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Évaluation de la résolution spatiale des sonde linéaires et matricielles Say THAMMAVONG DESS Génie Biomédical – Université de NICE – SOPHIA ANTIPOLIS Année.

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1 Évaluation de la résolution spatiale des sonde linéaires et matricielles Say THAMMAVONG DESS Génie Biomédical – Université de NICE – SOPHIA ANTIPOLIS Année Universitaire Service dImagerie Médicale CHU de NANCY

2 Plan I. Présentation de la structure daccueil : Le CHU de Nancy II. Thème du stage III. Rappels IV. Évaluation technologique (sonde matricielle et sonde linéaire) A. Matériel B. Méthode C. Résultats D. Conclusion V. Conclusion personnelle

3 I.Présentation du CHU de Nancy 1. Regroupement de plusieurs établissements de Santé : Hôpital Central Hôpital Central Hôpital Saint Julien Hôpital Saint Julien Unité Saint Stanislas Unité Saint Stanislas Hôpitaux M.V.F Hôpitaux M.V.F Hôpital Brabois Adultes Hôpital Brabois Adultes Hôpital Brabois Enfants Hôpital Brabois Enfants Hôpital Jeanne dArc Hôpital Jeanne dArc 2. Missions : Soins 24H/24 Soins 24H/24 La recherche La recherche La prévention La prévention Lenseignement Lenseignement

4 3. Quelques chiffres clés : –Capacités daccueils : lits –Personnel médical : personnes –Personnel non médical : personnes –Budget de fonctionnement : –500 Millions Euros dont : 70% part salariale 33 Millions Euros en équipements I.Présentation du CHU de Nancy

5 4. Service dImagerie Médicale : Gestion du parc des dispositifs dimageries médicales. I.Présentation du CHU de Nancy Service dImagerie Médicale Mr WINNINGER Ingénieur en Chef Mr BLIN Adjoint Technique Mr ROUYER Adjoint Technique Mr QUENTON Ingénieur en Chef Mlle PELTIER Ingénieur Subdivisionnaire

6 Tâches de lingénieur Biomédical : Suivi et maintien des performances des dispositifs médicaux : Suivi et maintien des performances des dispositifs médicaux : –Protocoles de CQ (Normes et réglementations en vigueur) ; –Encadrement de léquipe des techniciens biomédicaux ; –Suivi et gestion des contrats de maintenance ; –Appels doffres. Evaluations technologiques ; Evaluations technologiques ; Formations dispensées : IUP, DESS TBH. Formations dispensées : IUP, DESS TBH. I.Présentation du CHU de Nancy

7 II.Thème de Stage Mr Le Professeur CLAUDON Chef du Service de Radiologie - Hôpital BRABOIS enfants Évaluation technologique Thèse clinique : Sur tendons superficiels sains Étude technique : Évaluation de la résolution spatiale des sondes linéaires et matricielles du constructeur TOSHIBA Apport de la Technologie Matricielle en terme de qualité image.Apport de la Technologie Matricielle en terme de qualité image. Définition de paramètres de réglages optimum Définition de paramètres de réglages optimum

8 III.Rappels : Principes généraux en échographie Introduction : –Technique dImagerie de qualité, basée sur les propriétés des onde ultrasonores. –Diagnostic clinique : fiabilité et rapidité –Domaines dapplications variées : Examens cardiaques, vasculaires, gynécologiques, abdominales, tendineuses … –Évolution de la technique

9 1. Rappel sur les ondes US : Variation de pression acoustique.Variation de pression acoustique. Caractéristiques :Caractéristiques : V : Vitesse de propagation : m/s (tissus) F : Fréquence. L : Longueur d'onde. Augmentation de f Diminution de la longueur donde Diminution de la profondeur danalyse V = f. L III.Rappels : Principes généraux en échographie

