Loading...

臨床工学技士問題表示

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。...
広告
83
臨床工学技士国家試験 - 第30回 午前
重要度:低 正答率:73% 類似度 69.0% 解説あり
科目:
大分類: 医学概論
小分類: 循環
誤っているのはどれか。
a
血管壁中のエラスチンの割合が増加すると脈波伝搬速度が速くなる。
b
安静立位状態では平均動脈圧は測定部位に関わらず同じである。
c
ヘマトクリット値が上昇すると血液の粘性が増加する。
d
血管内径が小さくなると血管抵抗は上昇する。
e
末梢血管抵抗が同じであれば心拍出量が増加すると平均血圧は上昇する。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e

解説

誤りは1と2である。脈波伝搬速度(PWV)は血管壁の硬さに比例して増加し、Moens–Kortewegの関係式 PWV = $\sqrt{\frac{E\,h}{\rho\,D}}$(E:ヤング率, h:壁厚, D:内径, $\rho$:血液密度)から、エラスチン増加により血管が柔らかくなる(Eが低下)とPWVは低下するため、1は誤り。立位では重力による静水圧差($\Delta P=\rho g h$)のため、心臓レベルからの高さにより平均動脈圧は異なり、下肢ほど高く、頭部ほど低いので2も誤り。3はヘマトクリット上昇で血液粘性が増すことを述べており正しい。4はポアズイユ則 $R=\frac{8\mu L}{\pi r^4}$ により半径(内径)減少で抵抗が急増するので正しい。5は平均動脈圧(MAP)がおおむね MAP $\approx$ CO $\times$ TPR(中心静脈圧は小さいとして無視)で与えられるため、TPR一定ならCO増加でMAPは上昇し正しい。

選択肢別解説

a
正解

誤り。エラスチンの割合増加は血管をより弾性(柔らかい)にし、ヤング率Eが低下する。PWVはおおよそ PWV = $\sqrt{\frac{E\,h}{\rho\,D}}$ に従いEの平方根に比例するため、E低下でPWVは低下する。従って「速くなる」は不適切。

b
正解

誤り。安静立位では重力の静水圧差($\Delta P=\rho g h$)により、同一個体でも測定部位の高さで平均動脈圧は異なる。心臓レベルを基準に、下肢では高く、頭部では低く測定される。

c
不正解

正しい。ヘマトクリット値(血球容積比)が上昇すると血液中の形成要素割合が増え、非ニュートン性であっても一般に有効粘性係数$\mu$は増加する。結果として流れにくくなる。

d
不正解

正しい。ハーゲン・ポアズイユの法則より血管抵抗は $R=\frac{8\mu L}{\pi r^4}$ に従い、半径r(内径)がわずかに小さくなるだけで抵抗は大きく上昇する。

e
不正解

正しい。平均動脈圧は近似的に MAP $\approx$ CO $\times$ TPR(中心静脈圧は小さいとして無視)で表される。末梢血管抵抗が一定なら、心拍出量COの増加に伴ってMAPは上昇する。

83
臨床工学技士国家試験 - 第35回 午前
正答率:63% 類似度 69.0% 解説あり
科目:
大分類: 医学概論
小分類: 循環
正しいのはどれか。
a
毛細血管内を通過する際、赤血球は変形する。
b
血管内膜のコラーゲンが増加すると脈波伝搬速度が速くなる。
c
大動脈における動圧の値は静圧よりも大きい。
d
細動脈では血球が血管壁部に集まる。
e
安静立位状態では平均動脈圧は測定部位に関わらず同じである。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e

