2025年生物医学工程专业实习考试试题及答案

2025年生物医学工程专业实习考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下属于有源医疗器械的是：A.手术缝合线B.一次性使用无菌注射器C.心脏起搏器D.骨科钢板2.生物医学传感器中，用于检测血糖的电化学传感器通常基于哪种生物识别元件？A.抗体B.酶C.核酸适配体D.细胞3.超声成像中，B型超声的“B”指的是：A.Brightness（亮度）B.Beam（波束）C.Blood（血流）D.Bandwidth（带宽）4.心电图（ECG）中，QRS波群主要反映：A.心房除极B.心室除极C.心室复极D.心房复极5.CT成像中，空间分辨率的常用单位是：A.HU（亨氏单位）B.lp/mm（线对每毫米）C.mGy（毫戈瑞）D.dB（分贝）6.临床工程中，医疗设备的“PM”（PreventiveMaintenance）指的是：A.故障维修B.预防性维护C.性能检测D.软件升级7.生物力学中，人体股骨的主要承载方式为：A.拉伸B.压缩C.剪切D.扭转8.植入式心脏起搏器的基本工作模式VVI中，第二个“V”代表：A.心室感知B.心室起搏C.心房感知D.心房起搏9.医学影像质量控制中，CT剂量指数（CTDI）的测量通常使用：A.热释光剂量计（TLD）B.电离室C.胶片密度计D.超声探头10.呼吸机参数中，“潮气量（VT）”的正常设置范围（成人）是：A.13mL/kgB.46mL/kgC.68mL/kgD.1012mL/kg二、多项选择题（每题3分，共15分，少选得1分，错选不得分）1.以下属于生物医学信号特点的有：A.强噪声背景B.非平稳性C.多模态耦合D.严格周期性2.超声成像中，影响图像分辨率的因素包括：A.探头频率B.脉冲重复频率（PRF）C.声束聚焦D.组织衰减3.医疗设备风险管理的关键步骤包括：A.危害识别B.风险评估C.风险控制D.风险接受4.植入式生物材料的生物相容性要求包括：A.无毒性B.无免疫原性C.可降解性（视用途而定）D.力学匹配性5.医学影像伪影的常见类型有：A.运动伪影B.金属伪影C.部分容积效应D.量子噪声三、填空题（每空1分，共20分）1.血糖仪检测原理中，常用的酶包括葡萄糖氧化酶（GOD）和________。2.心电图导联中，标准12导联包括6个肢体导联和________个胸导联。3.医用电子直线加速器（LINAC）的主要功能是产生________用于肿瘤放疗。4.生物医学信号预处理的常见步骤包括滤波、________和归一化。5.超声换能器的核心材料是________（如PZT）。6.CT图像重建的常用算法是________（如FBP或迭代重建）。7.呼吸机的触发方式分为压力触发和________触发。8.植入式心脏除颤器（ICD）的主要功能是检测并终止________。9.医用红外热像仪的原理是检测人体表面________的分布。10.生物力学中，骨的强度与________（如骨密度、微观结构）密切相关。11.医疗设备电气安全标准（如IEC60601）中，“防电击保护”分为B型、BF型和________型。12.磁共振成像（MRI）中，T1加权像主要反映组织的________差异。13.手术导航系统的核心技术包括________（如光学、电磁）和三维建模。14.血液透析机的关键部件是________，通过半透膜实现物质交换。15.生物医学传感器的性能指标包括灵敏度、________、线性度和响应时间。16.数字减影血管造影（DSA）的基本原理是________（蒙片与造影片相减）。17.医用激光的生物效应包括热效应、________和光化学效应。18.康复工程中，助行器的稳定性主要取决于________和支撑面积。19.医疗设备生命周期管理包括需求分析、设计开发、生产、________和报废。20.生物医学信号采集时，常用________（如Ag/AgCl）降低电极皮肤接触阻抗。四、简答题（共30分）（一）封闭型简答题（每题5分，共10分）1.简述X射线成像的基本步骤。2.生物医学信号预处理中，“去基线漂移”的常用方法有哪些？（二）开放型简答题（每题10分，共20分）3.实习中若发现ICU监护仪频繁误报（如心率假高），请结合临床工程知识分析可能原因及解决措施。4.某医院拟采购一台便携式超声诊断仪，作为实习工程师，需从哪些方面评估其临床适用性？五、应用题（共25分）（一）计算分析题（每题5分，共10分）1.某患者心电图记录显示：在5秒内出现6个R波（心室除极波），计算其心率（次/分钟）。2.超声检测中，超声波在某组织中传播2cm后，强度从100mW/cm²衰减至25mW/cm²，假设衰减系数α与频率无关，计算该组织的衰减系数（单位：dB/cm）。（已知：衰减量=10lg(I0/I)）（二）综合分析题（每题7.5分，共15分）3.某MRI图像中出现环形低信号伪影，分析可能的产生原因（至少3种）及对应的解决方法。