2026年生物醫(yī)學(xué)工程與儀器MEI研發(fā)人員能力測試一、單選題（共10題，每題2分，合計(jì)20分）說明：請(qǐng)選擇最符合題意的選項(xiàng)。1.在設(shè)計(jì)用于植入式心臟起搏器的生物相容性材料時(shí)，以下哪種材料最常被用于電極表面涂層，以減少纖維化？A.金（Au）B.鈦（Ti）C.鈦合金（Ti-6Al-4V）D.鈮（Nb）2.以下哪種成像技術(shù)能夠提供高分辨率的腦部血流動(dòng)力學(xué)信息，并廣泛應(yīng)用于神經(jīng)退行性疾病研究？A.核磁共振成像（fMRI）B.正電子發(fā)射斷層掃描（PET）C.超聲波成像（US）D.計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）3.在開發(fā)可穿戴血糖監(jiān)測設(shè)備時(shí)，哪種微流控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏度的酶促反應(yīng)檢測？A.膜分離微流控B.軸向流微流控C.毛細(xì)血管冷凝微流控D.固相微萃取（SPME）微流控4.以下哪種生物傳感器常用于實(shí)時(shí)監(jiān)測血液中的乳酸水平，其原理基于酶促氧化反應(yīng)？A.酪氨酸酶傳感器B.葡萄糖氧化酶（GOx）傳感器C.乳酸脫氫酶（LDH）傳感器D.過氧化氫酶（CAT）傳感器5.在設(shè)計(jì)人工腎（血液透析設(shè)備）時(shí)，哪種膜材料能夠有效分離血液中的小分子代謝廢物，同時(shí)保持生物相容性？A.聚合物膜（如聚砜膜）B.陶瓷膜C.金屬膜D.納米纖維膜6.以下哪種手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)在微創(chuàng)胸腔鏡手術(shù)中應(yīng)用最廣泛，其優(yōu)勢在于高精度和穩(wěn)定性？A.daVinciXiB.ROBOT-DC.SenhanceONED.Auriga7.在開發(fā)用于骨修復(fù)的3D打印支架時(shí)，哪種材料因其良好的力學(xué)性能和骨整合能力而被優(yōu)先選擇？A.聚己內(nèi)酯（PCL）B.β-磷酸三鈣（β-TCP）C.聚乳酸（PLA）D.硅酸鈣生物陶瓷8.以下哪種生物電信號(hào)采集技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)神經(jīng)肌肉活動(dòng)的高保真記錄，常用于肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）研究？A.表面肌電圖（EMG）B.腦電圖（EEG）C.眼電圖（EOG）D.心電圖（ECG）9.在設(shè)計(jì)用于心臟瓣膜修復(fù)的仿生支架時(shí)，哪種材料能夠模擬天然瓣膜的彈性力學(xué)特性？A.聚氨酯（PU）B.二氧化硅（SiO?）C.鈦合金（Ti-6Al-4V）D.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）10.在開發(fā)用于癌癥治療的磁共振引導(dǎo)激光間質(zhì)熱療（MRLT）系統(tǒng)時(shí)，哪種磁性納米粒子常被用于靶向加熱？A.超順磁性氧化鐵（SPION）B.納米金（AuNPs）C.鈦納米顆粒（TiNPs）D.鈷納米顆粒（CoNPs）二、多選題（共5題，每題3分，合計(jì)15分）說明：請(qǐng)選擇所有符合題意的選項(xiàng)。1.在開發(fā)用于人工心臟的血流動(dòng)力學(xué)仿真模型時(shí)，以下哪些因素需要被重點(diǎn)考慮？A.心臟瓣膜的開合動(dòng)力學(xué)B.血液的黏度特性C.血管壁的彈性模量D.電生理信號(hào)的傳導(dǎo)特性E.人工瓣膜的材料疲勞問題2.以下哪些技術(shù)可以用于制造具有可控孔隙結(jié)構(gòu)的生物支架，以促進(jìn)細(xì)胞生長和組織再生？A.3D打印技術(shù)B.噴霧干燥技術(shù)C.冷凍干燥技術(shù)D.提爾格（Tgel）技術(shù)E.等離子體噴鍍技術(shù)3.在設(shè)計(jì)用于腦機(jī)接口（BCI）的信號(hào)采集系統(tǒng)時(shí)，以下哪些因素會(huì)影響信號(hào)質(zhì)量？A.電極與頭皮的阻抗匹配B.信號(hào)放大器的噪聲水平C.電磁干擾（EMI）的影響D.電極材料的生物相容性E.信號(hào)濾波器的帶寬設(shè)置4.