2024年大學(xué)試題(醫(yī)學(xué))-生物醫(yī)學(xué)工程筆試參考題庫(kù)含答案

“人人文庫(kù)”水印下載源文件后可一鍵去除，請(qǐng)放心下載！（圖片大小可任意調(diào)節(jié)）2024年大學(xué)試題(醫(yī)學(xué))-生物醫(yī)學(xué)工程筆試參考題庫(kù)含答案“人人文庫(kù)”水印下載源文件后可一鍵去除，請(qǐng)放心下載！第1卷一.參考題庫(kù)(共75題)1.常用的生物傳感器有哪些？2.數(shù)字減影血管造影DSA有三種基本方法？3.與骨骼肌相比，心肌的特點(diǎn)有哪些？4.簡(jiǎn)述人工心肺機(jī)的基本結(jié)構(gòu)？5.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)所包括的內(nèi)容有哪些？6.什么是生物材料的生物相容性？7.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略原則？8.X射線的性質(zhì)有哪些？9.傳統(tǒng)的投影X射線成像方法有哪兩種？10.純金屬鉭（Ta）、鈮（Nb）、鉻（Cr）的特性及其應(yīng)用？（以鉭為例）11.激光治療的手段有哪三種？12.人體——環(huán)境系統(tǒng)是如何定義的？13.人體系統(tǒng)工程的概念和研究目標(biāo)？14.簡(jiǎn)述生物材料的性能是什么？15.無(wú)機(jī)生物材料在臨床上的幾種應(yīng)用？16.簡(jiǎn)述生物醫(yī)學(xué)工程的層次結(jié)構(gòu)？17.藥物控釋系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)？18.生物醫(yī)學(xué)傳感器總體上可以分為哪幾類？19.生命的基本特征有哪些？20.簡(jiǎn)述人工胰腺的概念、原理及其優(yōu)點(diǎn)？21.簡(jiǎn)述基因工程載體的基本要求和特點(diǎn)？22.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的特點(diǎn)有哪些？23.簡(jiǎn)述人工心臟的組成及其特性？24.靜脈血流和動(dòng)脈血流的區(qū)別是什么？25.簡(jiǎn)述對(duì)心臟起搏器的要求？26.簡(jiǎn)述生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的概念。27.激光對(duì)組織的生物效應(yīng)都有哪些？28.簡(jiǎn)述生物材料的分類？29.什么是生物傳感器？30.簡(jiǎn)述“機(jī)器人三守則”？31.細(xì)胞三維生長(zhǎng)的條件？32.簡(jiǎn)述X線成像的原理？33.生物醫(yī)學(xué)圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)有哪些？34.手術(shù)機(jī)器人的定義、構(gòu)成及其不足之處？35.試述組織光透明技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)成像的作用及應(yīng)用前景？36.生物醫(yī)學(xué)工程的概念、內(nèi)涵和特點(diǎn)？37.簡(jiǎn)述人工耳蝸的概念、原理？38.簡(jiǎn)述X射線的產(chǎn)生過(guò)程及其性質(zhì)？39.真核細(xì)胞核和原核細(xì)胞的區(qū)別是什么？40.簡(jiǎn)述生物醫(yī)用復(fù)合材料按基分類？41.簡(jiǎn)述現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器系統(tǒng)的組成及其工作原理？42.人工肽類生物材料的優(yōu)點(diǎn)有哪些？43.簡(jiǎn)述X線放射防護(hù)？44.結(jié)合所熟悉的研究方向，談?wù)勀銓?duì)于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的認(rèn)識(shí)與了解？45.簡(jiǎn)述生物傳感器的分類？46.簡(jiǎn)述生物玻璃的特性、分類？47.肌電圖的作用是什么？48.人工腎的概念、組成部分？透析療法包括哪些？49.康復(fù)機(jī)械的的定義及殘疾人輔助器械的分類？50.家庭保健設(shè)備的應(yīng)用方面？51.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的特點(diǎn)有哪些？52.遠(yuǎn)程醫(yī)療的意義和潛在的效益？53.遠(yuǎn)程醫(yī)療的幾個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域？54.簡(jiǎn)述生物軟組織的黏彈性？55.使用醫(yī)療外科機(jī)器人的目的？56.簡(jiǎn)述手術(shù)導(dǎo)航的基本步驟？57.簡(jiǎn)述生物體構(gòu)成的基本成分（類生命物質(zhì)）。58.簡(jiǎn)述超聲多普勒方法測(cè)量血流的基本原理？59.氧化鋁及羥基磷灰石的特性及應(yīng)用？60.人體的動(dòng)態(tài)性主要包括哪些內(nèi)容？61.簡(jiǎn)述臨床數(shù)字制造技術(shù)的研究目標(biāo)、內(nèi)容？62.金屬材料的概念、特性及常用金屬材料分類？63.人工肺的概念、原理及人工心肺機(jī)的設(shè)計(jì)要求？64.甲殼素、殼聚糖及其衍生物在醫(yī)藥敷料中的應(yīng)用？65.天然可降解高分子材料的分類及其應(yīng)用？66.血流形態(tài)（層流、紊流）對(duì)血管壁的影響有哪些？67.簡(jiǎn)述組織工程的原理，并舉例說(shuō)明在組織工程中運(yùn)用數(shù)字化制造技術(shù)的優(yōu)勢(shì)？68.什么是人體系統(tǒng)和其組成模型？69.簡(jiǎn)述生物醫(yī)學(xué)工程的定義？70.簡(jiǎn)述人工肝的概念、分類？71.光學(xué)分子成像的特點(diǎn)是什么？可用于活體小動(dòng)物光學(xué)成像的技術(shù)主要有哪幾種？主流的分子成像技術(shù)有哪些？結(jié)合自己的研究方向，描述分子成像在本領(lǐng)域的應(yīng)用及其發(fā)展前景。72.簡(jiǎn)述心臟搏動(dòng)的力學(xué)過(guò)程？73.組織工程支架的要求？74.簡(jiǎn)述心臟起搏器的工作原理、分類？75.生物體的磁場(chǎng)主要來(lái)自哪三個(gè)方面？第2卷一.參考題庫(kù)(共75題)1.藥用高分子材料的分類及其應(yīng)該具備的基本性能？2.動(dòng)物的肌肉有哪幾類？3.X-CT圖像重建問(wèn)題的本質(zhì)是什么？4.簡(jiǎn)述透視X射線成像系統(tǒng)的工作原理？5.簡(jiǎn)述肌肉的成分及在人體中的比重。6.醫(yī)學(xué)圖像的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是什么？7.簡(jiǎn)述人工器官的概念、分類及特點(diǎn)？8.膠原的概述、特點(diǎn)及應(yīng)用？理想的皮膚修復(fù)材料應(yīng)具備哪些特點(diǎn)？9.基因組生物技術(shù)具體包括哪些？10.生物材料區(qū)別于其它材料的一個(gè)顯著特征是什么？簡(jiǎn)述生物材料與組織工程、再生醫(yī)學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別。11.生物傳感器的特點(diǎn)？12.鈷（Co）基合金的特性及其應(yīng)用？13.試簡(jiǎn)答神經(jīng)成像的主要儀器及其原理？14.在醫(yī)學(xué)上，紅血球的濃度用什么表示？15.什么是毫米波，毫米波在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中有哪些特色與優(yōu)點(diǎn)？16.簡(jiǎn)述DSA的優(yōu)點(diǎn)是什么？17.簡(jiǎn)述電化學(xué)療法治療腫瘤的兩種方式。18.簡(jiǎn)述仿生學(xué)的研究方法？19.目前，PACS系統(tǒng)研究主要集中在哪些領(lǐng)域？20.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)涵蓋的主要學(xué)科？21.簡(jiǎn)述機(jī)器人進(jìn)化是什么？22.康復(fù)工程的概念、任務(wù)和目標(biāo)？23.簡(jiǎn)述超聲成像的種類是什么？24.簡(jiǎn)述生物陶瓷的應(yīng)用、特性？25.為什么WHO將心血管病列為21世紀(jì)危害人類的頭號(hào)疾??？26.生物敏感物質(zhì)的固定化方法及優(yōu)點(diǎn)？27.組織工程的概念、基本原理和方法？28.簡(jiǎn)述激光掃描共聚焦顯微鏡的基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。29.簡(jiǎn)述CT的優(yōu)點(diǎn)及局限性？30.人工心臟的概念、原理及分類？31.簡(jiǎn)述PACS概念的提出？32.什么是激光光動(dòng)力療法？33.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的研究對(duì)象有哪些？34.簡(jiǎn)述生物材料的概念？35.超聲應(yīng)用于醫(yī)學(xué)可以分為哪兩大類，具體是什么？36.神經(jīng)——肌肉系統(tǒng)康復(fù)設(shè)備與功能訓(xùn)練器械？37.舉例說(shuō)明生理功能的神經(jīng)調(diào)節(jié)？38.康復(fù)工程的研究方法？39.組織工程研究的主要內(nèi)容？40.簡(jiǎn)述高分子載體藥物的優(yōu)點(diǎn)？41.遠(yuǎn)程醫(yī)療的概念、目標(biāo)和基礎(chǔ)？42.三維超聲有哪些成像方式？每種方式的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？43.請(qǐng)舉例論述熒光蛋白標(biāo)記技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)中應(yīng)用的原理？44.簡(jiǎn)述生物傳感器的發(fā)展趨勢(shì)。45.簡(jiǎn)述人體肌纖維的特征。46.合成高分子材料的概念、分類及各類的特點(diǎn)及應(yīng)用？47.簡(jiǎn)述復(fù)合生物材料的性能特點(diǎn)？48.簡(jiǎn)述微波對(duì)人體和動(dòng)物作用的兩重性。49.人工心臟瓣膜的分類及其演進(jìn)過(guò)程？50.舉例說(shuō)明生物醫(yī)學(xué)傳感器在醫(yī)學(xué)中的主要用途。51.影響人體組成的主要因素有哪些？52.簡(jiǎn)述生物醫(yī)學(xué)材料的基本要求？53.光在人體組織中傳播的理論模型中，典型的三種是什么？54.發(fā)展“省錢”的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的重點(diǎn)？55.康復(fù)工程新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)？56.生物材料表面改性的方法有哪幾種？57.按聲速和阻抗的不同，人體組織可分成哪幾類？簡(jiǎn)述B超圖像診斷的物理基礎(chǔ)？58.生物傳感器的概念、工作原理？59.簡(jiǎn)述多層面CT的臨床應(yīng)用優(yōu)勢(shì)？60.請(qǐng)論述納米光學(xué)探針在活體動(dòng)物成像中的應(yīng)用？61.鈦（Ti）基合金的特性及其應(yīng)用？62.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)？63.簡(jiǎn)述CT系統(tǒng)的工作原理？CT機(jī)的發(fā)展概況？64.簡(jiǎn)述手術(shù)導(dǎo)航的基本原理？65.超聲的生物效應(yīng)有哪些，具體是什么？66.簡(jiǎn)述數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像的標(biāo)準(zhǔn)？67.簡(jiǎn)述脈沖回波成像的基本原理？68.簡(jiǎn)述DSA的缺點(diǎn)是什么？69.磁共振信號(hào)的采集方式是什么？70.蛋白質(zhì)組生物技術(shù)包括哪些？71.仿生材料學(xué)的當(dāng)前研究熱點(diǎn)？72.貴金屬（noblemetal）的特性及其應(yīng)用？73.碳素材料的性能、優(yōu)點(diǎn)、分類及其應(yīng)用？74.簡(jiǎn)述PCR的步驟。PCR是如何使得特異性DNA片段以幾何級(jí)數(shù)倍增的？75.腦電圖的作用和特征是什么？第1卷參考答案一.參考題庫(kù)1.參考答案： （1）電化學(xué)傳感器：傳感電極通過(guò)電化學(xué)儀器將化學(xué)和物理信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)（電流、電壓、電量、阻抗）。 