解説

正答は1と2。赤血球(直径約7–8\,\mu m)は毛細血管(内径約3–8\,\mu m)を通過する際、膜・細胞骨格の変形能によって扁平化しながら通過するため1は正しい。脈波伝播速度(PWV)は血管壁の硬さに依存し、Moens–Kortewegの近似式 $v=\sqrt{Eh/(\rho d)}$ から弾性率 $E$ が上がると $v$ は増加する。加齢や動脈硬化でコラーゲンが増えると壁は硬くなるため2も正しい。大動脈の動圧は $p_d=\tfrac{1}{2}\rho v^2$ で、流速 $v\approx1\,\text{m/s}$、血液密度 $\rho\approx1060\,\text{kg/m}^3$ とすると約500\,Pa程度で、平均動脈圧(約13,000\,Pa)より十分小さいため3は誤り。微小血管では集軸効果により血球は流れの中心部に集まり、壁近傍は血漿層が形成されるので4は誤り。立位では重力による静水圧差 $\Delta p=\rho g h$ が生じ、心臓より低位の部位ほど圧が高くなるため、測定部位に依存せず同じとはいえず5は誤り。

選択肢別解説

a
正解

$正しい。赤血球(約7–8\,\mu m)は毛細血管(最狭部で3–5\,\mu m程度)を通過する際、膜 \cdot 細胞骨格(スペクトリンなど)の変形能により可逆的に形態を変えて狭窄部を通過する。これが失われると微小循環障害を来す。$

b
正解

正しい。脈波伝播速度は血管壁の剛性に比例して増加する。Moens–Kortewegの近似式 $v=\sqrt{Eh/(\rho d)}$($E$:弾性率、$h$:壁厚、$d$:内径、$\rho$:血液密度)より、コラーゲン増加は弾性率 $E$ を高めてPWVを速くする。動脈硬化でPWVが上がる実臨床所見とも整合する。

c
不正解

誤り。動圧は $p_d=\tfrac{1}{2}\rho v^2$ で、$\rho\approx1060\,\text{kg/m}^3$、$v\approx1\,\text{m/s}$ とすると約530\,Pa程度。大動脈の平均動脈圧(静圧)は約13,000\,Pa(100\,mmHg前後)であり、動圧は静圧よりはるかに小さい。

d
不正解

誤り。細動脈〜毛細血管では集軸効果により血球は流速の大きい中心部に集まり、壁近傍には血漿のみの細胞希薄層(セルフリー層)が形成される。したがって「血管壁部に集まる」は逆。

e
不正解

誤り。立位では重力により静水圧差 $\Delta p=\rho g h$ が生じ、心臓より低い部位(下肢)では圧が高く、上位では低くなる。例えば身長差1.3\,mで $\Delta p\approx1060\times9.8\times1.3\approx1.35\times10^4\,\text{Pa}$(約100\,mmHg)となり、測定部位で平均動脈圧は変化する。

44
第二種ME技術認定試験 - 第38回 午前
類似度 68.9%
生体組織や細胞の電気的特性について誤っているのはどれか。
1
低周波での導電率は高周波での導電率より高い。
2
血液の導電率は骨格筋の導電率より高い。
3
低周波での誘電率は高周波での誘電率より高い。
4
肝臓の誘電率は骨の誘電率より高い。
5
細胞内液の導電率は細胞膜の導電率より高い。
53
臨床工学技士国家試験 - 第2回 午前
正答率:39% 類似度 68.8%
科目:
小分類: 流体力学
密度が一定の完全流体が、水平に置かれた管内を定常流で流れている。誤っているのはどれか。
a
ベルヌーイの定理が成り立つ。
b
静圧と動圧の和を全圧という。
c
静圧と動圧は常に等しい。
d
静圧は流体の速度に比例する。
e
動圧は流体の密度に比例し、速度の2乗に比例する。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
40
第二種ME技術認定試験 - 第37回 午前
類似度 68.7%
科目:
小分類: 流体力学
半径r、長さLのパイプ(管路)に粘性率μのニュートン流体を流した。流れのレイノルズ数を100としたとき、誤っているのはどれか。
1
流体の速度は管内のどの部分でもほぼ等しい。
2
管路の抵抗はrの4乗に反比例する。
3
管路の抵抗はμに反比例する。
4
管路の抵抗はLに比例する。
5
管内の流れは層流である。
広告
73
臨床工学技士国家試験 - 第9回 午後
正答率:29% 類似度 68.7%
科目:
小分類: 流体力学
ニュートン流体について正しいのはどれか。
a
粘性率μはずり速度に依存しない。
b
乱流や非定常流にはならない。
c
流れの状熊はレイノルズ数に依存しない。
d
流れても力学的エネルギーは消費されない。
e
流れる際に流体内部にずり応力を生じる。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
82
臨床工学技士国家試験 - 第14回 午後
正答率:89% 類似度 68.6%
生体組織が示す一般的な物理的特性として誤っているのはどれか。
a
力学的性質の異方性
b
粘弾性
c
電気的性質の周波数依存性
d
電気的絶縁性
e
強磁性
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
85
臨床工学技士国家試験 - 第35回 午後
正答率:58% 類似度 68.4% 解説あり
正しいのはどれか。
a
ポアソン比は「縦ひずみ/横ひずみ」である。
b
摩擦係数の単位は m/s である。
c
せん断ひずみとせん断応力は等しい。
d
骨のヤング率は筋肉より大きい。
e
粘性率の単位は Pa・s である。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e

