2025年大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程（醫(yī)療器械設(shè)計(jì)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi))1.以下哪種材料常用于制造可植入的骨科醫(yī)療器械，因其具有良好的生物相容性和機(jī)械性能？（）A.不銹鋼B.鈦合金C.陶瓷D.塑料2.在醫(yī)療器械設(shè)計(jì)中，為了確保產(chǎn)品的安全性和有效性，需要進(jìn)行嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。以下哪項(xiàng)不屬于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要步驟？（）A.危害識(shí)別B.風(fēng)險(xiǎn)分析C.風(fēng)險(xiǎn)控制D.產(chǎn)品定價(jià)3.對(duì)于一款心臟起搏器，其關(guān)鍵性能指標(biāo)不包括以下哪一項(xiàng)？（）A.起搏頻率準(zhǔn)確性B.電池續(xù)航時(shí)間C.外觀(guān)顏色D.感知靈敏度4.醫(yī)療器械設(shè)計(jì)中，人體工程學(xué)原理的應(yīng)用主要目的是（）。A.使產(chǎn)品外觀(guān)更美觀(guān)B.提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力C.確保產(chǎn)品使用舒適、方便，減少操作失誤D.降低生產(chǎn)成本5.以下哪種傳感器常用于檢測(cè)人體的生理參數(shù)，如心率、血壓等，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)？（）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.光線(xiàn)傳感器D.氣體傳感器6.醫(yī)療器械的滅菌方法有多種，其中不包括（）。A.高溫高壓滅菌B.紫外線(xiàn)滅菌C.化學(xué)藥劑滅菌D.酒精擦拭滅菌7.在設(shè)計(jì)一款牙科醫(yī)療器械時(shí)，需要考慮的口腔環(huán)境因素不包括（）。A.濕度B.酸堿度C.細(xì)菌種類(lèi)D.光照強(qiáng)度8.醫(yī)療器械設(shè)計(jì)中的軟件部分，需要遵循的標(biāo)準(zhǔn)不包括（）。A.可靠性標(biāo)準(zhǔn)B.安全性標(biāo)準(zhǔn)C.美觀(guān)性標(biāo)準(zhǔn)D.兼容性標(biāo)準(zhǔn)9.一款新型的超聲診斷儀，其圖像質(zhì)量主要取決于以下哪個(gè)部件的性能？（）A.探頭B.顯示器C.外殼D.電源10.醫(yī)療器械設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)至關(guān)重要。以下哪種方式不屬于知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的范疇？（）A.申請(qǐng)專(zhuān)利B.商標(biāo)注冊(cè)C.商業(yè)秘密保護(hù)D.產(chǎn)品降價(jià)促銷(xiāo)第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題3分，共15分）1.生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中，醫(yī)療器械設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)人體生理功能的監(jiān)測(cè)、診斷、治療及________________。2.醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)流程通常包括需求分析、概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、原型制作、測(cè)試驗(yàn)證以及________________。3.材料的生物相容性主要包括________________、血液相容性和組織相容性。4.在醫(yī)療器械設(shè)計(jì)中，常用的人機(jī)交互技術(shù)有________________、語(yǔ)音交互和手勢(shì)交互等。5.醫(yī)療器械的臨床試驗(yàn)一般分為_(kāi)_______________、II期、III期和IV期。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.請(qǐng)簡(jiǎn)述醫(yī)療器械設(shè)計(jì)中如何考慮電磁兼容性（EMC）？2.舉例說(shuō)明一款常見(jiàn)醫(yī)療器械的基本工作原理，并闡述其設(shè)計(jì)特點(diǎn)。四、分析題（共15分）材料：某醫(yī)療器械公司計(jì)劃設(shè)計(jì)一款新型的血糖儀，用于家庭自我血糖監(jiān)測(cè)。要求該血糖儀操作簡(jiǎn)便、測(cè)量準(zhǔn)確、便于攜帶且成本較低。目前市場(chǎng)上已有多種血糖儀產(chǎn)品，競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。問(wèn)題：請(qǐng)根據(jù)上述材料，分析該公司在設(shè)計(jì)這款血糖儀時(shí)需要考慮的主要因素，并提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)思路。（15分）五、設(shè)計(jì)題（共20分）材料：隨著人口老齡化的加劇，老年人的跌倒問(wèn)題日益突出?，F(xiàn)需要設(shè)計(jì)一款可穿戴式的跌倒監(jiān)測(cè)設(shè)備，當(dāng)老年人發(fā)生跌倒時(shí)能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并將跌倒信息傳輸給監(jiān)護(hù)人或醫(yī)療機(jī)構(gòu)。問(wèn)題：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)該跌倒監(jiān)測(cè)設(shè)備的整體架構(gòu)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明各部分的功能及工作原理。（20分）答案：1.B2.D3.C4.C5.B6.D7.D8.C9.A10.D填空題答案：1.康復(fù)輔助2.上市后監(jiān)管3.細(xì)胞相容性4.觸摸交互5.I期簡(jiǎn)答題答案：1.醫(yī)療器械設(shè)計(jì)中考慮電磁兼容性，首先要進(jìn)行電磁環(huán)境評(píng)估，了解使用場(chǎng)景中的電磁干擾源和敏感頻段。然后在電路設(shè)計(jì)上采用屏蔽、濾波、接地等技術(shù)，減少電磁輻射和外界干擾的影響。合理布局電子元件，避免信號(hào)相互干擾。對(duì)設(shè)備進(jìn)行電磁兼容性測(cè)試，確保在規(guī)定的電磁環(huán)境下能正常工作。2.以血壓計(jì)為例，常見(jiàn)的電子血壓計(jì)工作原理是通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)袖帶內(nèi)壓力變化，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、處理后顯示出血壓值。設(shè)計(jì)特點(diǎn)包括采用高精度壓力傳感器以保證測(cè)量準(zhǔn)確性；具備清晰易讀的顯示屏；操作簡(jiǎn)單方便，一鍵測(cè)量；袖帶設(shè)計(jì)符合人體工程學(xué)，佩戴舒適；并且有的血壓計(jì)還具有存儲(chǔ)功能，可記錄多次測(cè)量數(shù)據(jù)。分析題答案：主要因素：操作簡(jiǎn)便要考慮設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的操作界面，減少?gòu)?fù)雜步驟；測(cè)量準(zhǔn)確需選用高精度的血糖檢測(cè)技術(shù)和傳感器；便于攜帶要求血糖儀體積小巧、重量輕；成本較低則要在材料選用、生產(chǎn)工藝等方面進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計(jì)思路：采用先進(jìn)的電化學(xué)或光學(xué)檢測(cè)技術(shù)確保測(cè)量精度；設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔直觀(guān)的操作面板，如一鍵式測(cè)量；選用輕便的材料制作外殼；優(yōu)化生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。設(shè)計(jì)題答案：整體架構(gòu)：包括傳感器模塊、微處理器模塊、通信模塊、電源模塊和警報(bào)模塊。功能及原理