MEカコモン臨床工学技士国家試験 過去問・解説

第34回 臨床工学技士国家試験 午後 第86問

生体物性第34回午後

第34回 臨床工学技士国家試験 午後 第86問(生体物性)の正答は 2 です。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。

問題
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

正答:2番

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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)

初回正答率 27.3%参考値

22人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です

同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。

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解説
■ 正答:2番 — 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。

計算

  • R=(Z₂-Z₁)/(Z₂+Z₁)
  • =(1.6-1.7)×10⁶ / (1.6+1.7)×10⁶
  • =-0.1/3.3≒-0.030 → 大きさ約0.03(負号は反射波の位相が反転することを示す)

【各選択肢の解説】

1. 0.01
❌ 誤り。正しくは0.1/3.3≒0.03。
2. 0.03
✅ 正しい。インピーダンスの差0.1を和3.3で割って約0.03。筋肉と血液はインピーダンスが近いため、反射はごくわずかである。
3. 0.06
❌ 誤り。差0.1を和でなく片方のインピーダンス(1.6または1.7)で割った値(約0.06)。正しくは和3.3で割って0.03。
4. 0.08
❌ 誤り。正しくは0.03。
5. 0.09
❌ 誤り。正しくは0.03。

【試験対策ポイント】

  • 音圧反射係数:R=(Z₂-Z₁)/(Z₂+Z₁)、エネルギーの反射率は R²
  • 音響インピーダンス:Z=ρc(密度×音速)
  • インピーダンスが近い(筋肉と血液)→反射小/大きく違う(空気と組織)→ほぼ全反射=超音波検査でゼリーを使う理由
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