107年:放射診斷(1)

臨床上使用的超音波掃描,音波頻率提高,會使下列何者增加?

A週期
B衰減(attenuation )
C空間脈衝長度( spatial pulse length )
D穿透深度

詳細解析

本題觀念:

超音波物理——音波頻率(frequency)與衰減(attenuation)、空間脈衝長度(spatial pulse length)、穿透深度(penetration depth)及週期(period)之間的關係。頻率提高時,衰減增加

選項分析

(A) 週期(period) — 錯誤。週期與頻率成反比關係(T=1/fT = 1/f)。頻率提高,週期縮短,不會增加。

(B) 衰減(attenuation)正確。衰減與頻率成正比關係。在軟組織中,衰減係數(attenuation coefficient)大約為 0.5 dB/cm/MHz0.5 \text{ dB/cm/MHz},即頻率越高,每公分的聲能損失越大。

(C) 空間脈衝長度(spatial pulse length) — 錯誤。空間脈衝長度(SPL=n×λ\text{SPL} = n \times \lambda,其中 nn 為脈衝週期數,λ\lambda 為波長)與波長成正比,而波長與頻率成反比(λ=c/f\lambda = c/f)。頻率提高 → 波長縮短 → 空間脈衝長度縮短(不是增加)。

(D) 穿透深度 — 錯誤。穿透深度與頻率成反比關係。頻率越高,衰減越大,聲波能量消耗越快,穿透深度越淺(如 5 MHz 探頭穿透深度約 6 cm;1 M

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