113年:醫物幅安(2)
下列何者可以提高聲波由換能器傳入組織的能力?
A侵入式探頭(invasive probe)
B阻尼材料(damping material)
C匹配層(matching layers)
D壓電元件(piezoelectric element)
詳細解析
本題觀念:
本題測驗超音波換能器(ultrasound transducer)的內部構造及其物理功能。超音波探頭的主要結構包含壓電元件(piezoelectric element)、匹配層(matching layers)與阻尼材料(damping material)。當超音波在不同介質間傳遞時,若兩種介質的聲阻抗(acoustic impedance)差異過大,會造成超音波在介面產生強烈反射,使得傳入下一介質的能量大幅降低。了解各元件的作用是掌握超音波物理學的關鍵。
選項分析
- (A) 侵入式探頭(invasive probe):不正確。侵入式探頭(如經食道、經陰道或經直腸超音波探頭)的設計是為了避開體表至目標器官之間的干擾構造(如肋骨、肺部氣體或厚脂肪層),藉由縮短距離來使用更高頻率的探頭以提升影像解析度。然而,這並非用來改變「換能器與組織接觸面」本身物理性傳遞聲波的能力。
- (B) 阻尼材料(damping material):不正確。阻尼材料(或稱背襯層,backing material)位於壓電元件後方。其主要功能是吸收向後傳播的超音波能量,並抑制壓電晶體的持續震盪。這能有效縮短空間脈衝長度(spatial pulse length, SPL),從而提升軸向解析度(axial resolution)。但其副作用是會消耗能量,使得探頭的
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