112年:放射器材(2)

超音波脈衝發射後回音於 65 μs 後返回,則在身體組織中造成回音的結構深度為多少 cm?

A5
B6
C7
D8

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的觀念為超音波影像學中的「脈衝回音原理(Pulse-echo principle)」以及臨床軟組織中極為實用的「13微秒法則(13-microsecond rule)」。在醫學超音波中,超音波於人體軟組織的平均聲速(acoustic velocity)被設定為常數 1540 m/s1540\text{ m/s},亦即 1.54 mm/\mus1.54\text{ mm/\mu s}。超音波機器即是利用此固定的聲速,藉由計算脈衝發射至接收到回音的時間差,來換算並定位組織的深度。

選項分析

  • A (5): 正確。根據脈衝回音公式計算:深度 d=v×t2d = \frac{v \times t}{2},代入超音波在軟組織中的聲速 1.54 mm/\mus1.54\text{ mm/\mu s} 與時間 65 \mus65\text{ \mu s},可得 d=1.54×652=50.05 mmd = \frac{1.54 \times 65}{2} = 50.05\text{ mm},大約為 5 cm5\text{ cm}。若直接使用「13微秒法則」來解題,超音波在軟組織中每行進 1 cm1\text{ cm} 的深度並反射回來需要耗時 13 \mus13\text{ \mu s},因此 65 \mus÷13 \mus/cm=5 cm65\text{ \mu s} \div 13\text{ \mu s/cm} = 5\text{ cm}
  • B (6): 錯誤。若目標結構深度為 $6\tex

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