109年:放射器材(2)

下列何者會影響音波在組織中傳遞的反射係數?

A超音波頻率
B系統探頭類型
C組織密度
D入射波強度

詳細解析

本題觀念:

決定超音波在組織界面反射係數(reflection coefficient)的物理因素,特別是聲阻抗(acoustic impedance)與組織密度的關係。

選項分析

強度反射係數公式(垂直入射時):

R=(Z2Z1Z2+Z1)2R = \left(\frac{Z_2 - Z_1}{Z_2 + Z_1}\right)^2

其中 Z=ρcZ = \rho \cdot cρ\rho = 組織密度,cc = 音速)

(A) 超音波頻率 錯誤。超音波頻率不影響反射係數。反射係數取決於兩側介質的聲阻抗差,與入射波的頻率無關(鏡面反射的情況下)。頻率影響的是穿透深度、解析度及散射強度,而非鏡面反射係數。

(B) 系統探頭類型 錯誤。探頭類型(線陣、曲陣、相陣等)決定掃描幾何形狀,不改變組織界面的聲阻抗差,因此不影響反射係數。

(C) 組織密度 正確。聲阻抗 Z=ρcZ = \rho \cdot c密度(ρ\rho)直接影響聲阻抗,進而決定兩種組織間的阻抗差 (Z2Z1)(Z_2 - Z_1),從而改變反射係數。密度越大的組織(如骨骼),其聲阻抗越高,與軟組織的阻抗差越大,反射係數也越大。

(D) 入射波強度 錯誤。反射係數是兩種介質本身的物理特性(聲阻抗比)所決定,與入射波的強度(amplitude)無關。不論入射波強弱,同一

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