解説

本問は材料力学・レオロジーの基礎事項を問う。ポアソン比$\nu$は軸方向に引張・圧縮したときの横方向ひずみと縦方向ひずみの比で、定義は$\nu=-\varepsilon_{横}/\varepsilon_{縦}$(無次元)。摩擦係数は摩擦力と垂直抗力の比で無次元。せん断応力$\tau$は単位面積当たりの力で単位はPa、せん断ひずみ$\gamma$は角変形量で無次元であり同一量ではない(線形弾性では$\tau=G\gamma$と比例するが等しいわけではない)。ヤング率$E$は変形しにくさの指標で、骨は筋肉より硬く$E$が大きい。粘性率$\mu$は$\tau=\mu\dot{\gamma}$より単位は$\mathrm{Pa\cdot s}$となる。

選択肢別解説

a
不正解

誤り。ポアソン比$\nu$は「横ひずみ/縦ひずみ」(符号込みでは$\nu=-\varepsilon_{横}/\varepsilon_{縦}$)で定義される無次元量であり、記載は逆である。

b
不正解

誤り。摩擦係数は摩擦力と垂直抗力の比であり無次元である。m/sは速度の単位で、摩擦係数の単位ではない。

c
不正解

誤り。せん断応力$\tau$の単位はPa、せん断ひずみ$\gamma$は無次元で物理量が異なる。線形弾性体では$\tau=G\gamma$と比例関係にあるが、同一量(等しい)ではない。

d
正解

正しい。ヤング率$E$は変形のしにくさ(剛性)の指標で、骨は筋肉よりもはるかに硬いため骨のヤング率は筋肉より大きい。

e
正解

正しい。ニュートン流体の関係$\tau=\mu\dot{\gamma}$より、粘性率$\mu$の単位は$\mathrm{Pa\cdot s}$である(記載の"Pa's"は表記上の誤りで、正しくは\"Pa・s\"など)。

67
臨床工学技士国家試験 - 第6回 午前
正答率:61% 類似度 68.4%
生体の超音波特性について誤っているのはどれか。
a
心筋の減衰定数は肺より大きい。
b
減衰定数は周波数に反比例する。
c
音響インピーダンスは媒質の密度と音速の積で表される。
d
横波より縦波の方が重要である。
e
超音波エネルギーはハイパーサーミアに利用される。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
50
臨床工学技士国家試験 - 第20回 午後
正答率:79% 類似度 68.4% 解説あり
一定の灌流圧で送血したときの流量について正しいのはどれか。
1
血液を希釈すると増加する。
2
低体温にすると増加する。
3
末梢血管抵抗が減少すると減少する。
4
小さな口径のカニューレを使うと増加する。
5
血液粘度が上昇すると増加する。

