114年:放射器材(1)

超音波系統的時間增益補償(time gain compensation)功能,其主要目的為何?

A補償訊號在組織中的衰減效應
B濾除訊號中的雜訊干擾
C增強影像的亮度對比
D延長系統收取訊號的時間

詳細解析

本題觀念:

超音波在人體組織中傳播時,會因為組織的吸收、反射與散射等物理現象,導致聲波的能量隨著傳遞距離(即深度)的增加而逐漸減弱,這個現象稱為「衰減(Attenuation)」。

超音波影像系統的成像基礎是「脈衝回聲原理(Pulse-echo principle)」,即系統根據回聲返回探頭所需的時間來計算反射體的深度(時間越長,代表深度越深)。因為衰減的關係,來自深部組織的回波訊號會比淺層組織微弱許多,若直接顯示在螢幕上,會造成淺部影像過亮、深部影像過暗的情況。

為了解決這個問題,超音波接收器內建了「時間增益補償(Time Gain Compensation, TGC)」,也常被稱為深度增益補償(Depth Gain Compensation, DGC)。此功能會根據訊號接收時間的先後(即深度),給予不同程度的訊號放大(增益)。訊號抵達的時間越晚,系統給予的放大倍率就越高,藉此「抵銷」組織造成的衰減,讓相同特性的組織在不同深度都能呈現出均勻、一致的亮度。

選項分析

  • 選項 A:補償訊號在組織中的衰減效應 正確。這正是 TGC 設計的核心目的。由於組織會導致聲波能量隨深度衰減,TGC 藉由對晚到(較深)的回波訊號施加較大的增益(放大倍率),來補償這些衰減損失的能量,使整幅影像亮度均勻。

  • 選項 B:濾除訊號中的雜訊干擾 *

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