生物醫(yī)學(xué)工程與技術(shù)應(yīng)用題庫2026年一、單選題（每題2分，共20題）1.題目：在人工心臟設(shè)計中，生物相容性材料的選擇至關(guān)重要。下列哪種材料最常用于人工心臟瓣膜制造？（）A.鈦合金B(yǎng).聚四氟乙烯（PTFE）C.陶瓷涂層聚氨酯D.天然牛心包2.題目：MRI（核磁共振成像）檢查中，為了提高圖像對比度，常使用造影劑。下列哪種造影劑屬于釓基造影劑？（）A.碘對比劑B.釓噴酸葡胺（Gd-DTPA）C.含鉬對比劑D.磷酸二氫鈉3.題目：在心臟起搏器的設(shè)計中，常用的生物傳感器是哪種？（）A.血氧傳感器B.乳酸傳感器C.pH傳感器D.電解質(zhì)傳感器4.題目：人工腎（血液透析器）的核心部件是什么？（）A.超濾膜B.反滲透膜C.離子交換樹脂D.電解池5.題目：在植入式藥物輸送系統(tǒng)中，微球載體材料常使用哪種？（）A.聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）B.聚乙烯醇（PVA）C.聚丙烯腈（PAN）D.聚苯乙烯（PS）6.題目：用于骨修復(fù)的仿生骨材料，最常用的骨水泥是哪種？（）A.磷酸鈣水泥（TCP）B.硅酸鈣水泥（SCC）C.鈦酸鈣水泥（TCC）D.氧化鋁水泥7.題目：在無創(chuàng)腦電（EEG）監(jiān)測中，常用的電極材料是哪種？（）A.銀-氯化銀電極B.銅-氯化銅電極C.鎳-氯化鎳電極D.鋁-氯化鋁電極8.題目：用于人工耳蝸的信號處理芯片，常用的集成電路工藝是哪種？（）A.CMOSB.BiCMOSC.SiGeD.GaAs9.題目：在手術(shù)機(jī)器人中，常用的驅(qū)動系統(tǒng)是哪種？（）A.電動驅(qū)動B.液壓驅(qū)動C.氣壓驅(qū)動D.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動10.題目：用于血管內(nèi)介入治療的球囊導(dǎo)管，常用材料是哪種？（）A.聚氨酯（PU）B.聚乙烯（PE）C.聚丙烯（PP）D.聚四氟乙烯（PTFE）二、多選題（每題3分，共10題）1.題目：在心臟瓣膜修復(fù)手術(shù)中，常用的生物相容性材料包括哪些？（）A.絲綢B.Dacron（滌綸）C.絲綢-Dacron復(fù)合材料D.陶瓷涂層材料2.題目：MRI檢查中，影響圖像質(zhì)量的關(guān)鍵因素有哪些？（）A.掃描序列B.造影劑種類C.磁場強(qiáng)度D.患者運(yùn)動3.題目：人工腎（血液透析器）的設(shè)計中，需要考慮哪些因素？（）A.超濾率B.濾過膜孔徑C.血液流速D.反滲透壓力4.題目：植入式藥物輸送系統(tǒng)的設(shè)計，需要考慮哪些因素？（）A.藥物釋放速率B.載體材料生物相容性C.輸送系統(tǒng)穩(wěn)定性D.電池壽命5.題目：骨修復(fù)材料的性能要求有哪些？（）A.生物相容性B.力學(xué)性能C.降解速率D.仿生結(jié)構(gòu)6.題目：無創(chuàng)腦電（EEG）監(jiān)測中，電極材料的選擇需要考慮哪些因素？（）A.導(dǎo)電性B.生物相容性C.電極穩(wěn)定性D.成本效益7.題目：手術(shù)機(jī)器人的設(shè)計，需要考慮哪些因素？（）A.精度B.防護(hù)等級C.驅(qū)動系統(tǒng)效率D.操作界面友好性8.題目：血管內(nèi)介入治療中，球囊導(dǎo)管的設(shè)計需要考慮哪些因素？（）A.球囊尺寸B.導(dǎo)管柔韌性C.材料生物相容性D.支撐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度9.題目：心臟起搏器的功能設(shè)計，需要考慮哪些因素？（）A.節(jié)律控制B.電池壽命C.傳感器精度D.遙控功能10.題目：人工心臟的設(shè)計，需要考慮哪些因素？（）A.血液相容性B.功率消耗C.尺寸重量D.控制系統(tǒng)穩(wěn)定性三、簡答題（每題5分，共6題）1.題目：簡述人工心臟瓣膜的材料選擇原則及其對臨床應(yīng)用的影響。