les bases de l’acquisition et de l’ interprétation des images Échographiques - brown
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Basics of Ultrasound Basics of Ultrasound Scanning and Scanning and InterpretationInterpretation
Douglas (Rusty) Brown, MDDouglas (Rusty) Brown, MDThanks to Kathryn Kuntz, RDMS and Carl Reading, MDThanks to Kathryn Kuntz, RDMS and Carl Reading, MD
Les Bases de L’Acquisition et de l’ Interprétation des Images Échographiques
Ultrasound SystemUltrasound SystemSystème ÉchographiqueSystème Échographique
Two major Two major componentscomponentsTransducer or ProbeTransducer or Probe
ScannerScanner
Deux composantes majeures:
Sonde
Scanner
TransducerTransducerSondeSonde
Sends and receives soundSends and receives sound Transmet et reçoit l’onde sonoreTransmet et reçoit l’onde sonore
From Zagzebski, JA; Essentials of US PhysicsFrom Zagzebski, JA; Essentials of US Physics
TransducerTransducerSondeSonde
FrequencyFrequency– Lower: 2 to 4 MHzLower: 2 to 4 MHz
• better better penetration; penetration; worse resolutionworse resolution
– Higher: 5 to 15 MHzHigher: 5 to 15 MHz• better resolution; better resolution;
less penetrationless penetration
Fréquence:Fréquence: Basse: 2 a 4 MHzBasse: 2 a 4 MHz
Meilleur pénétration; Meilleur pénétration; moins de résolutionmoins de résolution
Haute: 5 a 10 MHzHaute: 5 a 10 MHz Meilleurs résolution; Meilleurs résolution;
moins de pénétrationmoins de pénétration
TransducerTransducerSondeSonde
FormatFormat– Linear ArrayLinear Array– Vector (or Vector (or
Sector) ArraySector) Array– Curved ArrayCurved Array
• Format:• Linéaire• vecteur(o
u secteur)
• Courbe
Linear Array FormatLinear Array FormatSonde lineaireSonde lineaire
Best suited for: Best suited for: • peripheral vesselsperipheral vessels• superficial structuressuperficial structures
• thyroid, scrotal, breastthyroid, scrotal, breast
• Mieux pour:• vaisseaux
périphériques• Structures
superficielles• Thyroïde,
scrotum, Seins
Vector (or Sector) Array FormatVector (or Sector) Array FormatSondes vectorielles ou sectoriellesSondes vectorielles ou sectorielles
Best suited for:Best suited for:• Deeper or larger structuresDeeper or larger structures
• Abdomen: liver, kidneysAbdomen: liver, kidneys• Pelvis Pelvis
• Mieux pour:• Structures large et
profondes• Abdomen: foie, reins• Pelvis
Curved Array FormatCurved Array FormatSonde courbeSonde courbe
Good all-around transducer:Good all-around transducer:• Broader near fieldBroader near field• Wider far field Wider far field
Tout terrain:•Étroit en superficie•Large en profondeur
Endovaginal transducersEndovaginal transducersSondes endovaginalesSondes endovaginales
Can have any of the formats, usually curvedCan have any of the formats, usually curvedPeut avoir n’importe quel formats, souvent Peut avoir n’importe quel formats, souvent
courbescourbes
Transducer OrientationTransducer OrientationOrientation de la sondeOrientation de la sonde
Transducers have a Transducers have a reference notch for reference notch for orientationorientation
• La sonde a un entaille de référence pour l’orientation
OrientationOrientation
Notch of transducer = some type symbolNotch of transducer = some type symbol
• Entaille de référence = un symbole quelconque
Image OrientationImage OrientationLongitudinalLongitudinal
Superior (head or cephalad) is to the left Superior (head or cephalad) is to the left on the image or monitoron the image or monitor
Inferior (feet or caudal) is on the rightInferior (feet or caudal) is on the right
• Supérieure (tête) est du cote gauche du moniteur
• Inferieure (pied) est du cote droit
Longitudinal = Longitudinal = LongitudinaleLongitudinale
Notch/
AnteriorAnterior
PosteriorPosterior
Head/Head/ Feet/Feet/
Transducer OrientationTransducer Orientation TransverseTransverse
If the notch is towards the patient’s If the notch is towards the patient’s right side, the image will be transverseright side, the image will be transverse
Notch/Notch/HendiduraHendidura
• Si l’entaille est vers le cote droit du patient, l’image est inverse
Transverse imageTransverse imageImage transverseImage transverse
Notch
Patient’sPatient’s right right
Left/Izq.Left/Izq.
