106年:放射器材(2)

在進行臨床超音波掃描時,若要獲得較佳的影像解析度,應該採取何種策略?

A減少脈衝循環數( pulse repetition cycles )
B使用較大頻寬( bandwidth )探頭
C使用較小頻寬( bandwidth )探頭
D提升系統激發能量( energy )

詳細解析

本題觀念:

超音波影像的軸向解析度(axial resolution)由空間脈衝長度(spatial pulse length, SPL)決定,而 SPL 又與探頭的頻寬(bandwidth)密切相關。要獲得較佳的影像解析度,必須縮短脈衝長度,而縮短脈衝長度最有效的方式是使用較大頻寬的探頭,以及減少脈衝循環數。

選項分析

(A) 減少脈衝循環數(pulse repetition cycles) 減少每個脈衝的循環數(cycles per pulse)可縮短空間脈衝長度(SPL = 波長 × 循環數),進而改善軸向解析度。此為正確策略之一。然而,本題問的是「何種策略」最佳,且選項 B(大頻寬探頭)在物理上更為根本,且能同時達到減少循環數的效果(大頻寬 ↔ 低 Q 值 ↔ 短脈衝)。A 選項本身並非錯誤,但相較於 B 選項,較不完整。

(B) 使用較大頻寬(bandwidth)探頭 正確答案。 大頻寬探頭具有低 Q 值(Q = 中心頻率 ÷ 頻寬),意味著振動阻尼(damping)較強,能產生更短的空間脈衝長度,從而提升軸向解析度。大頻寬同時允許多頻率成像(諧波成像),進一步改善整體影像品質。

(C) 使用較小頻寬(bandwidth)探頭 錯誤。小頻寬探頭具有高 Q 值,阻尼弱,脈衝長度較長,反而降低軸向解析度。小頻寬探

...(解析預覽)...