113年:放射器材(2)

若操作頻率5 MHz,Doppler角度45度,Doppler偏移4.6 kHz,則其流速為多少(cm/s)?

A50
B100
C120
D150

詳細解析

本題觀念:

本題測驗醫用超音波中**都卜勒頻移(Doppler shift)**的基礎物理與計算。當超音波射向移動中的目標物(例如血管中的紅血球)時,反射回來的回音頻率會產生改變,這個發射與接收之間的頻率差即為都卜勒頻移。利用都卜勒頻移公式,可以推算出血管內的血流速度。

都卜勒頻移公式為: Δf=2f0vcosθc\Delta f = \frac{2 \cdot f_0 \cdot v \cdot \cos\theta}{c}

公式中各參數代表:

  • Δf\Delta f:都卜勒頻移(Doppler shift)
  • f0f_0:超音波探頭的操作頻率(Operating frequency)
  • vv:血流速度(Velocity of blood)
  • θ\theta:超音波音束與血流方向的夾角(Doppler angle / Angle of insonation)
  • cc:超音波在人體軟組織中的聲速,標準預設值為 1540 m/s1540 \text{ m/s}

選項分析

由題目給定的參數進行運算:

  • 操作頻率 f0=5 MHz=5×106 Hzf_0 = 5 \text{ MHz} = 5 \times 10^6 \text{ Hz}
  • 都卜勒頻移 Δf=4.6 kHz=4.6×103 Hz\Delta f = 4.6 \text{ kHz} = 4.6 \times 10^3 \text{ Hz}
  • 都卜勒角度 $\t

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