AnteriorAnterior
PosteriorPosterior
Coté droit
Scanning ControlsScanning Controls
Keys to Image Keys to Image OptimizationOptimization
Les clefs de l’image optimisation
ControlsControls Image depthImage depth ZoomZoom GainGain Time gain Time gain
compensationcompensation Focal zoneFocal zone
ProfondeurProfondeur AgrandissementAgrandissement GainGain CompensationCompensation Zone focaleZone focale
DepthDepthProfondeurProfondeur
Make image as large Make image as large as possible!as possible!
Use “Depth”Use “Depth”
Avoir un image plus large que possibleUtiliser ”Profondeur”
DepthDepthProfondeurProfondeur
Why make this Why make this image…image…
Pourquoi cet image…Pourquoi cet image…
When you can make When you can make this image?this image?
Quant on peut avoir Quant on peut avoir celle la?celle la?
ZoomZoomAgrandissementAgrandissement
To magnify just a To magnify just a part of the imagepart of the image
Pour agrandir seulement une partie de l’image
ZoomZoomAgrandissementAgrandissement
1 cm 1 cm
GainGain Scanner “artificially” brightens returned signal – –
two ways to dotwo ways to do Overall gain controls entire imageOverall gain controls entire image Time Gain CompensationTime Gain Compensation
• Echoes enhanced at a selected depth
• Le scanner “artificiellement” blanchit les signaux de retours. Deux façons de faire• Gain total contrôle l’image entière• Compensation de gain de temps
L’ écho est plus puissante a une profondeur désignée
Which image Which image demonstrates a higher demonstrates a higher
gain setting?gain setting?Quelle est l’image Quelle est l’image
obtenue avec la plus obtenue avec la plus haute gain? haute gain?
TGC (Time Gain Compensation)TGC (Time Gain Compensation)
Compensates echoes at selected Compensates echoes at selected depth (or time)depth (or time)
Sliding a lever to the right Sliding a lever to the right brightens the echoes at that depthbrightens the echoes at that depth
• Compensation de l’ écho a une profondeur désignée
• Glisser un bouton sur la droite blanchit l’ écho a cette profondeur
Gain Compensation
Time gain compensationTime gain compensationGain Compensation
Gain SettingsGain SettingsProblems if too dark or too brightProblems if too dark or too bright
Problèmes si c’est trop blanc ou trop noirProblèmes si c’est trop blanc ou trop noir
Solid mass?Masse solide?
Cystic mass?Masse Kystique?
Focal Zone = Focal Zone = Zone FocaleZone Focale Focal or “transmit” zone is depth at which beam Focal or “transmit” zone is depth at which beam
is narrowest = best resolution is narrowest = best resolution
Indicated by some sort of marker
• La zone focale ou de “transmission” est la profondeur a laquelle le faisceau est le plus étroit avec une meilleur résolution
Image InvertImage InvertImage inverséeImage inversée
You can reverse image orientationYou can reverse image orientation
Posterior
Anterior
LeftRightRightLeft RightRight
• Vous pouvez renverser l’orientation de l’image
Describing Ultrasound Describing Ultrasound FindingsFindings
Décrire les trouvailles Décrire les trouvailles échographiqueséchographiques
Anechoic = Anechoic = AnéchoiqueAnéchoique No internal echoes No internal echoes Examples: Cysts, gallbladder, Examples: Cysts, gallbladder,
urinary bladder, amniotic fluidurinary bladder, amniotic fluid
• Pas d’ écho interne• Ex.: kystes, vésicule
biliaire, vessie, liquide amniotique
Hypoechoic = Hypoechoic = hypoéchoïquehypoéchoïque– Lower echoes than Lower echoes than
adjacent tissueadjacent tissue– Examples: lymph Examples: lymph
nodes, some tumorsnodes, some tumors
• Écho < tissues avoisinantes
• Ex.: adénopathies, certains cancers
Isoechoic = Isoechoic = isoechoiqueisoechoique• Echoes equal in Echoes equal in strength to adjacent strength to adjacent tissuetissue•Examples: some Examples: some liver and kidney liver and kidney massesmasses• Écho = tissues
avoisinantes• Ex.: certaines
masses rénales ou hépatiques
• Echoes greater than Echoes greater than adjacent tissueadjacent tissue
• Examples: liver Examples: liver hemangioma, renal hemangioma, renal angiomyolipoma and angiomyolipoma and ovarian dermoid ovarian dermoid
Hyperechoic = HyperéchoicqueHyperechoic = Hyperéchoicque
• Écho> tissues avoisinantes
• Ex: hémangiome hépatique, angiomyolipome rénale & kyste dermoide
Analyzing the ImageAnalyzing the ImageAnalyser l’ image Analyser l’ image
Important to look at the area deep to Important to look at the area deep to the structure of interestthe structure of interest
Does it have an effect on the sound Does it have an effect on the sound deep to the structure?deep to the structure?
