111年:放射器材(1)

有關超音波都卜勒偏移(Doppler shift),下列敘述何者正確?

A都卜勒位移可用來量測血流溫度
B都卜勒角度為 0°時,都卜勒位移與探頭工作頻率成正比
C都卜勒位移可直接用來量測血流壓力
D都卜勒位移可直接用來量測血流密度

詳細解析

本題觀念:

本題測驗超音波都卜勒位移(Doppler shift)的基本物理原理與數學公式。超音波都卜勒效應是利用發射聲波與移動物體(如血管中的紅血球)作用後,反射回來的聲波頻率發生改變的現象,藉此來計算移動物體的速度與方向。

選項分析

  • (A) 都卜勒位移可用來量測血流溫度:錯誤。都卜勒位移主要反映的是移動物體的速度變化,無法用來量測溫度。
  • (B) 都卜勒角度為 0°時,都卜勒位移與探頭工作頻率成正比:正確。超音波都卜勒位移的公式為 Δf=2f0vcosθc\Delta f = \frac{2 \cdot f_0 \cdot v \cdot \cos\theta}{c}。其中,Δf\Delta f 為都卜勒位移,f0f_0 為探頭的發射工作頻率,vv 為血流速度,θ\theta 為都卜勒角度(超音波音束與血流行進方向的夾角),cc 為超音波在組織中的傳遞聲速。當都卜勒角度 θ=0\theta = 0^\circ 時,cos(0)=1\cos(0^\circ) = 1,此時公式可簡化為 Δf=2f0vc\Delta f = \frac{2 \cdot f_0 \cdot v}{c}。從此簡化後的公式可以明顯看出,都卜勒位移(Δf\Delta f)與探頭工作頻率(f0f_0)兩者呈現完全正比的關係。
  • (C) 都卜勒位移可直接用來量測血流壓力:錯誤。都卜勒位移「直接」量測的

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