LES ARTEFACTS ULTRASONORES

Artefacts en échographie Définition du mot artéfact dans le dictionnaire ROBERT: Toute altération produite artificiellement lors d’un examen de laboratoire (phénomène d’origine humaine artificielle). Autre définition Structure ou phénomène d'origine artificielle ou accidentelle rencontré au cours d'une observation ou d'une expérience portant sur un phénomène naturel. En échographie, l’image ultrasonore est reconstituée à partir des informations recueillies par la sonde et transmises à l’appareil. Les informations sont traitées par un logiciel complexe qui permet de déterminer la position et l’intensité de l’écho et de représenter l’image(ou le signal) pour être interprétée par l’opérateur. Lorsque des échos parasites (échos ne correspondent pas à une structure réelle) apparaissent sur l’image: ce sont des artéfacts. Ces modifications sont liées : - à des phénomènes physiques(absorption différente des tissus, réflexions inadéquates du faisceau ultrasonore…). - à la technologie de l’appareil ultrasonore, des capteurs ultrasonore(épaisseur de coupe, lobe accessoire…). - au réglage de l’ échographe. - à des disfonctionnements( logiciel et matériel )de l’échographe et ses capteurs(blindage de sonde, filtrage alimentation…). - à l’environnement(perturbations électromagnétiques externes,alimentation électrique…).

Ces modifications peuvent gêner l'interprétation ou conduire à des erreurs, mais elles peuvent aussi être utiles et aider à la reconnaissance de tissus ou de lésions. - Comment reconnaître un artéfact lié : - aux phénomènes physiques? - à la technologie de l’appareil ultrasonore et des capteurs? - au réglage de l’ échographe? - aux disfonctionnements de l’échographe et des capteurs? - à l’environnement? - Quelles sont les actions à réaliser pour l’éliminer ou minimiser son influence sur l’image diagnostic clinique? - Quels sont les artéfacts les plus difficiles à repérer? - Quels sont les artéfacts qui risquent d’influencer le diagnostique clinique?

Différents artéfacts Liés à la physique: Réverbération -échos retardataires - Image en queue de comète Image en miroir Cône d'ombre Ombre de bord (réflexion oblique, réfraction) Renforcement postérieur déformation de la zone analysée diffusion, dispersion Liés à la technologie des échographes et des capteurs: lobes latéraux épaisseur de coupe (volume partiel) Lié au réglage de l’ échographe: réglage du gain(TGC) … Liés disfonctionnements de l’échographe ( logiciel et matériel) et des capteurs : échos surajoutés ou en moins Liés l’environnement échos surajoutés

Contact membrane/sonde Liés à la physique: Réverbération Contact membrane/sonde Réflexions multiples sur deux interfaces très réfléchissantes L'artefact de réverbération est lié au "piégeage" des ultrasons entre deux surfaces réfléchissantes entre lesquelles ils rebondissent. A chaque rebond, un petit écho est libéré vers la sonde et forme une image. Le petit retard entre deux échos conduit la machine à en placer l'image à une profondeur de plus en plus grande. On observe donc des échos parallèles, situés à intervalle régulier de plus en plus profondément sur l'image.

Mauvais contact sonde/peau

-Image en queue de comète Réverbération -Image en queue de comète Cet artefact peut aussi se produire dans l'organisme, notamment au niveau des structures qui contiennent du gaz. Il participe à la formation des images en queue de comète

Image en miroir Une image en miroir se forme à proximité d'une interface très réfléchissante et courbe ; on l'observe essentiellement au niveau du diaphragme. Les ultrasons sont réfléchis sur le diaphragme vers le tissu hépatique puis il suivent le chemin inverse. L'appareil d'échographie ne tient pas compte de cette réflexion et considère un déplacement rectiligne des ultrasons.

Image en miroir d’un angiome hépatique

Cône d'ombre Un cône d'ombre se forme lorsque les ultrasons rencontrent une interface très réfléchissante, ou une structure absorbante. C'est le cas habituellement avec les structures très minéralisées. Un écho très brillant est visible à la surface de la structure, puis plus aucune image ne se forme, faute d'ultrasons transmis. L'ombre présente une forme de cône avec les sondes sectorielles ; elle est rectangulaire avec les sondes linéaires.

Incidences tangentielles Mode harmonique Cône à +7,1dB Ombre acoustique Cône à +7,1dB

Fantôme nuclear associate +3,6 dB +1,8 dB Ombre acoustique

Ombre de bord (réflexion oblique, réfraction) L'ombre de bord est due à une réfraction du faisceau d'ultrasons en marge des structures rondes. La déviation des ultrasons est responsable du retour d'un moins grand nombre d'échos dans cette zone, et donc d'une image plus noire. Ce phénomène se produit en marge des lésions kystiques, ou plus fréquemment sur les bords de la vésicule biliaire ou des reins.

Renforcement postérieur Le renforcement postérieur est un artefact lié à l'absence d'atténuation des ultrasons dans les liquides purs. Les structures tissulaires qui se trouvent situées distalement à une zone liquidienne reçoivent proportionnellement plus d'ultrasons que les régions voisines, pour lesquelles le faisceau a été atténué. L'image ainsi obtenue est alors plus brillante car plus d'échos sont formés.

