第35回 臨床工学技士国家試験 午後 第27問
生体電気・磁気計測第35回午後
第35回 臨床工学技士国家試験 午後 第27問(生体電気・磁気計測)の正答は 1 です。脳の神経活動がつくる磁場は約10⁻¹³ T程度と、地磁気(約5×10⁻⁵ T)より8桁以上小さい。
問題
脳磁計について誤っているのはどれか。
- 1. ホール素子が用いられる。 ✓
- 2. センサの冷却に液化ヘリウムが用いられる。
- 3. SQUID が用いられる。
- 4. 電流ダイポールの位置が推定できる。
- 5. 磁気シールド室が必要である。
正答:1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 50%参考値
12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:1番 — ホール素子が用いられる。
脳の神経活動がつくる磁場は約10⁻¹³ T程度と、地磁気(約5×10⁻⁵ T)より8桁以上小さい。脳磁計で標準的に用いられる磁気センサは、超伝導を利用したSQUID(超伝導量子干渉素子)である(近年は光ポンピング磁気センサ〈OPM〉を使う方式も実用化されている)。ホール素子では感度が全く足りない。
【各選択肢の解説】
1. ホール素子が用いられる。
❌ 誤り(=正答)。正しくは、脳磁計の標準的な磁気センサはSQUIDである。ホール素子は半導体のホール効果を使う磁気センサで、mT程度の比較的強い磁場の計測に用いられ、脳磁場を測る感度はない。
❌ 誤り(=正答)。正しくは、脳磁計の標準的な磁気センサはSQUIDである。ホール素子は半導体のホール効果を使う磁気センサで、mT程度の比較的強い磁場の計測に用いられ、脳磁場を測る感度はない。
2. センサの冷却に液化ヘリウムが用いられる。
✅ 正しい。SQUIDを超伝導状態に保つため、液化ヘリウム(約4K)で冷却する。
✅ 正しい。SQUIDを超伝導状態に保つため、液化ヘリウム(約4K)で冷却する。
3. SQUIDが用いられる。
✅ 正しい。ジョセフソン接合をもつ超伝導リングで、極めて微弱な磁束の変化を電圧として検出できる。
✅ 正しい。ジョセフソン接合をもつ超伝導リングで、極めて微弱な磁束の変化を電圧として検出できる。
4. 電流ダイポールの位置が推定できる。
✅ 正しい。頭の周りに並べた多数のセンサの磁場分布から、逆問題を解いて活動部位を電流ダイポールとして推定する。
✅ 正しい。頭の周りに並べた多数のセンサの磁場分布から、逆問題を解いて活動部位を電流ダイポールとして推定する。
5. 磁気シールド室が必要である。
✅ 正しい。脳磁場は地磁気や周囲の機器・車両が出す環境磁場よりはるかに小さいため、磁気シールド室で環境磁場を遮る。
✅ 正しい。脳磁場は地磁気や周囲の機器・車両が出す環境磁場よりはるかに小さいため、磁気シールド室で環境磁場を遮る。
【試験対策ポイント】
- 脳磁計・心磁計(標準的な方式)=SQUID+液化ヘリウム冷却+磁気シールド室
- 脳磁場は約10⁻¹³ T、地磁気は約5×10⁻⁵ T
- ホール素子=半導体のホール効果を使う磁気センサ(比較的強い磁場向け)
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