R´ esultats in vivo

Pour d´emontrer les capacit´es de cette nouvelle version du syst`eme, nous avons r´ealis´e des mesures directement sur le corps humain au niveau du thorax et de la carotide. D´eplacement au niveau du thorax

Pour cette exp´erience, l’imageur est plac´e face au centre du torse, au niveau du ster- num. La photo (voir Figure4.15) montre la zone imag´ee par le syst`eme. Contrairement `

a ce qui est montr´e sur la photo, le sujet ne porte pas de chemise lors de l’exp´erience.

Figure 4.15 : Photo repr´esentant la position de la surface imag´ee. La feuille repr´esente la zone d’imagerie.

La Figure 4.16 montre les maximums, dans les trois directions, de l’image recons- truite par la formation de voies ´emission-r´eception. Sur l’image (b), trois points « chauds » (en rouge) sont visibles dont deux sym´etriques. Ces deux zones de forte am- plitude, en haut de l’image, correspondent `a la partie convexe du bas des cˆotes. La partie de forte amplitude en bas de l’image correspond `a la partie concave du bas du sternum `a la limite de l’estomac. Ces zones convexes et concaves sont observables sur les images de coupe (a) et (c).

(a)

(b)

(c)

Ampl

itude

Figure 4.16 : R´esultats de la reconstruction de l’image au niveau du thorax avec le r´eseau de 36 pastilles avec 3 ´emetteurs connect´es en parall`ele sur chaque voie. Les param`etres utilis´es pour fabriquer cette image sont : Tchirp= 875 µs, τdélai = 300 µs, (l × L × P ) = (240 × 240 × 40) mm3,

(px× py× pz) = (3, 40 × 3, 40 × 0, 86) mm3. Projection des maximums d’amplitude dans la largeur y

(a), dans la profondeur z (b) et dans la longueur x (c).

A partir de ces images, nous extrayons les cartes de vitesse. Ces images pr´esent´ees sur la Figure4.17sont filtr´ees temporellement entre 10 Hz et 50 Hz pour faire ressortir la contribution du battement cardiaque. En reliant les arrˆets sur image de cette vid´eo `

a la Figure4.16 (b), nous constatons que le battement cardiaque est g´en´er´e au niveau du cˆot´e droit du thorax (vu de l’ext´erieur). Cette observation est en ad´equation avec l’anatomie du corps pla¸cant le haut du cœur au centre du thorax et le bas du cœur inclin´e vers la droite. Ce battement cardiaque cr´e´e une onde de surface qui se propage vers le bas du corps.

Le signal temporel d’un pixel de la carte bidimensionnelle de d´eplacement est simi- laire aux signaux mesur´es par le vibrom`etre 1D (chapitre2.4). La forme d’onde typique du signal m´ecanique du cœur (complexe W) est retrouv´ee. Les signaux s´electionn´es en diff´erents pixels de l’image (indiqu´es sur l’image 12 de la Figure 4.17) montrent la propagation de l’onde de surface g´en´er´ee par le cœur.

4.3 Syst`eme `a 36 pastilles - Am´elioration de l’insonification 644,4 ms 658,8 ms 673,2 ms 687,6 ms 702 ms 716,4 ms 730,8 ms 745,2 ms 759,6 ms 774 ms 788,4 ms 802,8 ms -3 -2 -1 0 1 2 3 Vitesse (mm/s)

Figure 4.17 : Cartes bidimensionnelles de vitesse au cours du temps calcul´ees avec la m´ethode par intercorr´elation. Un sujet humain est plac´e devant l’imageur. Les param`etres d’acquisitions sont

Tchirp = 875 µs et τdélai = 350 µs. La cadence d’imagerie est Fimage = 278 Hz. Les param`etres

de reconstruction de l’image sont (l × L × P ) = (240 × 240 × 40) mm3, (px× py × pz) = (3, 40 ×

3, 40 × 0, 86) mm3. Arrˆets sur image pour diff´erents moments (´ecarts de 14, 4 ms entre chaque image). L’´echelle de couleurs des images est brid´ee entre ±3, 2 mm/s. Un filtrage temporel a ´et´e appliqu´e (filtre de butterworth d’ordre 2 entre 10 et 50 Hz). Voir la Figure4.18pour les signaux temporels.

