2025年生物醫(yī)學(xué)工程師職業(yè)資格考試試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題1分，共20分。每題只有一個(gè)正確選項(xiàng)）1.以下哪種生物材料屬于天然生物材料？A.聚乳酸（PLA）B.膠原C.鈦合金D.聚四氟乙烯（PTFE）答案：B解析：天然生物材料來源于生物體，如膠原、殼聚糖等；PLA、PTFE為合成高分子材料，鈦合金為金屬材料。2.醫(yī)學(xué)影像中，CT（計(jì)算機(jī)斷層掃描）的成像原理主要基于：A.組織對(duì)X射線的衰減差異B.氫質(zhì)子的核磁共振信號(hào)C.組織對(duì)超聲波的反射D.放射性核素的γ射線發(fā)射答案：A解析：CT利用X射線穿透人體不同組織時(shí)的衰減差異，通過計(jì)算機(jī)重建斷層圖像；MRI基于核磁共振（B錯(cuò)誤），超聲基于反射（C錯(cuò)誤），核醫(yī)學(xué)基于核素γ射線（D錯(cuò)誤）。3.生物力學(xué)中，描述骨骼在受到外力時(shí)抵抗變形能力的參數(shù)是：A.彈性模量B.泊松比C.屈服強(qiáng)度D.斷裂韌性答案：A解析：彈性模量（楊氏模量）反映材料抵抗彈性變形的能力；泊松比是橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值（B錯(cuò)誤），屈服強(qiáng)度是材料開始塑性變形的應(yīng)力（C錯(cuò)誤），斷裂韌性衡量抗裂紋擴(kuò)展能力（D錯(cuò)誤）。4.心電信號(hào)（ECG）的P波代表：A.心房除極B.心室除極C.心室復(fù)極D.房室傳導(dǎo)延遲答案：A解析：P波對(duì)應(yīng)心房肌除極；QRS波群為心室除極（B錯(cuò)誤），T波為心室復(fù)極（C錯(cuò)誤），PR間期為房室傳導(dǎo)時(shí)間（D錯(cuò)誤）。5.植入式醫(yī)療器械的生物相容性評(píng)價(jià)需遵循的國際標(biāo)準(zhǔn)是：A.ISO13485B.ISO10993C.ISO9001D.ISO14001答案：B解析：ISO10993是生物相容性評(píng)價(jià)的系列標(biāo)準(zhǔn)；ISO13485為醫(yī)療器械質(zhì)量管理體系（A錯(cuò)誤），ISO9001為通用質(zhì)量管理（C錯(cuò)誤），ISO14001為環(huán)境管理（D錯(cuò)誤）。6.以下哪項(xiàng)不屬于生物醫(yī)學(xué)工程中常用的生物信號(hào)預(yù)處理步驟？A.去基線漂移B.工頻濾波（50Hz/60Hz陷波）C.特征提取D.噪聲抑制答案：C解析：預(yù)處理包括去噪（噪聲抑制、工頻濾波）、去基線漂移等；特征提取屬于信號(hào)分析階段（C錯(cuò)誤）。7.人工關(guān)節(jié)置換術(shù)中，髖臼杯常用的材料組合是：A.不銹鋼-聚乙烯B.鈦合金-陶瓷C.鈷鉻鉬合金-超高分子量聚乙烯（UHMWPE）D.聚醚醚酮（PEEK）-鈦合金答案：C解析：鈷鉻鉬合金因高耐磨性常與UHMWPE配對(duì)；不銹鋼生物相容性較差（A錯(cuò)誤），鈦合金強(qiáng)度較低（B錯(cuò)誤），PEEK多用于脊柱植入物（D錯(cuò)誤）。8.超聲成像中，提高分辨率的關(guān)鍵技術(shù)是：A.增加探頭頻率B.降低探頭頻率C.增大掃描范圍D.減少發(fā)射功率答案：A解析：超聲分辨率與頻率正相關(guān)（頻率越高，波長越短，分辨率越高）；降低頻率會(huì)降低分辨率（B錯(cuò)誤），掃描范圍和發(fā)射功率不直接影響分辨率（C、D錯(cuò)誤）。9.