113年:放射器材(1)

在超音波脈衝式都卜勒技術中,主要是利用下列那種轉換來分析頻率偏移變化?

A傅立葉轉換
B拉普拉斯轉換
CZ轉換
D希爾伯特轉換

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的是超音波物理學中「都卜勒訊號處理」的核心概念。在超音波脈衝式都卜勒(Pulsed-wave Doppler, PW Doppler)技術中,超音波探頭發射脈衝波並接收來自特定深度(取樣體積,sample volume)的紅血球回波。由於血管內的紅血球移動速度不一,會產生不同程度的都卜勒頻率偏移(Doppler frequency shift)。為了將這些複雜的回波訊號轉換為臨床上可讀的「流速-時間頻譜圖」(Spectral Doppler),超音波儀器必須進行頻譜分析(Spectral analysis),將時域(Time domain)的複雜訊號轉換至頻域(Frequency domain),以解析出其中包含的所有頻率成分與血流速度分布。

選項分析

  • (A) 傅立葉轉換 (Fourier transform):正確。快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transform, FFT)是目前超音波都卜勒儀器中最常用來處理與分析頻率偏移的數學演算法。它能將接收到的複雜時域訊號,精準地轉換並分離出不同的都卜勒頻移成分(對應不同的血流速度),進而繪製出都卜勒頻譜圖。
  • (B) 拉普拉斯轉換 (Laplace transform):錯誤。拉普拉斯轉換主要應用於工程數學與控制系統中,用來解常微分方程式及分析連續系統的穩定性(轉換

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