108年:醫物幅安(1)

有一放射師在進行肝臟掃描時,在發射第一個脈衝波至檢查器官後 0.286 ms 收到回音脈衝波,則此換能器的脈衝頻率( PRF )大約為多少?

A7 MHz
B7 kHz
C3.5 MHz
D3.5 kHz

詳細解析

本題觀念:

超音波脈衝頻率(pulse repetition frequency, PRF)是指換能器每秒發射脈衝的次數。PRF 由脈衝重複週期(pulse repetition period, PRP)決定:PRF=1PRPPRF = \frac{1}{PRP}。PRF 的最大值受限於超音波必須等待回音返回後才能發射下一個脈衝(避免影像深度混疊),因此最大 PRF = c2d\frac{c}{2d},其中 cc 為聲速(軟組織約 1540 m/s),dd 為成像深度。

選項分析

本題計算步驟:

題目告知:回音返回時間(round-trip time)= 0.286 ms = 0.286×1030.286 \times 10^{-3} s

此回音返回時間即為最小 PRP(換能器必須等待至少此段時間才發下一個脈衝)。

PRFmax=1PRPmin=10.286×103 s3497 Hz3.5 kHzPRF_{max} = \frac{1}{PRP_{min}} = \frac{1}{0.286 \times 10^{-3} \text{ s}} \approx 3497 \text{ Hz} \approx 3.5 \text{ kHz}

驗算:對應成像深度 d=c×t2=1540×0.286×103222 cmd = \frac{c \times t}{2} = \frac{1540 \times 0.286 \times 10^{-3}}{2} \approx 22 \text{ cm}(肝臟掃描的

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