解説

一定の灌流圧(圧一定)の条件では、流量は総抵抗に反比例して変化する。関係式は $Q=\frac{\Delta P}{R}$($Q$: 流量、$\Delta P$: 灌流圧、$R$: 回路抵抗+末梢血管抵抗の総和)で表せる。さらにポアズイユの法則より、粘度 $\eta$ が上がるほど、またカニューレ半径 $r$ が小さいほど抵抗は増加し($R\propto \eta\cdot \frac{L}{r^4}$)、流量は低下する。したがって、血液の希釈は粘度低下を介して抵抗を下げ流量を増加させる。一方、低体温は血液粘度上昇や血管収縮により抵抗を増し流量は低下する。末梢血管抵抗の減少は流量を増加させ、小口径カニューレや粘度上昇は抵抗増加により流量を減少させる。よって正しいのは1である。

選択肢別解説

1
正解

正しい。血液を希釈すると血液粘度が低下し、総抵抗(回路抵抗+末梢血管抵抗)が減少する。圧一定($Q=\frac{\Delta P}{R}$)では抵抗低下により流量が増加する。体外循環では希釈(ヘモディリューション)により同条件での到達流量が上がることが知られている。

2
不正解

誤り。低体温では血液粘度が上昇し、さらに血管収縮傾向で末梢血管抵抗が増えるため、圧一定では流量は低下する。よって『増加する』は不適。

3
不正解

誤り。末梢血管抵抗が減少すると総抵抗 $R$ が下がるため、圧一定では流量 $Q$ は増加する($Q=\frac{\Delta P}{R}$)。『減少する』は逆の記述。

4
不正解

誤り。小さな口径のカニューレでは半径 $r$ が小さく、ポアズイユの法則より $R\propto \frac{1}{r^4}$ と抵抗が大きくなる。圧一定では抵抗増加により流量は減少する。

5
不正解

誤り。血液粘度の上昇は抵抗増加をもたらし、圧一定では流量は低下する。『増加する』は逆の記述である。

広告
61
臨床工学技士国家試験 - 第5回 午前
正答率:94% 類似度 68.3%
生体組織が示す一般的な物理的特性として誤っているのはどれか。
1
温度依存性
2
非線形性
3
周波数依存性
4
強磁性
5
粘弾性
74
臨床工学技士国家試験 - 第15回 午後
正答率:65% 類似度 68.2%
科目:
小分類: 流体力学
ハーゲン・ポアゼイユの公式について正しいのはどれか。
a
剛体管内を流体が乱流で流れる場合の公式である。
b
剛体管の両端の圧力差は流量に比例する。
c
流量は管の半径の4乗に比例する。
d
剛体管の両端の圧力差は流体の粘性に反比例する。
e
流量は管の長さの2乗に比例する。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
56
臨床工学技士国家試験 - 第1回 午前
類似度 68.2%
科目:
小分類: 流体力学
ハーゲン・ポアゼイユの公式について正しいのはどれか。
a
剛体管内を流体が乱流で流れる場合の公式である。
b
剛体管の両端の圧力差は流量に比例する。
c
流量は管の半径の4乗に比例する。
d
剛体管の両端の圧力差は流体の粘性に反比例する。
e
流量は管の長さの2乗に比例する。
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34回 午前
正答率:56% 類似度 68.2% 解説あり
科目:
大分類: 医学概論
小分類: 循環
正しいのはどれか。
a
動脈血圧のピーク値は体の部位によって異なる。
b
血管内径が小さくなると血管抵抗は上昇する。
c
血管に石灰化が起こると脈波伝搬速度は増加する。
d
大動脈では動圧の値と静圧の値はほぼ等しい。
e
動脈径が大きいほど脈波伝搬速度は増加する。
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

