Service d’Imagerie Médicale CHU de NANCY Évaluation de la résolution spatiale des sonde linéaires et matricielles Say THAMMAVONG DESS Génie Biomédical – Université de NICE – SOPHIA ANTIPOLIS Année Universitaire 2003-04

Plan Présentation de la structure d’accueil : Le CHU de Nancy Thème du stage Rappels Évaluation technologique (sonde matricielle et sonde linéaire) Matériel Méthode Résultats Conclusion Conclusion personnelle

Présentation du CHU de Nancy Regroupement de plusieurs établissements de Santé : Hôpital Central Hôpital Saint Julien Unité Saint Stanislas Hôpitaux M.V.F Hôpital Brabois Adultes Hôpital Brabois Enfants Hôpital Jeanne d’Arc Missions : Soins 24H/24 La recherche La prévention L’enseignement

Présentation du CHU de Nancy Quelques chiffres clés : Capacités d’accueils : 1 992 lits Personnel médical : 1 805 personnes Personnel non médical : 7 008 personnes Budget de fonctionnement : 500 Millions Euros dont : 70% part salariale 33 Millions Euros en équipements

Présentation du CHU de Nancy Service d’Imagerie Médicale : Gestion du parc des dispositifs d’imageries médicales.

Présentation du CHU de Nancy Tâches de l’ingénieur Biomédical : Suivi et maintien des performances des dispositifs médicaux : Protocoles de CQ (Normes et réglementations en vigueur) ; Encadrement de l’équipe des techniciens biomédicaux ; Suivi et gestion des contrats de maintenance ; Appels d’offres. Evaluations technologiques ; Formations dispensées : IUP, DESS TBH.

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

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

Rappels : Principes généraux en échographie Rappel sur les ondes US : Variation de pression acoustique. Caractéristiques : V : Vitesse de propagation : 1 540 m/s (tissus) F : Fréquence. L : Longueur d'onde. V = f . L Augmentation de f <--> Diminution de la longueur d’onde Diminution de la profondeur d’analyse

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

Rappels : Principes généraux en échographie La Sonde : Élément essentiel de la plateforme Ultrasonore, limitant les performances de l’appareil. Assure l’émission et la réception du faisceau d’ondes ultrasonores.

Rappels : Principes généraux en échographie Eléments constituants et rôles : Céramique : élément actif propriété piézoélectrique ; fréquence de résonance. Amortisseur : Absorbe les échos parasites ; Contrôle du pulse ultrasonore. Adaptateur d’impédance : lame ¼ d’onde : transfert d’énergie maximale.

Rappels : Principes généraux en échographie Gestion du faisceau : Lignes à retard. Focalisation Électronique

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

Évaluation technologique Matériel : Plateforme Ultrasonore APLIO de TOSHIBA :

Évaluation technologique Les sondes ultrasonores Sondes linéaires 12 L 5 : Sondes matricielles 14 LX 7 :

Évaluation technologique 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 l’épaisseur du faisceau ; 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.

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

Évaluation technologique MÉTHODE : Impératif de se placer dans les mêmes conditions que l’étude clinique : Analyses superficielles. Mise en place d’un protocole de test : Appliqué aux sondes linéaires et sondes matricielles ; Définition des critères de mesures ; Choix des paramètres de réglages.

Évaluation technologique Critères techniques à évaluer : Perte de l’information ultrasonore : En zone proximale : zone morte En zone distale : profondeur maximale d’exploration Résolution spatiale

Évaluation technologique Zone morte : Profondeur minimale à laquelle l’appareil peut détecter un objet ;

Évaluation technologique Profondeur maximale d’exploration : Profondeur maximale de détection d’un obstacle ;

Évaluation technologique Résolution spatiale : Norme NF-74-335 : Distance entre deux objets que l’appareil peut séparer dans les plans axiale, latérale et azimutale.

Évaluation technologique Influence des paramètres de réglage : Profondeurs d’analyses Mode : FONDAMENTAL ou THI Fréquences d’émission Profondeur de champ Position de la focale Mode COMPOUNDING spatial Puissances d’émission du faisceau ultrasonore Angle d’attaque

Évaluation technologique Mode Fondamental

Évaluation technologique Mode THI (Première harmonique)

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

Évaluation technologique 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.

Évaluation technologique Mesures réalisées sur image ultrasonore : Par curseurs

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

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

Évaluation technologique Montage de mesures d’angle d’attaque : Présence de l’image des fils

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

Évaluation technologique Difficultés dans la mesure et dans l’interprétation de ces mesures : Mesures opérateur dépendant, Sensibilité de l’appareil, Série de mesures par Image J pas valide : Problématique de niveau de seuillage.

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

Évaluation technologique

Évaluation technologique

Évaluation technologique

Évaluation technologique En Analyses superficielles, apport de la technologie matricielle en terme de qualité image. Remarque : apparition d’artefacts de dédoublement inhérent à la technologie

Conclusion personnelle Rôle de l’ingénieur biomédical en milieu hospitalier : Appel d’offres, gestion et suivi du parc d’équipements, Interface privilégiée : corps médical, service économiques et fournisseurs. Enrichissement des connaissances. Réorientation de mon projet professionnel : Curiosité intellectuelle, Relationnel, Mobilité.

Questions ?!