醫療類國考
114年
[醫事放射師] 放射線器材學
第 32 題
將頻率 $4 MHz$，強度為 $2 mW/cm^2$ 的超音波打入軟組織，來自深度 $4 cm$ 的訊號經由探頭接收，強度衰減成多少 $mW/cm^2$？
- A 0.05
- B 1.72
- C 0.3
- D 0.5
思路引導 VIP
同學，請思考超音波在軟組織中傳播時，其能量衰減率（以分貝 $dB$ 為單位）與頻率以及傳播路徑長度之間的關係為何？當題目提到訊號『來自深度 $4 cm$』時，超音波從發射到經由探頭接收，實際走過的總路徑長度應為多少？最後，若參考軟組織常見的平均衰減係數約為 $0.5 dB/(cm \cdot MHz)$，你能否計算出總衰減分貝值，並利用分貝與強度 $I$ 的對數關係式算出最終強度？
超音波衰減計算
💡 超音波強度隨頻率與路徑長度呈指數衰減，計算回波須考慮來回路徑。
🔗 超音波強度衰減計算流程
- 1 路徑確認 — 深度 4cm，故總傳播距離為 4×2=8 cm
- 2 求總衰減 dB — 0.5 dB/(cm·MHz) × 4MHz × 8cm = 16 dB
- 3 強度比例換算 — 10 log(I/I0) = -16，強度剩約 1/40
- 4 最終強度 — 2 mW/cm² × 0.025 = 0.05 mW/cm²
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🔄 延伸學習：頻率越高，衰減越快，導致穿透深度變淺。
