109年:(醫檢)病生理(2)

當超音波的頻率越高,則下列敘述何者正確?

A穿透力較好,但解析值較差
B穿透力及解析值都越好
C穿透力較差,但解析值較好
D穿透力及解析值都越差

詳細解析

本題觀念:

本題考查超音波頻率(frequency)對影像穿透力(penetration)與解析度(resolution)的影響,是超音波物理學的基本原理,也是醫事檢驗師必備的儀器知識。

選項分析

(A) 穿透力較好,但解析值較差 敘述顛倒:頻率越高,穿透力反而較差(衰減增加),而非較好。

(B) 穿透力及解析值都越好 不正確。頻率增加確實可改善解析度,但同時會降低穿透力,兩者呈反向關係,不可能同時都「越好」。

(C) 穿透力較差,但解析值較好 ✅ 正確答案 頻率越高 → 波長越短 → 解析度越好;但頻率越高 → 聲波衰減(attenuation)越大 → 穿透深度越淺。這是超音波物理的根本取捨(tradeoff)。

(D) 穿透力及解析值都越差 解析度部分錯誤:高頻超音波解析度較佳,不是較差。

答案解析

超音波頻率、波長、解析度與穿透力的關係:

波長與解析度: λ=vf\lambda = \frac{v}{f} 其中 vv 為音速(軟組織約 1540 m/s),ff 為頻率。頻率越高 → 波長(λ\lambda)越短 → 能分辨更小的結構 → 解析度越好

頻率與衰減:

超音波在組織中的衰減係數(attenuation coefficient)約為:

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