109年:(醫檢)病生理(2)

超音波之回音強度與下列何者的關係最密切?

A傳導速度
B波長長短
C波幅大小
D密度差異

詳細解析

本題觀念:

超音波回音(echo)的強度主要由兩種組織間密度差異所決定的聲阻抗差異所影響。當兩種介質的聲阻抗差異(即密度差異)越大,界面反射的回音強度越強,探頭接收到的訊號越明顯。

選項分析

(A) 傳導速度 傳導速度是聲阻抗的成分之一(Z=ρcZ = \rho c),但軟組織間聲速差異很小(均接近 1,540 m/s),對回音強度的貢獻遠不如密度差異顯著。傳導速度主要影響影像深度的計算(time-of-flight),非回音強度主要決定因素。

(B) 波長長短 波長與頻率成反比(λ=c/f\lambda = c/f),主要影響超音波的解析度與穿透力,頻率越高、波長越短,側向解析度越好,但穿透越淺。波長本身不直接決定回音強度。

(C) 波幅大小 波幅代表聲壓的幅度,影響超音波的整體輸出功率(output intensity)。雖然波幅越大發射能量越強,但回音強度的相對差異(即「為何此界面比彼界面回音更強」)是由兩側介質的聲阻抗差決定的,而非發射波幅本身。

(D) 密度差異 正確答案。 聲阻抗 Z=ρ×cZ = \rho \times c,而在軟組織中聲速變化不大,因此密度 ρ\rho 是決定聲阻抗差異的主要因素。反射係數公式:

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