生物醫(yī)學(xué)傳感器中，用于檢測(cè)血糖濃度的電化學(xué)傳感器主要基于：A.酶催化反應(yīng)B.熱釋電效應(yīng)C.壓阻效應(yīng)D.壓電效應(yīng)答案：A解析：血糖傳感器通常利用葡萄糖氧化酶催化葡萄糖與氧氣反應(yīng)，產(chǎn)生電信號(hào)；熱釋電用于紅外檢測(cè)（B錯(cuò)誤），壓阻用于壓力檢測(cè)（C錯(cuò)誤），壓電用于超聲換能器（D錯(cuò)誤）。10.以下哪種醫(yī)療器械屬于Ⅲ類（高風(fēng)險(xiǎn)）？A.電子血壓計(jì)B.一次性使用無菌注射器C.心電圖機(jī)D.心臟起搏器答案：D解析：Ⅲ類醫(yī)療器械直接關(guān)系生命安全，如心臟起搏器、植入式人工器官；電子血壓計(jì)（A）、心電圖機(jī)（C）為Ⅱ類，一次性注射器（B）為Ⅱ類（部分國家分類可能差異，我國按風(fēng)險(xiǎn)程度Ⅲ類最高）。11.生物材料表面改性的主要目的是：A.降低材料成本B.提高機(jī)械強(qiáng)度C.改善生物相容性D.增加材料導(dǎo)電性答案：C解析：表面改性（如涂層、等離子處理）主要用于調(diào)節(jié)材料與生物組織的相互作用，提升生物相容性；機(jī)械強(qiáng)度由材料本體決定（B錯(cuò)誤），成本和導(dǎo)電性非主要目的（A、D錯(cuò)誤）。12.醫(yī)學(xué)影像融合技術(shù)中，將PET（正電子發(fā)射斷層掃描）與CT圖像融合的主要優(yōu)勢(shì)是：A.提高解剖結(jié)構(gòu)分辨率B.提供功能代謝信息與解剖定位結(jié)合C.減少輻射劑量D.縮短掃描時(shí)間答案：B解析：PET提供代謝/功能信息（如癌細(xì)胞高代謝），CT提供解剖結(jié)構(gòu)，融合后可精確定位功能異常區(qū)域；提高分辨率是CT自身優(yōu)勢(shì)（A錯(cuò)誤），輻射劑量和掃描時(shí)間與融合無關(guān)（C、D錯(cuò)誤）。13.生物力學(xué)中的“應(yīng)力遮擋”現(xiàn)象主要發(fā)生在：A.骨折內(nèi)固定術(shù)后B.人工心臟瓣膜置換C.角膜接觸鏡佩戴D.助聽器調(diào)試答案：A解析：應(yīng)力遮擋指植入物（如接骨板）承擔(dān)部分應(yīng)力，導(dǎo)致周圍骨組織因應(yīng)力減少而發(fā)生骨質(zhì)疏松；其他選項(xiàng)無明顯應(yīng)力傳遞問題（B、C、D錯(cuò)誤）。14.以下哪種生物信號(hào)屬于非線性、非平穩(wěn)信號(hào)？A.心電圖（ECG）B.腦電圖（EEG）C.血壓信號(hào)（BP）D.呼吸信號(hào)答案：B解析：EEG由大量神經(jīng)元同步放電產(chǎn)生，具有非線性動(dòng)力學(xué)特性且隨狀態(tài)（如清醒/睡眠）變化顯著；ECG、血壓、呼吸信號(hào)雖有波動(dòng)，但相對(duì)平穩(wěn)（A、C、D錯(cuò)誤）。15.醫(yī)療器械注冊(cè)申報(bào)中，“臨床評(píng)價(jià)”的核心目的是：A.證明產(chǎn)品外觀符合要求B.驗(yàn)證產(chǎn)品在預(yù)期使用中的安全性和有效性C.確認(rèn)生產(chǎn)工藝穩(wěn)定D.檢測(cè)材料化學(xué)成分答案：B解析：臨床評(píng)價(jià)通過文獻(xiàn)、同品種對(duì)比或臨床試驗(yàn)，證明產(chǎn)品在目標(biāo)人群中的安全有效；外觀、工藝、材料檢測(cè)屬于產(chǎn)品技術(shù)要求（A、C、D錯(cuò)誤）。16.組織工程中，支架材料的關(guān)鍵性能不包括：A.生物降解性B.孔隙率與孔徑分布C.