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Évaluation de la résolution spatiale des sonde
linéaires et matricielles
Service dImagerie Médicale CHU de NANCY

• Say THAMMAVONG
• DESS Génie Biomédical Université de NICE
  SOPHIA ANTIPOLIS
• Année Universitaire 2003-04

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Plan

• Présentation de la structure daccueil Le CHU
  de Nancy
• Thème du stage
• Rappels
• Évaluation technologique (sonde matricielle et
  sonde linéaire)
• Matériel
• Méthode
• Résultats
• Conclusion
• Conclusion personnelle

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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 dArc
• Missions
• Soins 24H/24
• La recherche
• La prévention
• Lenseignement

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Présentation du CHU de Nancy

• Quelques chiffres clés
• Capacités daccueils 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

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Présentation du CHU de Nancy

1. Service dImagerie Médicale Gestion du parc
   des dispositifs dimageries médicales.

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Présentation du CHU de Nancy

• Tâches de lingénieur Biomédical
• 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
• Formations dispensées IUP, DESS TBH.

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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
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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

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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 lt--gt Diminution de la
longueur donde Diminution de la profondeur
danalyse
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Rappels Principes généraux en échographie

• Principe de fonctionnement
• Emission dun Faisceau dondes ultrasonores en
  direction de lorgane 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
  dune image de lorgane étudié.

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Rappels Principes généraux en échographie

• La Sonde
• Élément essentiel de la plateforme Ultrasonore,
  limitant les performances de lappareil.
• Assure lémission et la réception du faisceau
  dondes ultrasonores.

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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 dimpédance
• lame ¼ donde transfert dénergie maximale.

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Rappels Principes généraux en échographie

• Gestion du faisceau Lignes à retard.
• Focalisation Électronique

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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 lappareil,
• Dépend de la taille des céramiques et de la
  gestion du faisceau ultrasonore.

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Évaluation technologique

• Matériel

1. Plateforme Ultrasonore APLIO de TOSHIBA

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Évaluation technologique

1. Les sondes ultrasonores

• Sondes matricielles 14 LX 7

• Sondes linéaires 12 L 5

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Évaluation technologique

• 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.

• 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

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Évaluation technologique

• Forme du faisceau de la sonde linéaire
• Résolution spatiale non homogène

• Forme du faisceau de la sonde matricielle
• Résolution spatiale uniforme

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Évaluation technologique

• MÉTHODE

• Impératif de se placer dans les mêmes conditions
  que létude clinique Analyses superficielles.
• Mise en place dun protocole de test
• Appliqué aux sondes linéaires et sondes
  matricielles
• Définition des critères de mesures
• Choix des paramètres de réglages.

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Évaluation technologique

• Critères techniques à évaluer
• Perte de linformation ultrasonore
• En zone proximale zone morte
• En zone distale profondeur maximale
  dexploration
• Résolution spatiale

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Évaluation technologique

• Zone morte Profondeur minimale à laquelle
  lappareil peut détecter un objet

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Évaluation technologique

• Profondeur maximale dexploration Profondeur
  maximale de détection dun obstacle

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Évaluation technologique

• Résolution spatiale
• Norme NF-74-335
• Distance entre deux objets que lappareil peut
  séparer dans les plans axiale, latérale et
  azimutale.

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Évaluation technologique

• Influence des paramètres de réglage
• Profondeurs danalyses
• Mode FONDAMENTAL ou THI
• Fréquences démission
• Profondeur de champ
• Position de la focale
• Mode COMPOUNDING spatial
• Puissances démission du faisceau ultrasonore
• Angle dattaque

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Évaluation technologique

• Mode Fondamental

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Évaluation technologique

• Mode THI (Première harmonique)

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Évaluation technologique

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

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Évaluation technologique

• Protocole de test
• Pour chaque critère à évaluer on réalise une
  série de mesures.
• 1 mesure lt--gt 1 combinaison de paramètres
• 1 acquisition image US
• Différentes Méthodologies de mesures utilisées.

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Évaluation technologique

• Mesures réalisées sur image ultrasonore Par
  curseurs

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Évaluation technologique

• Mesures réalisées sur image ultrasonore Par
  logiciel Image J

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Évaluation technologique

• Mesures réalisées sur image ultrasonore Par
  déplacement de la table X Y

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Évaluation technologique

• Montage de mesures dangle dattaque

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Évaluation technologique

• RÉSULTATS
• Mesures sous tableaux de format Excel.
• Analyse Graphique.
• Comparatif des résultats Mode Fondamental - Mode
  THI.

Sonde linéaire
Sonde matricielle
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Évaluation technologique

• 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.

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Évaluation technologique

• 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.

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Évaluation technologique
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Évaluation technologique
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Évaluation technologique
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Évaluation technologique

• En Analyses superficielles, apport de la
  technologie matricielle en terme de qualité
  image.
• Remarque apparition dartefacts de dédoublement
  inhérent à la technologie

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Conclusion personnelle

• 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.
• Réorientation de mon projet professionnel
• Curiosité intellectuelle,
• Relationnel,
• Mobilité.

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• Questions ?!