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臨床工学技士国家試験

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第10回 午後 第76問
20件の類似問題
超音波について正しいのはどれか。...
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85
臨床工学技士国家試験 - 第30回 午後
重要度:低 正答率:80% 類似度 71.9% 解説あり
生体組織中に照射された超音波について正しいのはどれか。
1
周波数が低くなるほど組織中で指向性が高くなる。
2
周波数が高くなるほど組織中での減衰が増加する。
3
軟組織では空中での速度の10倍を超える速度になる。
4
骨の中を通り抜けるときは速度が遅くなる。
5
肺は音響インピーダンスが大きな組織である。

解説

超音波の生体内伝搬では、周波数が高いほど吸収・散乱による減衰が大きくなり、到達深度は浅くなる(軟組織での減衰係数は概ね0.5〜1 dB/cm/MHz程度)。一方で、同一開口径で比較すると周波数が高いほど波長が短くなりビームの指向性は高まる(開口径/波長の比が増大)。音速は媒質の弾性と密度で決まり、空気(約340 m/s)<軟組織(約1,540 m/s)<骨(約3,000〜4,000 m/s)の順に速い。音響インピーダンスは $Z=\rho c$ で与えられ、空気を多く含む肺は軟組織に比べて非常に小さく、界面で強い反射を生む。以上より、正しいのは「周波数が高いほど減衰が増加する」。

選択肢別解説

1
不正解

誤り。超音波の指向性は開口径に対する波長の比に依存し、周波数が高い(=波長が短い)ほどビームは絞られて指向性が高くなる。したがって「周波数が低いほど高くなる」は逆。

2
正解

正しい。生体軟組織では減衰係数が周波数にほぼ比例し、周波数が高くなるほど減衰(dB/cm)が増えるため、到達深度は浅くなる(例:0.5〜1 dB/cm/MHz)。

3
不正解

誤り。軟組織中の音速はおよそ1,540 m/sで、空気中(約340 m/s)の約4〜5倍程度にとどまり、10倍(約3,400 m/s超)にはならない。

4
不正解

誤り。骨中の縦波の音速はおおむね3,000〜4,000 m/sで、軟組織(約1,540 m/s)より速い。よって「骨を通ると遅くなる」は不正確。

5
不正解

誤り。音響インピーダンスは $Z=\rho c$ に比例する。肺は多数の肺胞内に空気を含み、密度・音速とも小さいためインピーダンスは小さい。結果として軟組織-肺界面で強い反射が生じる。

