L’échographie Doppler est la technologie consistant à émettre une tonalité à haute fréquence pour mesurer son « rebond » à partir d’un objet de densités variables, ainsi que le mouvement et la vitesse de tout ce qui se trouve à l’intérieur de l’objet. Il a des applications dans divers domaines, notamment militaires et industriels, mais il est surtout connu comme moyen d’imagerie médicale. La région pelvienne d’une femme enceinte a un os semi-solide, un tissu musculaire dense et un liquide aqueux. L’échographie peut les distinguer. La capacité supplémentaire de mesurer le « décalage Doppler » dans l’onde sonore réfléchie peut en outre déterminer, par exemple, si le sang pompé hors du cœur d’un bébé à naître est suffisant et sain pour le développement.
Le principe de base des ultrasons est le sonar – la capacité d’écholocation des chauves-souris et des dauphins à « voir » non pas à vue, mais en émettant un clic ou un cri aigu, puis en évaluant les caractéristiques de sa réflexion sur les surfaces et les objets de leur espace de vie. Un exemple de l’effet Doppler est une voiture passant devant un piéton immobile. Au fur et à mesure que la voiture s’approche, le son de son moteur se fait entendre pour monter de plus en plus à un ton sensiblement plus élevé; et à mesure que la voiture passe et recule, le son diminue d’autant en hauteur. Sa vitesse et son son sont immuablement constants; mais les ondes sonores générées par le moteur sont en fait comprimées ou étirées par son mouvement. Un piéton aveugle peut évaluer les caractéristiques de ce pas de changement de vitesse et faire une bonne détermination de la direction et de la vitesse de déplacement de la voiture.
L’effet Doppler a été théoriquement articulé par un physicien autrichien homonyme en 1842, mais ce n’est que cent ans plus tard que l’échographie, graphiquement visuellement ou affichant le son, est devenue un domaine scientifique vigoureux. L’échographie Doppler, nécessitant une mesure continue des changements infimes des fréquences sonores réfléchies au fil du temps, nécessitait des systèmes électriques et électroniques plus précis et plus rapides. Les améliorations des dispositifs médicaux utilisant l’échographie Doppler continuent d’être développées, notamment au niveau de leur sonde de contact et de leur affichage des données.
Les sondes captives d’ultrasons sont des transducteurs électro-acoustiques, convertissant l’énergie électrique en énergie sonore et vice versa. Le son généré par eux ne peut pas être entendu ou ressenti par les humains – de 1 à 18 mégahertz en fréquence, variable pour pénétrer plus profondément dans les tissus humains. Une échographie Doppler peut émettre une tonalité continue, mais la plupart des modèles transmettent la tonalité et reçoivent ses échos sous la forme d’une succession d’impulsions très rapides. L’avantage de ce dernier est qu’une seule impulsion peut également être analysée, comme par exemple traduire le retard de l’écho en distance et créer des images tridimensionnelles plus précises.
La plupart des écrans d’échographie Doppler sont des calculs numériques des données sonores codées électroniquement dans une meilleure reconstitution de la véritable anatomie du corps. L’un des domaines de recherche en échographie en cours consiste à affiner et à épuiser exactement comment chaque type de tissu humain en absorbe et reflète certaines de toutes les fréquences comprises dans la plage de ces instruments. Les programmes informatiques pour la traduction d’affichage sont mis à jour en conséquence avec de nouvelles informations plus vraies.
Un appareil médical à ultrasons Doppler mesure la direction et la vitesse des choses dans le corps humain avec un haut niveau de précision. L’application la plus courante est l’évaluation des mouvements sanguins, comme la diminution du débit d’une artère cardiaque bloquée ou le reflux inversé d’une de ses valves affaiblies. C’est également un outil supplémentaire précieux pour surveiller le développement d’un fœtus dans l’utérus en mesurant à la fois sa propre circulation sanguine ainsi que le taux d’échange de fluides sain avec sa mère.