Ultrasonic characterization of erythrocytes suspensions
Caractérisation ultrasonore de milieux biologiques en suspension : application aux hématies
Résumé
This work deals the characterization of erythrocyte suspensions through the analysis of the attenuation and the velocity in the frequency range from 30 to 75 MHz. Among biological media, blood has been choosen because of the easiness of the modifications of its composition and physical and chemical properties. So that, the influence of these modifications on the elastic wave propagation can be studied. Absorption in blood results from two processes : one which is macromolecular and the other one which is corpuscular. Our main interest is in the corpuscular part because of the existence of theoretical models in which correlations with some mechanical properties of the media are established. Our experimental results are analyzed according to the frequency, the erythrocyte membrane state and the Mean Corpuscular Haemoglobin Concentration. From the theoretical model describing the elastic wave propagation in a suspension of viscous particles of small size compared to the ultrasonic wavelength, two parameters are deduced from our experimental results : the adiabatic compressibility and the thermal expansion coefficient. Both of these coefficients are related to the deformability of the erythrocyte which influences blood circulation.
Notre travail porte sur la caractérisation ultrasonore de suspensions d'hématies à travers l'analyse de l'atténuation et de la vitesse de propagation dans une gamme de fréquences comprise entre 30 et 75 mhz. Parmi les milieux biologiques, nous avons choisi le sang du fait que l'on peut aisément modifier sa composition et ses propriétés physico-chimiques pour en vérifier l'impact sur la propagation de l'onde élastique. Dans le sang, l'absorption résulte de deux processus distincts: l'un macromoléculaire, l'autre corpusculaire. C’est à l'absorption corpusculaire que nous nous sommes intéressés plus particulièrement étant donné l'existence de modèles théoriques dans lesquels des corrélations sont établies avec des paramètres mécaniques du milieu. Nos résultats expérimentaux sont analysés qualitativement en fonction de la fréquence, de l'état de la membrane globulaire et de la concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine. A partir du modèle théorique décrivant la propagation d'une onde élastique dans une suspension de particules visqueuses de faible dimension devant la longueur d'onde acoustique, nous déduisons de nos mesures de vitesse et d'atténuation, deux paramètres de caractérisation du globule rouge: la compressibilité adiabatique et le coefficient de dilatation thermique isobare. Ces deux paramètres conditionnent la déformabilité du globule rouge, caractéristique influant sur la circulation sanguine.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)