60
臨床工学技士国家試験 - 第1回 午前
類似度 71.8%
科目:
小分類: 波動現象
波動について正しいのはどれか。
a
二つの波動が重なると波動の散乱が起こる。
b
縦波と横波の伝搬速度は同じである。
c
波動の伝搬速度をv、振動数をf、波長をλとするとv=λfである。
d
波動の干渉によって周期的な腹と節を有する定常波が生じる。
e
弾性体の棒の中を伝わる縦波の伝搬速度はヤング率の平方根に反比例する。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
55
臨床工学技士国家試験 - 第4回 午前
正答率:86% 類似度 71.5%
科目:
小分類: 波動現象
力学的な波動について正しいのはどれか。
a
横波と縦波の2種類がある。
b
同じ性質の二つの波が重なるとき位相の差により干渉の様子が異なる。
c
弾性体中を進む横波の速度と縦波の速度とは等しい。
d
弾性体中を進む波の速度は弾性率によらず常に一定である。
e
弦を伝わる横波の速度は張力を増すと遅くなる。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
83
臨床工学技士国家試験 - 第7回 午前
正答率:33% 類似度 71.1%
超音波断層法について正しいのはどれか。
a
5MHzの超音波の筋組織中での波長は約1mmである。
b
距離分解能は波長より小さくならない。
c
多重反射が起こるとゴースト画像が現れる。
d
軟組織中での空気の反射率は骨の反射率より大きい。
e
断層像の構成には連続波を用いる。
組み合わせ: 1. a b c 2. a b e 3. a d e 4. b c d 5. c d e
61
臨床工学技士国家試験 - 第13回 午前
正答率:76% 類似度 70.3%
超音波ドップラー血流計について正しいのはどれか。
a
血流方向がプローブに向かっているとき、受信周波数は発信周波数より低くなる。
b
超音波ビームの照射方向が血流方向に対して垂直なとき、ドップラーシフトは観測されない。
c
周波数折り返し現象は血流速度が速いほど起こりやすい。
d
パルス繰り返し周波数は10MHz以上である。
e
最大計測深度はパルス繰り返し周波数が高いほど大きい。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
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75
臨床工学技士国家試験 - 第8回 午後
正答率:41% 類似度 70.3%
科目:
小分類: 波動現象
波動について正しいのはどれか。
a
媒質各部の運動方向が波の進行方向と一致するものを横波という。
b
無限に広い弾性体の中での伝搬速度は縦波の方が横波より速い。
c
弦を伝わる横波の速度は弦の張力の平方根に比例する。
d
一様な弾性体の棒の中では棒のヤング率が小さいほど縦波の伝搬速度は大きい。
e
一般に波の伝搬速度は振動数に反比例する。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
33
第二種ME技術認定試験 - 第28回 午前
類似度 70.2%
科目:
小分類: 波動現象
可聴音の音波の振動数はおよそ20Hz~20kHzである。この振動数の音波が大気中を伝搬するときの波長で正しいのはどれか。ただし、音速は340m/sとする。
1
8.5mm~8.5m
2
1.7cm~17m
3
54cm~540m
4
4m~4km
5
68m~68km
60
臨床工学技士国家試験 - 第9回 午前
正答率:51% 類似度 70.2%
超音波診断装置について正しいのはどれか。
a
生体中の超音波の反射や散乱を利用して情報を得ている。
b
超音波に鋭い指向性を持たせるには振動子は小さくするのがよい。
c
走査をする目的は体への悪影響を防ぐためである。
d
Bモードは肝腫瘍の診断に適している。
e
ドップラー法において血流方向を超音波ビームの軸方向とのなす角度が小さい方が感度が高い。
組み合わせ: 1. a b c 2. a b e 3. a d e 4. b c d 5. c d e
60
臨床工学技士国家試験 - 第10回 午前
正答率:53% 類似度 70.1%
超音波診断装置について正しいのはどれか。
a
超音波探触子には圧電素子が用いられる。
b
生体組織中の音速は空気中よりも遅い。
c
超音波探触子の距離分解能は周波数が低いほど向上する。
d
超音波探触子の方位分解能は口径が大きいほど向上する。
e
STC(SDC)のツマミは体表面からの距離に応じて部位ごとに輝度を調節する。
組み合わせ: 1. a b c 2. a b e 3. a d e 4. b c d 5. c d e
19
第二種ME技術認定試験 - 第28回 午後
類似度 69.9%
超音波ネブライザについて誤っているのはどれか。
1
超音波の伝達には蒸留水が使用される。
2
超音波の周波数は5~20MHz程度である。
3
ベンチュリー管の原理を利用している。
4
噴霧粒子の径は数μm程度が主となる。
5
噴霧粒子の発生量は超音波の強度で調節する。
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48
臨床工学技士国家試験 - 第38回 午後
類似度 69.7%
科目:
中分類: 電気工学
小分類: 電磁気学
電磁波について正しいのはどれか。
a
縦波である。
b
質量を有する。
c
波長が短いほどエネルギーは大きい。
d
伝播速度は真空中で一定である。
e
マイクロ波は赤外線よりも周波数が高い。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
60
臨床工学技士国家試験 - 第16回 午前
正答率:40% 類似度 69.7%
超音波ドプラ法について正しいのはどれか。 
a
パルスドプラではパルス幅が短いと距離分解能は向上する。
b
超音波ビームの入射角が0度に近いと血流方向の情報は得られない。
c
連続波による血流計測では送受信用に一つの振動子が用いられる。
d
パルスドプラは高速血液の計測に適する。
e
パワードプラではエイリアシングが出現しない。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
12
第二種ME技術認定試験 - 第32回 午後
類似度 69.7%
体外衝撃波砕石装置(ESWL)について誤っているのはどれか。
1
衝撃波は音波の一種である。
2
砕石は電気インピーダンスの違いを利用する。
3
衝撃波の発生には電磁振動板方式がある。
4
衝撃波は水中で発生させる。
5
超音波方式では圧電素子を球面状に配置する。
70
臨床工学技士国家試験 - 第1回 午前
正答率:48% 類似度 69.3%
生体組織の超音波減衰定数のおおよその周波数特性について正しいのはどれか。
1
周波数に比例する。
2
周波数の2乗に比例する。
3
周波数の平方根に比例する。
4
周波数に反比例する。
5
周波数の2乗に反比例する。
83
臨床工学技士国家試験 - 第26回 午後
正答率:57% 類似度 69.2% 解説あり
科目:
小分類: 波動現象
音の性質について誤っているのはどれか。
1
振動によってエネルギーが伝わる。
2
音圧が高いほど音量が大きい。
3
音が伝わるためには振動による媒質のひずみが必要である。
4
音波は疎密波である。
5
音波の伝搬速度は媒質の体積で決まる。

