專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全113 年第 31 題單選題
超音波引發之生物效應包含下列那些? ①空穴作用(cavitation) ②輻射力(radiation force) ③聲流動(acoustic streaming) ④空間電荷(space charge)
C正確答案
超音波生物效應三大機制:空穴作用(機械)、輻射力(機械)、聲流動(機械熱),空間電荷是電子束/射線概念,與超音波無關。
為什麼答案是 C
①空穴作用(氣泡振盪破裂產生局部高溫高壓)、②輻射力(聲波動量傳遞給組織的定向力)、③聲流動(流體中因聲動量轉移產生的宏觀流動)均為超音波引發的生物效應,涵蓋機械性與熱性機制。④空間電荷與超音波無關,正確排除。
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完整詳解
Pro · 無限重點 超音波生物效應三大機制:空穴作用(機械)、輻射力(機械)、聲流動(機械熱),空間電荷是電子束/射線概念,與超音波無關。
排除法:空間電荷(④)是電離輻射或電子元件的概念,超音波是聲波,完全無關 → 凡含④的選項直接刪除 → 只剩C。
逐選項分析
A✕
僅①②漏掉了聲流動(③)。聲流動是超音波在流體中傳播時因動量轉移造成的流體定向流動,是公認的超音波機械性生物效應之一,不可遺漏。
B✕
僅①③漏掉了輻射力(②)。輻射力是超音波傳播方向上因聲壓梯度對組織施加的穩態力,屬機械性效應,已廣泛應用於ARFI彈性成像,同樣是公認生物效應。
C✓ 正確
①空穴作用(氣泡振盪破裂產生局部高溫高壓)、②輻射力(聲波動量傳遞給組織的定向力)、③聲流動(流體中因聲動量轉移產生的宏觀流動)均為超音波引發的生物效應,涵蓋機械性與熱性機制。④空間電荷與超音波無關,正確排除。
D✕ 陷阱
含④空間電荷(space charge),此概念指帶電粒子在空間中積累形成的電荷分布,屬電子束或電離輻射領域,與聲波物理完全無關。含④的選項是典型陷阱,測試考生能否辨別跨領域混淆概念。
超音波生物效應分類
| 效應名稱 | 機制類型 | 關鍵描述 | 臨床/安全意義 |
|---|
| 空穴作用 Cavitation | 機械性 | 氣泡形成→振盪或崩潰,產生高溫高壓微噴射 | 最主要安全疑慮,MI指標監控 |
| 輻射力 Radiation Force | 機械性 | 聲波動量傳遞,對組織施加穩態定向力 | ARFI彈性成像基礎 |
| 聲流動 Acoustic Streaming | 機械性 | 流體中聲動量轉移,產生宏觀定向流動 | 影響血流、細胞遷移 |
| 熱效應 Thermal Effect | 熱性 | 聲波吸收轉為熱能升溫 | TI指標監控,與上三者並列 |
「空間電荷(space charge)」是輻射物理或電子元件領域的術語,放入超音波題目中是典型的跨領域名詞混淆陷阱。考生若對超音波效應不熟悉,可能誤以為「聽起來很物理」就勾選含④的D選項。記住:超音波是機械波,不帶電荷,電荷相關概念一律排除。