電化學(xué)傳感器分類： ①電流型化學(xué)傳感器； ②電位型化學(xué)傳感器； ③電阻型化學(xué)傳感器； （2）光導(dǎo)纖維生物傳感器：光導(dǎo)纖維生物傳感器（fiberopticalbiosensor）是近年來(lái)隨著光導(dǎo)纖維技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的新型傳感器，具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、安全性能高、靈巧輕便、使用方便等特點(diǎn)。 （3）酶?jìng)鞲衅鳎╡nzymesensor）：酶?jìng)鞲衅鞯幕驹硎怯秒娀瘜W(xué)裝置檢測(cè)在酶催化反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生或消耗的化學(xué)物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出。 特點(diǎn)： ①穩(wěn)定性好，分析精度高。 ②分析成本最低。 ③品種多，應(yīng)用范圍廣，適用于許多生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)過(guò)程監(jiān)控和科學(xué)研究。 ④分析速度快，不到20秒可以獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果，這在臨 床急癥室、某些重癥病人的監(jiān)護(hù)等許多場(chǎng)合都很重要。 （4）生物芯片：生物芯片是生物傳感器的陣列和集成化。生物芯片是指包被在硅片、尼龍膜等固相支持物上的高密度的組織、細(xì)胞、蛋白質(zhì)、核酸、糖類以及其它生物組分的微點(diǎn)陣。芯片與標(biāo)記的樣品進(jìn)行雜交，通過(guò)檢測(cè)雜交信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)生物樣品的分析。 （5）組織傳感器（tissuesensor）：組織傳感器是利用天然動(dòng)植物組織中酶的催化作用，本質(zhì)上也屬于酶?jìng)鞲衅鳌?優(yōu)點(diǎn)： ①酶存在于天然的動(dòng)植物組織中，與其他生物分子協(xié)同作用，性質(zhì)非常穩(wěn)定，制備成的傳感器的壽命較長(zhǎng)；②組織細(xì)胞中酶處于天然狀態(tài)和理想環(huán)境，可發(fā)揮最佳的催化功效，催化效率高； ③生物組織通常有一定的膜結(jié)構(gòu)和機(jī)械性，適于直接固定做膜。所以，組織傳感器制作簡(jiǎn)便、價(jià)格便宜； ④生物組織可提供豐富的酶源，有利于工作。 （6）微生物傳感器：微生物傳感器（MicrobialSensor）是把經(jīng)過(guò)培養(yǎng)的細(xì)菌細(xì)胞（或固定化細(xì)胞）覆蓋于相應(yīng)的電化學(xué)元件（電極或FET）表面而構(gòu)成的生物傳感器。 （7）免疫傳感器：免疫傳感器是利用抗體和抗原的特效性結(jié)合，檢測(cè)膜上生成抗體和抗原的復(fù)合物的電位改變，從而獲得不同的響應(yīng)的裝置。2.參考答案： 時(shí)間減影、能量減影、混合減影。3.參考答案：1.心肌在動(dòng)物的整個(gè)生命階段都要不停的進(jìn)行收縮和擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)，所以它的氧氣和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)是非常重要的。心肌中的毛細(xì)血管較多。 2.在正常情況下，一個(gè)心臟全部心肌細(xì)胞的收縮和松弛是同步的，心肌張弛節(jié)律性很強(qiáng)，不同于骨骼肌，它不允許攣縮。 3.研究心肌時(shí)不僅要研究收縮狀態(tài)下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，還要研究松弛狀態(tài)下心肌的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。4.參考答案： 人工心肺機(jī)主要包括：血泵（又稱人工心）；氧合器（又稱人工肺）；變溫器；濾血器；儲(chǔ)血器；管路以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。 （1）血泵（人工心）：通過(guò)機(jī)械方法驅(qū)動(dòng)血液流動(dòng)以臨時(shí)代替心室的搏出功能以及術(shù)中失血的回收，以維持機(jī)體的血液循環(huán)。還用于心臟停搏液的灌注?？煞譃橹笁菏?、囊式、滾柱式和離心式。 （2）氧合器（人工肺）：在體外循環(huán)中完成血液和外部氧和二氧化碳的交換。一般可分為轉(zhuǎn)碟式、鼓泡式和膜式。 ①鼓泡式：血液被氧氣（或氧與二氧合碳混合氣）吹散過(guò)程中進(jìn)行氣體交換，血液中形成的氣泡用硅類除泡劑消除，根據(jù)形態(tài)有筒式和袋式，是目前應(yīng)用最廣的。 ②膜式：用高分子滲透膜制成，血液和氣體通過(guò)半透膜進(jìn)行氣體交換，血、氣互相不直接接觸，血液有形成分破壞少，其外形有平膜式和中空纖維式。 （3）濾血器； （4）變溫水箱：用于在手術(shù)開(kāi)始時(shí)降低病人基礎(chǔ)體溫，以減少組織代謝，而在手術(shù)結(jié)束時(shí)恢復(fù)體溫。5.參考答案：生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的內(nèi)容十分廣泛。主要內(nèi)容包括：有關(guān)各種醫(yī)學(xué)新技術(shù)的原理、方法和相應(yīng)儀器設(shè)備，各種醫(yī)學(xué)儀器的原理、設(shè)計(jì)、制造、改進(jìn)和創(chuàng)新，各種醫(yī)用生物工程、醫(yī)用材料和人工器官的研究和應(yīng)用，生物系統(tǒng)論、信息論和控制論，以及生物力學(xué)（如軟組織力學(xué)、骨骼力學(xué)和生物流體力學(xué)等）、生物電磁學(xué)等基礎(chǔ)研究?jī)?nèi)容，甚至還包括醫(yī)學(xué)信息處理技術(shù)和醫(yī)院管理工程等。6.參考答案：生物相容性是指植入材料與機(jī)體之間的相互適應(yīng)性?？煞譃榻M織相容性和血液相容性。7.參考答案： ①“醫(yī)學(xué)應(yīng)該努力使其目的適應(yīng)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)實(shí)”； ②“公正的和公平的醫(yī)學(xué)”； ③“供得起的和可持續(xù)的醫(yī)學(xué)”；8.參考答案：1.穿透作用：X射線波長(zhǎng)短、能量大、能穿透一般光線不能穿透的物質(zhì)； 2.熒光作用：當(dāng)X射線照射某些物質(zhì)（如磷、鎢酸鈉等）時(shí)能產(chǎn)生熒光； 3.電離作用：具有足夠能量的X射線光子能擊脫物質(zhì)原子軌道上的電子而使之產(chǎn)生電離； 4.生物效應(yīng)：生物細(xì)胞在受到X射線的電離輻射后有可能會(huì)造成損傷甚至壞死。9.參考答案：傳統(tǒng)的投影X射線成像方法有透視與攝影。10.參考答案： （1）物理性質(zhì)：質(zhì)地堅(jiān)硬、熔沸點(diǎn)高、延展性好。鉭的質(zhì)地十分堅(jiān)硬，硬度可以達(dá)到6-6.5。它的熔點(diǎn)高達(dá)2996℃，僅次于鎢和錸，位居第三。鉭富有延展性，可以拉成細(xì)絲式制薄箔。其熱膨脹系數(shù)很小，韌性很強(qiáng)，比銅還要優(yōu)異。醫(yī)療上用來(lái)制成薄片或細(xì)線，縫補(bǔ)破壞的組織。 （2）化學(xué)性質(zhì)：耐酸性，但不耐堿。 鉭還有非常出色的化學(xué)性質(zhì)，具有極高的抗腐蝕性。無(wú)論是在冷和熱的條件下，對(duì)鹽酸、濃硝酸及“王水”都不反應(yīng)。在175度的濃硫酸中1年，被腐蝕的厚度為0.0004毫米，將鉭放入200℃的硫酸中浸泡一年，表層僅損傷0.006毫米。 在250度時(shí)，腐蝕速度有所增加，為每年被腐蝕的厚度為0.116毫米.但是鉭更害怕強(qiáng)堿，在110度40%濃度的燒堿溶液里，鉭會(huì)被迅速溶解。 （3）生物學(xué)性質(zhì)： ①結(jié)構(gòu)疏松、利于生長(zhǎng)。在顯微鏡下該材料結(jié)構(gòu)如同松質(zhì)骨，其空隙大小在400-600μm之間，整體互聯(lián)的孔隙率高達(dá)75%-85%a多孔擔(dān)所具有的三維多孔結(jié)構(gòu)更有利于成骨細(xì)胞薪附、分化和生長(zhǎng)，促進(jìn)骨長(zhǎng)入，從而加強(qiáng)植入體與骨之間的鏈接，實(shí)現(xiàn)生物固定，同時(shí)它也更有利于水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在植入體內(nèi)的傳輸，促進(jìn)骨組織再生和重建，加快愈合過(guò)程。 ②抗生理腐蝕性和可塑性。獨(dú)特的表面負(fù)電性使其具有優(yōu)良的抗血栓性能和生物相容性，還有很高的抗缺口裂紋能力。植入骨內(nèi)能和周圍的新骨形成骨性結(jié)合；植入軟組織中，肌肉等組織可依附在鉭條上正常生長(zhǎng)。 （5）應(yīng)用： ①退火后的純鉭很軟，可加工成板、帶、箔、絲等使用； ②主要用作接骨板、顱骨板、骨螺釘、種植牙根、頜面修復(fù)體、義齒及外科手術(shù)縫線和縫合針； ③鉭網(wǎng)可用于肌肉缺損修補(bǔ)； ④鉭絲和箔用于縫合修補(bǔ)受損的神經(jīng)、肌腱和血管； ⑤鉭還可以用于血管內(nèi)支架及人工心臟、植入型電子裝置；鉭的同位素可用于放射治療。 ⑥只是由于資源少、價(jià)格較高，使其推廣受很大限制。11.參考答案：大體可分為激光手術(shù)治療、激光非手術(shù)治療和激光光敏治療。12.參考答案：人體與自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境的相互作用，構(gòu)成了人體系統(tǒng)的開(kāi)放性，構(gòu)成了人體-環(huán)境系統(tǒng)。13.參考答案： （1）、概念：用系統(tǒng)分析、計(jì)算數(shù)學(xué)、最優(yōu)化方法構(gòu)筑模型，研究人體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能狀態(tài)，使各組成部分維持平衡、協(xié)調(diào)、有序，從而達(dá)到整體最佳功能狀態(tài)的應(yīng)用技術(shù)。 （2）、研究目標(biāo)：保證人的身心健康，提高人體素質(zhì)，使人們高水平工作和生活。14.參考答案： （1）宿主反應(yīng)與材料反應(yīng)： ①宿主反應(yīng)的類型： A.局部組織反應(yīng)：機(jī)體組織對(duì)植入手術(shù)創(chuàng)傷的一種急性或炎性反應(yīng)，是最早的宿主反應(yīng)； B.毒性反應(yīng)：由于植入器件在加工和消毒過(guò)程中吸收或形成的低分子量產(chǎn)物在機(jī)體內(nèi)滲出或因生理降解所產(chǎn)生的毒性物質(zhì)所引發(fā)的一種反應(yīng)； C.過(guò)敏反應(yīng)：與全身毒性反應(yīng)相同； D.致癌、致畸、致突變反應(yīng)：因材料中含有致癌物質(zhì)或材料在體內(nèi)降解中產(chǎn)生的致癌物質(zhì)所致； E.適應(yīng)性反應(yīng)：屬于慢性和長(zhǎng)期性反應(yīng)； ②、材料反應(yīng)的類型： A.生理腐蝕：材料在生理環(huán)境作用下的一種腐蝕。這種生理腐蝕對(duì)醫(yī)用金屬材料尤為重要； B.吸收材料：在體液或血液中吸收某些成分而改變其性能的過(guò)程。這種吸收過(guò)程是慢性和遠(yuǎn)期反應(yīng)； C.降解與失效：降解是材料在生理環(huán)境作用下發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞與性質(zhì)蛻變的一個(gè)過(guò)程；失效是指材料在生物環(huán)境的作用下而喪生其應(yīng)有功能； （2）生物功能性：指生物材料具備或完成某種生物功能時(shí)應(yīng)該具有的一系列性能。 根據(jù)用途主要分為： ①承受或傳遞負(fù)載功能：如人造骨骼、關(guān)節(jié)和牙等，占主導(dǎo)地位； ②控制血液或體液流動(dòng)功能：如人工瓣膜、血管等； ③電、光、聲傳導(dǎo)功能。如心臟起博器、人工晶狀體、耳蝸等； ③填充功能。如整容手術(shù)用填充體等； （3）生物相容性：指生物材料有效和長(zhǎng)期在生物體內(nèi)或體表行使其功能的能力。用于表征生物材料在生物體內(nèi)與有機(jī)體相互作用的生物學(xué)行為。根據(jù)材料與生物體接觸部位分為： ①血液相容性。材料用于心血管系統(tǒng)與血液接觸，主要考察與血液的相互作用； ②與心血管外的組織和器官接觸。