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臨床工学技士国家試験

検索元問題
第30回 午前 第54問
20件の類似問題
生体組織の力学的性質について誤っているのはどれか。...
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82
臨床工学技士国家試験 - 第28回 午前
正答率:73% 類似度 62.5% 解説あり
内部の直径 $20 \text{mm}$ のまっすぐな血管内を粘性係数 $0.004 \text{Pa} \cdot \text{s}$ の血液が平均流速 $0.2 \text{m}/\text{s}$ で流れている。この流れのレイノルズ数はどれか。ただし、血液の密度は $1 \times 10^3 \text{kg}/\text{m}^3$ とする。
1
1
2
20
3
500
4
1,000
5
5,000

解説

円管(まっすぐな血管)内のレイノルズ数は $\text{Re} = \frac{\rho v D}{\mu}$ で与えられる。ここで、密度 $\rho = 1\times10^3\,\text{kg}/\text{m}^3$、平均流速 $v = 0.2\,\text{m}/\text{s}$、直径 $D = 20\,\text{mm} = 0.020\,\text{m}$、粘性係数(動粘性率ではなく動粘度)$\mu = 0.004\,\text{Pa}\cdot\text{s}$ を代入すると、$\text{Re} = \frac{(1000)\times(0.2)\times(0.020)}{0.004} = \frac{4}{0.004} = 1000$ となる。一般に円管内では $\text{Re} \lesssim 2300$ が層流、$\text{Re} \gtrsim 4000$ が乱流とされ、本条件は層流域の値である。よって該当する選択肢は「1000」。

選択肢別解説

1
不正解

誤り。レイノルズ数は $\text{Re} = \frac{\rho v D}{\mu}$ により、$\rho=1000\,\text{kg}/\text{m}^3$、$v=0.2\,\text{m}/\text{s}$、$D=0.020\,\text{m}$、$\mu=0.004\,\text{Pa}\cdot\text{s}$ を代入すると 1000 となる。1 にはならない。

2
不正解

誤り。数値を代入して計算すると $\text{Re}=1000$ であり、20 ではない。

3
不正解

誤り。計算は $\text{Re} = \frac{(1000)(0.2)(0.020)}{0.004} = 1000$ となるため、500 ではない。

4
正解

正しい。$\text{Re} = \frac{\rho v D}{\mu}$ により、$\rho=1000\,\text{kg}/\text{m}^3$、$v=0.2\,\text{m}/\text{s}$、$D=0.020\,\text{m}$、$\mu=0.004\,\text{Pa}\cdot\text{s}$ を代入して $\text{Re}=1000$。

5
不正解

誤り。上記の通り計算結果は 1000 であり、5000 ではない。

83
臨床工学技士国家試験 - 第10回 午後
正答率:83% 類似度 62.5%
音速が最も速い媒質はどれか。
1
骨皮質
2
脂肪
3
4
血液
5
皮膚
73
臨床工学技士国家試験 - 第16回 午後
正答率:86% 類似度 62.5%
内直径8mmの血管の中を粘性率が0.002Pa・s、密度が1060kg/m3の血液が平均速度0.2m/sで流れている時、おおよそのレイノルズ数はどれか。
1
0.8
2
8
3
80
4
800
5
8000
53
第二種ME技術認定試験 - 第38回 午前
類似度 62.4%
パルスオキシメータが利用している光学特性はどれか。
1
脂肪組織での屈折
2
組織界面での反射
3
筋肉組織での吸収
4
血漿での散乱
5
血球での吸収
24
臨床工学技士国家試験 - 第11回 午前
正答率:41% 類似度 62.4%
科目:
大分類: 医学概論
小分類: 循環
肺循環について正しいのはどれか。
a
肺動脈の血管壁は大動脈のそれに比して薄い。
b
平均肺動脈圧は15mmHgである。
c
動脈圧が上昇すると肺動脈圧も上昇する。
d
肺静脈血の酸素飽和度は約75%である。
e
肺循環時間は4~5秒である。
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
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82
臨床工学技士国家試験 - 第32回 午後
重要度:低 正答率:37% 類似度 62.4% 解説あり
流速 1 m/s の血流に生じる動圧 [mmHg] のおよその値はどれか。(医用機械工学)
1
0.4
2
1
3
4
4
10
5
40

