112年:放射基礎(2)
關於循環系統的血液流動形式,下列敘述何者最不適當?
A血液在絕大多數血管,皆以拋物線形式向前流動
B血液在最貼近血管壁處,所產生之剪率( shear rate )最高
C相較於大血管,血液在小血管更容易產生擾流
D血液在粥狀動脈硬化血管更容易產生擾流
詳細解析
本題觀念:
本題探討的核心觀念為循環系統中的血液動力學(Hemodynamics),特別是血流的形式(層流與擾流)、速度分布(拋物線分布)、剪率(Shear rate)以及決定擾流是否發生的關鍵參數——雷諾數(Reynolds number)。對於醫事放射師而言,理解血流行為對於進行都卜勒超音波(Doppler ultrasound)頻譜分析及磁振血管造影(MRA)的血流假影判讀皆至關重要。
選項分析
- (A) 血液在絕大多數血管,皆以拋物線形式向前流動:正確。在正常的生理情況下,血液在大部分血管中的流動形式為層流(Laminar flow)。層流的特徵為流體分層平行流動,中心流速最快,越靠近管壁因摩擦力流速越慢,在管壁處流速為零(No-slip condition),進而形成拋物線(Parabolic)的速度分布型態。
- (B) 血液在最貼近血管壁處,所產生之剪率(shear rate)最高:正確。剪率(Shear rate)在物理上的定義為流速在垂直於流動方向上的變化率(即速度梯度,)。在拋物線的流速分布中,管壁處的流速從零急劇增加,其速度變化最為陡峭,因此管壁處的速度梯度最大,剪率最高;而血管正中心的流速變化最平緩,剪率為零。
- (C) 相較於大血管,血液在小血管更容易產生擾流:最不
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