以下哪些材料常被用于制造生物可降解血管支架，其優(yōu)勢在于能夠逐漸降解并被人體吸收？A.聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）B.聚己內(nèi)酯（PCL）C.軟骨素D.膠原蛋白E.β-磷酸三鈣（β-TCP）5.在開發(fā)用于糖尿病足潰瘍治療的智能敷料時(shí)，以下哪些功能是關(guān)鍵？A.氧氣透過度B.濕疹管理能力C.溫度傳感功能D.壓力分布均勻性E.抗菌性能三、判斷題（共10題，每題1分，合計(jì)10分）說明：請(qǐng)判斷以下陳述的正誤。1.體外膜肺氧合（ECMO）系統(tǒng)主要用于急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）患者的生命支持。（正確/錯(cuò)誤）2.機(jī)器人輔助腹腔鏡手術(shù)中，機(jī)械臂的靈活性主要取決于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率。（正確/錯(cuò)誤）3.生物相容性材料在醫(yī)療器械開發(fā)中必須滿足ISO10993系列標(biāo)準(zhǔn)。（正確/錯(cuò)誤）4.3D生物打印技術(shù)可以用于制造具有復(fù)雜血管網(wǎng)絡(luò)的皮膚組織替代物。（正確/錯(cuò)誤）5.磁共振成像（MRI）的原理是基于原子核在磁場中的共振現(xiàn)象。（正確/錯(cuò)誤）6.血液透析設(shè)備中的反滲膜（RO膜）能夠去除血液中的大分子蛋白質(zhì)。（正確/錯(cuò)誤）7.腦機(jī)接口（BCI）技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人腦與計(jì)算機(jī)的直接通信，但目前在臨床應(yīng)用中仍面臨倫理挑戰(zhàn)。（正確/錯(cuò)誤）8.糖尿病足潰瘍的智能敷料可以通過無線方式傳輸患者的傷口濕度數(shù)據(jù)。（正確/錯(cuò)誤）9.人工心臟的血流動(dòng)力學(xué)仿真模型需要考慮血液的湍流效應(yīng)，但不需要考慮電生理信號(hào)。（正確/錯(cuò)誤）10.超聲波成像（US）技術(shù)具有無創(chuàng)、低成本的優(yōu)勢，但其分辨率低于計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）。（正確/錯(cuò)誤）四、簡答題（共5題，每題5分，合計(jì)25分）說明：請(qǐng)簡要回答以下問題。1.簡述可穿戴式生物傳感器在慢性疾病管理中的優(yōu)勢及其面臨的挑戰(zhàn)。2.解釋3D打印技術(shù)在制造個(gè)性化植入物（如髖關(guān)節(jié)假體）中的應(yīng)用流程。3.描述腦機(jī)接口（BCI）技術(shù)中信號(hào)采集與解碼的主要步驟。4.說明血液透析設(shè)備中反滲膜（RO膜）的工作原理及其在清除尿毒癥毒素中的作用。5.分析人工心臟設(shè)計(jì)中的主要挑戰(zhàn)，并列舉至少三種解決方案。五、論述題（共2題，每題10分，合計(jì)20分）說明：請(qǐng)結(jié)合實(shí)際案例或行業(yè)趨勢，深入論述以下問題。1.闡述生物材料在組織工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，并舉例說明。2.分析智能醫(yī)療設(shè)備（如遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、AI輔助診斷系統(tǒng)）在提升醫(yī)療效率方面的作用，并探討其面臨的挑戰(zhàn)。答案與解析一、單選題答案與解析1.A-解析：金（Au）具有良好的生物相容性和導(dǎo)電性，常用于電極表面涂層以減少纖維化。鈦合金和鉭合金雖然也用于植入式設(shè)備，但金在電極涂層中更優(yōu)。2.A-解析：fMRI通過檢測血氧水平依賴（BOLD）信號(hào)，能夠?qū)崟r(shí)反映腦部血流動(dòng)力學(xué)變化，廣泛應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)研究。PET主要用于分子成像，超聲和CT分辨率較低。3.C-解析：毛細(xì)血管冷凝微流控技術(shù)能夠提高傳質(zhì)效率，適用于酶促反應(yīng)的高靈敏度檢測。其他選項(xiàng)中，膜分離和軸向流微流控主要用于分離，SPME微流控適用于樣品前處理。