• Important de regarder les structures profondes en-dessous de la zone d’ intérêt
• Est-ce-que la zone d’ intérêt a un effet sur les échos en profondeur.
Acoustic EnhancementAcoustic EnhancementRenforcement acoustiqueRenforcement acoustique
Sound that travels Sound that travels more easily, usually more easily, usually through fluidthrough fluid
Brighter echoes Brighter echoes behindbehind
• Écho qui traverse plus facilement, le plus souvent a travers les liquides
• Plus pale en arrière
Acoustic Shadowing: blocks soundAcoustic Shadowing: blocks soundOmbre acoustique: bloque l’ échoOmbre acoustique: bloque l’ écho
Gallstone= Gallstone= lithiase biliairelithiase biliaire Bowel Bowel gas = gas = air intestinalair intestinal
Effect of Structure on SoundEffect of Structure on SoundL’ effet des structures sur l’ échoL’ effet des structures sur l’ échoFluid: “Enhances” sound so tissue Fluid: “Enhances” sound so tissue
deep is brighterdeep is brighterCalcification, bone, metal, air: blocks Calcification, bone, metal, air: blocks
sound so tissue deep is much darker sound so tissue deep is much darker (acoustic shadowing)(acoustic shadowing)
• Liquide: “renforce” l’ écho pour que les tissues en profondeur soient plus pale
• Calcification, os, métal, air: bloquent l’ écho pour que les tissues en profondeur soient plus noir (ombre acoustique).
Problems for ultrasoundProblems for ultrasoundDifficultés en échographieDifficultés en échographie
Cannot “see through” bone or air with Cannot “see through” bone or air with ultrasoundultrasound
So, have to work around bones like ribs to see So, have to work around bones like ribs to see parts of liverparts of liver
Cannot see structures behind air filled bowel Cannot see structures behind air filled bowel • Ne peut pas voir a travers les os ou l’air• Ainsi, on doit pouvoir contourner les os, par
exemples les cotes pour étudier le foie• Ne peut pas voir les structures en arrière d’un
anse intestinale remplie d’air
Ultrasound Gel = Ultrasound Gel = Gèle d’ ÉchoGèle d’ ÉchoNeed gel to displace Need gel to displace
air between skin and air between skin and transducertransducer
Could also use oil but Could also use oil but messymessy
• Besoin de gèle pour éliminer l’air entre la peau et la sonde
• Peut aussi utiliser de l’huile.
