114年:(醫檢)病生理(1)

超音波的衰減程度,在各個組織的衰減係數與轉換器的頻率之關係為何?

A頻率越高則衰減係數越小,穿透率越大
B頻率越高則衰減係數越大,穿透率越小
C頻率越高則衰減係數越小,穿透率越小
D頻率越高則衰減係數越大,穿透率越大

詳細解析

本題觀念:

本題聚焦超音波物理中衰減(attenuation)與探頭頻率(frequency)之間的定量關係。衰減係數(attenuation coefficient,單位dB/cm/MHz)描述聲波在單位距離內強度降低的程度,而實驗與文獻皆指出,軟組織中衰減係數近似正比於頻率,且頻率越高,衰減係數越大,導致穿透深度(penetration depth)降低。

選項分析

  • 選項A:頻率↑,衰減係數↓,穿透率↑。此說法與物理實際相反,因為衰減係數α ∝ f(參考Attenuation = α×L×f),頻率提升反而增加衰減,穿透深度減少。此選項錯誤。
  • 選項B:頻率↑,衰減係數↑,穿透率↓。吻合Attenuation = µ (dB/cm/MHz) × f × depth之線性關係,且高頻超音波衰減更大、穿透力更差,為正確答案。
  • 選項C:頻率↑,衰減係數↓,穿透率↓。雖穿透率趨勢正確,但衰減係數描述完全錯誤,故此選項不符實際物理。
  • 選項D:頻率↑,衰減係數↑,穿透率↑。此描述混淆衰減與穿透的反比關係,高頻衰減大反而使穿透力變差,故此選項也錯誤。

答案解析

衰減係數定義為每厘米、每MHz頻率下的衰減量,對於大多數軟組織而言約0.3–0.6 dB/cm/MHz,且Attenuation (dB) = µ(dB/c

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