解説

音は媒質中の微小な圧縮・膨張(ひずみ)が隣接領域へ伝わる縦波(疎密波)で、物質そのものの移動ではなくエネルギーを伝える。音の強さは実効音圧と関係し、一般に音圧が高いほど知覚される音量も増す。一方、伝搬速度は媒質の体積そのものでは決まらず、媒質の弾性(体積弾性率など)と密度に依存する。流体中では $v=\sqrt{K/\rho}$ で表され、選択肢5は誤り。

選択肢別解説

1
不正解

正しい。音波は媒質中の粒子が平衡位置のまわりで振動し、その振動エネルギーが隣へ受け渡されることでエネルギーが伝わる。物質の大移動は伴わない波動である。

2
不正解

正しい。音の強さ $I$ は実効音圧 $p_{\mathrm{rms}}$ と媒質の密度 $\rho$、音速 $c$ に対して $I=p_{\mathrm{rms}}^{2}/(\rho c)$ で与えられるため、音圧が高いほどエネルギー密度が大きく、一般に知覚される音量(ラウドネス)も大きくなる(周波数依存などの聴覚特性はあるが本命題は妥当)。

3
不正解

正しい。音の伝搬には媒質の弾性的な変形(圧縮・膨張によるひずみ)が不可欠である。真空のように媒質がない環境では音は伝わらない。

4
不正解

正しい。空気や水中の音波は圧縮と希薄が交互に伝わる縦波であり、密度の高い部分(密)と低い部分(疎)が進む疎密波と表現される。

5
正解

誤り。音速は媒質の体積そのものではなく、弾性と密度で決まる。流体では体積弾性率 $K$ と密度 $\rho$ により $v=\sqrt{K/\rho}$。固体の縦波ではヤング率 $E$ を用いて近似的に $v\approx\sqrt{E/\rho}$。したがって「媒質の体積で決まる」という記述は誤りである。

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20
第二種ME技術認定試験 - 第28回 午後
類似度 69.0%
超音波ドプラ血流計について誤っているのはどれか。
1
血流の速度が計測できる。
2
非侵襲的に計測ができる。
3
ビームと直交する血流は計測されない。
4
25kHz程度の超音波を用いる。
5
血球からの音響反射を利用する。
61
臨床工学技士国家試験 - 第20回 午前
正答率:92% 類似度 69.0% 解説あり
超音波の性質として正しいのはどれか。
1
骨の固有音響インピーダンスは筋肉より小さい。
2
脂肪中での音速は筋肉中より大きい。
3
気体中での減衰は脂肪中より小さい。
4
組織中での減衰は高周波ほど大きい。
5
血球からの反射は骨からの反射より大きい。

解説

超音波の減衰は生体組織では周波数にほぼ比例して増大し、代表的には約0.5〜1 dB/cm/MHz程度であるため「高周波ほど大きい」が正しい。固有音響インピーダンスは $Z=\rho c$(密度と音速の積)で決まり、密度も音速も大きい骨は筋肉より明らかに大きい。音速は一般に気体<液体<固体で、脂肪は筋肉よりわずかに遅い(筋肉は脂肪より速い)。気体(空気)中では吸収・散乱が大きく減衰は軟部組織よりはるかに大きい。反射強度はインピーダンス差や境界の性状に依存し、血球は波長に対して非常に小さい散乱体でレイリー散乱となるため反射は弱く、骨の境界からの反射の方が大きい。

選択肢別解説

1
不正解

誤り。固有音響インピーダンスは $Z=\rho c$ で、骨は密度・音速ともに大きく、筋肉よりZが大きい。典型的に骨は数Mレイリー(MRayl)と大きく、筋肉は約1.6〜1.7 MRayl程度である。