Fantôme RMI 403 GS Renforcement postérieur Fantôme RMI 403 GS Renforcement postérieur

Renforcement postérieur

déformation de la zone analysée tissu graisseux décalage de la bande échogène Déformation de l’image. Myélolipome surrénalien: la vitesse de propagation des ultrasons dans un tissu graisseux est plus lente que dans les tissus mous pris comme référence dans les réglages des appareils d’échographie (1540 m/s):ceci exlique le décalage observé de la bande échogène de l’interface aérique du poumon(observation du Dr D Thoumas ROUEN)

diffusion, dispersion La plupart des images échographiques sont formées par des échos de réflexion diffuse sur une surface irrégulière et des échos de dispersion dans un milieu hétérogène. L'échogénicité des organes parenchymateux, par exemple, est essentiellement formée par des échos de dispersion, dont l'intensité dépend de l'homogénéité tissulaire. Le tissu mou est caractérisé par la répartition homogène des échos(texture ‘speckle’). Le parenchyme de chaque organe présente une échogénicité caractéristique. L’image du tissu dans le secteur d’analyse dépend du réglage de l’échographe, du capteur ultrasonore, de la manipulation du capteur pendant l’acquisition. Dans le livre Ultrasound Physics and Instrumentation il est écrit: Acoustic speckle is often considered to be an artifact, because a one-to-one correspondence between image brightness and scanned objects does not exist.

L’image du gel est dépendant des réglages de l’échographe Acquisition sur fantôme RMI sans mode harmonique Acquisition sur fantôme RMI avec mode harmonique L’image du gel est dépendant des mouvements de l’opérateur Acquisition avec sonde immobile sur fantôme Nuclear Associate Acquisition avec sonde en mouvement sur fantôme Nuclear Associate

Épaisseur faisceau et focalisation Image en miroir Renforcements d’interfaces B Image du gel différente dans A et B Cône d'ombre Renforcement postérieur

Liés à la technologie des échographes et des capteurs: Artefacts de lobes latéraux                              Distribution de l'intensité ultra-sonore pour les sondes planes à balayage sectoriel Cet artefact est lié à l'émission non pas d'un faisceau d'ultrasons unique, mais de plusieurs faisceaux latéraux. L'image est essentiellement formée par le faisceau principal, central, car les faisceaux latéraux (accessoires), sont vite atténués. Cependant, dans les structures de faible atténuation comme les liquides, une image peut être formée à partir des ultrasons d'un faisceau latéral ; la machine, considérant l'existence d'un seul faisceau, place l'image dans l'alignement du faisceau principal

Artefacts des lobes secondaires Réflexion des lobes secondaires sur une structure inclinée / à l’axe de propagation du lobe principal Mauvais localisation des échos Dédoublement des structures réfléchissantes (« chapeau chinois ») A B B’

Artefacts d'épaisseur de coupe (volume partiel) Les objets oranges sont des boules remplies d'eau. Elles doivent donc donner une image anéchogène. Dans le cas du bas, l'épaisseur du faisceau est telle qu'elle inclut la boule bleue, tissulaire. L'image obtenue est donc échogène puisqu'elle correspond à la moyenne des échogénicités de tous les corps inclus dans la coupe, c'est-à-dire la boule bleue, la boule orange et le fond.

Image du gel est présente dans les tubes en coupe longitudinale

Image du gel est aussi présente dans le tube de 2mm de diamètre en coupe longitudinale

Les effets de volume partiel Inclusion des gaz coliques dans l’épaisseur utile de coupe

Lié au réglage de l’ échographe: réglage du gain(TGC)

Liés disfonctionnements de l’échographe ( logiciel et matériel) et des capteurs : échos surajoutés ou en moins déformation de la zone analysée

Cristaux cassés échos en moins dégradation du blindage du câble de la sonde échos surajoutés

Décollage membrane échos en moins Cristaux cassés Cristaux cassés Réglage focalisation Réglage focalisation

Céramiques du capteur ultrasonore en courts-circuits échos surajoutés

Problème logiciel échos surajoutés

Carte électronique en panne par intermittence

Codeur dans la sonde mécanique en panne par intermittence déformation de la zone analysée

Liés l’environnement échos surajoutés

CAGE DE FARADAY

échos surajoutés -en continu ou par intermittence

- - - - - - - - + ++ + +++ ++ + + ++ ++ + + + ++ ++ ++ ++ ++ + ++ + + L’artéfact est facilement reconnu L’artéfact gêne l'interprétation L’artéfact peut conduire à l’erreur diagnostic L’artéfact peut faciliter le diagnostic Liés à la physique: Réverbération -échos retardataires - Image en queue de comète Image en miroir Cône d'ombre Ombre de bord Renforcement postérieur déformation de la zone analysée diffusion, dispersion Liés à la technologie lobes latéraux épaisseur de coupe Liés au réglage de l’échographe gain de réception(TGC) Liés aux disfonctionnements de l’échographe échos surajoutés ou en moins déformation de la zone analysée Liés l’environnement échos surajoutés + ++ + +++ ++ + + ++ ++ + + + ++ ++ ++ - - - ++ - ++ - - + ++ + + + ++ - - ++++ ++ +