10 2. Principe de fonctionnement : Emission dun Faisceau dondes ultrasonores en direction de lorgane à explorer ; Emission dun Faisceau dondes ultrasonores en direction de lorgane à explorer ; Réflexion de manière sélective sur les surfaces de séparation des tissus rencontrés ; Réflexion de manière sélective sur les surfaces de séparation des tissus rencontrés ; Les ondes réfléchis sont captés par la sonde ; Les ondes réfléchis sont captés par la sonde ; Traitements des caractéristiques (amplitude et temps de retour) des échos et reconstitution dune image de lorgane étudié. Traitements des caractéristiques (amplitude et temps de retour) des échos et reconstitution dune image de lorgane étudié. III.Rappels : Principes généraux en échographie 2 MHz Emission 2 MHz Tissus

11 III.Rappels : Principes généraux en échographie 3. La Sonde : Élément essentiel de la plateforme Ultrasonore, limitant les performances de lappareil. Élément essentiel de la plateforme Ultrasonore, limitant les performances de lappareil. Assure lémission et la réception du faisceau dondes ultrasonores. Assure lémission et la réception du faisceau dondes ultrasonores.

12 a) Eléments constituants et rôles : –Céramique : élément actif propriété piézoélectrique ; fréquence de résonance. –Amortisseur : Absorbe les échos parasites ; Contrôle du pulse ultrasonore. –Adaptateur dimpédance : lame ¼ donde : transfert dénergie maximale. III.Rappels : Principes généraux en échographie

13 b) Gestion du faisceau : Lignes à retard. Focalisation Électronique III.Rappels : Principes généraux en échographie

14 c) Critères de qualité. La sensibilité : Grande dynamique des échos diffusés et réfléchis par les tissus biologiques, Grande dynamique des échos diffusés et réfléchis par les tissus biologiques, Dépend de la nature des matériaux. Dépend de la nature des matériaux. Résolution spatiale : Plus petit volume décelable par lappareil, Plus petit volume décelable par lappareil, Dépend de la taille des céramiques et de la gestion du faisceau ultrasonore. Dépend de la taille des céramiques et de la gestion du faisceau ultrasonore. III.Rappels : Principes généraux en échographie

15 1. Plateforme Ultrasonore APLIO de TOSHIBA : IV.Évaluation technologique A.Matériel :

16 IV.Évaluation technologique Sondes linéaires 12 L 5 : Sondes linéaires 12 L 5 : Sondes matricielles 14 LX 7 : Sondes matricielles 14 LX 7 : 2.Les sondes ultrasonores

17 IV.Évaluation technologique Caractéristiques techniques sondes linéaires : 12 L 5. Caractéristiques techniques sondes linéaires : 12 L 5. –1 Rangée de 192 cristaux ; –Gamme de fréquences : 5 à 12 MHz –Focalisation électronique dans les plans axiales et latérales ; –Focalisation mécanique par une lentille hémicylindrique dans le plan de lépaisseur du faisceau ; Caractéristiques techniques sondes matricielles : 14 LX 7 Caractéristiques techniques sondes matricielles : 14 LX 7 –3 rangées de 192 cristaux ; –Gamme de fréquences : 7 à 14 MHz –Technologie « Dynamic Micro Slice » : focalisation électronique dans les 3 plans.

18 Forme du faisceau de la sonde linéaire :Forme du faisceau de la sonde linéaire : Résolution spatiale non homogène IV.Évaluation technologique Forme du faisceau de la sonde matricielle :Forme du faisceau de la sonde matricielle : Résolution spatiale uniforme

19 Impératif de se placer dans les mêmes conditions que létude clinique : Analyses superficielles. Impératif de se placer dans les mêmes conditions que létude clinique : Analyses superficielles. Mise en place dun protocole de test : Mise en place dun protocole de test : –Appliqué aux sondes linéaires et sondes matricielles ; –Définition des critères de mesures ; –Choix des paramètres de réglages. IV.Évaluation technologique B.MÉTHODE :

