2025年大学生物医学工程（医疗器械设计）试题及答案

2025年大学生物医学工程（医疗器械设计）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.以下哪种技术常用于医学成像中获取人体内部结构的详细信息？（）A.传感器技术B.微机电系统技术C.磁共振成像技术D.材料科学技术2.医疗器械设计中，考虑生物相容性主要是为了（）。A.提高器械的美观度B.降低生产成本C.确保器械在体内的安全性和有效性D.便于器械的生产制造3.下列哪项不属于医疗器械设计中的人机工程学考虑因素？（）A.器械的操作界面设计B.器械的重量和尺寸C.器械的材料选择D.器械的使用舒适性4.用于检测人体生理信号的传感器，其精度主要取决于（）。A.传感器的外观尺寸B.传感器的价格C.传感器的测量原理和制造工艺D.传感器的品牌5.在医疗器械设计中，模拟人体生理环境进行测试的目的是（）。A.增加测试的趣味性B.提高测试效率C.评估器械在真实使用场景下的性能D.减少测试成本6.以下哪种材料常用于制造可植入医疗器械？（）A.不锈钢B.生物陶瓷C.塑料D.木材7.医疗器械设计中的风险管理主要是为了（）。A.提高器械的市场竞争力B.发现设计中的潜在问题并采取措施降低风险C.增加器械的功能D.降低器械的研发周期8.设计一款心脏起搏器时，需要重点考虑的因素不包括（）。A.电池续航能力B.信号传输稳定性C.外观颜色设计D.与人体组织的兼容性9.对于医疗器械的软件设计，最重要的是保证软件的（）。A.界面美观B.运行速度快C.功能丰富D.安全性和可靠性10.以下哪种技术可用于提高医疗器械的智能化水平？（）A.云计算技术B.机械加工技术C.纺织技术D.烹饪技术11.在医疗器械设计过程中，进行临床试验的主要目的是（）。A.收集器械的销售数据B.验证器械的安全性和有效性C.改进器械的外观设计D.降低器械的生产成本12.医疗器械设计中，考虑消毒灭菌方法主要是为了（）。A.延长器械使用寿命B.保证器械在使用前的无菌状态C.增加器械的重量D.提高器械的价格13.以下哪种医疗器械属于有源医疗器械？（）A.注射器B.听诊器C.心电图机D.纱布绷带14.设计一款眼科手术器械时，需要考虑的关键因素是（）。A.器械的锋利度和精准度B.器械的颜色搭配C.器械的材质硬度D.器械的重量15.医疗器械设计中的知识产权保护主要涉及（）。A.商标、专利和著作权B.设备的运输方式C.器械的销售渠道D.器械的售后服务16.用于监测血糖水平的血糖仪，其核心部件是（）。A.显示屏B.传感器C.外壳D.电池17.在医疗器械设计中，如何提高器械的可维护性？（）A.设计简单的结构和易于更换的部件B.增加器械的功能复杂性C.采用昂贵的材料D.减少器械的使用频率18.以下哪种设计理念有助于提高医疗器械的用户体验？（）A.以用户为中心的设计B.以技术为中心的设计C.以成本为中心的设计D.以外观为中心的设计19.设计一款康复理疗器械时，需要考虑的人体生理适应性不包括（）。A.力度调节B.温度调节C.频率调节D.声音调节20.医疗器械设计中，对于数据存储和传输的要求主要是（）。A.存储容量大，传输速度快B.存储容量小，传输速度慢C.存储容量和传输速度适中D.存储容量和传输速度与器械功能无关第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述医疗器械设计中生物力学原理的应用。22.（10分）分析在医疗器械设计中如何确保器械的电气安全性。23.（10分）举例说明材料特性对医疗器械性能的影响。24.（15分）阅读以下材料：在研发一款新型超声诊断仪时，工程师们面临着提高图像分辨率和降低设备功耗的挑战。请结合医疗器械设计的相关知识，谈谈如何应对这些挑战。25.（15分）阅读材料：一款心脏支架在临床试验中发现部分患者出现了血栓形成的并发症。请从医疗器械设计的角度分析可能导致该问题的原因，并提出改进措施。答案1.C2.C3.C4.C5.C6.B7.B8.C9.D10.A11.B12.B13.C14.A15.A16.B17.A18.A19.D20.A21.生物力学原理在医疗器械设计中应用广泛。比如在假肢设计中，依据人体运动的力学原理，使假肢关节的活动范围、力度等符合人体正常运动需求，以实现自然的行走等动作。在心脏瓣膜置换设计中，要考虑瓣膜开启和关闭时的流体力学原理，确保血液正常流动，减少反流等问题，提高心脏功能和患者生活质量。22.确保医疗器械电气安全性，首先要在设计时选用符合安全标准的电气元件，保证其绝缘性能良好。合理设计电路布局，防止漏电和短路。设置完善的接地系统，将电气设备外壳接地，避免外壳带电伤人。对电气系统进行严格的绝缘检测和电气性能测试，如耐压测试等，确保设备在正常和异常情况下都能安全运行。23.例如不锈钢材料用于制造手术器械，其良好的耐腐蚀性可保证器械在多次使用和消毒过程中不被腐蚀，延长使用寿命，确保手术安全。而生物陶瓷材料因其生物相容性好、硬度适中等特性，常用于制造人工关节等医疗器械，能与人体组织良好结合，支撑人体活动，减少磨损，提高医疗器械的性能和患者的舒适度。24.对于提高超声诊断仪图像分辨率，可优化超声探头的设计，采用更高频率的换能器材料，改进探头的阵元排列方式，提高发射和接收超声波的精度。在信号处理方面，运用先进的算法对回波信号进行处理，增强图像细节。降低设备功耗方面，采用低功耗的芯片和电路设计，优化电源管理系统，合理分配各模块功率，提高能源利用效率，如采用节能型的超声发射电路和智能休眠模式等。25.可能原因：支架材料的生物相容性不佳，导致血液中的血小板等物质容易附着形成血栓；支架