recherche pour améliorer la qualité d’image en échographie médicale. L’architecture et la performance des systèmes d’échographie modernes offrent une technologie versatile pouvant être utilisée pour reprendre les travaux pionniers, les améliorer voir les surpasser.

Ce chapitre présente l’imagerie photoacoustique à travers ces principes physiques, les systèmes émergeants, les méthodes de reconstruction et de traitement d’image et les agents de contrastes. Cette modalité hybride utilise des impulsions lumineuses pour exciter les absorbeurs optiques à l’intérieur des tissus et ainsi générer des ondes ultrasonores, dont la détection permet d’obtenir des images d’absorption optique avec une résolution ultrasonore.