MEカコモン臨床工学技士国家試験 過去問・解説

生体物性材料工学 の一問一答

「生体物性材料工学」の過去問から作った一問一答、全60問。1問ずつ出るので、答えだと思う選択肢をタップ→正誤判定と正答・解説が出たら「次へ」で次の問題へ。ぜんぶ正解で100%にできるか挑戦しよう。進捗はこの端末に自動保存されます(まとめて見たいときは「一覧で見る」)。

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第39回 午前第86問✓ 正解
放射線感受性の最も高い組織はどれか。
  1. 1.脳
  2. 2.肝臓
  3. 3.骨皮質
  4. 4.小腸上皮 ✓
  5. 5.脂肪組織

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正答:4 小腸上皮

放射線感受性は、細胞分裂が盛んで、未分化な細胞ほど高い(ベルゴニー・トリボンドーの法則)。

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第39回 午前第88問✓ 正解
医用材料の安全性試験について誤っているのはどれか。
  1. 1.物性試験を行う。
  2. 2.無菌性を評価する。
  3. 3.溶出物試験を行う。
  4. 4.製品の全数を個々に評価する。 ✓
  5. 5.医薬品医療機器等法に則る。

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:4 製品の全数を個々に評価する。

医用材料の安全性試験は、試料を壊したり溶かし出したりする試験が中心なので、全数には行えない。

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第39回 午前第89問✓ 正解
セルロースによる補体活性化の要因はどれか。
  1. 1.アセチル基
  2. 2.水酸基 ✓
  3. 3.メチル基
  4. 4.硫酸基
  5. 5.カルボニル基

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:2 水酸基

再生セルロース膜の表面に並ぶ水酸基(−OH)に補体成分C3bが結合し、補体の第二経路(副経路)が活性化される。

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第39回 午前第90問✓ 正解
天然高分子について誤っているのはどれか。
  1. 1.コラーゲンは再生医療材料に用いられる。
  2. 2.ゼラチンは変性したコラーゲンである。
  3. 3.シルク(絹)は縫合糸に用いられる。
  4. 4.エラスチンは膠原線維である。 ✓
  5. 5.キチンは多糖類である。

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:4 エラスチンは膠原線維である。

膠原線維の主成分はコラーゲン、エラスチンは弾性線維の主成分。

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第39回 午後第87問✓ 正解
光について誤っているのはどれか。
  1. 1.波の性質をもつ。
  2. 2.質量をもつ。 ✓
  3. 3.粒子の性質をもつ。
  4. 4.真空中の光速は一定である。
  5. 5.エネルギーは周波数に比例する。

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:2 質量をもつ。

光は波動性と粒子性(光子)をあわせもち、光子の静止質量はゼロ。

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第39回 午後第89問✓ 正解
植込み材料の表面で起こる血栓形成の要因として正しいのはどれか。 a.溶血 b.多糖の分解 c.血小板の凝集 d.タンパク質の変性 e.プラスミンの放出
  1. 1.a、b
  2. 2.a、e
  3. 3.b、c
  4. 4.c、d ✓
  5. 5.d、e

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:4 c、d

材料が血液に触れると、まず表面に血漿タンパク(フィブリノゲンなど)が吸着して変性し、それを足場に血小板が粘着・凝集して血栓ができる。

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第39回 午後第90問✓ 正解
正しいのはどれか。
  1. 1.イオン化傾向が大きいほど電子を引き寄せやすい。
  2. 2.原子が電子を失うと陰イオンとなる。
  3. 3.電子が奪われることを還元という。
  4. 4.非金属元素は電子を失いやすい。
  5. 5.原子核は電子を引き寄せる。 ✓

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:5 原子核は電子を引き寄せる。

正の電荷をもつ原子核と負の電荷をもつ電子の間には静電気の引力が働く。

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第38回 午前第85問✓ 正解
生体の電気的特性で正しい組合せはどれか。
  1. 1.α 分散 ― 水分子の緩和現象に由来
  2. 2.α 分散 ― 数十MHz
  3. 3.β 分散 ― 細胞構造に由来 ✓
  4. 4.β 分散 ― 数十GHz
  5. 5.γ 分散 ― イオンの集散に由来

