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L´US 4D est une technique qui permet de visualiser le fœtus dans les 3 dimensions et en mouvement en temps réel. Grâce à cette technique, on peut voir le fœtus qui bouge à l'intérieur de l’utérus. En quelques secondes, les images peuvent présenter une qualité spectaculaire et réaliste. Cela nous permet d’observer le comportement du fœtus dans l’utérus comme par exemple son sourire, ses grimaces ou ses bâillements.
Des études démontrent que cette démarche augmente le lien affectif des parents avec leur futur bébé. Cependant, bien que cette échographie soit essentiellement ludique, quelques pathologies fœtales comme le bec-de-lièvre peuvent être mieux étudiées par rapport au degré de la malformation existante.
On peut faire l´échographie 4D à n'importe quel moment de la grossesse, mais la période idéale se situe entre les semaines 27 et 32, en raison de la maturité des traits faciaux.
La technique a quelques limites et toutes les images ne sont pas obtenues avec la même définition. Par exemple la quantité de liquide amniotique, la position fœtale, la position du placenta ou des conditions maternelles comme l'obésité diminuent les conditions de visualisation.