Etude de la propagation non linéaire d'une onde acoustique dans les produits de contraste ultrasonore

Nonlinear propagation of acoustic wave in ultrasound contrast agents

• Auteur / Autrice : Valérie Labat
• Direction : Abdeldjalil Ouahabi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Tours

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ultrasons

Son -- Propagation

Acoustique non linéaire

Résumé

Contrairement à l'échographie conventionnelle, l'imagerie harmonique (native des tissus de contraste) exploite la non-linéarité des milieux en analysant le second harmonique engendré lors de la propagation de l'onde. Elle nécessite de comprendre les mécanismes intervenant dans la génération et la croissance des composantes harmoniques. Pour un produit de contraste ultrasonore (microbulles de gaz en suspension dans un liquide), la difficulté s'accroît car il faut intégrer les interactions mutuelles des ultrasons et des microbulles. L'objectif de ce travail est d'étudier la propagation non linéaire d'une onde acoustique dans un produit de contraste ultrasonore. Dans la première partie, un modèle analytique est développé qui calcule les évolutions spatiales des composantes fondamentale et harmonique de pression dans l'approximation quasi linéaire par une décomposition en une somme de faisceaux gaussiens. Après validation théorique, les évolutions spatiales calculées sont confrontées à des mesures de niveaux de pression. Une technique de mesure du paramètre non linéaire B/A est alors proposée. Avant d'étendre directement ce modèle de propagation aux produits de contraste ultrasonore, nous étudions de façon détaillée le comportement dynamique du produit de contraste, ou comment les bulles de gaz qui le constituent réagissent au passage de l'onde ultrasonore. Puis, nous appréhendons la propagation d'une onde acoustique dans un produit de contraste ultrasonore. Les modèles développés dans les deux premières parties sont alors judicieusement couplés pour fournir les évolutions des composantes de pression du fondamental et de l'harmonique dans un produit de contraste. L'étude menée pour différentes configurations permet de discuter de l'influence des effets d'atténuation, de dispersion et de non-linéarité sur la propagation des ultrasons dans les produits de contraste. Cette étude théorique est complétée par des mesures des niveaux de pression dans un produit de contraste.