主要考察與組織的相互作用，也稱一般生物相容性； ③力學(xué)相容性。考察力學(xué)性能與生物體的一致性；15.參考答案： 臨床上，無(wú)機(jī)生物材料主要用于肌肉-骨骼系統(tǒng)的修復(fù)和替換，也可用于心血管系統(tǒng)的修復(fù)、制作藥物釋放和傳遞的載體。復(fù)合型生物陶瓷還可用于制造人工健、韌帶。 （1）能承受負(fù)載的矯形材料，用在骨科、牙科及領(lǐng)面上：AI2O3陶瓷、穩(wěn)定ZrO2陶瓷、生物活性玻璃、生物微晶玻璃等； （2）種植齒、牙齒增高：AI2O3陶瓷、氟聚合物/金屬基復(fù)合材料、生物活性玻璃、自固化磷酸鹽水泥和玻璃水泥、活性涂層材料等； （3）耳鼻喉代用材料：AI2O3陶瓷、生物活性玻璃、生物活性微晶玻璃、磷酸鹽陶瓷； （4）人工肌鍵和韌帶：PLA-碳纖維復(fù)合材料； （5）人工心臟瓣膜：熱解碳涂層，玻璃碳； （6）可供組織長(zhǎng)入的涂層（心血管、矯形、牙、額面修復(fù)）：多用AI2O3陶瓷； （7）骨充填料：磷酸鈣及磷酸鈣鹽粉末或顆粒； （8）脊椎外科：生物活性玻璃或生物活性玻璃陶瓷； （9）眼：生物玻璃、羥基磷灰石；16.參考答案： 生物醫(yī)學(xué)工程的研究對(duì)象是生物體，尤其是人體。人體是一個(gè)多層次的復(fù)雜的巨系統(tǒng)。因此，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)必定具有層次結(jié)構(gòu)。從目前情況來(lái)看，大體上可以分為三個(gè)層次，即整體層次、器官和組織層次以及微觀層次。 ①整體層次 把人看作一個(gè)整體，或者把人和環(huán)境（自然的和人為的）看作一個(gè)整體，考慮人的生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律和影響因素，進(jìn)而進(jìn)行能動(dòng)的協(xié)調(diào)和控制。如：人-機(jī)環(huán)境系統(tǒng)工程研究人和工作環(huán)境之間的相互關(guān)系。 ②系統(tǒng)、器官、組織層次 1.發(fā)展人體器官、組織的某些功能的補(bǔ)償技術(shù)或代用裝置及人工生物醫(yī)學(xué)材料。 2.發(fā)展醫(yī)用傳感器和人體參數(shù)測(cè)量技術(shù)，特別是無(wú)創(chuàng)診斷技術(shù)和裝置。如生物傳感技術(shù)和各種成像技術(shù)。 3.發(fā)展新型的醫(yī)療技術(shù)制備的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置。?系統(tǒng)、器官、組織層次的研究涉及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，同時(shí)又需要生理學(xué)、材料科學(xué)、生物力學(xué)和信息科學(xué)的相應(yīng)進(jìn)展。 ③微觀層次 主要是指細(xì)胞和生物大分子層次上的生物醫(yī)學(xué)工程問(wèn)題。涉及生物技術(shù)、生化（生物化學(xué)）、分子生物學(xué)等。17.參考答案： （1）優(yōu)點(diǎn)： ①持續(xù)釋放并保持有效濃度； ②釋放位點(diǎn)特異可控； ③可保護(hù)藥物活性； ④可實(shí)現(xiàn)多種因子的遞送。 （2）缺點(diǎn)：體系復(fù)雜，控制較難。18.參考答案：根據(jù)所用敏感物質(zhì)的不同，分為酶?jìng)鞲衅鳌⒚庖邆鞲衅?、微生物傳感器、組織傳感器和細(xì)胞傳感器等；根據(jù)所用的信號(hào)轉(zhuǎn)換器的不同，又可將生物傳感器分為電化學(xué)生物傳感器、半導(dǎo)體生物傳感器、測(cè)熱型生物傳感器、測(cè)光型生物傳感器和測(cè)聲型生物傳感器。為了更明確反映傳感器的敏感特性和轉(zhuǎn)換特性，實(shí)用中常綜合使用上述兩種分類法，如酶?jìng)鞲衅髦谐７置鸽姌O、酶熱敏電阻、酶光極等。19.參考答案：新陳代謝，繁殖，遺傳、變異與進(jìn)化，應(yīng)激性與活動(dòng)性。20.參考答案： （1）概念：由血糖傳感器、測(cè)量電路、微機(jī)控制系統(tǒng)、胰島素儲(chǔ)存器、注射器及能源組成，佩帶在病人前肢上。這種人工胰運(yùn)用生物控制技術(shù)，可實(shí)時(shí)檢測(cè)患者血液中的血糖含量，用微處理器自動(dòng)分析并控制注射器向患者輸入胰島素的量。 （2）原理：模擬正常胰腺的分泌方式輸注胰島素。分為基礎(chǔ)率和餐前大劑量?jī)煞N方式：基礎(chǔ)率是24小時(shí)持續(xù)微量輸注的胰島素，以控制兩餐之間和夜間的血糖穩(wěn)定；餐前大劑量是針對(duì)進(jìn)餐食物而輸注的胰島素，以控制餐后的血糖穩(wěn)定。 （3）優(yōu)點(diǎn)：胰島素泵使用者血糖波動(dòng)幅度小，趨于正常水平。21.參考答案： ①載體DNA是單個(gè)復(fù)制單元，在宿主細(xì)胞內(nèi)應(yīng)具有DNA獨(dú)立復(fù)制能力。 ②分子量盡可能的小，以便容易從細(xì)胞中分離純化，便于離體條件下操作。 ③含有多種限制性內(nèi)切酶單一切點(diǎn)。在切點(diǎn)內(nèi)可以與外源DNA進(jìn)行連接、重組。 ④載體內(nèi)有不影響其復(fù)制、生長(zhǎng)的非必要區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)可以插入、接受外源DNA，外源DNA與載體分子一起復(fù)制、擴(kuò)增。 ⑤具有多種選擇性標(biāo)志，如營(yíng)養(yǎng)缺陷型、抗藥性、形成噬菌斑的能力、外源性蛋白的產(chǎn)生等，作為區(qū)分重組的轉(zhuǎn)化子與非轉(zhuǎn)化子的指標(biāo)。22.參考答案：1.隨機(jī)性 2.強(qiáng)噪聲 3.非線性23.參考答案： （1）血泵：原理結(jié)構(gòu)上大體可分膜式血泵、囊型血泵、管型血泵及螺形血泵等四種。目前制造血泵常用以下幾種材料：硅橡膠、甲基硅橡膠、嵌段硅橡膠、聚氨酯、聚氯乙烯和復(fù)合材料等。 （2）驅(qū)動(dòng)裝置：它是供給人工心臟血泵工作的動(dòng)能。形式多樣，大致可分為，機(jī)械、電動(dòng)、磁力、氣壓、液壓五種形式。 （3）監(jiān)控系統(tǒng)：監(jiān)控人工心臟工作狀態(tài)，使之適應(yīng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物循環(huán)生理的需要，是保障人工心臟置入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物長(zhǎng)期存活的重要條件。監(jiān)控系統(tǒng)基本上從血泵機(jī)能，驅(qū)動(dòng)裝置各項(xiàng)指標(biāo)及血液循環(huán)生理參數(shù)變化三個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)控。 （4）能源：高能電池（核能電池）、高效儲(chǔ)電瓶（代表產(chǎn)品為鋰電）、經(jīng)皮充電（研究最熱、最有希望 的技術(shù)之一）。24.參考答案：1.血液在靜脈內(nèi)的壓力低于同一高度動(dòng)脈內(nèi)的壓力，甚至低于大氣壓力； 2.管壁較薄，管截面的面積變化與動(dòng)脈相比較大 3.靜脈血流方向都是從外周流向心臟的； 4.除腔靜脈外，靜脈內(nèi)有瓣膜，以防止血液倒流。25.參考答案： （1）材料問(wèn)題：它的電極、導(dǎo)線及外殼材料不能與肌肉組織發(fā)生有害化學(xué)反應(yīng)； （2）電池壽命問(wèn)題：電池壽命也就是起搏器的壽命，一定要長(zhǎng)壽命?，F(xiàn)在使用鋰電池，壽命可達(dá)8~10年。要求體積小、容量大、緩慢釋放能量、密封性能好、性能可靠。 （3）體積盡可能要小：可使用大規(guī)模集成電路以縮小體積，現(xiàn)在其厚度可達(dá)10～16mm，重量?jī)H40～60克； （4）控制技術(shù)：一般采用微處理器，進(jìn)行按需式程序控制；26.參考答案：生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是運(yùn)用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)的原理和方法，從工程學(xué)的角度，在多層次上研究生物體特別是人體的結(jié)構(gòu)、功能和其他生命現(xiàn)象，研究用于防病、治病、人體功能輔助及衛(wèi)生保健的人工材料、制品、裝置和系統(tǒng)的工程原理的學(xué)科。27.參考答案：研究表明激光對(duì)組織的生物效應(yīng)主要包含熱效應(yīng)、光化學(xué)效應(yīng)、壓強(qiáng)作用、電磁場(chǎng)效應(yīng)和生物刺激效應(yīng)，其中壓強(qiáng)作用和電磁場(chǎng)效應(yīng)主要由中等功率以上的激光所產(chǎn)生、光化學(xué)效應(yīng)在低功率激光照射時(shí)特別重要，熱效應(yīng)存在于所有的激光照射，而生物刺激作用則只發(fā)生在弱激光照射時(shí)。28.參考答案： （1）按材料屬性分類： ①醫(yī)用金屬材料：包括不銹鋼、鈷基合金，鈦及合金等，廣泛應(yīng)用于人工假體、人工關(guān)節(jié)、醫(yī)療器械等； ②醫(yī)用無(wú)機(jī)材料：主要是生物陶瓷； ③醫(yī)用高分子材料：根據(jù)來(lái)源分為天然的和合成的，用于人體器官、組織、關(guān)節(jié)、藥物載體等； ④醫(yī)用復(fù)合材料：不同種材料的混合或結(jié)合，克服單一材料的缺點(diǎn)，可獲得性能更優(yōu)的材料。 （2）按材料的功能分類： ①硬組織相容性材料：如醫(yī)用金屬、聚乙烯、生物陶瓷等，主要用于生物機(jī)體的關(guān)節(jié)、牙齒及其他骨組織等； ②軟組織相容性材料：主要用于人工皮膚、人工氣管、人工食道、人工輸尿管、軟組織修補(bǔ)等領(lǐng)域，如隱形眼睛片的高分子材料，人工晶狀體、聚硅氧烷、聚氨基酸等； ③血液相容性材料：主要用于人工血管、人工心臟、血漿分離膜、血液灌流用吸附劑、細(xì)胞培養(yǎng)基材等； ④生物降解材料：如甲殼素、聚乳酸等，主要用于吸收型縫合線、藥物載體、愈合材料、粘合劑以及組織缺損用修復(fù)材料； ⑤高分子藥物：多肽、胰島素、人工合成疫苗等，用于糖尿病、心血管、癌癥以及炎癥等； （3）按材料來(lái)源分類： ①自體組織：如人體聽(tīng)骨、血管等替代組織； ②同種異體器官及組織：如不同人體之間的器官移植； ③異種器官及組織：如動(dòng)物骨、腎替換人體器官； ④天然生物材料：如動(dòng)物骨膠原、甲殼素、珊瑚等； ⑤人工合成材料：如各種人工合成的新型材料； （4）按使用部位分類： ①硬組織材料：骨、牙齒用材料； ②軟組織材料：軟骨、臟器用材料； ③心血管材料：心血管以及導(dǎo)管材料； ④血液代用材料：人工紅血球、血漿等； ⑤分離、過(guò)濾、透析膜材料：血液凈化、腎透析以及人工肺氣體透過(guò)材料等；29.參考答案：利用生物活性物質(zhì)具有的選擇識(shí)別待測(cè)生物化學(xué)物質(zhì)的能力制成的傳感器是生物傳感器，它以固定化得生物體成分（如酶、抗原、抗體、激素）或生物體本身（如組織、細(xì)胞、細(xì)胞器）作為敏感元件。30.參考答案： 1950年，美國(guó)著名科學(xué)幻想小說(shuō)家可西莫夫在他的小說(shuō)《我是機(jī)器人》中，提出了有名的“機(jī)器人三守則”： （1）、機(jī)器人必須不危害人類，也不允許它眼看人類將受害而袖手旁觀； （2）、機(jī)器人必須絕對(duì)服從于人類，除非這種服從有害于人類； （3）、機(jī)器人必須保護(hù)自身不受傷害，除非為了保護(hù)人類或者是人類命令它作出犧牲。 這三條守則，給機(jī)器人社會(huì)賦以新的倫理性，并使機(jī)器人概念通俗化，更易于為人類社會(huì)所接受。至今，它仍為機(jī)器人研究人員、設(shè)計(jì)制造廠家和用戶提供了十分有意義的指導(dǎo)方針。31.參考答案： （1）以經(jīng)過(guò)特定的表面處理的生物可降解材料網(wǎng)絡(luò)或多孔介質(zhì)為生長(zhǎng)構(gòu)架，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件（物理的和化學(xué)的）進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)； （2）利用空間微重力條件，避免重力沉降，進(jìn)行三維培養(yǎng)。32.參考答案： （1）穿透效應(yīng)：X線能夠穿透吸收或反射可見(jiàn)光的物質(zhì)。 （2）熒光效應(yīng)：當(dāng)X線被吸收時(shí)，可導(dǎo)致某些物質(zhì)發(fā)出熒光，也就是說(shuō)，發(fā)出低能量的輻射（可見(jiàn)光和紫外光） （3）感光效應(yīng)：象光線一樣，X線可以在感光膠片上產(chǎn)生影像，如照相膠卷或X線膠片，通過(guò)沖洗能夠顯影。 （4）電離效應(yīng)：由于能量較高，X線能產(chǎn)生離子，也就是說(shuō)，能使電子從原子逃逸出來(lái)形成正離子和負(fù)離子。以可控制的方式形成和收集時(shí)，這些離子用來(lái)測(cè)量和控制X線成像曝光。 X.線的這些特性應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和工業(yè)X線攝影、放射治療和研究。33.參考答案：1.信/噪比 2.對(duì)比度 3.空間分辨率 4.調(diào)制傳遞函數(shù)34.參考答案： （1）定義：手術(shù)機(jī)器人，是一種自動(dòng)的、位置可控的、具有可編程能力的多功能機(jī)械手。在人的控制下，機(jī)械手借助計(jì)算機(jī)，施行外科手術(shù)、靶點(diǎn)定位、藥物注入、損毀病灶等任務(wù)。 （2）構(gòu)成： ①控制臺(tái)：3D成像系統(tǒng)，影像控制腳踏，機(jī)械手操作桿； ②機(jī)械臂平臺(tái)：控制機(jī)械臂； ③成像系統(tǒng)：將攝像頭信號(hào)轉(zhuǎn)化為圖像信號(hào)； ⑥顯示器； （3）缺點(diǎn)： ①系統(tǒng)龐大，需要占用較大的面積。除了機(jī)器手器械及其固定系統(tǒng)占用較大空間外，手術(shù)醫(yī)師還需要在專用的控制臺(tái)通過(guò)手柄和腳踏板操作，控制臺(tái)含有若干臺(tái)電腦、顯示器和傳輸設(shè)備。 ②在人體內(nèi)操作空間小，機(jī)器手器械之間容易發(fā)生碰撞。 ③由于是通過(guò)操縱手柄和腳踏板進(jìn)行間接操作，所以觸覺(jué)感知差。 ④系統(tǒng)支持最多3個(gè)機(jī)器手器械通道，除了視覺(jué)感像系統(tǒng)外只有2個(gè)操作通道，在出現(xiàn)炎癥出血等情況時(shí)處理困難。 ⑤手術(shù)操作前建立系統(tǒng)的時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)常超過(guò)手術(shù)時(shí)間。 ⑥設(shè)備昂貴，目前平均每套設(shè)備超過(guò)100萬(wàn)美元，每年的維護(hù)費(fèi)用達(dá)到10萬(wàn)美元，國(guó)內(nèi)僅北京、上海、濟(jì)南和深圳等地的極少數(shù)大型醫(yī)院擁有這類手術(shù)系統(tǒng)。35.參考答案： 作用：生物組織屬于渾濁介質(zhì)，具有高散射和低吸收的光學(xué)特性，這種高散射特性限制光在組織的穿透深度和成像的對(duì)比度，使得很多光學(xué)成像技術(shù)只能用于淺表組織，制約了光學(xué)手段檢測(cè)診斷及治療技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。生物組織光透明技術(shù)的作用就是通過(guò)向生物組織中引入高滲透、高折射、生物相容的化學(xué)試劑，來(lái)改變組織的光學(xué)特性，以此來(lái)暫時(shí)降低光在組織中的散射、提高光在組織中的穿透深度，從而提高光學(xué)成像的成像深度，推動(dòng)成像技術(shù)的發(fā)展和新方法的產(chǎn)生。 前景： 1、應(yīng)用骨組織使得骨組織變得光透明，進(jìn)而對(duì)骨組織下的組織成像，避免手術(shù)開(kāi)骨窗照成的傷害，如應(yīng)用于顱骨，用得當(dāng)?shù)某上穹椒ǐ@得皮層神經(jīng)亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)與微血管信息； 2、解決皮膚角質(zhì)層的天然阻擋作用，促進(jìn)透皮給藥系統(tǒng)的研究和應(yīng)用； 3、皮膚光透明劑的發(fā)展推動(dòng)光學(xué)相干斷層成像技術(shù)的發(fā)展； 4、光透明劑使得光輻射能在生物組織達(dá)到一定深度之后，可以極大地推動(dòng)光學(xué)顯微成像、光學(xué)手段檢測(cè)診斷及治療技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。推進(jìn)無(wú)損光學(xué)成像技術(shù)在臨床上的發(fā)展。36.參考答案： （1）概念：是包含多種技術(shù)并相互交叉融合的一門科學(xué)。它綜合了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)與工程學(xué)的理論和方法，研究生命體的構(gòu)造、功能、狀態(tài)和變化，研究新材料、新技術(shù)、新儀器設(shè)備，用于防病、治病、保護(hù)人民健康和提高醫(yī)學(xué)水平。 （2）內(nèi)涵：是工程科學(xué)原理和方法與生命科學(xué)的原理和方法相結(jié)合，認(rèn)識(shí)并解決人類心身健康的問(wèn)題，并使有限的衛(wèi)生資源為全社會(huì)共享。 ①、是大跨度、多學(xué)科和多種技術(shù)的深度交叉、結(jié)合。不僅要發(fā)現(xiàn)規(guī)律，解釋現(xiàn)象，還解決實(shí)際問(wèn)題。 而且后者更為重要。 ②、是科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，密切結(jié)合。這里，不僅有經(jīng)濟(jì)效益的追求（市場(chǎng)導(dǎo)向），更重要的是，它必須服從全社會(huì)醫(yī)療保健系統(tǒng)整體目標(biāo)的需要。 （3）特點(diǎn)：是工程科學(xué)的原理和方法與生命科學(xué)的原理和方法相結(jié)合，從不同的層次（整體、系統(tǒng)、器官、組織、細(xì)胞、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生物大分子等）研究人的生命運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（定量）并發(fā)展相應(yīng)的技術(shù)和裝置，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和保健，維持和促進(jìn)人類的健康。37.參考答案： （1）概念：人工耳蝸，又稱電子耳蝸，或耳蝸埋植，人工電子耳。是植入式電子裝置，能將聲能轉(zhuǎn)換成電能，通過(guò)植人鼓階、圓窗或耳囊內(nèi)的電極，直接刺激耳蝸內(nèi)殘余的聽(tīng)神經(jīng)纖維，使聾人產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)。 （2）原理：人工耳蝸是模擬耳蝸的生理功能的電子裝置，由體內(nèi)和體外兩部分組成。 ①體外部分：像助聽(tīng)器一樣戴在外部。 A.微型話筒：接收外界聲能并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)； B.言語(yǔ)處理器：根據(jù)特殊信號(hào)處理方案調(diào)制信號(hào)，處理過(guò)的信號(hào)被放大到一定幅度，送到發(fā)射線圈上； C.信號(hào)發(fā)送裝置：經(jīng)電磁感應(yīng)方式或經(jīng)射頻發(fā)射方式，將信號(hào)傳送到植入部分的接收線圈上。 ②體內(nèi)部分 A.接收器／刺激器：將信號(hào)放大，再傳送到電極上，放于顳骨上磨出之凹槽內(nèi)。 B.電極：電極植入耳蝸之鼓室階內(nèi)，直接刺激殘余的耳蝸神經(jīng)成分。38.參考答案： X.射線由旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X射線管產(chǎn)生。X射線管由陰極、陽(yáng)極和真空玻璃管等部分組成。陽(yáng)極由一個(gè)帶傾斜角的圓盤構(gòu)成，四周嵌有環(huán)狀鎢面，圓盤后壁與轉(zhuǎn)子軸相連，可以旋轉(zhuǎn)。給陰極的燈絲加一個(gè)低電壓，燈絲加熱后就能發(fā)射電子。再給X射線管的陽(yáng)極與陰極間加上高壓，自由電子群就會(huì)在電場(chǎng)的作用下高速向陽(yáng)極端靶面撞擊。當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)的電子突然受阻時(shí)，其中的一部分能量轉(zhuǎn)換成了X射線。 X.射線具有下列性質(zhì)： ①穿透作用：X射線波長(zhǎng)短、能量大、能穿透一般光線不能穿透的物質(zhì)。 ②熒光作用：當(dāng)X射線照射某些物質(zhì)（如磷、鎢酸鈣等）時(shí)能產(chǎn)生熒光。 ③電離作用：具有足夠能量的X射線光子能擊脫物質(zhì)原子軌道上的電子而使之產(chǎn)生電離。 ④生物效應(yīng)：生物細(xì)胞在受到X射線的電離輻射后有可能會(huì)造成損傷甚至壞死。39.參考答案：在原核細(xì)胞中，細(xì)胞核沒(méi)有膜包圍，沒(méi)有細(xì)胞器等特定結(jié)構(gòu)，它是原核生物的基本*單位如細(xì)菌、藍(lán)藻等。 真核細(xì)胞中有定性的核、完備的細(xì)胞器等，它是真核細(xì)胞生物的基本構(gòu)成單位。40.參考答案： （1）無(wú)機(jī)基生物醫(yī)用復(fù)合材料：無(wú)機(jī)基復(fù)合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基體，通過(guò)不同方式引入顆粒、晶片、晶須或纖維等形狀的增強(qiáng)體材料而獲得的一類復(fù)合材料。 （2）高分子基生物醫(yī)用復(fù)合材料： ①碳纖維增強(qiáng)生物醫(yī)用高分子復(fù)合材料主要用作骨水泥、人工關(guān)節(jié)和接骨板等。 ②碳纖維增強(qiáng)HDPE復(fù)合材料用作承受復(fù)雜應(yīng)力和摩擦作用的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)。 ③碳纖維增強(qiáng)聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）復(fù)合材料用作顱骨缺損修復(fù)。 ④四氟乙烯纖維與碳纖維復(fù)合制備成多孔復(fù)合材料用于牙槽骨、下頜骨、關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)。 （3）金屬基生物醫(yī)用復(fù)合材料：具有較好的綜合力學(xué)性能和優(yōu)良的加工性能，但與機(jī)體的親和性、生物相容性較差，在體液中存在材料腐蝕等問(wèn)題。41.參考答案：現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器系統(tǒng)總以計(jì)算機(jī)為核心。生理信號(hào)首先從人體的特定部位通過(guò)電極或傳感器提取出來(lái)。如果得到的是模擬電信號(hào)，通常需要經(jīng)過(guò)放大、濾波等模擬電子技術(shù)處理，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，傳到單片機(jī)或通用計(jì)算機(jī)。如果得到的是數(shù)字信號(hào)，則可直接傳送至單片機(jī)或通用計(jì)算機(jī)中。在單片機(jī)或通用計(jì)算機(jī)中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)執(zhí)行放大、濾波、抑制干擾和計(jì)算分析處理。然后，信息流至顯示器、記錄器和分配器。分配器可以通過(guò)Internet分配到其他更遠(yuǎn)的地方，顯示器可以具體地顯示出診斷的結(jié)果。最后，經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)流人控制器去控制病人的治療或刺激病人，達(dá)到治療的目的。42.參考答案：1.良好的生物相容性 2.可調(diào)控的生物降解速度 3.易于修飾 4.設(shè)計(jì)的可塑性 5.結(jié)構(gòu)的可控性43.參考答案： 我們?cè)谑褂肵線時(shí)要遵循下列原則： （1）時(shí)間防護(hù)：指盡可能減少在X線場(chǎng)內(nèi)的時(shí)間，盡量縮短照射時(shí)間； （2）距離防護(hù)：指X線機(jī)工作時(shí)，應(yīng)盡可能使工作人員遠(yuǎn)離X線源； （3）屏蔽防護(hù)：指在X線源和人員間放置一種能吸收X線的物質(zhì)，如鉛玻璃、混凝土。44.參考答案：生物材料與組織工程是學(xué)校重點(diǎn)建設(shè)的新型交叉學(xué)科，以提高人類生活質(zhì)量為目標(biāo)。學(xué)科組與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科的研究人員和專家醫(yī)生緊密合作，發(fā)揮理、工、生、醫(yī)相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展高分子生物材料、先進(jìn)藥物釋放系統(tǒng)、納米材料、組織工程與再生醫(yī)學(xué)、生物分子工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，培養(yǎng)跨學(xué)科高水平研究和開(kāi)發(fā)人才。