Le signal reçu de fréquence F +/- DF est démodulé de façon synchrone par deux signaux en quadrature permettant d'obtenir le signe de DF, représentant le sens de déplacement du sang dans l'artère. (Fig. VII.25) Le signal DF est ensuite filtré et échantillonné.

L'échantillonnage peut s'effectuer de façon synchrone avec les contractions ventriculaires.

La périodicité cardiaque est environ égale à 1seconde. (Fig.VII.26)

La zone systolique correspond à la montée en pression du ventricule et donc au maximum de vitesse du sang dans l'artère.  Il est logique de penser qu'une sténose de faible amplitude est plus facilement décelable lorsque la vitesse du sang dans l'artère est élevée que lorsqu'elle est faible.

L'information vitesse DF (signal de fréquence basse audible) est restituée à l'opérateur par l'intermédiaire d'un haut-parleur. Le déplacement de la sonde le long de l'artère permettra de détecter une variation anormale de la vitesse du sang. L'angle a (inférieur à p/2) doit être le plus constant possible pendant le déplacement de la sonde.

Fig.VII.25 Synoptique du traitement du signal Doppler en réception

Fig.VII.26 Représentations temporelles des signaux en vélocimétrie Doppler

Si l'on échantillonne le signal Doppler avec une fréquence d'échantillonnage Fe = 15kHz et que l'on calcule une FFT sur N = 512 points, la résolution fréquentielle est:

dF = Fe/N = 30Hz

La durée de la prise d'échantillons est:   N.Te = N/Fe = 34ms

On prend donc sur chaque contraction cardiaque une tranche de 34ms du signal Doppler pour effectuer un calcul de spectre.

Artère normale                     Artère sténosée

Fig.VII.27   Spectres fréquentiels des signaux en vélocimétrie Doppler

 

Les spectres obtenus (Fig. VII.27) peuvent être moyennés de façon à pondérer les artéfacts.

On constate:

-          l'amplitude des composantes fréquentielles du spectre diminue en présence de sténose

-          le spectre se déplace vers les fréquences élevées tout en s'élargissant

L'interprétation du signal sonore audible DF n'est pas aisée. L'artère n'est pas visible et la position de la sonde et donc l'angle Doppler a, sont difficilement contrôlables. De plus le sang circulant dans une artère est pulsé au rythme des battements cardiaques. La vitesse du sang croît et décroît de façon normale pendant un cycle cardiaque. D'autre part, des accélérations du sang peuvent être dues à des rétrécissements normaux de l'artère (bifurcation).

L'analyse spectrale amène une information supplémentaire sur l'état de sténose d'une artère, bien que difficilement quantifiable.

Le vélocimètre sanguin Doppler continu est un appareil peu coûteux, accessible à tout médecin généraliste,   permettant de détecter des sténoses artérielles supérieures à 30%, ce qui n'est pas un diagnostique très précoce.