解説

動圧は流体の運動エネルギーに由来する圧で、ベルヌーイの定理より $P_d=\tfrac{1}{2}\rho v^2$ で与えられる。血液の密度はおよそ $\rho=1{,}060\ \text{kg/m}^3$(近似として水の $1{,}000\ \text{kg/m}^3$ でも可)とし、流速 $v=1\ \text{m/s}$ を代入すると、$P_d\approx\tfrac{1}{2}\times1{,}000\times1^2=500\ \text{Pa}$(血液密度を用いると約 $530\ \text{Pa}$)。圧力換算は $1\ \text{mmHg}\approx133.3\ \text{Pa}$ を用いるため、$500/133.3\approx3.8\ \text{mmHg}$(血液密度なら $\approx4.0\ \text{mmHg}$)。したがっておよその値は 4 mmHg が妥当である。

選択肢別解説

1
不正解

0.4 mmHg は過小。$P_d=\tfrac{1}{2}\rho v^2$ に $\rho\approx1{,}000\ \text{kg/m}^3$, $v=1\ \text{m/s}$ を代入すると $\approx3.8\ \text{mmHg}$ となり、0.4 mmHg は約 1/10 と小さすぎる。

2
不正解

1 mmHg も過小。計算値は $\approx3.8\text{--}4.0\ \text{mmHg}$ であり、1 mmHg は約 1/4 と小さい。

3
正解

4 mmHg は $P_d=\tfrac{1}{2}\rho v^2$ と $1\ \text{mmHg}\approx133.3\ \text{Pa}$ の換算から得られるおよその値(約 3.8~4.0 mmHg)と一致し、妥当。

4
不正解

10 mmHg は過大。$P_d=10\ \text{mmHg}$ になる速度は $v=\sqrt{2\,\Delta P/\rho}\approx\sqrt{2\times(10\times133.3)/1000}\approx1.63\ \text{m/s}$ で、$v=1\ \text{m/s}$ の条件には合致しない。

5
不正解

40 mmHg は著しく過大。$P_d=40\ \text{mmHg}$ 相当は $v\approx\sqrt{2\times(40\times133.3)/1000}\approx3.27\ \text{m/s}$ を要し、$v=1\ \text{m/s}$ の条件とは一致しない。

49
臨床工学技士国家試験 - 第9回 午後
正答率:94% 類似度 62.4%
体外循環のときの血液成分の変化について正しいのはどれか。
a
血液を空気と一緒に吸引すると溶血が防止される。
b
血液が人工材料に触れると血栓が形成される。
c
送血カニューレが細いと血液成分の損傷が大きい。
d
低体温によって血液の粘性は低下する。
e
血液加温水と血液温の温度差を15°C以上にすると血液の変化が防止できる。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
75
臨床工学技士国家試験 - 第10回 午後
正答率:46% 類似度 62.4%
科目:
小分類: 波動現象
誤っているのはどれか。
1
波動を伝える物質を媒質という。
2
弾性体では縦波と横波が存在し得る。
3
波動の干渉は縦波と横波が重なることによって生じる。
4
定常波の振幅には腹と節とがある。
5
空気中を伝わる音波は縦波である。
45
第二種ME技術認定試験 - 第29回 午前
類似度 62.4%
パルスオキシメータで利用している光特性はどれか。
1
赤血球での光散乱
2
脈動する動脈壁での光反射
3
動脈内のヘモグロビンの光吸収
4
動脈周囲の組織での光散乱
5
脈動する動脈壁での光吸収
10
第二種ME技術認定試験 - 第37回 午後
類似度 62.3%
人工心肺に用いるローラポンプについて誤っているのはどれか。
1
流量はポンプ出口側圧力の影響を受けない。
2
回転数と流量は比例関係である。
3
回路の閉塞によって異常な回路内圧が発生する。
4
ヘマトクリット値が異なっても流量は変化しない。
5
常用回転数は毎分2000回転前後である。
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64
臨床工学技士国家試験 - 第6回 午前
正答率:69% 類似度 62.3%
生体物性について誤っているのはどれか。
1
電気インピーダンスが生体内の部位によって異なる値を示すことは異方性である。
2
刺激強度と反応とが比例関係にないことは非線形性である。
3
導電率や誘電率が周波数によって変化することは周波数依存性である。
4
人間の全身の骨格筋が60~150Wの熱を産生することは産熱である。
5
神経細胞において、あるレベル以上の電気刺激で膜電位が跳躍的に変化してインパルスを発生することは細胞膜の興奮性である。
36
臨床工学技士国家試験 - 第36回 午前
重要度:低 正答率:71% 類似度 62.3% 解説あり
流量制御型(容積制御方式)の輸液ポンプについて正しいのはどれか。
a
輸液の成分による誤差は生じない。
b
汎用の輸液セットが使用できる。
c
滴下センサが必要である。
d
滴数制御型(滴下制御方式)に比べて流量のばらつきが大きい。
e
圧閉される部分のチューブ内径の変化で誤差が生じる。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e

