2025年大學第三學年（生物醫(yī)學工程）醫(yī)療設(shè)備設(shè)計測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下哪種傳感器在醫(yī)療設(shè)備設(shè)計中常用于檢測人體的生理信號，如心率、血壓等？A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.加速度傳感器D.氣體傳感器2.醫(yī)療設(shè)備設(shè)計中，關(guān)于電路設(shè)計的說法，錯誤的是？A.應具備高可靠性B.要考慮電磁兼容性C.電路越復雜越好D.需有穩(wěn)定的電源供應3.對于醫(yī)療設(shè)備的外殼設(shè)計，首要考慮的因素是？A.美觀性B.防護性能C.便攜性D.成本4.在醫(yī)療設(shè)備設(shè)計中，軟件的安全性至關(guān)重要，以下哪項不屬于軟件安全設(shè)計的范疇？A.數(shù)據(jù)加密B.漏洞檢測與修復C.用戶界面設(shè)計D.權(quán)限管理5.用于醫(yī)療成像設(shè)備的光學系統(tǒng)設(shè)計，關(guān)鍵在于？A.提高分辨率B.降低成本C.增加色彩飽和度D.減小體積6.醫(yī)療設(shè)備設(shè)計中，考慮人機工程學的目的不包括？A.提高設(shè)備的易用性B.增強患者舒適度C.降低設(shè)備故障率D.便于醫(yī)護人員操作7.以下哪種材料不適合用于醫(yī)療設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件？A.鋁合金B(yǎng).不銹鋼C.塑料D.木材8.在醫(yī)療設(shè)備的電氣安全設(shè)計中，接地的主要作用是？A.防止靜電B.保護設(shè)備免受雷擊C.保障人員安全D.提高設(shè)備性能9.醫(yī)療設(shè)備設(shè)計中，對于傳感器的精度要求，主要取決于？A.設(shè)備的價格B.臨床應用需求C.外觀設(shè)計D.生產(chǎn)工藝10.關(guān)于醫(yī)療設(shè)備的散熱設(shè)計，不正確的是？A.可采用散熱片B.設(shè)計良好的風道C.盡量減少發(fā)熱元件D.完全依靠自然散熱第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述醫(yī)療設(shè)備設(shè)計中硬件電路設(shè)計的主要步驟及要點。12.（15分）在醫(yī)療設(shè)備設(shè)計中，如何確保軟件的可靠性和穩(wěn)定性？請詳細說明。13.（1５分）舉例說明醫(yī)療設(shè)備設(shè)計中光學系統(tǒng)的優(yōu)化方法及對成像質(zhì)量的提升作用。14.（15分）閱讀以下材料：隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，便攜式醫(yī)療設(shè)備越來越受到關(guān)注。這類設(shè)備要求在保證功能的前提下，盡可能減小體積、降低功耗。在設(shè)計一款便攜式血糖儀時，工程師們面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面要考慮如何精確檢測血糖濃度，另一方面要優(yōu)化電路設(shè)計以延長電池續(xù)航時間，同時還要確保設(shè)備的易用性和可靠性。問題：請結(jié)合材料，分析便攜式醫(yī)療設(shè)備設(shè)計的關(guān)鍵要點，并說明如何在血糖儀設(shè)計中實現(xiàn)這些要點。15.（15分）閱讀以下材料：某醫(yī)院計劃引進一批新型的心臟監(jiān)護設(shè)備。該設(shè)備需要能夠?qū)崟r、準確地監(jiān)測患者的心率、血壓、心電圖等多項生理參數(shù)，并通過無線通信將數(shù)據(jù)傳輸?shù)结t(yī)院的信息系統(tǒng)，以便醫(yī)護人員及時了解患者狀況。在設(shè)計過程中，工程師們需要考慮設(shè)備的性能、安全性、兼容性以及與醫(yī)院現(xiàn)有系統(tǒng)的集成等問題。問題：針對上述心臟監(jiān)護設(shè)備的設(shè)計需求，闡述設(shè)計過程中需要重點關(guān)注的方面，并說明如何滿足這些需求。答案：1.B2.C3.B4.C5.A6.C7.D8.C9.B10.D11.硬件電路設(shè)計主要步驟及要點：首先進行需求分析，明確設(shè)備功能對電路的要求。然后選擇合適的芯片和元件，要考慮性能、功耗等因素。接著進行原理圖設(shè)計，注重信號完整性和電磁兼容性。之后進行PCB布局布線，合理規(guī)劃元件位置，減少干擾。最后進行電路測試與優(yōu)化，確保各項指標符合要求。12.確保軟件可靠性和穩(wěn)定性：進行全面的需求分析，明確功能和性能要求。采用模塊化設(shè)計，便于維護和擴展。進行嚴格的代碼審查，減少錯誤。采用可靠的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。進行大量的測試，包括功能測試、性能測試、兼容性測試等，及時發(fā)現(xiàn)并修復漏洞。建立完善的日志系統(tǒng)，便于追蹤問題。定期更新軟件，修復潛在問題。13.例如在醫(yī)療成像設(shè)備中，采用更優(yōu)質(zhì)的光學鏡片材料可減少像差，提高分辨率。優(yōu)化光路設(shè)計，減少光線損失，增強圖像的對比度。使用高靈敏度的探測器，能夠捕捉更多細節(jié)。這些優(yōu)化方法能使成像更清晰、準確，有助于醫(yī)生更精準地診斷病情。14.便攜式醫(yī)療設(shè)備設(shè)計關(guān)鍵要點：精確檢測生理參數(shù)、減小體積、降低功耗、保證易用性和可靠性。在血糖儀設(shè)計中，采用高精度傳感器精確檢測血糖。優(yōu)化電路，選用低功耗芯片，合理布局減少功耗。設(shè)計簡潔操作界面保證易用性。通過嚴格測試和質(zhì)量控制確?？煽啃?。15.設(shè)計過程中重點關(guān)注方面：性能上要能準確實時監(jiān)測多項生理參數(shù)；安全性要保障患者