108年:放射器材(2)

超⾳波都⼘勒效應( Doppler effect )可⽤來量測⾎流,其特性與下列何者無關?

A頻率
B振幅
C夾⾓(波前進⽅向與⾎流流動⽅向之夾⾓)
D⾎流流速⼤⼩

詳細解析

本題觀念:

超音波都卜勒效應(Doppler effect)量測血流速度的基本公式為:

Δf=2f0vcosθc\Delta f = \frac{2 \cdot f_0 \cdot v \cdot \cos\theta}{c}

其中 Δf\Delta f 為都卜勒頻率位移(Doppler frequency shift),f0f_0 為發射頻率,vv 為血流速度,θ\theta 為超音波束與血流方向的夾角,cc 為聲速(組織中約 1540 m/s)。由公式可見,振幅(amplitude)並不出現在都卜勒位移計算中,因此振幅與都卜勒量測無關

選項分析

(A) 頻率 都卜勒位移 Δf\Delta f 與發射頻率 f0f_0正比,頻率越高,位移越大,測量越靈敏。頻率與都卜勒量測有關,此選項不選。

(B) 振幅正確答案(與都卜勒無關者) 都卜勒頻率位移由發射波與反射波的頻率差決定,與波的振幅(amplitude,即波的強度/能量大小)無關。振幅影響的是超音波影像的亮度(B-mode 灰階),不影響頻率位移的計算。功率式都卜勒(power Doppler)雖使用振幅資訊,但那是另一種應用模式,不是「都卜勒頻率位移量測血流速度」的原理。

(C) 夾角(波前進方向與血流流動方向之夾角) 公式中

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