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:3 β 分散 ― 細胞構造に由来

生体の誘電率は周波数が上がると段階的に下がり、低い方からα分散・β分散・γ分散と呼ぶ。

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第38回 午前第86問✓ 正解
血管の力学特性について正しいのはどれか。 a.変形挙動は線形である。 b.ヒステリシスをもたない。 c.力学的等方性を示す。 d.エラスチンはコラーゲンよりも弾性率が小さい。 e.応力を負荷するとクリープ現象が生じる。
  1. 1.a、b
  2. 2.a、e
  3. 3.b、c
  4. 4.c、d
  5. 5.d、e ✓

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:5 d、e

血管壁はエラスチン・コラーゲン・平滑筋からなる粘弾性体で、非線形・異方性・ヒステリシス・クリープ・応力緩和を示す。

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第38回 午前第87問✓ 正解
J/kg に相当する固有単位はどれか。 a.H b.Bq c.Gy d.Sv e.Wb
  1. 1.a、b
  2. 2.a、e
  3. 3.b、c
  4. 4.c、d ✓
  5. 5.d、e

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:4 c、d

J/kg は「質量1 kg あたりに与えられたエネルギー」で、固有の名称をもつ単位はGy(グレイ:吸収線量)とSv(シーベルト:等価線量・実効線量)の2つ。

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第38回 午前第88問✓ 正解
同じ質量で温度を1 ℃上昇させるために必要なエネルギーが最も大きいのはどれか。
  1. 1.骨
  2. 2.血漿 ✓
  3. 3.脂肪
  4. 4.コラーゲン
  5. 5.リン酸カルシウム

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:2 血漿

同じ質量を1 ℃上げるのに要するエネルギーは比熱で決まる。

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第38回 午前第89問✓ 正解
生体に接触する全ての医療機器において考慮すべき生物学的安全性評価項目はどれか。 a.感作性試験 b.細胞毒性試験 c.埋植試験 d.血液適合性試験 e.刺激性または皮内反応試験
  1. 1.a、b、c
  2. 2.a、b、e ✓
  3. 3.a、d、e
  4. 4.b、c、d
  5. 5.c、d、e

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:2 a、b、e

医療機器の生物学的安全性評価(ISO 10993-1/JIS T 0993-1)では、接触する部位・期間によらず、体に触れる機器すべてで細胞毒性・感作性・刺激性(皮内反応)の3項目を考慮する。

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第38回 午前第90問✓ 正解
医療機器とその材料との組合せで正しいのはどれか。
  1. 1.人工弁弁葉 ― ステンレス鋼
  2. 2.人工肺用ガス交換膜 ― ポリスルフォン
  3. 3.ガイドワイヤ ― ニッケル・チタン合金 ✓
  4. 4.人工歯根 ― 高密度ポリエチレン
  5. 5.血液透析膜 ― ポリジメチルシロキサン

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:3 ガイドワイヤ ― ニッケル・チタン合金

ガイドワイヤには、曲げても元の形に戻る超弾性をもつニッケル・チタン合金(Ni-Ti)が使われ、曲がった血管に沿って進めやすい。

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第38回 午後第87問✓ 正解
能動輸送はどれか。
  1. 1.糸球体における尿素の移動
  2. 2.毛細血管から腹腔への水の移動
  3. 3.細胞内から細胞外へのNa⁺の移動 ✓
  4. 4.毛細血管から組織への酸素の移動
  5. 5.毛細血管から肺胞への二酸化炭素の移動

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:3 細胞内から細胞外へのNa⁺の移動

能動輸送は、ATPのエネルギーを使って濃度勾配に逆らって物質を運ぶしくみ。

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第38回 午後第88問✓ 正解
人工心肺による体外循環中に起こりうる生体反応はどれか。 a.溶血 b.カプセル化 c.がん化 d.石灰化 e.補体活性化
  1. 1.a、b
  2. 2.a、e ✓
  3. 3.b、c
  4. 4.c、d
  5. 5.d、e

