113年:放射診斷(2)

下列那一選項必須先已知,才能計算出反射體的距離?

A行進時間與速度
B衰減、速度與密度
C衰減與阻抗
D密度與速度

詳細解析

本題觀念:

本題考查超音波成像物理學中最基礎的測距方程式(Range Equation)或稱為脈衝-回音原理(Pulse-Echo Principle)。 超音波儀器在產生影像時,必須知道體內反射體(Reflector)的確切深度(距離),才能將回音訊號放置在螢幕上正確的位置。這個深度的計算完全依賴於音波在介質中的傳播「速度」以及音波往返的「行進時間」。

方程式為:d=v×t2d = \frac{v \times t}{2}

  • dd = 反射體的距離(深度)
  • vv = 音波在介質中的傳播速度(軟組織中平均假設為 1540 m/s)
  • tt = 脈衝發射至接收到回音的總往返時間(Time of flight 或 Round-trip time)
  • 除以 2 是因為 tt 代表的是「往返」的時間,而實際深度只有單趟距離。

選項分析

  • (A) 行進時間與速度:正確。根據測距方程式,必須已知音波的傳播速度(通常超音波機器預設軟組織聲速為 1540 m/s)以及回波的行進時間(由機器內部計時器測量),才能精確計算出反射體的距離。
  • (B) 衰減、速度與密度:錯誤。衰減(Attenuation)會影響超音波的穿透深度與影像的亮度;密度(Density)與介質的剛性(Stiffness)共同決定了聲速,但衰減與密度兩者皆不

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