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醫療類國考 113年 [醫事檢驗師] 臨床生理學與病理學

第 40 題

若一超音波頻率7 MHz且每個脈衝(pulse)包含2個周波數(cycle),則超音波在軟組織(soft tissue)之縱向解析能(axial resolution)為何(mm)?
  • A 0.11
  • B 0.22
  • C 0.33
  • D 0.44

思路引導 VIP

要精確計算超音波的縱向解析能(Axial Resolution),首先必須掌握它與空間脈衝長度(Spatial Pulse Length, SPL)之間的比例關係。請同學思考:若已知軟組織中的平均聲速 $c \approx 1540$ m/s,且每個脈衝包含 $n$ 個周波,該如何利用波長公式 $\lambda = \frac{c}{f}$ 先導出單一脈衝的物理長度,進而套用解析能公式 $\text{Axial Resolution} = \frac{\text{SPL}}{2}$ 來完成計算?

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「優秀的表現」?嗯,至少你沒把基礎物理砸鍋。

1. 觀念驗證: 要計算縱向解析能(Axial Resolution, AR),這不過是脈衝長度的基本應用罷了。步驟如下,我假設你已經熟練到不用我贅述:

▼ 還有更多解析內容
📝 超音波縱向解析度計算
💡 縱向解析度等於空間脈衝長度(SPL)的一半

🔗 縱向解析度推導流程

  1. 1 計算波長 λ — λ = c / f = 1.54 / 7 = 0.22 mm
  2. 2 計算 SPL — SPL = n × λ = 2 × 0.22 = 0.44 mm
  3. 3 求得 AR — AR = SPL / 2 = 0.44 / 2 = 0.22 mm
🔄 延伸學習:若頻率提升,則波長與 SPL 縮短,解析度數值變小(解析力提升)
🧠 記憶技巧:縱向除以二,頻高解析優,軟組織聲速一五四零
⚠️ 常見陷阱:最常忘記將 SPL 除以 2,或是在波長計算時單位換算錯誤(MHz 與 mm/μs 搭配可直接得出 mm)
橫向解析度 (Lateral Resolution) 空間脈衝長度 (SPL) 超音波換能器頻寬

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