表面親疏水性D.磁導(dǎo)率答案：D解析：支架需支持細(xì)胞黏附、增殖（親疏水性）、營養(yǎng)交換（孔隙率）、逐步降解（生物降解性）；磁導(dǎo)率非關(guān)鍵（D錯(cuò)誤）。17.數(shù)字減影血管造影（DSA）的主要技術(shù)原理是：A.利用X射線衰減差異直接成像B.對(duì)注射造影劑前后的圖像進(jìn)行減法運(yùn)算，消除骨骼和軟組織干擾C.通過超聲多普勒檢測(cè)血流速度D.基于核磁共振的血流成像答案：B解析：DSA通過減影技術(shù)去除非血管結(jié)構(gòu)，突出顯示血管；直接X射線成像是普通血管造影（A錯(cuò)誤），超聲多普勒是超聲技術(shù)（C錯(cuò)誤），核磁共振是MRA（D錯(cuò)誤）。18.生物醫(yī)學(xué)工程中，“微流控技術(shù)”的典型應(yīng)用不包括：A.即時(shí)檢測(cè)（POCT）設(shè)備B.細(xì)胞分選與培養(yǎng)C.人工心臟泵D.藥物篩選微芯片答案：C解析：微流控用于微量流體操控（如POCT、細(xì)胞分選、藥物篩選）；人工心臟泵為宏觀流體機(jī)械（C錯(cuò)誤）。19.以下哪種方法可用于評(píng)估骨密度？A.X射線攝影（DR）B.雙能X射線吸收法（DXA）C.超聲成像（US）D.計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）答案：B解析：DXA通過兩種能量X射線測(cè)量骨組織對(duì)射線的吸收，計(jì)算骨密度；DR主要觀察結(jié)構(gòu)（A錯(cuò)誤），超聲骨密度儀為輔助手段（C錯(cuò)誤），CT可測(cè)量但非標(biāo)準(zhǔn)方法（D錯(cuò)誤）。20.生物醫(yī)學(xué)倫理中，“知情同意”的核心要求是：A.患者簽署同意書即可B.醫(yī)生向患者充分解釋治療的風(fēng)險(xiǎn)、收益及替代方案，患者理解后自愿同意C.僅需患者家屬同意D.無需詳細(xì)解釋，以醫(yī)生判斷為準(zhǔn)答案：B解析：知情同意需患者（或監(jiān)護(hù)人）在充分理解信息后自愿做出決定；簽署同意書是形式，關(guān)鍵是理解（A錯(cuò)誤），家屬同意僅適用于無行為能力者（C錯(cuò)誤），醫(yī)生需充分解釋（D錯(cuò)誤）。二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分。每題有2-4個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.生物醫(yī)學(xué)工程中，常用的生物力學(xué)測(cè)試方法包括：A.拉伸試驗(yàn)B.壓縮試驗(yàn)C.疲勞試驗(yàn)D.紅外光譜分析答案：ABC解析：拉伸、壓縮、疲勞試驗(yàn)用于評(píng)估材料力學(xué)性能；紅外光譜分析是化學(xué)表征方法（D錯(cuò)誤）。2.醫(yī)學(xué)影像設(shè)備中，屬于斷層成像的有：A.X射線攝影（DR）B.CTC.MRID.超聲B超答案：BC解析：CT、MRI通過斷層掃描重建二維/三維圖像；DR為平面投影（A錯(cuò)誤），超聲B超為實(shí)時(shí)切面成像但非斷層掃描（D錯(cuò)誤）。3.植入式醫(yī)療器械的長期風(fēng)險(xiǎn)可能包括：A.材料降解產(chǎn)物毒性B.免疫排斥反應(yīng)C.機(jī)械疲勞斷裂D.電磁干擾（EMI）答案：ABCD解析：降解產(chǎn)物可能有毒（A），異物反應(yīng)導(dǎo)致排斥（B），長期受力可能斷裂（C），電子設(shè)備可能受電磁干擾（D）。4.生物信號(hào)處理中，常用的濾波方法有：A.