2.題目：簡述MRI檢查中造影劑的分類及其作用機(jī)制。3.題目：簡述心臟起搏器的類型及其工作原理。4.題目：簡述人工腎（血液透析器）的設(shè)計要點(diǎn)及其對臨床療效的影響。5.題目：簡述骨修復(fù)材料的仿生設(shè)計及其優(yōu)勢。6.題目：簡述手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域及其對微創(chuàng)手術(shù)的影響。四、計算題（每題10分，共4題）1.題目：某人工腎血液透析器，設(shè)計超濾率為15mL/min，血液流速為200mL/min，假設(shè)透析液流速為500mL/min，計算透析器的總水傳遞系數(shù)（Kt/V）。2.題目：某植入式藥物輸送系統(tǒng)，藥物釋放速率為0.5mg/day，藥物總量為50mg，計算藥物釋放周期。3.題目：某骨修復(fù)材料，彈性模量為1.2GPa，抗壓強(qiáng)度為200MPa，假設(shè)骨組織彈性模量為10GPa，抗壓強(qiáng)度為130MPa，計算該骨修復(fù)材料的生物力學(xué)相容性指數(shù)。4.題目：某手術(shù)機(jī)器人，機(jī)械臂行程為200mm，分辨率0.01mm，計算其重復(fù)定位精度。五、論述題（每題15分，共2題）1.題目：論述人工心臟的設(shè)計難點(diǎn)及其未來發(fā)展方向。2.題目：論述生物相容性材料在醫(yī)療器械中的重要性及其發(fā)展趨勢。答案與解析一、單選題1.答案：C解析：人工心臟瓣膜需要優(yōu)異的生物相容性和力學(xué)性能，陶瓷涂層聚氨酯（如羥基磷灰石涂層）具有優(yōu)異的生物相容性和耐磨損性，是人工心臟瓣膜的首選材料。2.答案：B解析：釓噴酸葡胺（Gd-DTPA）是一種常用的釓基MRI造影劑，能顯著提高軟組織的對比度。3.答案：D解析：心臟起搏器常用的生物傳感器是電解質(zhì)傳感器，用于監(jiān)測血鉀、血鈉等電解質(zhì)水平，以調(diào)節(jié)起搏頻率。4.答案：A解析：人工腎的核心部件是超濾膜，用于分離血液中的代謝廢物。5.答案：A解析：聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）具有良好的生物相容性和可控降解性，是植入式藥物輸送系統(tǒng)常用的載體材料。6.答案：A解析：磷酸鈣水泥（TCP）具有良好的生物相容性和力學(xué)性能，是骨修復(fù)材料的首選。7.答案：A解析：銀-氯化銀電極具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和生物相容性，是無創(chuàng)腦電監(jiān)測的首選電極材料。8.答案：A解析：CMOS集成電路工藝具有低功耗、高集成度的特點(diǎn)，適合用于人工耳蝸的信號處理芯片。9.答案：A解析：電動驅(qū)動具有高精度、低噪音的特點(diǎn)，是手術(shù)機(jī)器人常用的驅(qū)動系統(tǒng)。10.答案：A解析：聚氨酯（PU）具有良好的柔韌性和生物相容性，是球囊導(dǎo)管的首選材料。二、多選題1.答案：B,C,D解析：Dacron（滌綸）、絲綢-Dacron復(fù)合材料和陶瓷涂層材料均具有良好的生物相容性，常用于心臟瓣膜修復(fù)手術(shù)。2.答案：A,B,C,D解析：掃描序列、造影劑種類、磁場強(qiáng)度和患者運(yùn)動均會影響MRI圖像質(zhì)量。3.答案：A,B,C解析：超濾率、濾過膜孔徑和血液流速是人工腎設(shè)計的關(guān)鍵因素。4.答案：A,B,C,D解析：藥物釋放速率、載體材料生物相容性、輸送系統(tǒng)穩(wěn)定性和電池壽命均需考慮。5.答案：A,B,C,D解析：生物相容性、力學(xué)性能、降解速率和仿生結(jié)構(gòu)是骨修復(fù)材料的重要性能指標(biāo)。6.答案：A,B,C,D解析：導(dǎo)電性、生物相容性、電極穩(wěn)定性和成本效益均需考慮。7.