學(xué)科組特別重視在物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)學(xué)、工程交叉領(lǐng)域的原始創(chuàng)新性基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，重視有產(chǎn)業(yè)化前景和社會(huì)價(jià)值的高技術(shù)開(kāi)發(fā)。包括生物可吸收內(nèi)固定材料、防術(shù)后組織粘連材料、聚電解質(zhì)復(fù)合物、生物活性組織工程支架、高分子水凝膠、生物纖維，以及具有特殊功能的不可吸收高分子生物材料，包括整形彌補(bǔ)材料、高透氧隱型眼鏡材料。45.參考答案： （1）根據(jù)生物傳感器中分子識(shí)別元件（即敏感元件）可分為五類：酶?jìng)鞲衅?，生物傳感器，?xì)胞傳感器，組織傳感器，免疫傳感器。顯而易見(jiàn)，所應(yīng)用的敏感材料依次為酶、微生物個(gè)體、細(xì)胞器、動(dòng)植物組織、抗原和抗體。 （2）根據(jù)生物傳感器的換能器（即信號(hào)轉(zhuǎn)換器）分類：生物電極傳感器，半導(dǎo)體生物傳感器，光生物傳感器，熱生物傳感器，壓電晶體生物傳感器，換能器依次為電化學(xué)電極、半導(dǎo)體、光電轉(zhuǎn)換器、熱敏電阻、壓電晶體等。 （3）以被測(cè)目標(biāo)與分子識(shí)別元件的相互作用方式進(jìn)行分類：生物親合型生物傳感器。46.參考答案： （1）特性：生物玻璃經(jīng)特別設(shè)計(jì)的化學(xué)組成可誘發(fā)生物活性的含氧化硅化合物。如將某些玻璃在適當(dāng)?shù)母邷剡M(jìn)行晶化處理，則玻璃中可析出大量微小晶體，這樣的玻璃稱為微晶玻璃、結(jié)晶化玻璃或玻璃陶瓷。 （2）分類：生物玻璃材料大致可分為非活性的和生物活性的兩類。 ①非活性的主要包括人工骨用生物醫(yī)學(xué)玻璃、人工齒冠用生物醫(yī)學(xué)玻璃陶瓷、治療用生物醫(yī)學(xué)玻璃。 ②活性玻璃陶瓷組織含有磁鐵礦的生物活性玻璃陶瓷，具有高的飽和磁感應(yīng)，利用它在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的熱，可抑制骨瘤的重新生長(zhǎng)。這種陶瓷在種植8周后能在表面形成富Ca-P層，并與骨緊密結(jié)合。47.參考答案：實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)運(yùn)動(dòng)單位發(fā)生各種病理變化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)異常的肌電圖，故臨床上可利用肌電圖判斷神經(jīng)肌肉的功能是否正常以及神經(jīng)肌肉疾病發(fā)生的部位、性質(zhì)和程度等。肌電圖已成為神經(jīng)肌肉病變的主要診斷工具。48.參考答案： （1）概念：又稱人工透析機(jī)，是用人工方法模仿人體腎小球的過(guò)濾作用，在體外循環(huán)的情況下，去除人體血液內(nèi)過(guò)剩的含氮化合物、新陳代謝產(chǎn)物或逾量藥物等，調(diào)節(jié)水和電解質(zhì)平衡，以使血液凈化的一種高技術(shù)醫(yī)療儀器 （2）組成部分：主要包括血液透析機(jī)、透析器、透析液、水處理裝置。 ①血液透析機(jī)：血透機(jī)的主要功能是維持體外循環(huán)、超濾脫水、制備透析液并提供給透析器、生理監(jiān)測(cè)等。 ②透析器：經(jīng)過(guò)透析器濾膜進(jìn)行物質(zhì)交換，血液中的代謝產(chǎn)物通過(guò)擴(kuò)散和對(duì)流的原理經(jīng)過(guò)透析器濾膜進(jìn)入透析液，機(jī)體所需要的物質(zhì)經(jīng)過(guò)透析器濾膜進(jìn)入血液。 ③透析液：糾正透析患者電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂，沖走從血液中濾過(guò)出來(lái)的代謝物。 ④水處理裝置（連續(xù)性血液透析系統(tǒng)一般沒(méi)有水處理裝置）：制備高純度水供給血透機(jī)配制透析液。 （3）透析療法：包括血液透析、血液濾過(guò)、血液灌流和腹膜透析。49.參考答案： （1）定義：將殘疾人使用的、特別生產(chǎn)或一般有效地防止、補(bǔ)償、抵銷殘損（Impairment，病損）、殘疾（Disablity）“失能”或殘障（Handicap）的任何產(chǎn)品、器械、設(shè)備或技術(shù)系統(tǒng)均稱為殘疾人輔助器具。一般又稱為康復(fù)器械。 （2）分類： ①治療和訓(xùn)練輔助器具； ②矯形器和假肢； ③生活自理及防護(hù)輔助器具； ④個(gè)人移動(dòng)輔助器具； ⑤家務(wù)管理輔助器具； ⑥家庭及其他場(chǎng)所使用的家具及配件； ⑦通訊、信息及信號(hào)輔助器具； ⑧產(chǎn)品及物品管理輔助器具； ⑨環(huán)境改善輔助器具和設(shè)備、工具及機(jī)器； ⑩休閑娛樂(lè)輔助器具。50.參考答案： （1）診斷與監(jiān)護(hù)儀器：能夠經(jīng)常檢測(cè)患者的生理指標(biāo)，幫助醫(yī)生及時(shí)掌握病情。循環(huán)系統(tǒng)功能信息，如心電、血壓、心率等；呼吸功能信息，如呼吸曲線、動(dòng)脈血氧飽和度等；其它的生理信息，如體溫、膀胱儲(chǔ)尿量等。目前，我國(guó)市場(chǎng)上的家用診斷和生理信息監(jiān)測(cè)的設(shè)備主要有血壓（包括電子血壓計(jì)）、溫度、血氧飽和度、心電圖等監(jiān)測(cè)儀。 （2）家庭保健、治療、康復(fù)、急救設(shè)備：家用理療儀器是HHCE中量大面廣較容易進(jìn)入家庭應(yīng)用的部分，用于家庭經(jīng)常性的保健和康復(fù)治療。這類設(shè)備還包括用于冠心、呼吸功能、慢性腎功能等疾病常見(jiàn)的需要長(zhǎng)期護(hù)理治療的慢性病癥的家庭專用的醫(yī)療設(shè)備、簡(jiǎn)易的康復(fù)器械和輕便的急救復(fù)蘇設(shè)備等。在少數(shù)病人家里，已經(jīng)裝備了一些類似的儀器，如紅外理療儀、氧氣袋等。然而普及面不是很大。主要的原因，一方面是因?yàn)檫@類設(shè)備不屬于公費(fèi)醫(yī)療的范疇，另外與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平及家庭保健意識(shí)有關(guān)需要患者自己負(fù)擔(dān)。 （3）家庭患者病理信息的通信與傳遞系統(tǒng)：這類系統(tǒng)主要包括遙測(cè)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，將患者的生理功能檢測(cè)系統(tǒng)與通信傳遞系統(tǒng)一體化，用于將檢測(cè)到的病人生理信息數(shù)據(jù)直接從家中送到有醫(yī)生值班的醫(yī)療中心機(jī)構(gòu)，以得到及時(shí)的醫(yī)療指導(dǎo)。這類系統(tǒng)屬于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，涉及到家庭配置、通信網(wǎng)絡(luò)以及醫(yī)療中心工作站。51.參考答案：1.大跨度的、多學(xué)科的綜合性應(yīng)用學(xué)科。 2.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)學(xué)科本身是各學(xué)科在高水平上交叉、結(jié)合的產(chǎn)物，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定時(shí)期的必然結(jié)果。 3.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)依賴于各個(gè)相關(guān)學(xué)科，但是又有自己的獨(dú)特方法學(xué)，既有基礎(chǔ)理論的交叉也有技術(shù)方法的交叉結(jié)合，最后達(dá)到在應(yīng)用對(duì)象上的融合。 4.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是工程技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域里的一名新兵，但又不同于一般的工程學(xué)，而是以工程學(xué)為主要手段，專門研究和解決醫(yī)學(xué)方法問(wèn)題的一門獨(dú)立的學(xué)科。 5.生物醫(yī)學(xué)與工程學(xué)相結(jié)合后形成生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)，不僅用工程技術(shù)對(duì)生物醫(yī)學(xué)的作用包括人體生理、病理個(gè)方面功能的研究，人體結(jié)構(gòu)的研究，人體信息傳遞的研究、各種疾病的診斷、治療、預(yù)防的研究等各個(gè)方面。而且反過(guò)來(lái)還促進(jìn)工程學(xué)科的發(fā)展。52.參考答案： （1）意義： ①在一定程度上緩解了我國(guó)專家資源、中國(guó)人口分布極不平衡的現(xiàn)狀。 ②緩解了偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者轉(zhuǎn)診比例高、費(fèi)用昂貴的問(wèn)題。 （2）潛在效益： ①人們能夠享有更好的醫(yī)療保健，特別是偏遠(yuǎn)地區(qū)； ②可降低保健費(fèi)用（交通、工資、床位費(fèi)、早診斷早治療）； ③當(dāng)?shù)氐纳鐓^(qū)醫(yī)院可以有較高的收入； ④病人在家中接收遠(yuǎn)程醫(yī)療可減輕許多醫(yī)院就醫(yī)時(shí)的思想壓力 ⑤容易建立跨越國(guó)界的護(hù)理和醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)； ⑥醫(yī)生在會(huì)診中業(yè)務(wù)水平得以提高； ⑦能提高急救診治水平等。53.參考答案： （1）應(yīng)用于戰(zhàn)爭(zhēng)前線傷病員的診治； （2）應(yīng)用于諸如地震等自然災(zāi)害時(shí)的醫(yī)療咨詢； （3）繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育； （4）實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程醫(yī)療咨詢及醫(yī)療交流； （5）交互式外科手術(shù)； （6）急救遠(yuǎn)程醫(yī)療； （7）區(qū)域遠(yuǎn)程家庭保??； （8）遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診； （9）遠(yuǎn)程醫(yī)療國(guó)際會(huì)議。54.參考答案： ①應(yīng)力松弛：當(dāng)材料發(fā)生應(yīng)變時(shí)，若保持應(yīng)變一定，則相應(yīng)的應(yīng)力將隨時(shí)間的增加而下降。 ②蠕變：若令應(yīng)力保持一定，物體的應(yīng)變隨時(shí)間的增加而增大。 ③滯后：對(duì)物體做周期性的加載和卸載，則加載時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線同卸載時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線不重合。55.參考答案： （1）最大程度地利用現(xiàn)有技術(shù)，以提高疾病的診斷和手術(shù)治療的質(zhì)量。 （2）拓寬手術(shù)治療的范圍，使原來(lái)無(wú)法進(jìn)行的手術(shù)在新設(shè)備新的支持下能夠進(jìn)行。 （3）拓寬微創(chuàng)手術(shù)治療范圍，縮短病人術(shù)后恢復(fù)時(shí)間。 （4）降低手術(shù)中的作用的放射性設(shè)備或藥品對(duì)醫(yī)患的傷害。 （5）縮短手術(shù)時(shí)間，降低醫(yī)療成本。 （6）提高手術(shù)的可視化程度，使手術(shù)安全性得到提高。56.參考答案： （1）建立一個(gè)支持骨關(guān)節(jié)外科手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)開(kāi)發(fā)的平臺(tái)； （2）建立手術(shù)導(dǎo)航模擬實(shí)驗(yàn)室； （3）開(kāi)發(fā)一個(gè)骨關(guān)節(jié)外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)：如基于開(kāi)放型手術(shù)的人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)TBNavis——TKRSS； （4）在導(dǎo)航輔助下確定股骨頭中心，建立力線； （5）點(diǎn)取解剖標(biāo)志點(diǎn)； （6）實(shí)施手術(shù)導(dǎo)航；57.