均值濾波B.高斯濾波C.巴特沃斯濾波D.小波變換答案：ABCD解析：均值、高斯為空間域?yàn)V波（用于圖像），巴特沃斯為頻域?yàn)V波（用于信號(hào)），小波變換用于時(shí)頻分析（均屬常用方法）。5.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)學(xué)影像診斷中的應(yīng)用包括：A.肺結(jié)節(jié)自動(dòng)檢測(cè)B.腫瘤分割C.心電圖心律失常分類D.血壓值直接測(cè)量答案：ABC解析：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于圖像分析（結(jié)節(jié)檢測(cè)、腫瘤分割）和信號(hào)分類（ECG分類）；血壓測(cè)量需傳感器（D錯(cuò)誤）。6.生物材料的生物相容性評(píng)價(jià)需考慮的接觸類型包括：A.表面接觸（如皮膚貼劑）B.血液接觸（如血管支架）C.骨接觸（如骨釘）D.神經(jīng)接觸（如腦電極）答案：ABCD解析：ISO10993根據(jù)接觸部位（表面、血液、骨、神經(jīng)等）和接觸時(shí)間制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，均需考慮。7.醫(yī)療器械風(fēng)險(xiǎn)管理的步驟包括：A.風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別B.風(fēng)險(xiǎn)分析C.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)D.風(fēng)險(xiǎn)控制答案：ABCD解析：風(fēng)險(xiǎn)管理包括識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)、分析概率與危害、評(píng)價(jià)可接受性、采取控制措施（如設(shè)計(jì)改進(jìn)）。8.組織工程的三要素是：A.種子細(xì)胞B.生物支架C.生長因子D.生物反應(yīng)器答案：ABC解析：組織工程三要素為種子細(xì)胞（細(xì)胞來源）、支架（結(jié)構(gòu)支撐）、生長因子（調(diào)控分化）；生物反應(yīng)器是培養(yǎng)工具（D錯(cuò)誤）。9.超聲成像的優(yōu)勢(shì)包括：A.無電離輻射B.實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察C.對(duì)骨組織成像清晰D.可檢測(cè)血流信息（多普勒）答案：ABD解析：超聲無輻射（A）、實(shí)時(shí)（B）、可測(cè)血流（D）；骨組織因聲阻抗大導(dǎo)致成像差（C錯(cuò)誤）。10.生物醫(yī)學(xué)工程師在醫(yī)療器械研發(fā)中的職責(zé)包括：A.參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)與驗(yàn)證B.撰寫技術(shù)文檔（如注冊(cè)申報(bào)資料）C.指導(dǎo)臨床使用培訓(xùn)D.市場(chǎng)推廣與銷售答案：ABC解析：研發(fā)職責(zé)包括設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、技術(shù)文檔、臨床支持；市場(chǎng)推廣屬銷售部門（D錯(cuò)誤）。三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述生物材料表面改性的常用方法及其目的。