Le Doppler pulsé :

Le Doppler pulsé utilise une sonde qui alterne la transmission et la réception des ultrasons à la manière d’une sonde en mode M. Un des avantages principaux du Doppler pulsé est sa capacité à fournir des informations de glissement Doppler dans une zone précise, sélectionnée à partir d’un petit segment le long du faisceau ultrasonore, le « volume échantillon ». La localisation du volume échantillon est contrôlée par l’opérateur. Une pulsation ultrasonore transmise dans les tissus voyage pendant un temps donné X jusqu’à ce qu’elle rencontre et soit renvoyée par les globules rouges en mouvement. Elle retourne alors à la sonde dans le même intervalle de temps mais avec une fréquence modifiée. Le temps mis pour transiter vers l’aire interrogée et en revenir est donc de 2 X. La vitesse des ultrasons dans les tissus étant connue, il y a une relation simple entre le temps mis pour faire l’aller-retour et la localisation du volume échantillon par rapport à la sonde (c’est-à-dire la distance au volume échantillon est égale à la vitesse des ultrasons que divise 2 X). Ce procédé d’interrogation est répété alternativement au cours de nombreux cycles d’émission réception par seconde.

Figure 45: Avec le Doppler pulse, la sonde transmet et reçoit alternativement les données ultrasonores à partir d’un volume échantillon.

Le choix de cette porte est donc dépendant du timing du mécanisme qui n’échantillonne que les informations de fréquence Doppler d’une région donnée. Le système est calibré pour que l’opérateur choisisse une localisation particulière du volume échantillon, le circuit qui gère le choix de porte va alors permettre de n’afficher que les données de fréquence Doppler en provenance de cette aire. Toutes les autres informations ultrasonores renvoyées sont ignorées.

Un autre avantage du Doppler pulsé tient au fait que des images peuvent être sorties en alternance avec l’affichage Doppler et, donc, le volume échantillon est visualisable sur l’affichage bidimensionnelle pour pouvoir se guider. Le Doppler pulsé est utilisable en combinaison avec l’imagerie d’un système mécanique ou d’un système d’imagerie avec arrêt de phase. C’est en général un compromis par rapport à l’affichage bidimensionnel, et tous les systèmes n’ont pas cette capacité.

Remarque : en réalité, la vitesse du son à travers les tissus étant constante, il n’est pas possible de faire fonctionner simultanément l’imagerie et le Doppler à leur pleine capacité dans le même système ultrasonore.

Dans les systèmes mécaniques, le curseur et donc le volume échantillon sont positionnés pendant le temps où l’imagerie fonctionne vraiment, puis l’image bidimensionnelle est gelée quand le Doppler pulsé est activé. Avec la plupart des systèmes d’imagerie, le Doppler est programmé pour permettre la mise à jour périodique d’une seule image bidimensionnelle après quelques battements. Dans d’autres systèmes, la fréquence d’acquisition de l’image bidimensionnelle et la densité de ligne sont significativement diminués pour donner un temps suffisant au Doppler pulsé pour échantillonner. Ce dernier arrangement donne l’apparence d’une quasi simultanéité.

Le volume échantillon est une portion du faisceau ultrasonore en forme de goutte et en trois dimensions. Son volume varie selon les différentes machines Doppler, les différentes tailles et fréquence de sonde, la profondeur des tissus interrogés. Sa largeur est déterminée par la largeur du faisceau ultrasonore à la profondeur sélectionnée, sa longueur par la longueur des pulsations ultrasonores envoyées.

Figure 46 : Le volume échantillon d’un Doppler pulsé est en fait un volume en trois dimensions qui change de taille quand sa position relative à la sonde varie. Quand il s’en éloigne beaucoup, il devient de plus en plus large.

Par conséquent, plus la zone interrogée est loin dans le cœur, plus large sera le volume échantillon car le faisceau ultrasonore diverge quand il s’éloigne de la sonde.

Le principal inconvénient du Doppler pulsé est l’« aliasing » qui consiste en une incapacité à mesurer efficacement les vitesses sanguines élevées, ou même les vélocités au-delà de 1.5 à 2 m/ s quand le volume échantillon est placé dans les zones d’exploration standards du cœur. L’aliasing est représenté sur le tracé spectral par un profil incomplet, avec la section coupée du spectre déplacée dans le canal opposé ou en direction contraire du flux.

Figure 47 : Aspect schématique d’un affichage spectral complet d’un flux de haute vitesse entièrement enregistré par le Doppler continu. L’affichage pulsé est aliasé ou coupé, et le sommet est placé en bas.

Les données spectrales Doppler continues et pulsées apparaissent différemment. Quand il n’y a pas de turbulence, le Doppler pulsé montrera un spectre laminaire (bande étroite). Le Doppler continu affiche rarement une bande si étroite des vélocités sanguines parce que toutes les différentes vitesses rencontrées par le faisceau ultrasonore sont détectées.

Figure 48 : Affichages spectraux d’un flux diastolique à travers la valve mitrale. La sonde est placée à l’apex et le flux diastolique se dirige vers elle. Il faut noter l’apparence laminaire de l’affichage au Doppler pulsé. Le Doppler continu n’affiche pas le même profil laminaire car il reçoit des informations sur le flux circulant sur tout le trajet du faisceau ultrasonore. (partie gauche PW Doppler pulsé, partie droite CW Doppler continu).

En résumé, quand l’opérateur veut savoir où se localise une aire spécifique d’un écoulement anormal, le Doppler pulsé est indiqué. Quand une mesure précise de la vitesse de l’écoulement est nécessaire, le Doppler continu devrait être utilisé.