110年:醫物幅安(2)

工作頻率為 5 MHz 之超音波,經 4 cm 軟組織衰減後,其強度為初始強度的多少 % ?

A50
B20
C10
D1

詳細解析

本題觀念:

本題考查超音波物理中「超音波在軟組織中的衰減(Attenuation)」以及「分貝(Decibel, dB)與超音波強度的換算」。 超音波在人體組織中傳播時,會因為組織的吸收、反射與散射等交互作用造成能量的損耗。在超音波物理學中,評估衰減的兩個重要概念如下:

  1. 軟組織衰減係數(Attenuation Coefficient, α\alpha: 根據臨床經驗法則,超音波在人體一般軟組織(Soft tissue)中的衰減係數約為 0.5 dB / (cmMHz)0.5 \text{ dB / (cm} \cdot \text{MHz)}。這表示頻率為 1 MHz 的超音波,每在組織中前進 1 公分,其強度就會衰減 0.5 dB。
  2. 分貝(dB)與強度(Intensity)的關係: 分貝是表示兩個功率或強度比例的對數單位。超音波強度(II)衰減的 dB 值計算公式為: Attenuation (dB)=10×log10(I0It)\text{Attenuation (dB)} = 10 \times \log_{10}\left(\frac{I_0}{I_t}\right) (其中 I0I_0 為初始強度,ItI_t 為傳播後的剩餘強度)

選項分析

在進入選項分析前,我們先進行總衰減量的計算:

  • 公式:**總衰減量 (dB) = 衰減係數 (α\alpha) $\tim

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