解説

流量制御型(容積制御方式)の輸液ポンプは、ローラ式ペリスタルティックやカセット式(ピストン・ダイヤフラム等)などの機構で、機械的に一定体積を押し出して流量を制御する。したがって重力や滴下の大きさに依存せず、輸液の粘性・表面張力・濃度といった“成分”による影響を受けにくく、滴数制御型より流量のばらつきは小さい。一方で、正確な容積送液にはチューブの材質・内径・弾性が規格化された専用セットを要することが多く、長時間の圧閉に伴うチューブのへたり(内径・弹性変化)が送液誤差の要因となる。

選択肢別解説

a
正解

正しい。容積制御方式は1回転(あるいは1ストローク)当たりの押し出し体積で送液量を決めるため、滴下の大きさや重力に依存しない。よって輸液の粘性・表面張力・濃度など“成分”の違いによる流量誤差は基本的に生じにくい(指定粘度範囲内という前提)。

b
不正解

誤り。容積制御方式は所定の精度で体積を搬送するために、チューブの内径・硬さ・伸び特性が規定された専用の輸液セットを用いるのが原則であり、汎用セットでは精度が保証されない。

c
不正解

誤り。滴下センサは滴数制御型で必要となる。容積制御方式はポンプ機構そのもので送液量を制御するため滴下検出は不要である(代わりに気泡検出や閉塞検出などのセンサを備える)。

d
不正解

誤り。容積制御方式は体積基準で送液するため、滴数制御型に比べて流量のばらつきは小さい。滴数制御型は滴下サイズや点滴筒の姿勢、薬液性状の影響を受けやすい。

e
正解

正しい。ローラ等でチューブを圧閉して送液する方式では、長時間使用でチューブがへたり弾性や内径が変化し、1回転あたりの実効搬送量が変動して流量誤差の原因となる。

14
臨床工学技士国家試験 - 第18回 午前
正答率:74% 類似度 62.3%
循環障害について正しいのはどれか。
1
静脈血の流出が妨げられて局所の血液量が増加した状態を充血という。
2
単位容積の血液中に含まれる血色素量が減少した状態を虚血という。
3
動脈粥状硬化のために全身に血栓を生じることを播種性血管内凝固という。
4
出血の際、血液が凝固して止血する機序を線溶という。
5
血栓などが剥離して流血中に入り、血管を閉塞することを塞栓症という。
3
第二種ME技術認定試験 - 第33回 午後
類似度 62.2%
観血式血圧計について誤っているのはどれか。
1
血圧アンプには低域通過フィルタが使用される。
2
圧力測定は半導体ストレインゲージの電気抵抗変化を利用している。
3
共振による血圧波形歪みはカテーテルの物理的特性が一因である。
4
持続フラッシュ装置の流量は患者の血圧値の影響を受けない。
5
ゼロ調整は大気圧を血圧のゼロ点に設定するものである。
82
臨床工学技士国家試験 - 第33回 午後
正答率:75% 類似度 62.2% 解説あり
科目:
小分類: 流体力学
半径 R、長さ L の円管内を粘性率 μ の液体が流量 Q で流れている。流れが定常な層流のとき、管の上流と下流の圧力差はどれか。(医用機械工学)
33-PM-82
1
$\frac{\pi R^2 Q}{8\mu L}$
2
$\frac{\pi R^3 Q}{8\mu L}$
3
$\frac{8\mu L Q}{\pi R^4}$
4
$\frac{128\mu L Q}{\pi R^3}$
5
$\frac{128\mu L Q}{\pi R^4}$

解説

層流の円管内流れではハーゲン・ポアズイユの法則が成り立ち、ニュートン流体・直円管・完全発達・定常の条件下で流量と圧力差の関係は $Q=\frac{\pi R^4}{8\mu L}\,\Delta P$ と表される。これを圧力差について解くと $\Delta P=\frac{8\mu L}{\pi R^4}Q$ となり、管半径には4乗で強く依存する(半径が半分になれば必要圧力差は16倍)。よって正答は選択肢3。係数128は直径 $D$ を用いた表式に対応するため、本問(半径表記)では不適切。

選択肢別解説

1
不正解

誤り。$\Delta P$ は $\frac{8\mu L}{\pi R^4}Q$ に等しいため、半径への依存は $R^{-4}$ である。本式は $R^2$ に比例しており依存性が逆かつ係数も不正。

2
不正解

誤り。ハーゲン・ポアズイユの法則では $\Delta P\propto Q\mu L/R^4$。本式は $R^3$ に比例しており、半径依存が誤っている。

3
正解

正しい。ハーゲン・ポアズイユの法則 $Q=\frac{\pi R^4}{8\mu L}\Delta P$ を $\Delta P$ について解くと $\Delta P=\frac{8\mu L}{\pi R^4}Q$ となる。

