114年:(醫檢)病生理(2)

有關超音波診斷的敘述,下列何者較不適當?

A一般醫用檢查頻率為 1~10 MHz
B波長越長穿透力愈差
C波長越短影像越佳
D音波在水中的傳導速度比空氣快

詳細解析

本題觀念:

超音波影像形成與穿透深度之物理原理。核心包括:聲波頻率與波長的反比關係、解析度與穿透力的取捨、以及聲波在不同介質中的傳導速度和衰減特性。

選項分析

  • 選項A 「一般醫用檢查頻率為 1~10 MHz」
    診斷用超音波常見運作頻率約落在 1–20 MHz 之間,臨床上常用 2–15 MHz 探頭進行腹部、心臟、血管等檢查,高頻探頭(7.5–15 MHz)則應用於乳房、甲狀腺、淺表組織等;較低頻探頭(2–5 MHz)用於腹部、產科等較深層結構 (radiologykey.com)。因此 1–10 MHz 屬於此範圍內,敘述適當。

  • 選項B 「波長越長穿透力愈差」
    穿透力(penetration)與衰減(attenuation)成反比,而衰減近似與頻率成正比:頻率愈高衰減愈大、穿透力愈差;頻率愈低(波長愈長)衰減愈小、穿透力愈佳 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。此選項將波長長(實際即低頻)的穿透力誤判為較差,敘述錯誤。

  • 選項C 「波長越短影像越佳」
    影像解析度(resolution)與聲波波長正相關:波長越短(頻率越高),系統能分辨的最小結構尺寸越小,影像細節越清晰 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。此選項敘述正確。

  • 選項D 「音波在水中的傳導速度比空氣快」
    水中聲速約 1480 m/s,空氣中聲速約 330 m/s;水中聲速明顯高於空氣中 (ayton.id.au)。此選項敘述正確。

答案解析

選項B 將波長愈長(頻率愈低)時的穿透力誤判為較差,與基本聲波衰減特性相反;長波長(低頻)衰減小、穿透深度大,故選項B 為最不適當。

核心知識點

  • 聲波基本參數:頻率(f)、波長(λ)、速度(c)關係 λ = c / f
  • 解析度 vs. 穿透力取捨:高頻→短波長→高解析度、低穿透力;低頻→長波長→低解析度、深穿透力
  • 衰減特性:衰減係數近似與頻率線性成正比
  • 不同介質聲速:空氣約 330 m/s;水約 1480–1500 m/s;軟組織約 1540 m/s
  • 常用探頭頻率範圍:2–15 MHz(腹部、心臟、血管);7.5–15 MHz(淺表);20–70 MHz(超高頻特化應用)

臨床重要性

選擇適當探頭頻率是超音波檢查關鍵:依檢查深度與解析需求,平衡影像細節與穿透深度,以獲得最佳影像品質並提升診斷準確度。