醫用超音波脈衝重複頻率（ pulse repetition frequency, PRF ）最常使用的單位為何？

本題觀念：

脈衝重複頻率（pulse repetition frequency, PRF）是指醫用超音波探頭每秒發出脈衝的次數，與聲波本身的頻率（如 2–10 MHz）不同。臨床B超成像的PRF通常落在1–10 kHz之間，以平衡穿透深度與回波接收時間的需求(usra.ca)。

選項分析

• 選項A (kHz)
  臨床超音波成像PRF常以千赫（kHz）為單位表示，其典型範圍1 000–10 000 Hz（即1–10 kHz），可同時滿足穿透較深組織的「長回波等待時間」與淺層成像的「短等待時間」需求(usra.ca)。
  因此，kHz為最常用單位。

• 選項B (MHz)
  MHz（一百萬赫茲）用於描述超音波波本身的聲頻（例如探頭震動頻率常見2–15 MHz），非PRF單位。若將PRF以MHz表示，數值會過大且不合實際臨床脈衝間隔（幾百微秒至毫秒）(meridian.allenpress.com)。

• 選項C (GHz)
  GHz（十億赫茲）遠高於臨床任何脈衝重複頻率，更常見於雷達、微波通訊等領域，超音波系統不會使用此單位。

• 選項D (THz)
  THz（兆億赫茲）屬於電磁波太赫茲頻段，與機械性超音波脈衝無關，臨床超音波從未採用該單位。

答案解析

PRF決定每次脈衝間必須保留足夠時間讓聲波穿透到預定深度並回波到達探頭，再發出下一脈衝。臨床上通常需在1 kHz（0.001 s週期）到10 kHz（0.0001 s週期）之間調整。使用kHz計量既符合PRF的數量級，又易於與深度設定位移做換算（聲速約1 540 m/s），故為最常用單位。

核心知識點

• 脈衝重複頻率（PRF）定義：PRF = 1 / PRP（pulse repetition period）
• PRF典型範圍：1–10 kHz
• 單位區分：
  • PRF→Hz、kHz（千赫）
  • 聲波頻率→MHz（百萬赫茲）
• PRF與最大探測深度：PRP需大於往返時間，深度越深PRF越低
• PRF在多普勒和色彩流速成像中，調整可避免或控制aliasing