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TPE : L'échographie

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by

Clémence Béguier

on 19 March 2014

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Transcript of TPE : L'échographie

Problématique :
TPE : L'échographie
Quel est le fonctionnement de l'échographie ?

TPE lycée Jean Vilar 2013-2014
Présenté par Adeline Retout, Kerrian Jacob et Clémence Béguier ( 1eS2 )
Professeurs encadrants : Mme Leprêtre ( Physique - Chimie ) et Mr Veron ( Mathématiques )
Sommaire
Introduction :
I - L'échographie et les ultrasons
- L'échographie
Définition
:
B- Les ultrasons utilisés dans l'échographie
C - Expérience
II - Les ondes ultrasonores dans l'échographie
A- Les ondes mécaniques et ultrasonores


Dans l'échographie, 2 phénomènes importants :
l'écho
v=2d/t
ou

Les ultrasons pénètrent plus ou moins bien dans les différents milieux qu’ils traversent.
L'impédance (Z = D * v)














III - L'échographie Doppler
Différents types d'échographie :
B - L'effet Doppler
C- L'échographie Doppler
CONCLUSION



• Introduction

I - Le fonctionnement de l'échographie et les propriétés des ondes ultrasonores


II - Les ondes ultrasonores dans l'échographie


III - L'échographie Doppler


• Conclusion

- L'échographie dynamique

Définition

: l'effet Doppler correspond au décalage de fréquence d’une onde acoustique ou électromagnétique entre la mesure à l'émission et la mesure à la réception lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps.

http://www.ostralo.net/3_animations/swf/echographie.swf
densité
(km/m3)
Vitesse du son
(m/s)

Impédance acoustique
(Pa.s/m)

Air

Eau
1.204
343
413
1000
1480
1.48 million
Tissus
eau
sang
peau
foie


Vitesse en m/s
1480
1566
1600
1560
Permet de visualiser l'ensemble du corps humains
Utilise la réflexion des ultrasons aux interfaces des différents milieux pour reconstituer une image interne de notre corps en noir et blanc
Composition d'un échographe
ne se propagent pas dans le vide
fréquence supérieur à 20 000 Hz
inaudible par l'homme mais audible par certains animaux comme le chien ou le dauphin
L'expérience a mis en
évidence les phénomènes de réflexion, de transmission et d'absorption.

• L'échographie Doppler
: Elle est utilisée pour l'exploration de vaisseaux sanguins, de leur paroi et de leur flux
C'est l'association de l'échographie avec la
technique du Doppler. Cette technique est basée sur un phénomène physique des ultrasons, l'effet Doppler.
Cet effet a été découvert par Christian Andreas Doppler en 1842, confirmé en 1845 avec l'expérience du train.
Phénomène visible dans la vie de tous les jours : lorsqu'un piéton sur un trottoir voit une ambulance passer devant lui.
Compression et décompression des ondes :
Formules pour calculer la fréquence perçue :
Caractéristiques d'un ultrason
Caractéristiques d'une onde
la fréquence: f=1/T
la longueur d' onde : =C/f

Caractéristiques physiques utilisées en échographie
la célérité C: C= d /t
l'intensité acoustique I= P/S
l'impédance
expérience
Source fixe : 1 et 2 sont égales, donc f1=f2.
Source mobile : 1 > 2 donc f1<f2
- Quand l'ambulance s'approche
- Quand l'ambulance s'éloigne
- mesure du flux dans différents vaisseaux
- recherche d'un obstacle empêchant le passage du sang
- analyse des parois
La fréquence Doppler est égale à la différence entre la fréquence de la réception et la fréquence de l'émission.

f = f - f =
r
e
Si F > F, alors le sang afflue vers la sonde.
Si F < F, alors le sang s'éloigne de la sonde.
r
e
r
e
- premières recherches sur les ultrasons avaient pour but la détection des sous marins
- 1er échographe mis au point en 1951
par deux britanniques.
Matériel
- Les ultrasons sont indispensables dans l'échographie
d'obtenir une image de nuance de gris grâce au phénomène d'écho
- D'autres techniques médicales utilisent les ondes: radiologie : utilisation des rayons x...
Composition d'une sonde
Le boitier isolant
L'amortisseur
Un adaptateur d’impédance (ou couche protectrice)
La céramique piézoélectrique

résultats expérience
le cartons et la main reflètent les ultrasons car lorsque l'on met un écran de carton ou une main on vois qu'il n'y a aucune réception ils ont donc permis de mettre en évidence le phénomène de réflexion
La mousse nous ont permis de mettre en évidence le phénomène d' absorption et diffusion car elle laisse passer une partie des ultrasons
Le tissu quand a lui laisse passer la majorité des ultrasons il met donc en évidence le phénomène de transmission
- Les propriétés des ondes ultrasonores permettent:
onde longitudinale :
perturbation
Récepteur sonore :
tympan de l’oreille

Une onde tridimensionnelle

- L'échographie tridimensionnelle ( 3D )
f = f - f =
e
r
Récepteur

sonore




d=Vmoy*t /2, dans l'échographie d=1540*t/2
un générateur
une console ESAO
logiciel generis 5
un émetteur
un récepteur
20 cm
Expérience témoin
10 cm
carton
10 cm
1 couche de tissu
10 cm
3 couches
de tissu
Pour se rapprocher du fonctionnement de la sonde échographique
émetteur
récepteur
10 cm
carton
10 cm
tissu
10 cm
mousse
de déterminer la vitesse d'un objet
D-Les phénomènes d'écho et d'impédance
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