4.实习中参与呼吸机参数设置，患者为60kg成人，呼吸频率12次/分钟，潮气量设置为480mL，计算其分钟通气量（MV）；若患者出现二氧化碳潴留（PaCO₂升高），需调整哪些参数？说明理由。答案及解析一、单项选择题1.C（有源医疗器械需外部能源，如心脏起搏器依赖电池）2.B（血糖仪常用葡萄糖氧化酶或脱氢酶催化葡萄糖反应）3.A（B型超声通过亮度调制显示回波强度）4.B（QRS波对应心室除极，P波为心房除极，T波为心室复极）5.B（空间分辨率表示单位长度内能分辨的线对数，单位lp/mm）6.B（PM指定期预防性维护，降低故障风险）7.B（股骨主要承受压缩载荷，如站立时）8.A（VVI模式：心室起搏（第一个V）、心室感知（第二个V）、抑制型（I））9.B（CTDI测量使用电离室，置于标准体模中）10.C（成人潮气量通常68mL/kg，60kg患者约360480mL）二、多项选择题1.ABC（生物信号多为非平稳、含噪声，仅部分如心电有近似周期性）2.ACD（探头频率越高分辨率越高；声束聚焦改善局部分辨率；组织衰减影响深部信号）3.ABCD（风险管理包括识别、评估、控制、接受全流程）4.ABCD（生物相容性需无毒性、免疫原性，部分材料需可降解，力学需与组织匹配）5.ABCD（运动、金属、部分容积效应、量子噪声均为常见伪影类型）三、填空题1.葡萄糖脱氢酶（GDH）2.63.高能X射线/电子束4.去噪（或基线校正）5.压电陶瓷6.滤波反投影（FBP）7.流量8.室性心动过速/心室颤动9.红外辐射（或热量）10.结构特性11.CF（心脏浮动型）12.纵向弛豫时间（T1）13.定位技术14.透析器（或人工肾）15.分辨率（或精度）16.时间减影17.机械效应（或空化效应）18.重心位置19.临床使用（或维护）20.氯化银电极四、简答题1.X射线成像基本步骤：（1）X射线管产生高能X射线；（2）X射线穿透人体组织（不同组织对X射线吸收差异）；（3）未被吸收的X射线投射到探测器（如平板探测器）；（4）探测器将X射线信号转换为电信号；（5）计算机处理电信号，重建为灰度图像（吸收多的组织呈白色，如骨骼）。2.去基线漂移常用方法：（1）低通滤波（基线漂移频率低，设置截止频率0.52Hz的高通滤波器）；（2）多项式拟合（用低次多项式拟合基线，从原始信号中减去）；（3）经验模态分解（EMD）提取并去除低频模态；（4）移动平均法（计算滑动窗口均值作为基线估计，再相减）。3.ICU监护仪误报原因及解决措施：可能原因：（1）电极接触不良（皮肤准备不足、电极片老化）；（2）电磁干扰（附近设备如电刀、输液泵的电磁波干扰）；（3）参数设置不当（如心率报警范围过窄、滤波设置错误）；（4）患者活动（如肢体运动导致信号伪差）。解决措施：（1）清洁皮肤（酒精擦拭），更换新电极片，确保贴紧；（2）检查设备接地，远离强电磁源，使用屏蔽电缆；（3）调整报警阈值（如心率上限设为120次/分，下限60次/分），启用抗干扰滤波模式（如“运动模式”）；（4）指导患者减少肢体活动，必要时使用约束带固定电极位置。4.便携式超声诊断仪临床适用性评估要点：（1）性能参数：探头频率范围（需覆盖腹部、浅表器官等不同检查需求）、分辨率（空间/时间分辨率是否满足临床诊断）、穿透深度（深部组织如心脏的成像能力）；（2）操作便捷性：重量与体积（是否便于床旁移动）、界面友好度（菜单是否直观，快捷键是否实用）、电池续航（连续工作时间是否≥4小时）；（3）临床功能：是否支持B超、彩色多普勒（CDFI）、频谱多普勒（PW/CW）等模式，是否具备弹性成像等高级功能；（4）兼容性：能否与医院PACS系统连接，支持图像存储与传输；（5）维护成本：耗材（如探头）价格、售后服务响应时间、设备故障率；（6）法规符合性：是否通过NMPA（国家药监局）注册，符合IEC60601电气安全标准。五、应用题1.心率计算：5秒内6个R波→1秒内1.2个→1分钟（60秒）心率=1.2×60=72次/分钟。2.衰减系数计算：衰减量=10lg(I0/I)=10lg(100/25)=10×lg4≈10×0.602=6.02dB路径长度=2cm→衰减系数α=衰减量/(2×路径长度)=6.02/(2×2)=1.505dB/cm（注：超声衰减通常以dB/(cm·MHz)表示，但本题假设频率固定，故单位为dB/cm）。3.MRI环形低信号伪影分析：可能原因及解决方法：（1）梯度线圈故障：梯度场非线性导致局部信号丢失；解决：校准梯度系统，更换故障线圈。（2）射频（RF）线圈局部不匹配：线圈表面污染或损坏，导致局部信号抑制；解决：清洁线圈表面，检查是否有裂痕，必要时更换线圈。（3）患者体内金属异物（如手术夹）：金属导致局部磁场畸变，形成低信号区；解决：检查患者是否携带金属，必要时调整扫描序列（如使用短TE序列）。（4）静磁场不均匀（B0失匀）：主磁体匀场不良；解决：重新进行主动或被动匀场，提高磁场均匀性。4.呼吸机参数计算与调整：（1）分钟通气量（MV