114年:醫物幅安(1)

超音波在介質行進時的音波阻抗(acoustic impedance),下列4種人體組織①脂肪②血液③肌肉④骨頭,由小至大排列為:

A①②③④
B②④③①
C③②①④
D④③②①

詳細解析

本題觀念:

本題測驗超音波物理學中「音波阻抗(Acoustic Impedance)」的基礎概念。音波阻抗(符號為 ZZ)是決定超音波在不同介質交界面產生反射與穿透比例的關鍵物理量。 音波阻抗的定義為介質的密度(ρ\rho)與超音波在該介質中傳播速度(cc)的乘積,公式為: Z=ρ×cZ = \rho \times c 單位為 Rayl(kg/(m2s)kg / (m^2 \cdot s)),醫學上常以 MRayl(10610^6 Rayls)表示。當兩種介質的音波阻抗差異越大,超音波在交界面產生的反射就越強;反之若阻抗相近,則大部分音波會穿透介質。

選項分析

人體各種組織的密度與聲速不同,導致其音波阻抗各異。根據超音波物理學,常見組織的音波阻抗數值大約如下(單位為 MRayl):

  • ① 脂肪 (Fat):聲速約 1450 m/s,密度約 925 kg/m3kg/m^3,其 ZZ 值約為 1.34 ~ 1.38 MRayl。在軟組織中屬於較低者。
  • ② 血液 (Blood):聲速約 1570 m/s,密度約 1060 kg/m3kg/m^3,其 ZZ 值約為 1.61 ~ 1.65 MRayl
  • ③ 肌肉 (Muscle):聲速約 1580 m/s,密度約 1075 kg/m3kg/m^3,其 ZZ 值約為 1.70 MRayl

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