參考答案：生物體得主要構(gòu)成成分是有機(jī)化合物，主要是糖類、脂類、蛋白質(zhì)和核酸即四大類生命物質(zhì)，另外也包括許多種簡(jiǎn)單的有機(jī)物。58.參考答案：由探頭對(duì)著血管發(fā)射頻率為f0的超聲波，血管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的紅血球產(chǎn)生的后向散射信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)多普勒頻偏。多普勒頻偏fD取決于入射超聲的頻率、超聲波在人體中的傳播速度c、血流運(yùn)動(dòng)的速度v以及聲束與流速之間的夾角θ。如果已知f0、c、θ，那么就可根據(jù)fD得到v。當(dāng)血流運(yùn)動(dòng)的方向朝向探頭時(shí)（定義為正向流），多普勒頻偏為正；當(dāng)血流運(yùn)動(dòng)的方向背離探頭時(shí)（定義為反向流），多普勒頻偏為負(fù)。因此，利用超聲多普勒方法可以測(cè)量血流的速度大小及方向，進(jìn)而可以獲得血流的其它信息。59.參考答案： （1）氧化鋁： ①優(yōu)點(diǎn)：生物相容性良好，在人體內(nèi)穩(wěn)定性高，機(jī)械強(qiáng)度較大。 ②缺點(diǎn)： A.與骨不發(fā)生化學(xué)結(jié)合，長(zhǎng)時(shí)間后與骨的固定會(huì)發(fā)生松弛； B.機(jī)械強(qiáng)度不高； C.楊氏模量過(guò)高（380GPa）； D.摩擦系數(shù)、磨耗速度較大。 ③措施：若采用多孔氧化鋁，把氧化鋁陶瓷制成多孔質(zhì)形態(tài)，使骨組織長(zhǎng)入其孔隙而使植入體固定，保證植入物與骨頭的良好結(jié)合。但這樣做也有缺點(diǎn)：采用多孔氧化鋁會(huì)降低陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度，多孔氧化鋁陶瓷的強(qiáng)度隨空隙率的增加而急劇降低。只能用于不負(fù)重或負(fù)重輕的部位。如果將金屬與氧化鋁復(fù)合在金屬表面形成多孔性氧化鋁薄層，這個(gè)問(wèn)題就解決了。比如：氧化鋁生物陶瓷，采用高純氧化鋁生物陶瓷制備關(guān)節(jié)頭，無(wú)釩鈦合金制備關(guān)節(jié)柄，并在柄部涂覆生物活性陶瓷涂層，有效地解決了人工關(guān)節(jié)易磨損、生物相容性不佳、松動(dòng)、下沉等問(wèn)題，提高了其使用壽命。 （2）羥基磷灰石：分子式為Ca10（PO4）6（OH）2，簡(jiǎn)稱HA。 ①特性：HA植入骨組織后，通過(guò)外延生長(zhǎng)和骨產(chǎn)生牢固的化學(xué)健結(jié)合，即骨性結(jié)合。具有非常好的生物活性、生物降解性，并能被人體吸收，它的單位晶胞與人體骨組織相同，但其性脆、強(qiáng)度不高，不能直接用于承受載荷大的種植體。 ②應(yīng)用：修復(fù)骨組織；置換聽(tīng)小骨；覆蓋鈦合金假牙。比如：采用羥基磷灰石和聚-DL-乳酸制備成可吸收內(nèi)固定材料，抗彎強(qiáng)度≥120MPa，植入體內(nèi)無(wú)需二次手術(shù)取出，對(duì)組織無(wú)刺激，能被人體完全吸收，最終代謝為二氧化碳、水、鈣和磷礦物質(zhì)排出體外，部分鈣和磷參與成骨，無(wú)任何毒副作用。適用于人體松質(zhì)骨骨折、截骨術(shù)和關(guān)節(jié)融合術(shù)的骨塊（段）固定。 （3）羥基磷灰石陶瓷：羥基磷灰石具有非常好的生物活性，可與聚合物復(fù)合用于人造骨，當(dāng)人骨組織長(zhǎng)入羥基磷灰石孔洞中時(shí)，可起到加強(qiáng)作用，效果更好。羥基磷灰石作為金屬種植體表面涂層，能大大提高人體骨長(zhǎng)入孔洞的速度。60.參考答案：人體屬于生命運(yùn)動(dòng)，不同于物理運(yùn)動(dòng)和社會(huì)運(yùn)動(dòng)，其組織、結(jié)構(gòu)和功能是自然的建立產(chǎn)生，有序的生長(zhǎng)演化，而且具有高度的自組織、自調(diào)節(jié)和自控制機(jī)能，所以人體系統(tǒng)工程既關(guān)心狀態(tài)，更關(guān)心過(guò)程。61.參考答案： （1）目標(biāo)：將醫(yī)學(xué)圖像處理與三維重建、逆向工程、快速成型、CAD/CAM/CAE現(xiàn)代制造技術(shù)集成，針對(duì)臨床需要構(gòu)建專業(yè)的數(shù)字制造系統(tǒng)，快速制造臨床手術(shù)需求的個(gè)性化內(nèi)植物或手術(shù)器械，滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)向個(gè)性化發(fā)展的需求。 （2）目標(biāo)： ①面向臨床的CAD/CAM/CAE單元技術(shù)； ②醫(yī)學(xué)快速成型技術(shù)； ③逆向工程技術(shù)； ④基于網(wǎng)絡(luò)的交互式手術(shù)方案與內(nèi)植物設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程制造等；62.參考答案： （1）概念：金屬材料是指一類用作生物材料的金屬或合金，又稱外科用金屬材料。 （2）特性：它是一類生物惰性材料，除具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能，具有良好的生物力學(xué)性能及相關(guān)的物理性質(zhì)外，還必須具有優(yōu)良的抗生理腐蝕性、生物相容性、無(wú)毒性和簡(jiǎn)易可行及確切的手術(shù)操作技術(shù)。 （2）分類：不銹鋼、鈷基合金、鈦及其合金、形狀記憶合金和貴金屬，此外還有純金屬鉭、鈮、鉻等。63.參考答案： （1）概念：利用特殊人工裝置將回心靜脈血引出體外，進(jìn)行氣體交換、調(diào)節(jié)溫度和過(guò)濾后，輸回體內(nèi)動(dòng)脈的生命支持技術(shù)。由于這種特殊人工裝置取代了人體心肺功能，又稱為心肺轉(zhuǎn)流，這種人工裝置稱為人工心肺機(jī)（artificialheart-lungmachine），即體外循環(huán)（Extracorporealcirculation）。 （2）原理：將人體的靜脈血通過(guò)管道引入氧合器進(jìn)行O2和CO2氣體的交換，代替人體肺臟進(jìn)行血液氧合，氧合后的血液再通過(guò)血泵注入人體主動(dòng)脈供應(yīng)全身組織，完成身體的供氧代謝。反復(fù)地在體外的血液循環(huán)，代替了人體心臟和肺臟的功能，這樣就可以將心臟和肺的血液循環(huán)從體內(nèi)隔開(kāi)，使得切開(kāi)心臟或近心段大血管時(shí)無(wú)血液涌出，因而得到非常清晰的手術(shù)野。 （3）設(shè)計(jì)要求： ①能高效地進(jìn)行氣體交換； ②能簡(jiǎn)便而精確地調(diào)節(jié)循環(huán)流量； ③對(duì)血液的破壞極小； ④預(yù)充血量少； ⑤無(wú)血栓形成； ⑥容易拆卸、消毒，操作簡(jiǎn)便等。64.參考答案： 甲殼素主要用于：吸收型手術(shù)縫合線、傷口包扎材料、人造皮膚材料。 （1）治療外傷、創(chuàng)傷：甲殼素、殼聚糖等產(chǎn)品生物相容性好，且具有止血、止痛、抑菌、促進(jìn)肉芽組織和上皮組織的形成等作用，是外傷、創(chuàng)傷治療的理想產(chǎn)品。 （2）治療燒傷、燙傷：殼聚糖的線型分子鏈結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)良的成纖性，其纖維可作為可吸收醫(yī)用手術(shù)縫合線、人造皮膚、止血材料、手術(shù)包扎材料等。殼聚糖與膠原、明膠、抗菌藥物等復(fù)合，改善物理性能和功能特性，可應(yīng)用于燒傷、燙傷病人的治療。 （3）治療潰瘍； （4）治療褥瘡；65.參考答案： （1）分類：膠原蛋白、纖維蛋白；甲殼素、殼聚糖、淀粉、纖維素海藻酸鈉衍生物； （2）應(yīng)用：可吸收縫線；藥物控釋載體；人工皮膚；66.參考答案：血流，特別是形成紊流以后，對(duì)血管壁將施加較高的剪應(yīng)力和交變的正壓力。這有可能引起血管壁的增長(zhǎng)或萎縮。剪應(yīng)力較大時(shí)還會(huì)引起血管壁的損傷。67.參考答案： 組織工程基本原理和方法： 是將體外培養(yǎng)擴(kuò)增的正常組織細(xì)胞吸附于一種具有優(yōu)良細(xì)胞相容性并可被機(jī)體降解吸收的生物材料上形成復(fù)合物，然后將細(xì)胞——生物材料復(fù)合物植入人體組織、器官的病損部位，在作為細(xì)胞生長(zhǎng)支架的生物材料逐漸被機(jī)體降解吸收的同時(shí)，細(xì)胞不斷增殖、分化，形成新的并且其形態(tài)、功能方面與相應(yīng)組織、器官一致的組織，從而達(dá)到修復(fù)創(chuàng)傷和重建功能的目的。 組織工程主要包括兩方面內(nèi)容： （1）構(gòu)建具有良好組織相容性的生物學(xué)支架，以提供移植細(xì)胞定向生長(zhǎng)和器官修復(fù)的微環(huán)境。 （2）將細(xì)胞在體外擴(kuò)增并使其在新生組織中進(jìn)行定向分化與生長(zhǎng)。 例如快速原型（RP）技術(shù)：與傳統(tǒng)工藝相比，快速原型技術(shù)可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成，過(guò)程中無(wú)需人工參與，患者也可以在幾個(gè)小時(shí)后看到相應(yīng)的修復(fù)體的形態(tài)，節(jié)省了時(shí)間，提高了效率。另外，工程師利用CAD軟件可以很快設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品，而RP設(shè)備的快速性允許設(shè)計(jì)師在很短時(shí)間內(nèi)多次驗(yàn)證并修改其設(shè)計(jì)，這樣就在設(shè)計(jì)過(guò)程中節(jié)約了時(shí)間和金錢從而實(shí)現(xiàn)高通量的“面向市場(chǎng)設(shè)計(jì)”。再者，運(yùn)用RP技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)特定病人的CT或MRI數(shù)據(jù)而非標(biāo)準(zhǔn)的解剖學(xué)幾何數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)并制作種植體，減少出錯(cuò)空間的同時(shí)，為患者提供了適合他本身解剖結(jié)構(gòu)的更好的手術(shù)，也為外科醫(yī)生縮短手術(shù)時(shí)間給予了有力的保證。?總的來(lái)說(shuō)RP技術(shù)提高了診斷和手術(shù)水平，提高了效率，節(jié)省了金錢和時(shí)間。 組織工程中運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括：快速、高效、高通量、更精密、低成本、可以為不同患者定制專屬治療等。68.參考答案： （1）人體系統(tǒng)：人體是一個(gè)包括在宇宙這個(gè)超級(jí)系統(tǒng)中的、開(kāi)放的、復(fù)雜的巨系統(tǒng)。 （2）組成： ①開(kāi)放：指人體每日每時(shí)通過(guò)呼吸、飲食、排泄等與外界環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換，通過(guò)視聽(tīng)、語(yǔ)言、動(dòng)作進(jìn)行著信息的交流。 ②復(fù)雜性：表現(xiàn)在各組成部分具有多層次、高級(jí)功能、復(fù)雜結(jié)構(gòu)且密切相關(guān)等特性。 ③巨系統(tǒng)：“巨”是指構(gòu)成人體系統(tǒng)的器官、組織、細(xì)胞及大分子在數(shù)量上是巨大的。69.參考答案： 美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程的定義：?生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是結(jié)合物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)原理，從事生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、行為學(xué)和衛(wèi)生學(xué)的研究；提出基本概念，產(chǎn)生從分子水平到器官水平的知識(shí)，開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的生物學(xué)制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息學(xué)方法，用于疾病預(yù)防、診斷和治療，病人康復(fù)，改善衛(wèi)生狀況等目的。 