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:2 a、e

体外循環中は血液が回路・人工肺の表面に触れ、ポンプで力を受けるため、その場で起こる急性の反応(溶血・補体活性化・血小板や凝固系の活性化)が問題になる。

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第38回 午後第89問✓ 正解
医用材料に用いるシリコーンについて正しいのはどれか。 a.生体内では加水分解される。 b.Si‒O 結合をもつ。 c.オイル状とゴム状のものがある。 d.放射線滅菌で変性しやすい。 e.人工血管に使われる。
  1. 1.a、b
  2. 2.a、e
  3. 3.b、c ✓
  4. 4.c、d
  5. 5.d、e

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:3 b、c

シリコーンはSi‒O(シロキサン)結合を骨格にもつ高分子で、化学的に安定し生体内で分解されにくい。

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第38回 午後第90問✓ 正解
正しいのはどれか。 a.金属結合は水素結合より強い。 b.水素結合は共有結合より強い。 c.水素結合はイオン結合より強い。 d.ファンデルワールス結合は水素結合より強い。 e.共有結合はファンデルワールス結合より強い。
  1. 1.a、b
  2. 2.a、e ✓
  3. 3.b、c
  4. 4.c、d
  5. 5.d、e

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:2 a、e

結合の強さは、共有結合・イオン結合・金属結合(一次結合)>水素結合>ファンデルワールス結合の順。

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第37回 午前第87問✓ 正解
生体の磁気特性について誤っているのはどれか。
  1. 1.神経伝導で磁界が発生する。
  2. 2.生体の比透磁率は5000 程度である。 ✓
  3. 3.水素の原子核は磁気モーメントをもつ。
  4. 4.酸素化ヘモグロビンは反磁性体である。
  5. 5.脱酸素化ヘモグロビンは常磁性体である。

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:2 生体の比透磁率は5000 程度である。

生体組織はほとんど磁性をもたず、比透磁率はほぼ1(水と同じくわずかに反磁性)。

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第37回 午前第89問✓ 正解
医療機器の生物学的安全性評価に含まれないのはどれか。
  1. 1.無菌試験 ✓
  2. 2.感作性試験
  3. 3.発熱性試験
  4. 4.遺伝毒性試験
  5. 5.化学的情報の収集

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:1 無菌試験

生物学的安全性評価(ISO 10993-1/JIS T 0993-1)は、材料が生体に及ぼす有害な作用を評価するもの。

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第37回 午前第90問✓ 正解
医用材料を埋植したときに起こる急性局所反応はどれか。
  1. 1.アナフィラキシー
  2. 2.血栓形成 ✓
  3. 3.肉芽形成
  4. 4.器質化
  5. 5.石灰化

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正答:2 血栓形成

材料を埋植した直後は、材料表面にたんぱく質が吸着し、血小板の粘着と凝固系の活性化が起こって血栓ができる。

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第37回 午後第85問✓ 正解
同じエネルギーの放射線で電離作用の強さの順番が正しいのはどれか。
  1. 1.α線>β線>γ線 ✓
  2. 2.α線>γ線>β線
  3. 3.γ線>β線>α線
  4. 4.γ線>α線>β線
  5. 5.β線>γ線>α線

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正答:1 α線>β線>γ線

電離作用の強さは、物質中を進む単位長さあたりに与えるエネルギー(線エネルギー付与:LET)で決まる。

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第37回 午後第86問✓ 正解
生体の光特性について正しいのはどれか。
  1. 1.波長が短いほど組織深部に到達する。
  2. 2.UVA はUVC より表皮での吸収が大きい。
  3. 3.可視光は皮膚表面でほとんど反射される。
  4. 4.血液は可視光域では赤色光の吸収が小さい。 ✓
  5. 5.水は赤外光よりも可視光を良く吸収する。