Figure 4.18 : Les signaux temporels sont extraits des pixels correspondant aux croix de couleurs sur la 12`eme _{image de la Figure4.17. Les traits bleus pointill´es repr´esentent des indicateurs aux temps}

4.3 Syst`eme `a 36 pastilles - Am´elioration de l’insonification

D´eplacement au niveau de la carotide

Nous avons vu au chapitre 2.4. que la vitesse d’onde de pouls est une information int´eressante `a mesurer [98] pour caract´eriser la rigidit´e des parois art´erielles d’une personne et pr´evenir de nombreuses maladies cardio-vasculaires [99]. Pour d´eterminer la vitesse d’onde de pouls, il existe plusieurs techniques dont la plus courante [100] consiste `a mesurer le temps de propagation de l’onde entre l’art`ere f´emorale et la carotide. Cette technique pr´esente plusieurs limites comme par exemple une mesure globale de la rigidit´e des art`eres ou des impr´ecisions de mesure dues `a l’estimation de la taille du r´eseau art´eriel. C’est pourquoi certains chercheurs se sont int´eress´es `

a mesurer localement la vitesse d’onde de pouls. Cela a ´et´e rendu possible grˆace `a l’utilisation d’´echographes ultrarapides [101].

Au chapitre 2.4.3, nous avons mesur´e la vibration due au passage de l’onde de pouls en un point sur la carotide. Nous allons maintenant pr´esenter les r´esultats obtenus avec l’imageur 2D au niveau de la carotide. Pour cette exp´erience, le choix de l’imageur `a 36 pastilles a ´et´e fait car la carotide est localis´ee au niveau du cou qui pr´esente une surface de forte courbure. L’imageur `a 36 pastilles, offrant une plus large ouverture, est plus robuste pour une mesure sur cette surface courbe.

Les r´esultats sont pr´esent´es sur la Figure4.19. Les images de vitesse montrent l’onde de pouls se propageant vers le haut. Grˆace `a la cadence d’imagerie, la propagation locale de l’onde de pouls peut-ˆetre imag´ee. Les signaux temporels s´electionn´es dans la direction de la longueur montrent les deux battements cardiaques correspondant `a la systole et `a la diastole du myocarde. Les indicateurs temporels (repr´esent´es par un trait hachur´e bleu) permettent de visualiser la propagation de l’onde pouls. A partir de ces r´esultats, une estimation de la vitesse de cette onde est alors possible.

Vitesse (m

m/s)

718,2 ms 725,4 ms 732,6 ms 739,8 ms 747 ms

754,2 ms 761,4 ms 768,6 ms 775,8 ms 783 ms

Figure 4.19 : R´esultats de la m´ethode d’estimation de la vitesse par intercorr´elation. L’imageur est plac´e au niveau de la carotide gauche. Les param`etres d’acquisitions sont Tchirp = 875 µs et

τdélai = 150 µs. La cadence d’imagerie est Fimage = 556 Hz. Les param`etres de reconstruction de

l’image sont (l × L × P ) = (250 × 120 × 50) mm3_{, (p}

x× py× pz) = (2, 6 × 2, 6 × 0, 86) mm3. Arrˆets

sur image pour diff´erents moments (´ecarts de 7, 2 ms entre chaque image). L’´echelle de couleurs des images est brid´ee entre ±1, 5 mm/s. Un filtrage temporel a ´et´e appliqu´e (filtre de butterworth d’ordre 2 entre 10 et 50 Hz). Voir la Figure4.20pour les signaux temporels.

4.3 Syst`eme `a 36 pastilles - Am´elioration de l’insonification

Zoom

Figure 4.20 : Les signaux temporels sont extraits des pixels correspondant aux croix de couleurs sur la 10`eme_{image de la Figure4.19. Les traits bleus pointill´es repr´esentent des indicateurs aux temps}