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30分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内)1.以下哪种材料常用于制造可植入的骨科医疗器械，因其具有良好的生物相容性和机械性能？（）A.不锈钢B.钛合金C.陶瓷D.塑料2.在医疗器械设计中，为了确保产品的安全性和有效性，需要进行严格的风险评估。以下哪项不属于风险评估的主要步骤？（）A.危害识别B.风险分析C.风险控制D.产品定价3.对于一款心脏起搏器，其关键性能指标不包括以下哪一项？（）A.起搏频率准确性B.电池续航时间C.外观颜色D.感知灵敏度4.医疗器械设计中，人体工程学原理的应用主要目的是（）。A.使产品外观更美观B.提高产品的市场竞争力C.确保产品使用舒适、方便，减少操作失误D.降低生产成本5.以下哪种传感器常用于检测人体的生理参数，如心率、血压等，并将其转换为电信号？（）A.温度传感器B.压力传感器C.光线传感器D.气体传感器6.医疗器械的灭菌方法有多种，其中不包括（）。A.高温高压灭菌B.紫外线灭菌C.化学药剂灭菌D.酒精擦拭灭菌7.在设计一款牙科医疗器械时，需要考虑的口腔环境因素不包括（）。A.湿度B.酸碱度C.细菌种类D.光照强度8.医疗器械设计中的软件部分，需要遵循的标准不包括（）。A.可靠性标准B.安全性标准C.美观性标准D.兼容性标准9.一款新型的超声诊断仪，其图像质量主要取决于以下哪个部件的性能？（）A.探头B.显示器C.外壳D.电源10.医疗器械设计过程中，对于知识产权的保护至关重要。以下哪种方式不属于知识产权保护的范畴？（）A.申请专利B.商标注册C.商业秘密保护D.产品降价促销第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题3分，共15分）1.生物医学工程领域中，医疗器械设计的核心目标是实现对人体生理功能的监测、诊断、治疗及________________。2.医疗器械的设计流程通常包括需求分析、概念设计、详细设计、原型制作、测试验证以及________________。3.材料的生物相容性主要包括________________、血液相容性和组织相容性。4.在医疗器械设计中，常用的人机交互技术有________________、语音交互和手势交互等。5.医疗器械的临床试验一般分为________________、II期、III期和IV期。三、简答题（每题10分，共20分）1.请简述医疗器械设计中如何考虑电磁兼容性（EMC）？2.举例说明一款常见医疗器械的基本工作原理，并阐述其设计特点。四、分析题（共15分）材料：某医疗器械公司计划设计一款新型的血糖仪，用于家庭自我血糖监测。要求该血糖仪操作简便、测量准确、便于携带且成本较低。目前市场上已有多种血糖仪产品，竞争较为激烈。问题：请根据上述材料，分析该公司在设计这款血糖仪时需要考虑的主要因素，并提出相应的设计思路。（15分）五、设计题（共20分）材料：随着人口老龄化的加剧，老年人的跌倒问题日益突出。现需要设计一款可穿戴式的跌倒监测设备，当老年人发生跌倒时能够及时发出警报，并将跌倒信息传输给监护人或医疗机构。问题：请设计该跌倒监测设备的整体架构，并简要说明各部分的功能及工作原理。（20分）答案：1.B2.D3.C4.C5.B6.D7.D8.C9.A10.D填空题答案：1.康复辅助2.上市后监管3.细胞相容性4.触摸交互5.I期简答题答案：1.医疗器械设计中考虑电磁兼容性，首先要进行电磁环境评估，了解使用场景中的电磁干扰源和敏感频段。然后在电路设计上采用屏蔽、滤波、接地等技术，减少电磁辐射和外界干扰的影响。合理布局电子元件，避免信号相互干扰。对设备进行电磁兼容性测试，确保在规定的电磁环境下能正常工作。2.以血压计为例，常见的电子血压计工作原理是通过压力传感器检测袖带内压力变化，将压力信号转换为电信号，经过放大、处理后显示出血压值。设计特点包括采用高精度压力传感器以保证测量准确性；具备清晰易读的显示屏；操作简单方便，一键测量；袖带设计符合人体工程学，佩戴舒适；并且有的血压计还具有存储功能，可记录多次测量数据。分析题答案：主要因素：操作简便要考虑设计简洁的操作界面，减少复杂步骤；测量准确需选用高精度的血糖检测技术和传感器；便于携带要求血糖仪体积小巧、重量轻；成本较低则要在材料选用、生产工艺等方面进行优化。设计思路：采用先进的电化学或光学检测技术确保测量精度；设计简洁直观的操作面板，如一键式测量；选用轻便的材料制作外壳；优化生产流程，降低生产成本，提高市场竞争力。设计题答案：整体架构：包括传感器模块、微处理器模块、通信模块、电源模块和警报模块。功能及原理