人們習(xí)慣理解為：生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是綜合運(yùn)用工程技術(shù)的相應(yīng)理論和方法，深入研究人體結(jié)構(gòu)和功能，解決醫(yī)學(xué)中出現(xiàn)有關(guān)問(wèn)題的一門新興邊緣學(xué)科。70.參考答案： （1）概念：又稱人工肝支持系統(tǒng)（ArtificialLiversupportsystem，ALSS）。就是借助人工干預(yù)使肝臟功能得以暫時(shí)替代，從而為患者自身細(xì)胞再生及功能恢復(fù)創(chuàng)造較好的內(nèi)環(huán)境及寶貴的時(shí)間。 （2）分類：人工肝可分為非生物型人工肝、生物型人工肝、混合型人工肝三類。71.參考答案： 光學(xué)成像具有分辨率高、靈敏度高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，特別是近紅外線（near?infrared，NIR）熒光成像分辨率1~2mm，可以穿透厚8?cm的組織，熒光成像信號(hào)強(qiáng)，可直接發(fā)出明亮的信號(hào)。此外，光學(xué)對(duì)比劑發(fā)展迅速，特別是隨著納米技術(shù)的深入，基于納米顆粒、納米殼和量子點(diǎn)研發(fā)出各種生物特異的分子探針。這些都使得光學(xué)分子影像學(xué)在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。 活體小動(dòng)物體內(nèi)光學(xué)成像主要采用生物發(fā)光與熒光兩種技術(shù)。生物發(fā)光是用熒光素酶（luciferase）基因標(biāo)記細(xì)胞或DNA，而熒光技術(shù)則采用熒光報(bào)告基團(tuán)（GFP、RFP、Cyt及dyes等）進(jìn)行標(biāo)記。利用靈敏的光學(xué)檢測(cè)儀器，可以直接檢測(cè)活體生物體內(nèi)的細(xì)胞活動(dòng)和基因行為。? 分子影像技術(shù)主要有磁共振成像（magneticresonance?imaging，MRI）、核醫(yī)學(xué)成像和光學(xué)成像三種成像方法。近年來(lái)，光學(xué)分子影像學(xué)被用來(lái)研究在體情況下胚胎發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞和分子變化，通過(guò)揭示這些變化，可以直觀地看到胚胎在經(jīng)歷細(xì)胞遷移和細(xì)胞分化過(guò)程中的細(xì)胞分子層面的變化。一些自發(fā)熒光蛋白已經(jīng)被用作報(bào)告基因來(lái)跟蹤發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)類型。一個(gè)熒光蛋白家族可以被激發(fā)發(fā)射出各種不同波長(zhǎng)的光從而可以實(shí)現(xiàn)多標(biāo)記。另外熒光染料和量子點(diǎn)等也被用來(lái)在這些研究中提供對(duì)比。轉(zhuǎn)基因檢測(cè)可利用分子成像技術(shù)開(kāi)發(fā)合適的新探針，對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物體內(nèi)的轉(zhuǎn)基因表達(dá)或內(nèi)源性基因的活性和功能進(jìn)行檢測(cè)，可以對(duì)啟動(dòng)子或增強(qiáng)子的組織特異性及可誘導(dǎo)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。72.參考答案： 心室的舒張和收縮類似于活塞式的發(fā)動(dòng)機(jī)。在一個(gè)心搏周期內(nèi)，心動(dòng)過(guò)程經(jīng)歷了4個(gè)時(shí)期： ①心室充盈期：心臟舒張，心肌松弛。心室內(nèi)壓力變化不大，心室容積變大。 ②等容收縮期：心肌收縮，心室內(nèi)壓力迅速提高。等容收縮期末端打開(kāi)主動(dòng)脈瓣。 ③射血期：受到高壓的血液經(jīng)主動(dòng)脈瓣流入主動(dòng)脈，心室容積逐漸變小。射血期末端關(guān)閉主動(dòng)脈瓣。 ④等容舒張期：心肌松弛，心室內(nèi)壓力下降。等容舒張期末端打開(kāi)二尖瓣。73.參考答案： （1）符合生物安全性要求 （2）合適的可生物降解吸收性 （3）合適的孔尺寸、高孔隙率和相連的孔形態(tài) （4）特定的三維外形 （5）高表面積和合適的表面理化性質(zhì) （6）與植入部位組織力學(xué)性能相匹配的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度74.參考答案： （1）原理：起搏器在需要的時(shí)候通過(guò)起搏電極導(dǎo)線向心臟發(fā)出微小的電脈沖，刺激心臟跳動(dòng)，幫助改善心動(dòng)過(guò)緩的癥狀，以滿足身體對(duì)氧的需求。 （2）分類： ①根據(jù)應(yīng)用時(shí)間分類： A.臨時(shí)性起搏：一般起搏時(shí)間為4周，應(yīng)用于臨時(shí)體外起搏； B.永久性體內(nèi)起搏：將起搏器埋植于體內(nèi)，可連續(xù)工作8至12年。 ②按放置的位置分類： A.體內(nèi)起搏器：起搏器置入人體皮下。它體積小，攜帶方便，安全，用于永久性起搏，但在電池耗盡時(shí)需手術(shù)切開(kāi)囊袋更換整個(gè)起搏器。 B.體外起搏器：起搏器置于體外。它體積較大，但能隨時(shí)更換電池及調(diào)整起搏頻率，另外若出現(xiàn)快速心律失常，尚可進(jìn)行超速抑制，但攜帶不方便，再者導(dǎo)線入口處易感染，現(xiàn)多用于臨時(shí)起搏。75.參考答案：1.生物電流是引起生物磁場(chǎng)的源泉。 2.由生物磁性材料產(chǎn)生的感應(yīng)場(chǎng)。 3.生物體本身含有的磁性物質(zhì)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。第2卷參考答案一.參考題庫(kù)1.參考答案： （1）分類：藥用高分子按其應(yīng)用目的不同分為藥用輔助材料和高分子藥物兩類。 （2）藥用高分子應(yīng)具備的基本性能： ①高分子藥物本身以及它們的分解產(chǎn)物都應(yīng)是無(wú)毒的，不會(huì)引起炎癥和組織變異反應(yīng)，無(wú)致癌性； ②進(jìn)入血液系統(tǒng)的藥物，不會(huì)引起血栓； ③具有水溶性或親水性，能在生物體內(nèi)水解下有藥理活性的基團(tuán)。 ④能有效地到達(dá)病灶處，并在病灶處積累，保持一定濃度。 ⑤對(duì)于口服的藥劑，聚合物主鏈應(yīng)不會(huì)水解，以便高分子殘骸能通過(guò)排泄系統(tǒng)被排出體外。如果是導(dǎo)入循環(huán)系統(tǒng)的藥物，為避免其在體內(nèi)積累，聚合物主鏈必須是易分解的，才能排出人體或被人體所吸收。2.參考答案：動(dòng)物的肌肉有3類：骨骼肌、心肌和平滑肌。3.參考答案：X-CT圖像重建問(wèn)題實(shí)際上就是如何從投影數(shù)據(jù)中解算出成像平面上各像素點(diǎn)的衰減系數(shù)。4.參考答案：整個(gè)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)的控制下協(xié)調(diào)工作。由X射線管產(chǎn)生的X射線先通過(guò)影像增強(qiáng)管得以增強(qiáng)，其輸出的圖像由攝像管采集后送入對(duì)數(shù)放大器。之后，經(jīng)過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并送入圖像存儲(chǔ)器。所采集的數(shù)字圖像經(jīng)過(guò)各種處理后可以再經(jīng)過(guò)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器送到監(jiān)視器上顯示，也可以用各種存儲(chǔ)媒體將它們保存起來(lái)。5.參考答案：肌肉里約有20%是蛋白質(zhì)，其余80%是水。人的全身有600多塊肌肉，總總量約占體重的40%。6.參考答案：1.多維圖像 2.功能成像 3.多模式圖像的融合 4.圖像歸檔與通信系統(tǒng) 5.分子影響學(xué)7.參考答案： （1）概念：主要研究模擬人體器官的結(jié)構(gòu)和功能，用人工材料和電子技術(shù)制成部分或全部替代人體自然器官功能的機(jī)械裝置和電子裝置。 （2）分類： ①按原理分類： A.機(jī)械式裝置（如人工心臟瓣膜、人工氣管、人工晶體等）； B.電子式裝置（如人工耳蝸、人工胰、人工腎、心臟起搏器等）； ②按使用方式分類： A.植入式：如人工關(guān)節(jié)、人工心臟瓣膜、心臟起搏器； B.體外式：如人工腎、人工肺、人工胰。這些體外式人工器官實(shí)際上都是由電子控制的精密機(jī)械裝置。 （3）特點(diǎn)： 人工器官是多種學(xué)科研究的結(jié)晶，該學(xué)科是生物材料、生物力學(xué)、組織工程學(xué)、電子學(xué)（包括計(jì)算機(jī)）特別是微電子學(xué)以及臨床醫(yī)學(xué)相結(jié)合的多學(xué)科的交叉學(xué)科。8.參考答案： （1）概述：膠原是人體組織中最基本的蛋白質(zhì)類物質(zhì)，至今已經(jīng)鑒別出13種膠原，其中I～I(xiàn)II、V和XI型膠原為成纖維膠原。I型膠原在動(dòng)物體內(nèi)含量最多，已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)用材料和生化試劑。 （2）特點(diǎn)： ①優(yōu)點(diǎn)：膠原材料具有生物力學(xué)性能好，免疫原性低等優(yōu)點(diǎn)，被制造成為各種生物醫(yī)學(xué)材料，在醫(yī)療器械產(chǎn)品制造領(lǐng)域有著不可替代的優(yōu)勢(shì)和相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。 ②缺點(diǎn)：要通過(guò)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的嚴(yán)格控制才能達(dá)到動(dòng)物源性膠原的人用標(biāo)準(zhǔn)。 （3）應(yīng)用：用于制造心臟瓣膜、支架、血管修復(fù)材料、止血海綿、創(chuàng)傷輔料、明膠、化妝品、人工皮膚、手術(shù)縫合線、組織工程基質(zhì)等。 （4）理想的皮膚修復(fù)材料應(yīng)該具備的特點(diǎn)： ①無(wú)毒、無(wú)刺激、不會(huì)引起免疫反應(yīng)； ②具有相容性以及類似天然皮膚的透濕性、柔軟性和潤(rùn)濕性； ③能與創(chuàng)面組織緊貼，起到防止創(chuàng)面的水分、體液損失和吸收創(chuàng)面滲出液的作用； ④易于在皮膚愈合后自動(dòng)脫落、易于消毒的材料。9.參考答案：1.DNA測(cè)序技術(shù) 2.DNA文庫(kù)的構(gòu)建 3.體外DNA擴(kuò)增技術(shù) 4.功能蛋白質(zhì)基因的分離技術(shù) 5.基因工程載體及其構(gòu)建 6.重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞技術(shù) 7.重組子的篩選技術(shù)10.參考答案： 生物材料用于人體組織和器官的診斷、修復(fù)或增進(jìn)其功能的一類高技術(shù)材料，即用于取代、修復(fù)活組織的天然或人造材料，其作用藥物不可替代。生物材料能執(zhí)行、增進(jìn)或替換因疾病、損傷等失去的某種功能，而不能恢復(fù)缺陷部位。 生物醫(yī)用材料最基本的要求是它必須與生物系統(tǒng)直接結(jié)合，生物醫(yī)用材料都必須具備生物學(xué)性能，即生物相容性，盡量將受體對(duì)植入器械的異物反應(yīng)降到最低，這是生物醫(yī)用材料區(qū)別于其它功能材料的最重要的特征，并且要求這種材料不會(huì)因與生物系統(tǒng)直接結(jié)合而降低其效能與使用壽命。 再生醫(yī)學(xué)是利用人類的自然治愈能力，使受到巨大創(chuàng)傷的機(jī)體組織或器官獲得自己再生能力為目的的醫(yī)學(xué)，主要包括干細(xì)胞與克隆技術(shù)、組織工程、組織器官代用品、異種器官移植。新的生物材料具有生物活性和降解兩種性能，在植入體內(nèi)后可促進(jìn)機(jī)體的再生能力，從而達(dá)到治療效果。干細(xì)胞具有很強(qiáng)的分化能力，再生性強(qiáng)；同時(shí)由于處于低分化狀態(tài)，它還具有分化成多種細(xì)胞、組織和器官的能力。再生醫(yī)學(xué)，利用機(jī)體細(xì)胞重新制作損傷的組織、器官，使其恢復(fù)自然狀態(tài)。