111年:放射器材(2)

超音波在組織中傳遞時,絕大部分的訊號衰減效應,是由下列何項因素來貢獻?

A散射
B反射
C組織吸收作用
D聲場發散

詳細解析

本題觀念:

本題探討超音波物理學中「衰減(Attenuation)」的機制。超音波在人體組織中傳遞時,其聲波能量與強度會隨著穿透深度的增加而遞減,此現象即為衰減。理解造成衰減的主要物理因素,是超音波儀器操作與參數調整的重要基礎。

選項分析

  • (A) 散射 (Scattering):當超音波遇到體積小於其波長的介面(如紅血球或組織內微小結構)時,聲波會向四面八方散開。雖然散射會造成超音波能量的耗損,且是構成臟器內部實質回音斑點(speckle)的主要來源,但其並非能量衰減的最主要因素。
  • (B) 反射 (Reflection):發生在兩種聲阻抗(acoustic impedance)不同的組織交界面。反射是產生超音波診斷影像的主要訊號來源,但在人體均質軟組織中,交界面的聲阻抗差異通常不大,僅有少部分能量被反射,因此反射也不是整體能量衰減的主要原因。
  • (C) 組織吸收作用 (Tissue absorption):超音波在介質中傳播時,會引起組織內部微觀分子震動與摩擦,將聲波的機械能轉換為熱能而消耗掉。在軟組織中,吸收作用佔了整體超音波衰減的絕大部分(約佔 80%),是導致超音波訊號隨深度減弱的最主要貢獻者。
  • (D) 聲場發散 (Beam divergence):超音波射束在遠場(far field 或 Fraunhofer

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