解説

本問は血行動態の基礎。正しいのは1・2・3、誤りは4・5である。1は、脈波反射の重畳により末梢動脈ほど収縮期のピーク(収縮期血圧)が高くなり、部位によってピーク値が異なるため正しい。2は、層流を仮定したハーゲン・ポアズイユの法則より血管抵抗は半径の4乗に反比例し、内径が小さくなると抵抗が急増するため正しい($R=\frac{8\mu L}{\pi r^4}$)。3は、Moens–Kortewegの式 $c=\sqrt{\frac{Eh}{\rho D}}$ より、石灰化で血管ヤング率 $E$ が上昇すれば脈波伝搬速度 $c$ は増加するため正しい。4は、動圧 $\rho v^2/2$ は大動脈で数百Pa程度であり、静圧(平均血圧)$\sim$13 kPa(約100 mmHg)に比べ桁違いに小さいため「ほぼ等しい」は誤り。5は、同式から $c\propto 1/\sqrt{D}$ であり、動脈径が大きいほど脈波伝搬速度は低下するため誤り。

選択肢別解説

a
正解

正しい。脈波は末梢で反射し、入射波と重畳して収縮期ピークが高くなる(末梢増高)。このため大動脈と橈骨動脈などでピーク値(収縮期血圧)は異なる。平均血圧は部位間で大差ないが、ピークは部位依存で変化する。

b
正解

正しい。ハーゲン・ポアズイユの法則で血管抵抗は $R=\frac{8\mu L}{\pi r^4}$。内径が小さくなり半径 $r$ が減少すると、$R$ は $r^4$ に強く依存して急増する。実血管は分岐や脈動流・非ニュートン性の影響を受けるが、この方向性は保たれる。

c
正解

正しい。Moens–Kortewegの式 $c=\sqrt{\frac{Eh}{\rho D}}$ より、血管のヤング率 $E$(硬さ)が増すと脈波伝搬速度 $c$ は増加する。血管石灰化は血管壁の硬化($E$上昇)をもたらすため、PWV(脈波伝播速度)は上がる。

d
不正解

誤り。動圧は $\rho v^2/2$ で、大動脈の代表値($\rho\approx1060\,\mathrm{kg/m^3}$、$v\approx1\,\mathrm{m/s}$)では約 $5\times10^2\,\mathrm{Pa}$(0.5 kPa 程度)と推定される。一方、静圧(平均血圧)は約100 mmHg($\approx$13 kPa)であり、動圧は静圧より桁違いに小さいため「ほぼ等しい」ではない。

e
不正解

誤り。Moens–Kortewegの式 $c=\sqrt{\frac{Eh}{\rho D}}$ より、他条件が同じなら $c\propto 1/\sqrt{D}$。したがって動脈径 $D$ が大きいほど脈波伝搬速度は低下する(増加ではない)。

52
臨床工学技士国家試験 - 第6回 午前
類似度 68.1%
科目:
小分類: 流体力学
正しいのはどれか。
a
圧力は単位体積あたりに作用する力である。
b
パスカルの原理に従えば流体の圧力は体積に比例する。
c
圧力が流体内部のあらゆる方向に作用する現象を連続の定理という。
d
地表における大気圧は水銀柱で約760mmである。
e
流れの様子が常に変化している流れを非定常流という。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
広告
25
第二種ME技術認定試験 - 第29回 午前
類似度 68.1%
科目:
小分類: 流体力学
レイノルズ数について誤っているのはどれか。
1
単位はPa・sである。
2
レイノルズ数が等しい流れは相似的である。
3
臨界レイノルズ数を超えると流れが乱流になる。
4
流速が同じ場合、粘性の大きな流体では値が小さくなる。
5
流速が同じ場合、管の径が大きいほど値が大きくなる。
82
臨床工学技士国家試験 - 第22回 午後
正答率:63% 類似度 68.1% 解説あり
血管の脈波伝播速度で正しいのはどれか。
a
血管壁が硬いほど速くなる。
b
血圧が高いほど速くなる。
c
血管が太いほど速くなる。
d
血管壁が薄いほど速くなる。
e
血液の密度が高いほど遅くなる。
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