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:4 血液は可視光域では赤色光の吸収が小さい。

生体の光の吸収は主にヘモグロビン(可視光の青〜緑)・メラニン(短波長ほど強い)・水(赤外)で決まり、どれも吸収の弱い赤〜近赤外が組織の奥まで届く(生体の窓)。

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第37回 午後第87問✓ 正解
細胞膜を介して能動輸送される物質はどれか。
  1. 1.水
  2. 2.尿素
  3. 3.酸素
  4. 4.二酸化炭素
  5. 5.グルコース ✓

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正答:5 グルコース

能動輸送はエネルギーを使って濃度勾配に逆らって物質を運ぶ。

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第37回 午後第88問✓ 正解
医用材料に対する血液凝固の促進反応で正しいのはどれか。 a.ヘパリンが作用する。 b.クエン酸が関与する。 c.カルシウムイオンが関与する。 d.プロトロンビンが活性化する。 e.第Xa 因子が活性化する。
  1. 1.a、b、c
  2. 2.a、b、e
  3. 3.a、d、e
  4. 4.b、c、d
  5. 5.c、d、e ✓

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:5 c、d、e

血液が医用材料(異物)の表面に触れると、第Ⅻ因子の接触活性化から内因系凝固が始まり、Ca²⁺の存在下で第X因子→Xa、プロトロンビン→トロンビン、フィブリノゲン→フィブリンと進む。

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第37回 午後第89問✓ 正解
医用材料と用途との組合せで正しいのはどれか。
  1. 1.セルロース ― 血液回路
  2. 2.ポリスルフォン ― 透析膜 ✓
  3. 3.ポリ塩化ビニル ― 人工血管
  4. 4.ポリグリコール酸 ― 眼内レンズ
  5. 5.ポリテトラフルオロエチレン ― 血漿分離膜

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正答:2 ポリスルフォン ― 透析膜

ポリスルホン(ポリスルフォン)は合成高分子の透析膜として現在最も広く使われる素材である。

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第36回 午前第85問✓ 正解
100 Hz における生体組織の導電率の大小関係で正しいのはどれか。
  1. 1.脂肪<血液<骨格筋
  2. 2.脂肪<骨格筋<血液 ✓
  3. 3.骨格筋<血液<肝臓
  4. 4.骨格筋<肝臓<脂肪
  5. 5.肝臓<血液<脂肪

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正答:2 脂肪<骨格筋<血液

低周波(100 Hz)での生体組織の導電率は、水分と電解質を多く含む組織ほど高い。

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第36回 午前第86問✓ 正解
組織を構成する主な線維について正しい組合せはどれか。 a.骨の基質 ― アクチン b.関節軟骨 ― ミオシン c.骨格筋 ― ケラチン d.血管の外膜 ― コラーゲン e.血管の中膜 ― エラスチン
  1. 1.a、b
  2. 2.a、e
  3. 3.b、c
  4. 4.c、d
  5. 5.d、e ✓

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:5 d、e

血管の外膜は コラーゲン(膠原線維) が主体で強さを担い、中膜は エラスチン(弾性線維) と平滑筋で弾性を担う。

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第36回 午前第87問✓ 正解
体表から非接触で体温を測定するときに用いるのはどれか。
  1. 1.ステファン・ボルツマンの法則 ✓
  2. 2.ランベルト・ベールの法則
  3. 3.ニュートンの法則
  4. 4.フックの法則
  5. 5.スネルの法則

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正答:1 ステファン・ボルツマンの法則

物体は温度に応じて赤外線を放射し、その全放射エネルギーは 絶対温度の4乗に比例 する(E=εσT⁴)。

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第36回 午前第89問✓ 正解
不動態について正しいのはどれか。 a.チタン合金に形成される。 b.ステンレス鋼に形成される。 c.酸化被膜である。 d.形状記憶効果を示す。 e.熱硬化性をもつ。
  1. 1.a、b、c ✓
  2. 2.a、b、e
  3. 3.a、d、e
  4. 4.b、c、d
  5. 5.c、d、e