4.B-解析：葡萄糖氧化酶（GOx）傳感器利用葡萄糖氧化反應(yīng)產(chǎn)生電流，是血糖監(jiān)測的主流技術(shù)。其他酶（如酪氨酸酶）或過氧化氫酶（CAT）不適用于直接檢測乳酸。5.A-解析：聚砜膜具有良好的孔徑分布和膜通量，是血液透析中的常用材料。陶瓷膜和金屬膜生物相容性較差，納米纖維膜尚未大規(guī)模商業(yè)化。6.A-解析：daVinciXi是全球最常用的胸腔鏡手術(shù)機(jī)器人，其7自由度機(jī)械臂具有高精度和穩(wěn)定性。其他選項(xiàng)中，ROBOT-D主要用于泌尿外科，SenhanceONE和Auriga為單臂機(jī)器人。7.B-解析：β-TCP具有與天然骨相似的生物相容性和骨整合能力，常用于骨修復(fù)。PCL和PLA為可降解材料，但力學(xué)性能較差；硅酸鈣生物陶瓷主要用于骨水泥。8.A-解析：表面肌電圖（EMG）能夠記錄肌肉電活動(dòng)，是ALS研究的重要工具。EEG記錄腦電信號(hào)，EOG記錄眼動(dòng)，ECG記錄心電信號(hào)。9.A-解析：聚氨酯（PU）具有優(yōu)異的彈性模量，可模擬天然瓣膜的力學(xué)特性。鈦合金和PET硬度較高，β-TCP為生物陶瓷，不適用于瓣膜修復(fù)。10.A-解析：超順磁性氧化鐵（SPION）納米粒子在磁場中產(chǎn)生局部加熱效應(yīng)，適用于MRLT。納米金主要用于光熱治療，其他納米材料尚未成熟。二、多選題答案與解析1.A,B,C,E-解析：血流動(dòng)力學(xué)仿真需考慮瓣膜動(dòng)力學(xué)、血液黏度、血管彈性及材料疲勞，電生理信號(hào)非核心因素。2.A,B,C,D-解析：3D打印、噴霧干燥、冷凍干燥和提爾格技術(shù)均可制造多孔支架；等離子體噴鍍主要用于表面改性，非支架制造。3.A,B,C,D,E-解析：電極阻抗、放大器噪聲、EMI、電極材料及濾波器帶寬均影響B(tài)CI信號(hào)質(zhì)量。4.A,B,C,D-解析：PLGA、PCL、軟骨素和膠原蛋白均為可降解材料；β-TCP為不可降解生物陶瓷。5.A,B,C,E-解析：智能敷料需具備氧氣透過度、濕疹管理、溫度傳感和抗菌功能；壓力分布均勻性非核心功能。三、判斷題答案與解析1.正確-解析：ECMO通過體外循環(huán)支持呼吸和循環(huán)功能，是ARDS的常用治療手段。2.錯(cuò)誤-解析：機(jī)械臂靈活性取決于關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)、減速比和控制系統(tǒng)，非電機(jī)功率。3.正確-解析：ISO10993是醫(yī)療器械生物相容性測試的國際標(biāo)準(zhǔn)。4.正確-解析：3D生物打印可通過多材料打印實(shí)現(xiàn)血管化組織構(gòu)建。5.正確-解析：MRI利用原子核在磁場中的共振信號(hào)成像。6.錯(cuò)誤-解析：RO膜主要去除小分子毒素（如尿素），大分子蛋白質(zhì)無法通過。7.正確-解析：BCI技術(shù)面臨倫理、隱私和技術(shù)瓶頸。8.正確-解析：智能敷料可通過無線傳感器傳輸濕度數(shù)據(jù)。9.錯(cuò)誤-解析：仿真需考慮湍流和電生理信號(hào)，后者影響瓣膜功能。10.正確-解析：US分辨率低于CT，但無創(chuàng)且成本低。四、簡答題答案與解析1.可穿戴式生物傳感器優(yōu)勢與挑戰(zhàn)-優(yōu)勢：實(shí)時(shí)監(jiān)測、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、個(gè)性化健康管理。-挑戰(zhàn)：電池續(xù)航、信號(hào)干擾、用戶依從性。2.3D打印個(gè)性化植入物流程-步驟：患者CT/MRI數(shù)據(jù)獲取、三維模型構(gòu)建、3D打印（如FDM或SLA）、表面處理、滅菌測試。3.BCI信號(hào)采集與解碼步驟-采集：電極記錄腦電信號(hào)，濾波去除噪聲；解碼：機(jī)器學(xué)習(xí)算法識(shí)別意圖，控制輸出設(shè)備。4.血液透析RO膜工作原理-原理：利用逆滲透原理，在高壓下使血液中的小分子毒素（如尿素）透過膜，保留蛋白質(zhì)。5.人工心臟設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)與解決方案-挑戰(zhàn)：血流動(dòng)力學(xué)不匹配、血栓風(fēng)險(xiǎn)、能源供應(yīng)。-解決方案：仿生瓣膜設(shè)計(jì)、抗凝涂層、無線供