解説

脈波伝播速度(PWV)は、血管と血液の力学特性で決まる。代表式である Moens–Korteweg の式 $V=\sqrt{\frac{E h}{\rho D}}$ より、血管壁の弾性係数 $E$(硬さ)が大きいほど、また壁厚 $h$ が厚いほど速くなり、内径(直径)$D$ や血液密度 $\rho$ が大きいほど遅くなる。さらに臨床で用いられる近似関係 $V\approx\sqrt{\frac{\beta P}{\rho}}$(スティフネスパラメータ $\beta$ と動脈圧 $P$ を用いた表現)から、動脈圧が高いほど PWV は増加する。したがって、正しいのは「血管壁が硬いほど速い」「血圧が高いほど速い」「血液密度が高いほど遅い」であり、「血管が太いほど速い」「血管壁が薄いほど速い」は誤りである(他条件一定の比較)。

選択肢別解説

a
正解

正しい。Moens–Korteweg の式 $V=\sqrt{\frac{E h}{\rho D}}$ で $E$(硬さ)が増すと分子が大きくなり、PWV は増加する。動脈硬化で PWV が上がる臨床所見とも整合する。

b
正解

正しい。近似式 $V\approx\sqrt{\frac{\beta P}{\rho}}$ から、動脈圧 $P$ が高いほど PWV は大きくなる。圧上昇は血管の有効スティフネス上昇とも相まって PWV を増加させる。

c
不正解

誤り。Moens–Korteweg の式 $V=\sqrt{\frac{E h}{\rho D}}$ より、他条件が一定なら内径(直径)$D$ が大きいほど分母が増え、PWV は低下する。

d
不正解

誤り。式 $V=\sqrt{\frac{E h}{\rho D}}$ において、他条件が一定なら壁厚 $h$ が小さいほど分子が小さくなり、PWV は低下する(薄いほど遅くなる)。

e
正解

正しい。式 $V\propto 1/\sqrt{\rho}$ から、血液密度 $\rho$ が大きいほど PWV は小さくなる(遅くなる)。

67
臨床工学技士国家試験 - 第3回 午前
正答率:35% 類似度 68.0%
生体物性の一般的特徴とその例との組合せで誤っているのはどれか。
1
異方性・・・・・・・・・・・・筋組織の力学的特性
2
非線形性・・・・・・・・・・細胞膜の電気的特性
3
周波数依存性・・・・・・組織の電気定数特性
4
温度依存性・・・・・・・・生化学反応の特性
5
粘弾性・・・・・・・・・・・・組織の塑性変形特性
74
臨床工学技士国家試験 - 第12回 午後
類似度 68.0%
科目:
大分類: 医学概論
小分類: 循環
血圧・血流について正しいのはどれか。
a
平均大動脈圧は収縮期と拡張期との血圧の単純平均として求められる。
b
血圧のピーク値は測定する動脈にかかわらず同じである。
c
血流波形は動脈の測定部位にかかわらず同じである。
d
脈圧とは1拍動中の最高血圧と最低血圧との差である。
e
脈波伝搬速度は血管壁の硬さによって変化する。
組み合わせ: 1. a b 2. a e 3. b c 4. c d 5. d e
84
臨床工学技士国家試験 - 第17回 午後
正答率:65% 類似度 68.0%
科目:
大分類: 医学概論
小分類: 血液
浸透圧に関して正しいのはどれか。
a
0.9%食塩水は血漿と等張である。
b
5%ブドウ糖水溶液は血漿と等張である。
c
単位はmOsm/lである。
d
赤血球を高張液に入れると溶血する。
e
血漿浸透圧への関与は蛋白質が電解質より大きい。
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
広告