答案：常用方法包括：（1）化學(xué)改性：如接枝生物活性分子（RGD肽、生長因子），通過共價(jià)鍵結(jié)合改善細(xì)胞黏附；（2）物理改性：如等離子體處理，改變表面親疏水性，促進(jìn)蛋白吸附；（3）涂層技術(shù)：如羥基磷灰石涂層（用于骨植入物），增強(qiáng)骨整合；（4）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改性：通過微納加工制造表面紋理（如納米溝槽），引導(dǎo)細(xì)胞定向生長。目的：調(diào)節(jié)材料與生物環(huán)境的相互作用，提升生物相容性（如減少炎癥反應(yīng)）、促進(jìn)組織修復(fù)（如骨整合）或賦予特定功能（如抗凝血）。2.列舉心電圖（ECG）信號(hào)采集時(shí)常見的干擾類型及抑制方法。答案：干擾類型及抑制方法：（1）工頻干擾（50Hz/60Hz）：由電源電磁場(chǎng)引起，可通過陷波濾波（50Hz陷波器）或屏蔽電極線抑制；（2）基線漂移：由呼吸、肢體運(yùn)動(dòng)引起，可通過高通濾波（如0.05Hz截止）或小波變換去基線；（3）肌電干擾：肌肉收縮產(chǎn)生的高頻噪聲（20-2000Hz），可通過低通濾波（如100Hz截止）或信號(hào)平均法（多次采集取平均）；（4）電極接觸噪聲：電極與皮膚接觸不良導(dǎo)致，需清潔皮膚、使用導(dǎo)電膏、固定電極。3.說明人工關(guān)節(jié)置換術(shù)對(duì)材料的性能要求。答案：（1）力學(xué)性能：高強(qiáng)度（承受體重）、高疲勞強(qiáng)度（長期活動(dòng)不斷裂）、適當(dāng)彈性模量（減少應(yīng)力遮擋）；（2）生物相容性：無毒性、無致敏性、無致突變性，與周圍組織（骨、軟骨、體液）相容；（3）耐磨性：摩擦系數(shù)低（如金屬-聚乙烯、陶瓷-陶瓷配對(duì)），減少磨損顆粒（避免無菌性松動(dòng)）；（4）耐腐蝕性：在體液環(huán)境中抗腐蝕（如鈷鉻鉬合金的鈍化膜）；（5）加工性能：可精確加工為復(fù)雜形狀（如髖臼杯、股骨柄）。4.簡述醫(yī)學(xué)影像設(shè)備質(zhì)量控制的主要內(nèi)容。答案：（1）成像性能測(cè)試：如CT的空間分辨率（高對(duì)比度分辨力）、密度分辨率（低對(duì)比度分辨力），MRI的信噪比（SNR）、均勻性；（2）輻射安全控制（針對(duì)X射線設(shè)備）：檢測(cè)輻射劑量（如CTDIvol）、漏射線水平，確保符合國家標(biāo)準(zhǔn)（如GB18871）；（3）功能穩(wěn)定性：定期校準(zhǔn)設(shè)備參數(shù)（如超聲探頭的靈敏度、CT球管的電流電壓），保證圖像一致性；（4）故障排查：監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（如MRI梯度線圈冷卻系統(tǒng)、CT探測(cè)器響應(yīng)），及時(shí)維修避免圖像偽影；（5）數(shù)據(jù)安全性：確保影像存儲(chǔ)與傳輸（PACS系統(tǒng)）的完整性和保密性。5.解釋“治療性醫(yī)療器械”與“診斷性醫(yī)療器械”的區(qū)別，并各舉兩例。答案：區(qū)別：（1）目的：治療性器械用于疾病治療、緩解癥狀或功能替代（如心臟起搏器治療心律失常、人工關(guān)節(jié)替代受損關(guān)節(jié)）；診斷性器械用于疾病檢測(cè)、評(píng)估（如血糖儀檢測(cè)血糖、超聲儀診斷胎兒發(fā)育）。（2）風(fēng)險(xiǎn)程度：治療性器械多為植入或介入式（如Ⅲ類），風(fēng)險(xiǎn)更高；診斷性器械多為接觸式或體外（如Ⅱ類或Ⅰ類），風(fēng)險(xiǎn)較低。