答案：A,B,C,D解析：精度、防護(hù)等級、驅(qū)動系統(tǒng)效率和操作界面友好性均影響手術(shù)機(jī)器人的性能。8.答案：A,B,C,D解析：球囊尺寸、導(dǎo)管柔韌性、材料生物相容性和支撐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度均需考慮。9.答案：A,B,C,D解析：節(jié)律控制、電池壽命、傳感器精度和遙控功能均影響心臟起搏器的性能。10.答案：A,B,C,D解析：血液相容性、功率消耗、尺寸重量和控制系統(tǒng)穩(wěn)定性均是人工心臟設(shè)計的關(guān)鍵因素。三、簡答題1.答案：人工心臟瓣膜的材料選擇需考慮生物相容性、力學(xué)性能、耐磨損性、抗血栓性等因素。生物相容性確保材料在體內(nèi)不會引起排斥反應(yīng)，力學(xué)性能需匹配心臟瓣膜的生理需求，耐磨損性延長使用壽命，抗血栓性減少血栓形成風(fēng)險。臨床應(yīng)用中，材料的選擇直接影響患者的生存率和生活質(zhì)量。2.答案：MRI檢查中，造影劑可分為順磁性造影劑（如釓基造影劑）和鐵磁性造影劑（如含鐵造影劑）。釓基造影劑通過縮短T1和T2弛豫時間，提高組織對比度。鐵磁性造影劑通過增加磁化率，改變局部磁場，增強(qiáng)信號。造影劑的作用機(jī)制是改變MRI信號的弛豫時間，從而提高病變組織的顯示效果。3.答案：心臟起搏器分為單腔起搏器、雙腔起搏器和起搏器加除顫器（ICD）。單腔起搏器刺激一個心腔（如右心室），雙腔起搏器同時刺激右心室和右心房，ICD則在檢測到惡性心律失常時進(jìn)行電除顫。工作原理是通過電極感知心臟電信號，并在需要時發(fā)放電脈沖，維持正常心律。4.答案：人工腎設(shè)計要點(diǎn)包括超濾膜材料、濾過膜孔徑、血液流速和透析液流速。超濾膜材料需具有良好的生物相容性和濾過性能，濾過膜孔徑?jīng)Q定代謝廢物的清除效率，血液流速影響透析效果，透析液流速影響離子交換。設(shè)計合理的人工腎能顯著提高患者的生存率和生活質(zhì)量。5.答案：骨修復(fù)材料的仿生設(shè)計模仿天然骨的微觀結(jié)構(gòu)，如多孔結(jié)構(gòu)、梯度材料等。仿生設(shè)計優(yōu)勢包括提高骨整合能力、促進(jìn)骨再生、匹配骨組織的力學(xué)性能。仿生骨修復(fù)材料能更好地替代受損骨組織，減少植入物相關(guān)并發(fā)癥。6.答案：手術(shù)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域包括腹腔鏡手術(shù)、胸腔鏡手術(shù)、腦外科手術(shù)等。微創(chuàng)手術(shù)中，手術(shù)機(jī)器人提供高精度、穩(wěn)定的操作平臺，減少手術(shù)創(chuàng)傷，縮短恢復(fù)時間，提高手術(shù)成功率。手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展對微創(chuàng)手術(shù)的普及具有重要意義。四、計算題1.答案：Kt/V=(超濾率×體外循環(huán)時間)/(總尿素清除率×體重)假設(shè)體外循環(huán)時間為240分鐘，總尿素清除率為10mL/min，體重為70kg，則：Kt/V=(15×240)/(10×70)≈0.512.答案：藥物釋放周期=藥物總量/藥物釋放速率藥物釋放周期=50mg/0.5mg/day=100天3.答案：生物力學(xué)相容性指數(shù)=(植入材料彈性模量/骨組織彈性模量)×(植入材料抗壓強(qiáng)度/骨組織抗壓強(qiáng)度)生物力學(xué)相容性指數(shù)=(1.2GPa/10GPa)×(200MPa/130MPa)≈0.1854.答案：重復(fù)定位精度=分辨率×(1-誤差率)假設(shè)誤差率為0.1%，則：重復(fù)定位精度=0.01mm×(1-0.001)≈0.0099mm五、論述題1.答案：人工心臟設(shè)計難點(diǎn)包括血液相容性、力學(xué)性能、能源供應(yīng)、控制系