第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第85問
医用機械工学第39回午後
第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第85問(医用機械工学)の正答は 5 です。生体組織は粘弾性体で、ばね(弾性要素)とダッシュポット(粘性要素)を直列・並列に組み合わせたモデル(マクスウェル・フォークトなど)で表す。
問題
正しいのはどれか。
- 1. 血液はニュートン流体である。
- 2. 生体軟組織の変形挙動は線形である。
- 3. 筋肉の音響インピーダンスは骨よりも大きい。
- 4. エラスチンのヤング率はコラーゲンよりも大きい。
- 5. 生体組織の力学的挙動は弾性要素と粘性要素の直並列モデルで表される。 ✓
正答:5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 37.5%参考値
24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:5番 — 生体組織の力学的挙動は弾性要素と粘性要素の直並列モデルで表される。
生体組織は粘弾性体で、ばね(弾性要素)とダッシュポット(粘性要素)を直列・並列に組み合わせたモデル(マクスウェル・フォークトなど)で表す。他の選択肢は性質(非ニュートン・非線形)や大小の順を取り違えている。
【各選択肢の解説】
1. 血液はニュートン流体である。
❌ 誤り。血液はずり速度が低いと赤血球が集まって粘度が上がり、速いと粘度が下がる。正しくは非ニュートン流体。
❌ 誤り。血液はずり速度が低いと赤血球が集まって粘度が上がり、速いと粘度が下がる。正しくは非ニュートン流体。
2. 生体軟組織の変形挙動は線形である。
❌ 誤り。軟組織は伸ばすほど硬くなり、時間依存性もある。正しくは非線形の粘弾性挙動を示す。
❌ 誤り。軟組織は伸ばすほど硬くなり、時間依存性もある。正しくは非線形の粘弾性挙動を示す。
3. 筋肉の音響インピーダンスは骨よりも大きい。
❌ 誤り。音響インピーダンス(密度×音速)は密度も音速も大きい骨のほうが大きい。正しくは骨>筋肉(約 7×10⁶ と約 1.7×10⁶ kg/(m²・s))。
❌ 誤り。音響インピーダンス(密度×音速)は密度も音速も大きい骨のほうが大きい。正しくは骨>筋肉(約 7×10⁶ と約 1.7×10⁶ kg/(m²・s))。
4. エラスチンのヤング率はコラーゲンよりも大きい。
❌ 誤り。エラスチンはよく伸びる柔らかい線維。正しくはコラーゲンのほうがヤング率が大きい(硬い)。
❌ 誤り。エラスチンはよく伸びる柔らかい線維。正しくはコラーゲンのほうがヤング率が大きい(硬い)。
5. 生体組織の力学的挙動は弾性要素と粘性要素の直並列モデルで表される。
✅ 正しい。生体組織は弾性と粘性を両方もつため、ばねとダッシュポットを直列・並列に組み合わせると、応力緩和やクリープを表せる。
✅ 正しい。生体組織は弾性と粘性を両方もつため、ばねとダッシュポットを直列・並列に組み合わせると、応力緩和やクリープを表せる。
【試験対策ポイント】
| 比べるもの | 大小 |
|---|---|
| 音響インピーダンス | 骨 > 筋肉 > 脂肪 |
| ヤング率 | コラーゲン > エラスチン |
- 血液=非ニュートン流体/軟組織=非線形・粘弾性
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