第38回 臨床工学技士国家試験 午前 第27問
計測工学第38回午前
第38回 臨床工学技士国家試験 午前 第27問(計測工学)の正答は 2 です。波形が極大(ピーク)になる点では傾きが0になり、その前後で傾きの符号が正から負に変わる。
問題
生体信号の処理について正しいのはどれか。
- 1. 基線ドリフトの影響を低減するために加算平均を用いる。
- 2. 信号波形のピーク位置は微分演算で検出できる。 ✓
- 3. 高周波雑音を除去するためにハムフィルタを用いる。
- 4. 不規則雑音に埋もれた繰り返し信号は移動平均で検出できる。
- 5. アナログ信号をディジタル信号に変換するためにフーリエ変換を用いる。
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 32.1%参考値
28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 — 信号波形のピーク位置は微分演算で検出できる。
波形が極大(ピーク)になる点では傾きが0になり、その前後で傾きの符号が正から負に変わる。微分値が0を横切る点を探せばピーク位置が分かる。
【各選択肢の解説】
1. 基線ドリフトの影響を低減するために加算平均を用いる。
❌ 誤り。基線ドリフトはゆっくりした低周波の変動。正しくは高域通過フィルタ(HPF)で取り除く。加算平均は繰り返し現れる信号を雑音から取り出す方法。
❌ 誤り。基線ドリフトはゆっくりした低周波の変動。正しくは高域通過フィルタ(HPF)で取り除く。加算平均は繰り返し現れる信号を雑音から取り出す方法。
2. 信号波形のピーク位置は微分演算で検出できる。
✅ 正しい。微分すると傾きが得られ、ピークでは傾きが0になるため、その点を位置として検出できる。心電図のR波検出などに使われる。
✅ 正しい。微分すると傾きが得られ、ピークでは傾きが0になるため、その点を位置として検出できる。心電図のR波検出などに使われる。
3. 高周波雑音を除去するためにハムフィルタを用いる。
❌ 誤り。ハムフィルタは商用電源の周波数(50 Hz/60 Hz)の交流雑音を除くフィルタ。正しくは高周波雑音には低域通過フィルタ(LPF)を用いる。
❌ 誤り。ハムフィルタは商用電源の周波数(50 Hz/60 Hz)の交流雑音を除くフィルタ。正しくは高周波雑音には低域通過フィルタ(LPF)を用いる。
4. 不規則雑音に埋もれた繰り返し信号は移動平均で検出できる。
❌ 誤り。移動平均は隣り合う点を平均して波形を滑らかにする処理で、信号の形もなまる。正しくは刺激などに時間をそろえて重ねる同期加算平均で検出する(N回加算でSN比は√N倍)。
❌ 誤り。移動平均は隣り合う点を平均して波形を滑らかにする処理で、信号の形もなまる。正しくは刺激などに時間をそろえて重ねる同期加算平均で検出する(N回加算でSN比は√N倍)。
5. アナログ信号をディジタル信号に変換するためにフーリエ変換を用いる。
❌ 誤り。フーリエ変換は信号を周波数成分に分ける周波数解析の方法。正しくはA/D変換は標本化・量子化(と符号化)で行う。
❌ 誤り。フーリエ変換は信号を周波数成分に分ける周波数解析の方法。正しくはA/D変換は標本化・量子化(と符号化)で行う。
【試験対策ポイント】
| 目的 | 処理 |
|---|---|
| 基線ドリフトの除去 | HPF |
| 高周波雑音の除去 | LPF |
| 商用交流雑音の除去 | ハムフィルタ(50/60 Hz) |
| 繰り返し信号の検出(誘発電位など) | 同期加算平均 |
| ピーク・立ち上がりの検出 | 微分 |
| 周波数解析 | フーリエ変換 |
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