（3）評(píng)價(jià)重點(diǎn)：治療性器械需驗(yàn)證療效和長期安全性；診斷性器械需驗(yàn)證準(zhǔn)確性（靈敏度、特異度）和重復(fù)性。示例：治療性器械（心臟起搏器、胰島素泵）；診斷性器械（心電圖機(jī)、X射線機(jī)）。四、案例分析題（共2題，每題10分，共20分）案例1：某公司研發(fā)一款植入式腦電監(jiān)測(cè)電極，用于癲癇患者的長期腦電信號(hào)采集。需考慮哪些關(guān)鍵生物醫(yī)學(xué)工程問題？答案：（1）生物相容性：電極材料（如鉑銥合金、聚對(duì)二甲苯涂層）需無神經(jīng)毒性，避免慢性炎癥反應(yīng)（長期植入可能引發(fā)膠質(zhì)瘢痕包裹，影響信號(hào)質(zhì)量）；（2）機(jī)械穩(wěn)定性：電極需與腦組織彈性模量匹配（腦組織軟，避免剛性材料導(dǎo)致組織損傷），導(dǎo)線連接部需抗疲勞（患者日?；顒?dòng)可能導(dǎo)致導(dǎo)線斷裂）；（3）信號(hào)采集性能：電極阻抗需低（提高信噪比），需設(shè)計(jì)差分放大電路抑制腦電信號(hào)中的工頻干擾和肌電噪聲；（4）無線傳輸與供電：長期植入需微型化無線模塊（如藍(lán)牙低功耗），供電方式（可充電電池或經(jīng)皮能量傳輸）需安全且壽命長（避免頻繁手術(shù)更換）；（5）臨床適用性：電極尺寸需小（減少植入創(chuàng)傷），定位精度（需與MRI兼容，輔助手術(shù)導(dǎo)航），信號(hào)分析軟件需能識(shí)別癲癇棘波等特征。案例2：某醫(yī)院超聲科報(bào)告，新采購的彩色多普勒超聲儀在檢測(cè)深部血管時(shí)血流信號(hào)弱，圖像模糊。作為生物醫(yī)學(xué)工程師，應(yīng)如何分析可能原因并提出解決方案？答案：可能原因分析：（1）探頭頻率選擇不當(dāng)：深部組織需低頻探頭（如2-5MHz），高頻探頭（5-12MHz）衰減大，穿透深度不足；（2）超聲功率設(shè)置過低：深部組織需更高發(fā)射功率（但需符合安全標(biāo)準(zhǔn)，避免熱損傷）；（3）增益調(diào)節(jié)不當(dāng)：時(shí)間增益補(bǔ)償（TGC）未針對(duì)深部組織優(yōu)化，導(dǎo)致遠(yuǎn)場(chǎng)信號(hào)衰減未被補(bǔ)償；（4）探頭與皮膚耦合不良：耦合劑涂抹不足或探頭壓力過大（導(dǎo)致組織變形，影響聲波入射）；（5）設(shè)備硬件故障：探頭陣元部分損壞（如某幾個(gè)陣元失效），或接收通道靈敏度下降。解決方案：（1）更換低頻探頭（如凸陣探頭，頻率2-5MHz），提高穿透深度；（2）調(diào)整超聲功率至安全范圍內(nèi)的較高值，同時(shí)優(yōu)化TGC曲線（增加遠(yuǎn)場(chǎng)增益）；（3）檢查耦合劑使用情況，確保探頭與皮膚緊密接觸且無空氣間隙；（4）進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)（如探頭性能測(cè)試、系統(tǒng)靈敏度校準(zhǔn)），檢測(cè)是否有陣元失效（可通過均勻phantom成像觀察是否有固定偽影）；（5）若硬件故障，聯(lián)系廠家維修或更換探頭/接收模塊。五、論述題（共1題，10分）結(jié)合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展，論述生物醫(yī)學(xué)工程在“精準(zhǔn)醫(yī)療”中的作用及挑戰(zhàn)。答案：生物醫(yī)學(xué)工程在精準(zhǔn)醫(yī)療中的作用：（1）精準(zhǔn)診斷技術(shù)：-醫(yī)學(xué)影像