20 1. Critères techniques à évaluer : –Perte de linformation ultrasonore : En zone proximale : zone morte En zone proximale : zone morte En zone distale : profondeur maximale dexploration En zone distale : profondeur maximale dexploration –Résolution spatiale IV.Évaluation technologique

21 Zone morte : Profondeur minimale à laquelle lappareil peut détecter un objet ; Zone morte : Profondeur minimale à laquelle lappareil peut détecter un objet ;

22 IV.Évaluation technologique Profondeur maximale dexploration : Profondeur maximale de détection dun obstacle ; Profondeur maximale dexploration : Profondeur maximale de détection dun obstacle ;

23 IV.Évaluation technologique Résolution spatiale : Résolution spatiale : Norme NF : Distance entre deux objets que lappareil peut séparer dans les plans axiale, latérale et azimutale.

24 IV.Évaluation technologique 2. Influence des paramètres de réglage : Profondeurs danalyses Profondeurs danalyses Mode : FONDAMENTAL ou THI Mode : FONDAMENTAL ou THI Fréquences démission Fréquences démission Profondeur de champ Profondeur de champ Position de la focale Position de la focale Mode COMPOUNDING spatial Mode COMPOUNDING spatial Puissances démission du faisceau ultrasonore Puissances démission du faisceau ultrasonore Angle dattaque Angle dattaque

25 Mode Fondamental IV.Évaluation technologique

26 Mode THI (Première harmonique) IV.Évaluation technologique

27 3. Banc test –Reproductibilité des mesures : Table X,Y –Fantôme US RMI 403 GS : fil calibré de 1/10 mm de diamètre IV.Évaluation technologique

28 4. Protocole de test : –Pour chaque critère à évaluer : on réalise une série de mesures. –1 mesure 1 combinaison de paramètres 1 acquisition image US –Différentes Méthodologies de mesures utilisées. IV.Évaluation technologique

29 Mesures réalisées sur image ultrasonore : Par curseurs Mesures réalisées sur image ultrasonore : Par curseurs

30 Mesures réalisées sur image ultrasonore : Par logiciel Image J Mesures réalisées sur image ultrasonore : Par logiciel Image J IV.Évaluation technologique

31 Mesures réalisées sur image ultrasonore : Par déplacement de la table X – Y Mesures réalisées sur image ultrasonore : Par déplacement de la table X – Y IV.Évaluation technologique

32 Montage de mesures dangle dattaque : Montage de mesures dangle dattaque : Présence de limage des fils

33 IV.Évaluation technologique C.RÉSULTATS : –Mesures sous tableaux de format Excel. –Analyse Graphique. –Comparatif des résultats Mode Fondamental - Mode THI. Sonde linéaire Sonde matricielle

34 IV.Évaluation technologique Difficultés dans la mesure et dans linterprétation de ces mesures : Difficultés dans la mesure et dans linterprétation de ces mesures : –Mesures opérateur dépendant, –Sensibilité de lappareil, –Série de mesures par Image J pas valide : Problématique de niveau de seuillage.

35 D. Conclusion : –Fiches et tableaux de synthèses pour chaque sonde : Récapitulatif des paramètres pour optimiser chaque résolution à chaque profondeur danalyse. –Transposition des résultats pour une analyse clinique : Calcul du volume élémentaire pour chaque profondeur danalyse. IV.Évaluation technologique

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39 En Analyses superficielles, apport de la technologie matricielle en terme de qualité image. Remarque : apparition dartefacts de dédoublement inhérent à la technologie IV.Évaluation technologique

40 Rôle de lingénieur biomédical en milieu hospitalier : Rôle de lingénieur biomédical en milieu hospitalier : –Appel doffres, –gestion et suivi du parc déquipements, –Interface privilégiée : corps médical, service économiques et fournisseurs. Enrichissement des connaissances. Enrichissement des connaissances. Réorientation de mon projet professionnel : Réorientation de mon projet professionnel : –Curiosité intellectuelle, –Relationnel, –Mobilité. V.Conclusion personnelle

41 Questions ?!


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