即通過(guò)干細(xì)胞移植，將胚胎干細(xì)胞或多能干細(xì)胞移植于體內(nèi)損傷部位從而達(dá)到組織器官重建和再生的目的。新一代的生物材料將生物活性材料與可降解材料這兩個(gè)獨(dú)立的概念結(jié)合起來(lái)，在可降解材料上進(jìn)行分子修飾，引起細(xì)胞整合素的相互作用，誘導(dǎo)細(xì)胞的增殖、分化，以及細(xì)胞外基質(zhì)的合成與組裝，從而啟動(dòng)機(jī)體的再生系統(tǒng)，屬于再生醫(yī)學(xué)的范疇。 組織工程是應(yīng)用生命科學(xué)與工程的原理和方法構(gòu)建一個(gè)生物裝置，來(lái)維護(hù)、增進(jìn)人體細(xì)胞和組織的生長(zhǎng)，以恢復(fù)受損組織或器官的功能。組織工程的核心就是建立細(xì)胞與生物材料的三維空間復(fù)合體，即具有生命力的活體組織，用以對(duì)病損組織進(jìn)行形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的重建并達(dá)到永久性替代。組織工程的基本原理和方法是將體外培養(yǎng)擴(kuò)增的正常組織細(xì)胞吸附于一種具有優(yōu)良細(xì)胞相容性并可以被機(jī)體降解吸收的生物材料上面形成復(fù)合物，然后將細(xì)胞（生物材料復(fù)合物植入人體組織、器官的病損部位，在作為細(xì)胞生長(zhǎng)支架的生物材料逐漸被機(jī)體降解吸收的同時(shí)細(xì)胞不斷增殖、分化，形成新的并且其形態(tài)、功能方面與相應(yīng)組織、器官一致的組織，從而達(dá)到修復(fù)創(chuàng)傷和重建功能的目的。11.參考答案： （1）生物傳感器由選擇性好的主體材料構(gòu)成的分子一識(shí)別元件，因此，一般不需要進(jìn)行樣品的預(yù)處理，它利用優(yōu)異的選擇性把樣品中被測(cè)組分的分離和檢測(cè)統(tǒng)一為一體。測(cè)定時(shí)一般不需要另加試劑。 （2）體積小，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)在位監(jiān)測(cè)。 （3）響應(yīng)快、樣品用量少，且由于敏感材料是固化的，可以反復(fù)多次使用。 （4）傳感器連同測(cè)定儀的成本遠(yuǎn)低于大型的分析儀器，因而便于推廣普及。12.參考答案： （1）特性：含有較高的鉻和鉬，又稱鈷鉻鉬合金，具有極為優(yōu)異的耐腐蝕性（比不銹鋼高40倍）和耐磨性，綜合力學(xué)性能和生物相容性良好。鈷基合金的耐磨性是所有醫(yī)用金屬材料中最好的，與不銹鋼相比，更適于制造體內(nèi)承載苛刻的長(zhǎng)期植入件. （2）應(yīng)用：臨床上主要用于：人工關(guān)節(jié)（特別是人體中受載荷最大的髖關(guān)節(jié)）；人工骨及骨科內(nèi)處固定器件的制造；齒科修復(fù)中的義齒，各種鑄造冠、嵌體及固定橋的制造；心血管外科及整形科等。由于其價(jià)格較高，加工困難，應(yīng)用尚不普及。如人造髖關(guān)節(jié)的頭桿部分。13.參考答案： 神經(jīng)成像（Neuroimaging）泛指能夠直接或間接對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)（主要是腦）的功能，結(jié)構(gòu)，和藥理學(xué)特性進(jìn)行成像的技術(shù)。根據(jù)成像的模式，神經(jīng)成像可以分為結(jié)構(gòu)成像，用來(lái)展現(xiàn)腦的結(jié)構(gòu)，從而輔助對(duì)一些腦疾?。ɡ缒X腫瘤或腦外傷）的診斷。功能成像，用來(lái)展現(xiàn)腦在進(jìn)行某種任務(wù)（包括感覺(jué)，運(yùn)動(dòng)，認(rèn)知等功能）時(shí)的代謝活動(dòng)。功能成像主要用于神經(jīng)科學(xué)和心理學(xué)研究，不過(guò)近來(lái)正逐步成為醫(yī)學(xué)神經(jīng)科診斷的新途徑。 計(jì)算機(jī)斷面成像：計(jì)算機(jī)斷面成像（CT）的基本原理是利用不同方向上的X射線。計(jì)算機(jī)用來(lái)對(duì)這些來(lái)自不同方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，來(lái)重建斷面內(nèi)的圖像。這類圖像內(nèi)的數(shù)值反應(yīng)的是物質(zhì)對(duì)X射線的通透率。CT技術(shù)主要用來(lái)對(duì)腦進(jìn)行快速成像，來(lái)觀察外傷引起的組織水腫和腦室擴(kuò)張。 擴(kuò)散光學(xué)成像：擴(kuò)散光學(xué)成像（Diffusion?Optical?Imaging，?DOI）是一種利用近紅外光的神經(jīng)成像方法。這種方法主要基于血紅蛋白對(duì)近紅外光的吸收。該方法可通過(guò)測(cè)量吸收光譜來(lái)計(jì)算血液中的氧含量。該技術(shù)可以用來(lái)測(cè)量腦組織對(duì)外部刺激或在執(zhí)行某種功能時(shí)的代謝變化，稱為事件相關(guān)光學(xué)信號(hào)（Event-related?Optical?Signal，EROS）。EROS的長(zhǎng)處在于它較高的空間（毫米量級(jí)）和時(shí)間（毫秒量級(jí)）分辨率，缺點(diǎn)在于它無(wú)法觀測(cè)深部腦組織的活動(dòng)。 核磁共振成像：核磁共振成像（MRI）的基本原理是對(duì)原子核自旋的射頻激發(fā)以及對(duì)隨后弛豫過(guò)程中的射頻信號(hào)的采集和處理。MRI設(shè)備有一個(gè)大磁體產(chǎn)生的較大靜磁場(chǎng)，使得樣本原子核（主要是[[氫]原子核）磁矩排列一致。設(shè)備的射頻線圈在Larmor頻率激發(fā)這些原子核，使它們偏離這個(gè)方向，并隨后發(fā)生弛豫現(xiàn)象。接受線圈可以拾取弛豫過(guò)程中產(chǎn)生的電磁信號(hào)。設(shè)備的梯度磁場(chǎng)用來(lái)產(chǎn)生隨空間變化的磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)空間編碼。通過(guò)二維傅立葉變換等方法，計(jì)算機(jī)可重建樣本的圖像。MRI圖像中的數(shù)值的含義（即對(duì)比度）由于MRI激發(fā)和采集模式的不同而不同。常用的對(duì)比度有T1對(duì)比度，T2對(duì)比度，T2*對(duì)比度等。不同對(duì)比度的圖像有不同的生理學(xué)或解剖學(xué)含義。 M.RI可以產(chǎn)生腦的高清晰度結(jié)構(gòu)或功能圖像。MRI結(jié)構(gòu)圖像可用于神經(jīng)科對(duì)于腦腫瘤，腦血管疾?。ɡ缰酗L(fēng)）等的診斷。功能核磁共振成像（Functional?Magnetic?Resonance?Imaging，fMRI）的基本原理是氧化血紅蛋白和去氧血紅蛋白在磁性質(zhì)上的差別以及伴隨腦神經(jīng)活動(dòng)的腦血流變化。fMRI可以用來(lái)展現(xiàn)各種感覺(jué)，運(yùn)動(dòng)，和認(rèn)知活動(dòng)過(guò)程中的激活腦區(qū)。目前fMRI的空間分辨率多在2-3毫米左右。 腦磁圖：腦磁圖（Magnetoencephalography，MEG）的基本原理是腦的神經(jīng)活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)所產(chǎn)生的磁信號(hào)。超導(dǎo)量子干涉設(shè)備（SQUID）可以用來(lái)測(cè)量這種微弱的磁信號(hào)。與fMRI不同，MEG直接測(cè)量神經(jīng)活動(dòng)。fMRI測(cè)量的是伴隨神經(jīng)活動(dòng)的代謝變化。而且磁信號(hào)基本不受周邊組織的影響。 正電子發(fā)射成像：正電子發(fā)射成像（Position?Emission?Tomography，PET）使用人工引入的放射性代謝物質(zhì)。這種放射性代謝物質(zhì)被注射入血管。PET設(shè)備檢測(cè)改物質(zhì)在腦內(nèi)衰變時(shí)產(chǎn)生的正電子，來(lái)產(chǎn)生腦功能圖像。常用的放射性標(biāo)注物質(zhì)包括含氧-15的水和含氟-18的氯代脫氧葡萄糖。 單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷面成像：?jiǎn)喂庾影l(fā)射計(jì)算機(jī)斷面成像（Single?photon?emission?computer?tomography，?SPECT）的基本原理與PET相似，但是改技術(shù)檢測(cè)的是放射性物質(zhì)衰變時(shí)產(chǎn)生的伽瑪射線。與MRI相比，PET和SPECT的共同缺點(diǎn)是較低的空間分辨率，以及對(duì)放射性物質(zhì)的使用。他們的主要優(yōu)點(diǎn)在于使用不同放射性標(biāo)注物質(zhì)的靈活性。14.參考答案：在醫(yī)學(xué)上，紅血球的濃度常用血球比積H來(lái)表示，它是血液中紅血球體積與血樣總體積之比。15.參考答案：毫米波是指自由空間波長(zhǎng)在1~10mm的電磁波，相應(yīng)的頻率范圍是30~300GHz，處于微波波段的高頻段。 特色和優(yōu)點(diǎn)： 1.具有非侵入性，對(duì)機(jī)體無(wú)損傷，易于配合藥物或其他療法進(jìn)行治療。 2.治療劑量小，基本無(wú)變態(tài)反應(yīng)，無(wú)副作用和遠(yuǎn)期后遺癥。 3.毫米波能提高機(jī)體的總緊張度，從而使患者有舒服的感覺(jué)；有抗應(yīng)激因子的作用，能提高機(jī)體的免疫力；還可以鎮(zhèn)定止疼。毫米波對(duì)多種疾病有綜合治療的作用，而且治療過(guò)程中病人無(wú)痛苦，因此易于被患者接受。 4.能改善人體的耐毒狀態(tài)，提高血液的質(zhì)量，而且有明顯的升白作用。16.參考答案： （1）圖像中沒(méi)有原來(lái)的骨與軟組織影，使血管顯示清楚。（祛除偽影） （2）減少了造影劑濃度與用量，減少了造影劑的并發(fā)癥。（減少劑量和并發(fā)癥） （3）運(yùn)用圖像處理技術(shù)進(jìn)行造影后處理，提高了圖像質(zhì)量與增強(qiáng)了更多信息。（提高質(zhì)量） （4）由于實(shí)時(shí)顯示，使結(jié)果很快顯示，有利于立即做介入性處理。（節(jié)約時(shí)間）17.參考答案：1.利用脈沖電場(chǎng)使藥物分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使腫瘤組織攝取的藥物量增加數(shù)倍。 2.利用直流電流引起的化學(xué)變化殺死腫瘤細(xì)胞。18.參考答案： （1）從生物體出發(fā)，通過(guò)觀察、研究它的某種結(jié)構(gòu)和功能，排除一些無(wú)關(guān)因素并加以簡(jiǎn)化，提出一個(gè)生物模型。 （2）將有關(guān)生物模型的實(shí)驗(yàn)資料翻譯成數(shù)學(xué)語(yǔ)言，用數(shù)學(xué)公式來(lái)表示，變成具有普遍意義的數(shù)學(xué)模型。 （3）根據(jù)數(shù)學(xué)模型或直接根據(jù)生物模型，用各種手段（電子線路、機(jī)械結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)等）制作出可以在工程技術(shù)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)物模型，再經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證，發(fā)展成技術(shù)模型，最終制作成技術(shù)裝置。 整個(gè)過(guò)程就實(shí)現(xiàn)對(duì)生物系統(tǒng)的工程模擬。19.參考答案： （1）提高系統(tǒng)互連性：如采用ACR-NEMA/DICOM標(biāo)準(zhǔn)； （2）提高整個(gè)系統(tǒng)的智能化和協(xié)同處理能力：通用信息處理模型研究； （3）醫(yī)學(xué)信息庫(kù)：包括醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)管理和服務(wù)器結(jié)構(gòu)、高性能圖像分析工作站、基于內(nèi)容的醫(yī)學(xué)圖像檢索、分布式計(jì)算及圖像和記錄的真實(shí)性驗(yàn)證等； （4）提高系統(tǒng)負(fù)載：采用高速網(wǎng)絡(luò)、大容量存儲(chǔ)設(shè)備、多級(jí)存儲(chǔ)算法、數(shù)據(jù)壓縮算法及快速計(jì)算； （5）簡(jiǎn)化系統(tǒng)維護(hù)：使用圖形化計(jì)算機(jī)輔助軟件工程工具，包括處理模型和系統(tǒng)設(shè)計(jì)； （6）提高系統(tǒng)可靠性：研究中心系統(tǒng)監(jiān)視和恢復(fù)軟件； （7）提高臨床可操作性：臨床質(zhì)量控制。20.參考答案：人體