臨床工学技士問題表示
臨床工学技士国家試験
解説
経皮的血液ガス分析（PtcO2／PtcCO2）は皮膚表面に専用電極を貼付し、電極内蔵ヒータで局所を約42〜44℃に加温して皮下微小循環を増加（動脈化）させ、動脈血に近いガス分圧を電気化学的に連続測定する非侵襲的手法である。O2はクラーク電極、CO2はセバリングハウス電極が用いられる。測定は脈動成分や光学吸収を利用せず、赤外線計測は行わない。成人では角質層が厚く拡散が低下しやすいため新生児での有用性が高い。加温に伴う皮膚障害を避けるため、数時間ごとに装着部位のローテーションが推奨される。
選択肢別解説
誤り。動脈穿刺やカテーテルを用いず、皮膚に電極を装着して計測するため非侵襲的である。
誤り。計測のために角質層を除去することは行わない。皮膚は清拭・保護しつつ電極を密着させる。成人では角質層が厚く拡散が低下しやすいため新生児での利用が多いが、除去自体は不要である。
誤り。脈波信号（拍動成分）を必要とするのはパルスオキシメータであり、経皮的血液ガス分析は電極による電気化学的測定で脈波を必要としない。
正しい。電極で皮膚を約42〜44℃に加温し局所血流を増加（動脈化）させることで、皮膚表面で動脈血に近いO2・CO2分圧を得る。加温により低温熱傷のリスクがあるため部位のローテーションが必要となる。
誤り。赤外線の吸収を計測するのはパルスオキシメータである。経皮的血液ガス分析はクラーク電極（O2）やセバリングハウス電極（CO2）による電気化学的測定を用いる。
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解説
ストレインゲージ式血圧トランスデューサでは、血圧（圧力）が受圧膜（ダイアフラム）で機械的変位に変換され、その変位で生じるひずみをストレインゲージの抵抗変化として検出する。微小な抵抗変化はホイートストンブリッジで電圧変化として高感度に読み出し、必要に応じてダンパで測定系の振動・共振を抑えて波形の忠実性を高める。半導体ストレインゲージは高感度だが温度依存性が大きいため、温度補償（ブリッジ構成や補償回路）が用いられる。誤りは選択肢3で、ストレインゲージの抵抗変化率はひずみに比例し、反比例ではない（$\Delta R / R = K \\epsilon$）。
選択肢別解説
正しい。半導体ストレインゲージは感度（ゲージ率）が高い一方で温度係数が大きく、温度変化でも抵抗が変動するため、ブリッジ構成やダミーゲージ、補償素子を用いた温度補償が行われる。
正しい。カテーテル－トランスデューサ系は共振により波形の振動（リンギング）を生じ得る。適切なダンパ（制動）を付加することで過度の振動を抑え、波形の忠実度を改善できる。
誤り。ストレインゲージの抵抗変化率はひずみに比例する。一般式は $\Delta R / R = K \\epsilon$（K: ゲージ率）であり、「反比例」は不適切。
正しい。受圧膜（ダイアフラム）が圧力を機械的変位（たわみ）に変換し、その結果生じるひずみをゲージで検出するのが基本構造である。
正しい。ストレインゲージの微小な抵抗変化はホイートストンブリッジで差動電圧として検出される。ブリッジは感度向上に加え、温度ドリフトの相殺にも有用である。
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