Sons de stéthoscope – origine découverte ? – Monde de la physique

Tapez, tapez, tapez… Swish, swish… Tapez, tapez… Whoooo… Silence.

Les sons de Korotkoff entendus à travers un stéthoscope sont courants dans la mesure clinique non invasive de la pression artérielle. Cependant, depuis plus d'un siècle depuis la découverte de ces sons, les scientifiques débattent de leurs causes. Y a-t-il des bulles de cavitation dans l'artère brachiale ? Un phénomène de type « coup de bélier » ? La plupart des théories avancées concernaient une source de son à l’intérieur des artères et liée au flux sanguin.

Mais peut-être que les sons de Korotkoff ne sont pas du tout des sons.

C'est ce que disent les scientifiques du Institut de Physique pour la Médecine Paris. Dans une étude récente détaillée dans Science Advances, le chercheur postdoctoral Jérôme Baranger et ses collègues de Mickaël TanterLe groupe a découvert que les sons de Korotkoff ne sont peut-être pas du tout une onde sonore, mais une vibration des parois artérielles qui se transmet aux tissus environnants, un peu comme une onde sismique.

"Notre principale découverte était que les sons de Korotkoff ne sont pas des sons, ce qui est plutôt drôle", explique Baranger.

Les chercheurs ont utilisé des ultrasons ultrarapides pour imager la génération sonore de Korotkoff. L'échographie est comme un appareil photo numérique qui utilise des ondes sonores au lieu de la lumière pour prendre des photos. Les ultrasons ultrarapides prennent ces images à des fréquences d’images élevées – des milliers d’images par seconde – permettant aux chercheurs de voir les phénomènes transitoires se produisant à l’intérieur du corps en temps réel.

En analysant leurs données, acquises auprès de 15 volontaires sains, et en appliquant les résultats de la modélisation physique, Baranger a découvert que les sons de Korotkoff ne sont paradoxalement pas des ondes sonores émergeant de l'artère brachiale, mais plutôt des vibrations de cisaillement transmises dans les tissus environnants. Les vibrations de cisaillement étaient corrélées et comparables en intensité aux sons de Korotkoff.

"Je me souviens de la première fois que j'ai ouvert notre ensemble de données et j'ai vu cette énorme vague se propager dans les tissus autour de l'artère", explique Baranger. «Je me suis demandé 'qu'est-ce que c'est ?', parce que je voyais des artères avec une onde de pouls se propager dans les murs, mais c'était très subtil. Ici, on pouvait voir tout le tissu danser autour de l’artère. Et cela semblait correspondre à ce que nous pouvions entendre dans le stéthoscope. J’étais vraiment excité – c’était complètement inattendu.

Les mouvements artériels sont généralement inférieurs à un millimètre, mais les déplacements de l’artère brachiale – qui peuvent dépasser cinq millimètres – sont facilement visibles à l’échographie. Lorsqu'un brassard de tensiomètre se gonfle et appuie sur l'artère brachiale, celle-ci se ramollit. Lorsque le cœur se contracte, l’augmentation instantanée de la pression artérielle se propage dans les artères sous forme d’onde de pouls. Lorsque l’onde atteint la partie ramollie de l’artère brachiale, elle ralentit et distend les parois artérielles molles, les faisant vibrer, et au fur et à mesure que l’onde de pouls se propage sous le brassard, elle se transforme progressivement en onde de choc.

Les vibrations de l'artère se transmettent aux muscles environnants sous la forme d'une onde de cisaillement, comme un tremblement de terre. Lorsque ce tremblement de terre atteint la surface du bras et le stéthoscope, il fait vibrer le stéthoscope, ce qui produit les sons de Korotkoff.

"Dans les études précédentes, il n'y avait aucune chance de penser à ce mécanisme possible comme une onde de cisaillement ou une onde sismique dans les tissus, car elles étaient résolues dans l'espace ou dans le temps, donc il nous manquait toujours l'une des deux dimensions. Je pense que la technologie des ultrasons ultrarapides nous a permis pour la première fois d’étudier ce problème avec une très bonne résolution, tant dans l’espace que dans le temps », explique Baranger. "J'espère que notre théorie alternative sera valable, car nous observons directement la qualité du son."

L'échographie ultrarapide cartographie de minuscules vaisseaux sanguins profondément dans le cerveau humain

Bien que l'étude du groupe de recherche suggère un mécanisme physique plausible des sons de Korotkoff, ils hésitent à affirmer une causalité jusqu'à ce qu'ils confirment leurs résultats dans une étude plus vaste et comparent le phénomène physique mesuré par ultrasons ultrarapides avec des mesures invasives de la pression artérielle. Comprendre ce mécanisme pourrait à terme améliorer les mesures de la pression artérielle et fournir une compréhension supplémentaire des propriétés mécaniques artérielles.

"Nous souhaitons mieux comprendre le phénomène physique observé : les propriétés spectrales de l'onde changent avec la propagation, ce qui apporte de nombreuses informations sur les propriétés mécaniques des artères", explique Baranger. "Nous espérons qu'en connaissant le phénomène, nous pourrons peut-être avoir une meilleure façon de définir la pression artérielle diastolique, non seulement en fonction de la façon dont vous la percevez, de l'entendre, dans votre oreille, mais peut-être en fonction d'une mesure physique."

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• La source: https://physicsworld.com/a/stethoscope-sounds-origin-discovered/