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:1 a、b、c

不動態は金属の表面にできる 薄く緻密な酸化被膜 で、内部の腐食を防ぐ。

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第36回 午前第90問✓ 正解
分子間力に関連するのはどれか。 a.ファンデルワールス力 b.共有結合 c.金属結合 d.イオン結合 e.水素結合
  1. 1.a、b
  2. 2.a、e ✓
  3. 3.b、c
  4. 4.c、d
  5. 5.d、e

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:2 a、e

分子と分子の間にはたらく弱い引力(分子間力)は ファンデルワールス力 と 水素結合。

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第36回 午後第33問✓ 正解
皮膚を通して生体内に伝達される物理的エネルギーによって、生体に何らかの不可逆的な障害が生じるとされているエネルギー密度の下限はどれか。
  1. 1.1 mW/cm²
  2. 2.10 mW/cm²
  3. 3.100 mW/cm² ✓
  4. 4.1 W/cm²
  5. 5.10 W/cm²

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:3 100 mW/cm²

皮膚を通して体内に入る物理的エネルギー(超音波・電磁波など)で、生体に不可逆的な障害が生じるとされるエネルギー密度の下限は100 mW/cm²(=0.1 W/cm²)である。

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第36回 午後第86問✓ 正解
生物への影響を考慮した放射線量を示す単位はどれか。
  1. 1.Bq
  2. 2.C/kg
  3. 3.Sv ✓
  4. 4.Gy
  5. 5.eV

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正答:3 Sv

放射線の単位は「何を測る量か」で分ける。

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第36回 午後第88問✓ 正解
医療機器の生物学的安全性評価で誤っているのはどれか。
  1. 1.感作性試験を行う。
  2. 2.細胞毒性試験を行う。
  3. 3.生体と接触する時間で分類される。
  4. 4.生体と接触する面積で分類される。 ✓
  5. 5.生体と接触する部位で分類される。

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:4 生体と接触する面積で分類される。

医療機器の生物学的安全性評価(JIS T 0993-1/ISO 10993-1)では、機器を接触部位と接触期間で分類し、その区分に応じて必要な試験(細胞毒性・感作性など)を選ぶ。

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第36回 午後第89問✓ 正解
血液と医用材料が接触したとき、最初に起こるのはどれか。
  1. 1.タンパク質吸着 ✓
  2. 2.線溶系亢進
  3. 3.赤血球凝集
  4. 4.血小板粘着
  5. 5.石灰化

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:1 タンパク質吸着

血液が人工材料に触れると、細胞が届くより先に、血漿中のタンパク質(アルブミン・フィブリノゲンなど)が材料表面に吸着する。

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第36回 午後第90問✓ 正解
人工肺のハウジング(外筒)に使われる材料はどれか。
  1. 1.ポリ乳酸
  2. 2.セルロース
  3. 3.ポリカーボネート ✓
  4. 4.ポリウレタン
  5. 5.ポリビニルアルコール

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正答:3 ポリカーボネート

人工肺のハウジングには、中の中空糸や血流が見える透明さと、回路の圧力に耐える硬さが要る。

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第35回 午前第85問✓ 正解
生体の電気特性について誤っているのはどれか。
  1. 1.誘電率は周波数の上昇とともに低下する。
  2. 2.骨格筋は脂肪組織よりも異方性が大きい。
  3. 3.細胞膜は1 μF/cm² 程度の静電容量をもつ。
  4. 4.α 分散はイオンの集散に起因する。
  5. 5.β 分散は約20 GHz で生じる。 ✓

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:5 β 分散は約20 GHz で生じる。

生体組織の誘電分散は周波数の低い方から α(イオン)・β(細胞膜の界面分極)・γ(水分子) の3つ。

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第35回 午前第87問✓ 正解
放射線の単位で誤っているのはどれか。
  1. 1.吸収線量 ― Gy
  2. 2.線量当量 ― T ✓
  3. 3.照射線量 ― C/kg
  4. 4.放射能 ― Bq
  5. 5.X 線のエネルギー ― eV

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:2 線量当量 ― T

線量当量の単位は Sv(シーベルト)。

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第35回 午前第88問✓ 正解
体表面からの熱放散でないのはどれか。
  1. 1.放射
  2. 2.散乱 ✓
  3. 3.伝導
  4. 4.対流
  5. 5.蒸散

