生物医学工程基础试卷2013A

2012级 生物医学工程基础 课程试题（A卷）题号一二三四总分分数评卷人合分人： 复查人： 一、填空题（每空2分，共30分）1 根据临床检验对象及所采用的生化技术方法，可将生化检验技术划分为下面几种类型： 、临床免疫学分析技术、临床血液学分析技术、临床微生物学鉴定技术。2 全自动生化分析是基于物质对光的选择性吸收。 将光源发出的复色光分成单色光，特定波长的单色光通过盛有样品溶液的比色池。3 根据抗原和抗体性质的不同和反应条件的差别，抗原抗体反应出现的现象和结果不同，以及反应时参与的其他条件不同，可将抗原抗体反应大致分为：颗粒性抗原与相应抗体结合所产生的 、可溶性抗原与相应抗体结合所产生的沉淀反应、抗原抗体结合后激活补体所致的细胞溶解反应、细菌外毒素或病毒与相应抗体结合所产生的中和反应、免疫标记的抗原抗体反应。4 人体中含量最丰的元素是氧、碳、 和氮。5 DNA的基本结构单位是 。6 肠道葡萄糖进入小肠上皮细胞采用 的运输方式。（物质跨膜运输方式包括：简单扩散、协助扩散、主动运输、协同运输、胞吐作用和胞吞作用）7 氨基酸在形成蛋白质时，主要是 与羧基之间缩合，失去一分子水后形成肽键。8 质膜的主体是 ，在不同的结构中，有不同数量的不同功能的蛋白质镶嵌或贯穿质膜。9 在诊断X射线的范围内，射线的衰减主要是由 散射、光电吸收和康普顿散射引起的。10 心脏传导系统包括窦房结、结间束、 、房室束（希氏束）和其分支以及分布到心室内的浦肯野纤维网。11 产生生物电的物质基础是因为细胞膜内外的 、钾离子分布不均匀。12 利用超声的 只能观察到脏器的轮廓。13 化学传感器利用 对特定成分的选择作用将被测成分筛选出来，再利用电化学装置把它变为电学量。14 生物传感器是以固定化的生物体成分（酶、 、抗原、抗体）或生物体本身（组织、细胞）作为敏感元件的传感器。15 电生理信号的检测要用 将微弱的生物电取出，经过放大、处理及变换以后，通过显示器显示或记录器记录，以便观察、分析和保存，供诊断和研究。二、简答题（每题8分，共40分）1 电阻式血液分析仪原理如图所示。依此简述血液分析仪的基本原理。2 如图所示为总衰减系数的测量装置，简述其工作原理。该装置能测量吸收系数吗？如能，简述其工作原理；如不能，设计一种合适的方法测量吸收系数（图示并作简要说明）。3 分子内部存在哪几种运动方式？在分子能级图中，除了电子态外，还存在哪几种能级？如图所示为光与生物组织相互作用的能级表示，标出发生在组织体内的各种微观物理过程（振动弛豫、无辐射跃迁、外转换、荧光、喇曼散射、发热、发荧光）。4 中心切片定理可用下图描述，左图给出了一个密度函数f(x, y)，右图为相应的频谱函数F(u, v)，密度函数沿着方向的投影函数为g(R)。依图说明为什么能够从投影数据重建图像？5 为什么要将糖的称呼由碳水化合物改为糖类？以葡萄糖为类，解释构型D型、L型，以及、（+）、（-）的含义。葡萄糖是醛糖还是酮糖？下图是葡萄糖的链式结构，请标出醛基或酮基，图示D-葡萄糖的链式结构以及-D（+）-葡萄糖和-D（+）-葡萄糖的环式结构。为什么会产生变旋现象？图示葡萄糖异构体所发生的互变。三、分析计算题（每题10分，共20分）1 如图所示的牵引装置是用来施加一个轴向力给折断的股骨（femur）。（1）若要维持小腿平衡状态，悬吊重量W应为多少？（2）计算在上述条件下施加给大腿的平均张力是多少？注：假设滑轮无摩擦，缆线在各处具有相同的张力T。设病患体重70 kg，一般人的小腿与足部的重量为体重的0.061。2. 设人的体重为W。人体单足站立平衡时，取人体为分离体，受力图如左图所示。其中，N为地面反力。因为保持人体平衡，支撑足必须与重心在同一铅垂线上，N=W。取人体右腿为分离体，其力学模型及受力图如右图所示。右腿上受有髋外展肌力Fm、地面反力N、右腿的重力WL（WL=W/6）及股骨头受力R，分析右腿所受髋外展肌力Fm及股骨头所受作用力R。 四、综合设计题（10分）设计一个医学仪器系统，用于监护人体的体温、心电和血氧饱和度等生理参数。要求回答下列问题：（1）简述心电的产生机理。（2）图示系统结构框图，并简述其工作原理。（3）该系统使用了哪几种传感器和换能器？简述它们的工作原理。（4）采用哪些方法可以抑制噪声和干扰？（5）该系统使用了哪些医学信号处理方法？医学信号处理的目的是什么？（1）心电的产生机理心脏的电活动是由无数心肌细胞的电活动组成的。心肌细胞的电变化主要是细胞膜内、外的电位变化，即膜电位变化。膜电位是细胞内、外离子活动的表现。整个心脏的除极和复极是所有心肌细胞除极复极共同作用的结果，所有心肌细胞产生的微弱电流汇合起来便形成了心电流。这种电流可传到全身各个部位，由于各部位距离心脏的远近不同，电流方向与身体的角度不同，以及身体不同部位的导电介质不同，因此不同的体表部位，电位变化也不同。将体表的任何两点与电流计的两端相连接，可以看见电流计的指针随心脏搏动而出现规律性的偏转。利用心电图机把这种电流描绘成动态曲线，称为心电图，也称为体表心电图。（2）系统结构