4
不正解

誤り。分母が $R^3$ となっており次数が不正。さらに係数128は直径 $D$ を用いるときの式に由来し、半径表記では8となる。

5
不正解

誤り。半径 $R$ を用いる圧力差の係数は $\frac{8}{\pi}$ であり128ではない。128は $D$(直径)を用いた形での係数である。

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70
臨床工学技士国家試験 - 第37回 午前
正答率:40% 類似度 62.2% 解説あり
人工心肺について正しいのはどれか。
a
シリコーン膜は酸素よりも二酸化炭素の透過性が高い。
b
ポリプロピレン膜はシリコーン膜よりも強度(機械的強度)が優れている。
c
多孔質膜では血液と酸素ガスが直接接触しない。
d
内部灌流型は外部灌流型よりも血液が乱流になりやすい。
e
外部灌流型は内部灌流型よりも圧力損失が大きい。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e

解説

膜型人工肺では、均質膜(シリコーン)と多孔質膜(主としてポリプロピレン中空糸)が用いられる。シリコーン膜は気体溶解度の差によりCO₂透過性がO₂より高く、一般に約4~5倍とされる。一方、ポリプロピレン中空糸は機械的強度に優れ薄膜化が可能で、現在の主流である。多孔質膜は微細孔を介するため血液とガスが事実上直接接触し(プラズマリークや微小気泡の管理が課題)、均質膜では固体膜を隔てて拡散する。血液の灌流様式では、内部灌流型(血液が中空糸内を流れる)は層流になりやすく圧力損失は大きい。外部灌流型(中空糸外側を血液が流れる)は混合・乱流化しやすい反面、圧力損失は比較的小さい。以上より、設問の正誤は1・2が正しく、3・4・5は誤りとなる。

選択肢別解説

a
正解

正しい。シリコーン膜は均質膜で、気体透過性は拡散係数と溶解度に依存する。CO₂はO₂より溶解度が高く、総合的な透過性はO₂の約4~5倍とされるため「CO₂の方が高い」は妥当。

b
正解

正しい。シリコーン膜は機械的強度が低く薄膜化に限界がある。ポリプロピレン中空糸(多孔質膜)は機械的強度に優れ、薄くしても強度を保ち量産性も高いため、シリコーンより強度面で優れている。

c
不正解

誤り。多孔質膜(microporous)は微細孔を介して血液とガスが実質的に直接接触する(界面は孔内で形成)。そのためプラズマリークや微小気泡管理が課題となる。血液とガスが固体膜で完全に隔てられるのは均質膜(シリコーン)である。

d
不正解

誤り。内部灌流型は中空糸内という狭小・均一な流路を血液が通るため層流になりやすい。乱流化しやすいのは中空糸外の広い空間を血液が流れる外部灌流型である。

e
不正解

誤り。圧力損失は内部灌流型の方が大きい(中空糸内腔が狭い)。外部灌流型は比較的圧力損失が小さいため、記述は逆である。

44
臨床工学技士国家試験 - 第19回 午後
正答率:51% 類似度 62.2%
血液ガス分析について正しいのはどれか。
a
液体のガス分圧は同じ分圧の気相と平衡に達した状態と定義される。
b
pH電極とPO2電極の測定原理は同じである。
c
pHは水素イオン濃度に比例する。
d
密封採取サンプルを室温で放置するとPO2は低下する。
e
血漿中の二酸化炭素は主として重炭酸イオン(HCO3-)として存在する。
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
5
第二種ME技術認定試験 - 第40回 午後
類似度 62.2%
人工心肺に用いる遠心ポンプについて誤っているのはどれか。
1
内部の回転体は磁気結合によってモーター駆動部と結合されている。
2
多量の空気がポンプ内に流入すると血液の吐出が停止する。
3
ポンプが停止すると逆流を生じる。
4
患者の血圧によらず一定の流量が得られる。
5
血液の粘性が高くなると吐出量は低下する。
42
第二種ME技術認定試験 - 第39回 午前
類似度 62.2%
音波の伝搬速度が最も速い組織はどれか。
1
2
筋 肉
3
脂 肪
4
血 液
5
62
臨床工学技士国家試験 - 第2回 午前
正答率:70% 類似度 62.2%
生体組織の受動的な電気特性について誤っているのはどれか。
1
α分散は細胞でのイオン移動に関係して生じる。
2
β分散は細胞や組織の不均質に関係して生じる。
3
γ分散は水分の誘電分散によって生じる。
4
導電率は周波数とともに減少する傾向がある。
5
誘電率は周波数とともに減少する傾向がある。
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