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:2 散乱

体表面からの熱放散の経路は 放射・伝導・対流・蒸散(蒸発) の4つ。

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第35回 午前第89問✓ 正解
材料と生体との相互作用において急性反応はどれか。 a.カプセル化 b.石灰化 c.肉芽形成 d.補体活性化 e.ショック
  1. 1.a、b
  2. 2.a、e
  3. 3.b、c
  4. 4.c、d
  5. 5.d、e ✓

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:5 d、e

材料と生体の相互作用は時間で分けて覚える。

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第35回 午前第90問✓ 正解
生体活性材料はどれか。 a.アルミナ b.ジルコニア c.リン酸三カルシウム d.バイオガラス e.パイロライトカーボン
  1. 1.a、b
  2. 2.a、e
  3. 3.b、c
  4. 4.c、d ✓
  5. 5.d、e

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:4 c、d

生体活性材料=骨と直接化学的に結合する材料(ハイドロキシアパタイト・リン酸三カルシウム・バイオガラスなど)。

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第35回 午後第86問✓ 正解
放射線感受性の最も高い組織はどれか。
  1. 1.骨髄 ✓
  2. 2.神経
  3. 3.血管
  4. 4.心筋
  5. 5.脂肪

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:1 骨髄

ベルゴニー・トリボンドーの法則:細胞分裂が盛んで、将来の分裂回数が多く、形態・機能が未分化な細胞ほど放射線感受性が高い。

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第35回 午後第87問✓ 正解
生体の光特性について正しいのはどれか。
  1. 1.UVA はUVC よりDNA の損傷を引き起こしやすい。
  2. 2.遠赤外光の生体作用は電離作用である。
  3. 3.水は赤外光より可視光の吸収が大きい。
  4. 4.メラニンは可視光より紫外線の吸収が大きい。 ✓
  5. 5.デオキシヘモグロビンは可視光より近赤外光の吸収が大きい。

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:4 メラニンは可視光より紫外線の吸収が大きい。

メラニンの光吸収は波長が短いほど大きく、紫外線を最もよく吸収する。

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第35回 午後第88問✓ 正解
医療機器の安全性試験として含まれていないのはどれか。
  1. 1.接触面積による分類 ✓
  2. 2.接触期間による分類
  3. 3.溶出物試験
  4. 4.物性試験
  5. 5.生物学的試験

▼ 答えだと思う選択肢をタップ

正答:1 接触面積による分類

医療機器の生物学的安全性評価(JIS T 0993-1/ISO 10993-1)では、機器を接触部位と接触期間で分類し、それに応じて試験項目を選ぶ。

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第35回 午後第89問✓ 正解
生体内における材料の劣化に影響しないのはどれか。
  1. 1.活性酸素
  2. 2.水の存在
  3. 3.材料の化学組成
  4. 4.フィブリノーゲンの存在 ✓
  5. 5.酵素反応

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正答:4 フィブリノーゲンの存在

生体内での材料の劣化は、水による加水分解・活性酸素による酸化・酵素による分解などの化学反応で進み、その進みやすさは材料の化学組成で決まる。

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第35回 午後第90問✓ 正解
シリコーン(silicone)について正しいのはどれか。
  1. 1.親水性である。
  2. 2.セラミックスである。
  3. 3.Si-O 結合からなる。 ✓
  4. 4.透析膜に使われる。
  5. 5.可塑性である。

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正答:3 Si-O 結合からなる。

シリコーンは、ケイ素(Si)と酸素(O)が交互につながったシロキサン結合(Si-O)を主鎖とし、ケイ素にメチル基などの有機基が付いた高分子である(代表はポリジメチルシロキサン)。

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第34回 午前第86問✓ 正解
生体軟組織について誤っているのはどれか。
  1. 1.皮膚組織は粘弾性体である。
  2. 2.弾性線維はコラーゲンからなる。 ✓
  3. 3.ポアソン比は0.5 程度である。
  4. 4.弾性要素と粘性要素の直並列モデルで表せる。
  5. 5.外力を負荷すると時間とともにひずみが増加する。

