Cours de 2nde sur les ondes ultrasonores pour diagnostiquer
En plus des examens biologiques (analyse du sang…), le médecin, utilise des techniques élaborées (électrocardiogramme, échographie, radiographies, fibroscopie, électroencéphalogramme….) pour établir son diagnostic.
Ces techniques s’appuient sur l’utilisation des phénomènes physiques : signaux périodiques, ondes ultrasonores, ondes électromagnétiques … . Ce cours permet d’étudier les signaux électriques utilisés pour diagnostiquer.
Les propriétés des ondes ultrasonores, notamment leur réflexion, sont le principe de l’échographie médicale.
Ondes sonores
Une onde sonore ou un son est une onde mécanique se propageant dans les liquides, les solides et les gaz.
La vitesse de propagation d’une onde sonore dans l’aire est 340 m.s-1. Cette vitesse est nettement supérieure dans les liquides et les solides. (1500 m.s-1 dans l’eau).
Domaines de fréquence des ondes sonores
L’oreille humaine est sensible aux sons de fréquences comprises entre environ 20 Hz et 20 KHz mais sa sensibilité n’est pas uniforme dans tout ce domaine.
Les ondes ultrasonores sont des ondes sonores inaudibles pour l’homme, de fréquence supérieure à 20 KHz, se propagent à la même vitesse que les sons audibles.
Réflexion des ultrasons
Les ondes ultrasonores sont rapidement atténuées dans l’air alors qu’elles le sont beaucoup moins dans les liquides, c’est l’une des raisons pour laquelle elles permettent de réaliser des échographies. (Le corps humain est constitué à 70 % d’eau).
Les ultrasons se réfléchissent sur les obstacles ou bien à chaque changement de milieu. C’est cette réflexion qui est exploitée en imagerie échographique.
Principe de l’échographie
Un ultrason est émis par la sonde émettrice réceptrice (E/R) placée sur la peau du patient. Le signal se réfléchit sur un obstacle ou lors d’un changement de milieu de propagation. En connaissant la vitesse des ultrasons et en mesurant la durée Δt du parcours aller-retour entre l’émetteur-récepteur et l’obstacle permet de déduire la distance d.