Simple CystSimple CystKyste simpleKyste simple
AnechoicAnechoic Thin, imperceptible wallThin, imperceptible wall Acoustic enhancementAcoustic enhancement
Nearly always benign, no matter whereNearly always benign, no matter where
• Anechoique• Paroi mince et
imperceptible• Renforcement
acoustique postérieur
Presque toujours bénin, partout
Solid Mass = Solid Mass = masse solidemasse solide Internal echoes from Internal echoes from
tissue withintissue withinHypoechoic, isoechoic, Hypoechoic, isoechoic,
or hyperechoicor hyperechoic
• Écho interne venant des tissues a l’ intérieur
• Hypo, iso ou Hyperéchoicque
Complex MassComplex MassMasse complexeMasse complexe
Features of cyst and Features of cyst and solid masssolid mass
• Caractéristiques a la fois solide et kystique
Doppler UltrasoundDoppler UltrasoundL’ échographie DopplerL’ échographie Doppler
Detects difference in frequency between the Detects difference in frequency between the transmitted echo and the returned echotransmitted echo and the returned echo
A moving structure changes the frequency of A moving structure changes the frequency of returning echoes returning echoes
• Détecte la différence de fréquences entre l’ écho transmise et réverbérée
• Un structure mobile change la fréquence de réverbération des échos
Doppler UltrasoundDoppler UltrasoundL’ échographie DopplerL’ échographie Doppler
Can be used to measure velocity of blood flowCan be used to measure velocity of blood flowHave to correct for angle between flow and ultrasoundHave to correct for angle between flow and ultrasound
• Peut être utiliser pour mesurer la vitesse du flot sanguin• On doit corriger pour l’ angle entre le flot et l’
écho
Types of Doppler UltrasoundTypes of Doppler UltrasoundTypes d’ échographie DopplerTypes d’ échographie Doppler
Continuous wave Continuous wave DopplerDoppler not used much in not used much in
imagingimaging Spectral DopplerSpectral Doppler Color DopplerColor Doppler Power DopplerPower Doppler
Onde continueOnde continue Pas très populaire en Pas très populaire en
imagerieimagerie SpectralSpectral CouleurCouleur PowerPower
Spectral Doppler = Spectral Doppler = Doppler Doppler SpectralSpectral
Can measure velocity and tell flow directionCan measure velocity and tell flow direction
Velocity
Time
• Peut mesurer la vélocité et déterminer la direction
Color Doppler = Color Doppler = Doppler Doppler CouleurCouleur Flow direction is assigned red or blueFlow direction is assigned red or blue
Flow velocity is assigned a hueFlow velocity is assigned a hue• Direction du flot est déterminée en bleue ou
rouge• Vitesse du flot est déterminée par la nuance
Color and Spectral DopplerColor and Spectral Doppler
Color Doppler
Spectral Doppler
Couleur et Doppler spectral
Doppler couleur
Doppler spectral
Color Color DopplerDoppler
Color on top indicates flow Color on top indicates flow towards transducertowards transducer
Color on bottom indicates flow Color on bottom indicates flow away from transduceraway from transducer
Can invert red and blueCan invert red and blue
• La couleur en haut indique le flot vers la sonde
• La couleur en bas indique le flot en direction opposée
• On peut inverser les couleurs
Doppler Couleur
Power Power DopplerDoppler More sensitive to slow flow but does not show directionMore sensitive to slow flow but does not show direction
• Plus sensitive au flot lent, mais ne montre pas la direction
Doppler de Puissance
Spectral Doppler WaveformsSpectral Doppler Waveforms
Arterial WaveformVaries by locationThis from hepatic artery
Venous WaveformVaries by locationThis from portal vein
Ondes de Doppler Spectral
Arterial flow = Arterial flow = flot artérielflot artériel Different indices used to evaluate resistance to flowDifferent indices used to evaluate resistance to flow Resistive index for exampleResistive index for example
Resistive index = (Peak in systole – peak end diastole)/Peak in systole
• Plusieurs indices pour évaluer la résistance du flot• Index résistive par exemple
Doppler PitfallsDoppler PitfallsPièges du DopplerPièges du Doppler
Very slow flow is not detectedVery slow flow is not detected May not detect flow if angle between flow and May not detect flow if angle between flow and
ultrasound is 90 degreesultrasound is 90 degrees Will miss flow if Doppler scale set too highWill miss flow if Doppler scale set too high• Flot très lent n’est pas détecté• Peut ne pas détecter le flot si l’angle entre la
sonde et le flot est de 90 dégrée• Manquera le flot si le calibrage est trop
grand
Reference Web SiteReference Web SiteSite Web de référenceSite Web de référence
www.sonoworld.comwww.sonoworld.com– on-line reference with on-line reference with
imagesimages– freefree– unknown casesunknown cases– links to other siteslinks to other sites
• www.sonoworld.com
• Reference en ligne avec images
• Gratuit• Cas inconnus• Liens a d’autres
sites