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正答:2 弾性線維はコラーゲンからなる。

弾性線維の主成分はエラスチンで、コラーゲンは膠原線維の主成分。

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第34回 午前第87問✓ 正解
生体の磁気特性について誤っているのはどれか。
  1. 1.生体の比透磁率は5000 程度である。 ✓
  2. 2.水素の原子核は磁気モーメントをもつ。
  3. 3.神経伝導で磁界が発生する。
  4. 4.酸素化ヘモグロビンは反磁性体である。
  5. 5.脱酸素化ヘモグロビンは常磁性体である。

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正答:1 生体の比透磁率は5000 程度である。

生体はほとんど水でできており、比透磁率はほぼ1。

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第34回 午前第88問✓ 正解
生体組織の光特性について正しいのはどれか。
  1. 1.UVC は表皮での吸収が大きい。 ✓
  2. 2.光の波長が短いほど組織深部に浸透する。
  3. 3.メラニンは紫外光よりも赤外光をよく吸収する。
  4. 4.血液は可視光の中で赤色光の吸収が大きい。
  5. 5.眼底での可視光の吸収はない。

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正答:1 UVC は表皮での吸収が大きい。

波長の短い紫外線ほど浅い層で吸収され、長い波長(赤〜近赤外)ほど深く届く。

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第34回 午前第89問✓ 正解
医療機器の安全性試験について誤っているのはどれか。
  1. 1.溶出物試験が行われる。
  2. 2.医療機器安全管理責任者が行う。 ✓
  3. 3.生物学的試験が行われる。
  4. 4.医薬品医療機器等法で規制される。
  5. 5.物性試験が行われる。

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正答:2 医療機器安全管理責任者が行う。

安全性試験は、製造販売業者が承認・認証の申請のために製品化の段階で行う(試験機関に委託することもある)。

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第34回 午前第90問✓ 正解
化学結合の強さの順番で正しいのはどれか。
  1. 1.金属結合>ファンデルワールス結合>共有結合
  2. 2.ファンデルワールス結合>共有結合>金属結合
  3. 3.共有結合>ファンデルワールス結合>金属結合
  4. 4.金属結合>共有結合>ファンデルワールス結合
  5. 5.共有結合>金属結合>ファンデルワールス結合 ✓

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正答:5 共有結合>金属結合>ファンデルワールス結合

電子対を原子どうしが共有する共有結合が最も強く、自由電子による金属結合がそれに次ぎ、分子どうしを弱く引き合うファンデルワールス力が最も弱い。

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第34回 午後第86問✓ 正解
筋肉の特性音響インピーダンスを1.7 × 10⁶ kg・m⁻²・s⁻¹、血液の特性音響インピーダンスを1.6 × 10⁶ kg・m⁻²・s⁻¹ としたとき、筋肉と血液の境界面の超音波の反射係数はおよそどれか。
  1. 1.0.01
  2. 2.0.03 ✓
  3. 3.0.06
  4. 4.0.08
  5. 5.0.09

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正答:2 0.03

境界面での音圧の反射係数は、両側の音響インピーダンスの差を和で割る。

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第34回 午後第88問✓ 正解
医用材料の滅菌で正しいのはどれか。
  1. 1.電子線滅菌の処理時間は数時間である。
  2. 2.乾熱滅菌は高分子材料の滅菌に用いられる。
  3. 3.高圧蒸気滅菌はタンパク質を変性させる。 ✓
  4. 4.EOG 滅菌の処理温度は80℃程度である。
  5. 5.濾過滅菌はウイルスの除去に用いられる。

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正答:3 高圧蒸気滅菌はタンパク質を変性させる。

高圧蒸気滅菌(オートクレーブ)は高温の飽和水蒸気の熱で微生物のタンパク質を変性・凝固させて殺す。

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第34回 午後第89問✓ 正解
埋植した材料に対する慢性局所反応で正しいのはどれか。 a.血栓形成 b.肉芽形成 c.石灰化 d.アナフィラキシー e.補体活性化
  1. 1.a、b
  2. 2.a、e
  3. 3.b、c ✓
  4. 4.c、d
  5. 5.d、e

