2026年生物医学工程知识测试题

2026年生物医学工程知识测试题一、单选题（共10题，每题2分，共20分）1.在人工心脏设计中，生物相容性材料首选的是？A.钛合金B.聚四氟乙烯（PTFE）C.聚乙烯醇（PVA）D.二氧化硅2.以下哪项技术不属于3D生物打印的常用细胞支架材料？A.海藻酸盐水凝胶B.丝素蛋白纤维C.聚己内酯（PCL）D.石墨烯气凝胶3.脑机接口（BCI）中，用于信号解码的常用算法是？A.粒子群优化算法B.支持向量机（SVM）C.神经模糊推理系统D.遗传算法4.在医学影像中，MRI与CT的主要区别在于？A.对软组织的分辨率B.检查时间效率C.电离辐射暴露D.成像原理5.心脏起搏器中，脉冲发生器的供电方式通常是？A.电池直接供电B.体外无线充电C.心脏搏动机械能转换D.体内生物燃料电池6.组织工程中，用于细胞附着的表面处理技术是？A.喷砂粗化B.激光刻蚀C.化学蚀刻D.以上都是7.基因编辑技术CRISPR-Cas9中，引导RNA（gRNA）的作用是？A.切割DNA双链B.识别靶向序列C.修复断裂DNAD.调控基因表达8.医用植入物在体内需要满足的主要性能是？A.优异的导电性B.可生物降解性C.长期稳定性D.高温耐受性9.生物传感器中，酶基传感器的检测对象通常是？A.电化学信号B.生化分子（如葡萄糖）C.磁共振信号D.机械振动10.在康复工程中，外骨骼机器人主要应用于？A.手部精细操作B.下肢步态辅助C.脑卒中康复D.骨科手术导航二、多选题（共5题，每题3分，共15分）1.以下哪些因素会影响人工血管的生物相容性？A.血液相容性涂层B.血管弹性模量C.承压能力D.组织浸润性2.3D生物打印在药物筛选中的应用包括？A.构建组织微环境B.高通量筛选模型C.个性化药效预测D.直接植入体内3.脑机接口（BCI）的信号采集方式主要有？A.脑电图（EEG）B.脑磁图（MEG）C.经颅超声（TUS）D.脑部光纤成像4.医用电子设备的电磁兼容性（EMC）要求包括？A.抗干扰能力B.信号完整性C.低功耗设计D.静电放电防护5.组织工程支架材料需要满足的性能有？A.可降解性B.孔隙率C.毛细血管渗透性D.机械强度三、判断题（共10题，每题1分，共10分）1.心脏瓣膜置换术中，机械瓣膜无需定期检查。2.基因测序技术已可实现单细胞水平的精准分析。3.医用超声设备的分辨率主要取决于探头频率。4.外骨骼机器人需要实时监测用户肌肉电信号。5.生物相容性材料在体内不会引发炎症反应。6.3D生物打印的细胞来源只能是自体细胞。7.脑机接口（BCI）的解码效率受限于信号采集精度。8.人工肾（血液透析器）的核心部件是生物膜。9.医用植入物必须具备抗菌性能以防止感染。10.生物传感器中，酶基传感器的响应时间通常较慢。四、简答题（共5题，每题5分，共25分）1.简述心脏起搏器的工作原理及其主要并发症。2.比较3D生物打印与传统组织工程方法的区别。3.解释脑机接口（BCI）中信号解码的挑战及解决方案。4.说明医用植入物在设计和生产中需考虑的生物力学因素。5.简述医用电子设备电磁兼容性（EMC）的测试标准。五、论述题（共2题，每题10分，共20分）1.结合当前技术发展趋势，论述3D生物打印在个性化医疗中的潜力与局限性。2.从临床应用角度，分析脑机接口（BCI）在神经修复领域的最新进展与未来方向。答案与解析一、单选题1.B（聚四氟乙烯（PTFE）因其低摩擦系数和高生物相容性，常用于人工血管内衬。）2.D（石墨烯气凝胶在生物医学领域应用较少，3D生物打印更多采用水凝胶、聚合物等材料。）3.B（支持向量机（SVM）在BCI信号分类中效果显著，因其能处理高维数据。）4.A（MRI对软组织分辨率更高，CT检查速度更快且无电离辐射。）5.A（心脏起搏器依赖锂离子电池，需长期植入体内。）6.D（喷砂粗化、激光刻蚀、化学蚀刻均能增强材料表面生物相容性。）7.B（gRNA负责识别靶向DNA序列，Cas9酶负责切割。）8.C（长期植入物需避免排斥反应，要求材料稳定性。）9.B（酶基传感器常用于检测葡萄糖、尿素等生化分子。）10.B（下肢外骨骼主要用于步态辅助，手部需微型化柔性机器人。）二、多选题1.A、B、C（血液相容性涂层、血管弹性模量、承压能力均影响人工血管性能。）2.A、B、C（3D生物打印可构建类体液环境，用于药物筛选，但植入性仍需验证。）3.A、B（EEG和MEG是主流BCI信号采集方式，TUS和光纤成像较少用于临床BCI。）4.A、B、D（EMC要求设备抗干扰、信号完整且防静电。）5.A、B、C（支架需可降解、高孔隙率以利于血管长入，机械强度保证结构支撑。）三、判断题1.×（机械瓣膜可能因血栓或钙化需定期复查。）2.√（单细胞测序技术已成熟，如10xGenomics平台。）3.√（超声分辨率与探头频率正相关。）4.√（外骨骼需通过肌电信号调整步态。）5.×（生物相容性材料仍可能引发炎症，需优化表面处理。）6.×（3D生物打印可使用异体细胞或合成细胞。）7.√（信号噪声比和采样率限制解码精度。）8.√（血液透析依赖半透膜过滤代谢废物。）9.×（植入物需考虑生物相容性而非强制抗菌。）10.√（酶基传感器响应较慢，但特异性高。）四、简答题1.心脏起搏器工作原理：通过脉冲发生器产生电信号，经导线刺激心脏起搏，维持心律。并发症包括感染、电池耗尽、电极移位等。2.3D生物打印vs传统组织工程：前者直接构建三维结构，后者依赖体外培养再植入；3D打印更快速，但材料生物相容性需改进。3.BCI信号解码挑战：信号噪声干扰、个体差异大，解决方案包括深度学习算法优化和脑电信号增强技术。4.植入物生物力学因素：弹性模量匹配、疲劳强度、抗腐蚀性，需模拟生理环境测试。5.EMC测试标准：包括EMI测试（辐射和传导发射）、EMS测试（抗扰度），如IEC61000系列标准。五、论述题1.3D生物打印潜力与局