第35回 臨床工学技士国家試験 午前 第27問
計測工学第35回午前
第35回 臨床工学技士国家試験 午前 第27問(計測工学)の正答は 4 です。商用交流(ハム)雑音は体表のどの電極にもほぼ同じ大きさ・同じ位相で乗る(同相信号)。
問題
生体電気計測用増幅器に差動増幅器を用いる主な目的はどれか。
- 1. 入力インピーダンスを大きくする。
- 2. 生体への電気的安全性を向上させる。
- 3. 入力換算雑音を小さくする。
- 4. 商用交流雑音を除去する。 ✓
- 5. 大きな増幅度を得る。
正答:4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 46.7%参考値
15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:4番 — 商用交流雑音を除去する。
商用交流(ハム)雑音は体表のどの電極にもほぼ同じ大きさ・同じ位相で乗る(同相信号)。差動増幅器は2入力の差だけを増幅し同相分を打ち消すため、ハムを除いて電極間の生体信号だけを取り出せる。この能力の指標が同相除去比(CMRR)である。
【各選択肢の解説】
1. 入力インピーダンスを大きくする。
❌ 誤り。差動にしても入力インピーダンスは大きくならない。正しくは、入力インピーダンスは初段にFET入力などのバッファ(緩衝増幅器)を置いて高くする。
❌ 誤り。差動にしても入力インピーダンスは大きくならない。正しくは、入力インピーダンスは初段にFET入力などのバッファ(緩衝増幅器)を置いて高くする。
2. 生体への電気的安全性を向上させる。
❌ 誤り。正しくは、患者の安全は入力部を電源・接地から切り離すアイソレーション(絶縁)で確保する。
❌ 誤り。正しくは、患者の安全は入力部を電源・接地から切り離すアイソレーション(絶縁)で確保する。
3. 入力換算雑音を小さくする。
❌ 誤り。正しくは、増幅器自身の雑音は低雑音の素子・初段の設計で小さくするもので、差動にする目的ではない。
❌ 誤り。正しくは、増幅器自身の雑音は低雑音の素子・初段の設計で小さくするもので、差動にする目的ではない。
4. 商用交流雑音を除去する。
✅ 正しい(=正答)。同相で入るハムを打ち消し、差動成分の生体信号を増幅する。CMRRが大きいほど除去能力が高い。
✅ 正しい(=正答)。同相で入るハムを打ち消し、差動成分の生体信号を増幅する。CMRRが大きいほど除去能力が高い。
5. 大きな増幅度を得る。
❌ 誤り。正しくは、大きな増幅度は増幅段を多段に重ねることで得る。差動にする目的は増幅度ではない。
❌ 誤り。正しくは、大きな増幅度は増幅段を多段に重ねることで得る。差動にする目的は増幅度ではない。
【試験対策ポイント】
| 生体電気増幅器の要件 | 実現する手段 |
|---|---|
| 商用交流雑音の除去 | 差動増幅(高CMRR) |
| 高い入力インピーダンス | FET入力のバッファ |
| 患者の安全 | アイソレーション(絶縁) |
| 低雑音 | 低雑音素子・初段設計 |
- CMRR=差動利得÷同相利得、dBで表し大きいほど良い
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