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正答:3 b、c

埋植材料に対する反応は、時間(急性/慢性)と範囲(局所/全身)の2軸で分ける。

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第34回 午後第90問✓ 正解
形状記憶機能をもつのはどれか。
  1. 1.ニッケル-チタン合金 ✓
  2. 2.パイロライトカーボン
  3. 3.ステンレス
  4. 4.チタン-アルミニウム-バナジウム合金
  5. 5.コバルト-クロム合金

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正答:1 ニッケル-チタン合金

ニッケル-チタン合金(ニチノール)は、温度や応力による結晶構造の変化(マルテンサイト変態)で元の形に戻る形状記憶合金の代表。

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第33回 午前第85問✓ 正解
生体の電気特性で誤っているのはどれか。
  1. 1.血液の導電率は温度依存性がある。
  2. 2.皮下脂肪の導電率は肝臓の導電率より高い。 ✓
  3. 3.β 分散は細胞の組織構造に依存する。
  4. 4.γ 分散は水分子の緩和現象に起因する。
  5. 5.静止電位は細胞内外のイオン濃度差による。

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正答:2 皮下脂肪の導電率は肝臓の導電率より高い。

生体組織の導電率は水分(電解質)が多いほど高い。

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第33回 午前第88問✓ 正解
浸透圧による物質移動はどれか。
  1. 1.血液から肺胞への二酸化炭素の移動
  2. 2.毛細血管から細胞間質への酸素の移動
  3. 3.組織から静脈毛細血管への間質液の移動 ✓
  4. 4.細胞内から細胞外へのナトリウムイオンの移動
  5. 5.尿細管におけるグルコースの再吸収

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正答:3 組織から静脈毛細血管への間質液の移動

浸透圧は、半透膜を通して水が溶質の濃い側へ引き込まれる力である。

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第33回 午前第89問✓ 正解
セルロースによる補体活性化の要因はどれか。
  1. 1.アセチル基
  2. 2.水酸基 ✓
  3. 3.メチル基
  4. 4.硫酸基
  5. 5.カルボニル基

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正答:2 水酸基

再生セルロース膜の表面には水酸基(−OH)が多く、ここに補体成分C3bが結合して第二経路(副経路)が活性化される。

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第33回 午後第86問✓ 正解
正しいのはどれか。
  1. 1.陽子線は電磁放射線である。
  2. 2.γ 線はマイナスの電荷をもつ。
  3. 3.α 線はⅩ線より組織到達深度が大きい。
  4. 4.心筋は生殖腺より放射線感受性が高い。
  5. 5.中性子線は陽子線より組織透過力が大きい。 ✓

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正答:5 中性子線は陽子線より組織透過力が大きい。

放射線は電荷をもつかどうかで透過力が大きく変わる。

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第33回 午後第87問✓ 正解
同じ大きさの熱エネルギーが加えられたとき、温度上昇が最も大きくなるのはどれか。
  1. 1.脂肪 ✓
  2. 2.肝臓
  3. 3.腎臓
  4. 4.骨格筋
  5. 5.血液

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正答:1 脂肪

加えた熱量Qと温度上昇ΔTの関係は Q=m・c・ΔT(m:質量、c:比熱)。

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第33回 午後第88問✓ 正解
生体に接触する医用材料の生物学的安全性試験で必ず実施されるのはどれか。
  1. 1.血液適合性試験
  2. 2.埋植試験
  3. 3.亜急性毒性試験
  4. 4.皮内反応試験 ✓
  5. 5.感作性試験 ✓

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正答:4・5 皮内反応試験 / 感作性試験

医療機器の生物学的安全性評価(ISO 10993-1/JIS T 0993-1)では、生体に接触するものは接触の部位・期間にかかわらず細胞毒性・感作性・刺激性(皮内反応)の3つを評価する。

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