2
不正解

$誤り。脂肪中の音速は筋肉中より一般に小さい(脂肪はおおむね約1450 m/s台、筋肉は約1540 m/s台が代表値)。したがって「脂肪中の音速が筋肉中より大きい」は不適。なお本文の「脂訪」は「脂肪」の誤記と考えられる(別途typo_check参照)。$

3
不正解

誤り。気体(空気)中の減衰はきわめて大きく、脂肪など軟部組織より小さいという記述は成り立たない。空気の吸収係数は代表的に数値で見ても脂肪よりはるかに大きい。

4
正解

正しい。生体組織中の超音波の減衰(吸収+散乱)は周波数にほぼ比例し、高周波になるほど大きくなる。代表値として約0.5〜1 dB/cm/MHz程度で増加する。

5
不正解

誤り。血球からの反射はレイリー散乱で非常に弱い。一方、骨は周囲の軟部組織との音響インピーダンス差が大きく、境界で強い反射が生じるため、骨からの反射の方がはるかに大きい。

5
臨床工学技士国家試験 - 第18回 午後
正答率:60% 類似度 69.0%
科目:
中分類: 電気工学
小分類: 電磁気学
電磁波について正しいのはどれか。
a
波長と周波数は比例する。
b
真空中の伝搬速度は光速である。
c
赤色光は緑色光より波長が長い。
d
赤外線は不可視である。
e
エックス線は回折しない。
組み合わせ: 1. a b c 2. a b e 3. a d e 4. b c d 5. c d e
24
第二種ME技術認定試験 - 第34回 午前
類似度 69.0%
科目:
中分類: 電気工学
小分類: 電磁気学
電磁波について誤っているのはどれか。
1
媒質によって伝搬速度が異なる。
2
振動数が低いほど回折しやすい。
3
波長が短いほど屈折率が小さい。
4
速度は振動数に比例する。
5
2つの異なる媒質界面では反射がおこる。
31
臨床工学技士国家試験 - 第34回 午前
重要度:低 正答率:59% 類似度 68.9% 解説あり
超音波画像計測について正しいのはどれか。
a
脂肪より肝臓の方が音響インピーダンスが大きい。
b
高い周波数を用いることで深部臓器の観察が可能になる。
c
Aモードでは断層像が得られる。
d
連続波ドプラ計測では血流の速度分布が得られる。
e
造影剤としてマイクロバブルが用いられている。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e

解説

超音波画像計測では、組織間の音響インピーダンス差により反射が生じ画像化される。音響インピーダンスは $Z=\rho c$(密度と音速の積)で表され、一般に脂肪より実質臓器(例:肝臓)の方が大きい。高周波は体内での減衰が大きく到達深度が浅くなるため深部観察には不利で、深部にはより低い周波数を用いる。断層像(二次元画像)はBモードで得られ、Aモードはエコーの振幅を深さ方向に一次元表示する。ドプラ計測では、連続波ドプラは距離分解能がなく位置を特定した速度分布は得られない。一方、超音波造影ではマイクロバブル造影剤が広く用いられている。以上より、1と5が正しい。

選択肢別解説

a
正解

正しい。音響インピーダンスは $Z=\rho c$ で、肝臓は脂肪より密度・音速ともに大きく、結果として音響インピーダンスも大きい。したがって脂肪—肝境界では反射が生じやすく、画像コントラストの源となる。

b
不正解

誤り。超音波の減衰は周波数に概ね比例して増大するため、高い周波数ほど到達深度が浅くなり深部観察には不向きである。深部臓器の観察には一般により低い周波数プローブを用いる。

c
不正解

誤り。Aモードは反射エコーの振幅を深さ方向に一次元で表示する方式で、断層像(二次元像)は得られない。断層像を得るのはBモードである。

d
不正解

誤り。連続波ドプラは送受信を連続して行うためレンジゲーティングができず、どの深さからの信号かを分離できない。したがって位置を特定した血流の速度分布は得られない(空間分解能なし)。

e
正解

正しい。超音波造影剤としてマイクロバブル(微小気泡)が用いられる。強い散乱・非線形応答を示し、造影ハーモニック法などで肝腫瘍などの血流評価に用いられる。

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