生物醫(yī)學(xué)工程考試重點(diǎn)題集

1、一、填空題1【生物技術(shù)】 生物技術(shù)是指直接或間接地利用生物體的機(jī)能生產(chǎn)物質(zhì)的技術(shù)。 生物技術(shù)就是利用生物有機(jī)體或者其組成部分發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。 基因工程涉及一切生物類型所共有的遺傳物質(zhì)核酸的分離、提取、體外剪切、拼接重組以及擴(kuò)增與表達(dá)等技術(shù)。 細(xì)胞工程涉及一切生物類型的基本單位細(xì)胞（有時(shí)也包括器官或組織）的離體培養(yǎng)、繁殖、再生、融合以及細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)乃至染色體與細(xì)胞器（如線粒體、葉綠體等）的移植與改建等操作技術(shù)。 酶工程是指利用生物體內(nèi)酶所具有的特異催化功能，借助固定化技術(shù)，生物反應(yīng)器和生物傳感器等技術(shù)和裝置，高效、優(yōu)質(zhì)地生產(chǎn)特定產(chǎn)品的一種技術(shù)。 發(fā)酵工程，也稱為微生物工程，就

2、是給微生物提供最適宜的發(fā)酵條件生產(chǎn)特定產(chǎn)品的一種技術(shù)。 蛋白質(zhì)組是指基因組在特定細(xì)胞中所產(chǎn)生的全部種類的蛋白質(zhì)。 生物科學(xué)是一門研究生命體的組成、組織構(gòu)建、新陳代謝、進(jìn)化等內(nèi)容的科學(xué)。 分子生物學(xué)在分子水平上研究生物大分子的行為與生命存在的關(guān)系。 生物界近200萬種不同的物種（動物、植物、微生物、病毒）的生命各有特色，都以細(xì)胞作為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。 生命的基本特征表現(xiàn)為新陳代謝、生長與繁殖、遺傳、變異、進(jìn)化、應(yīng)激性、活動性。 通過生物大分子實(shí)現(xiàn)的自我更新或新陳代謝是生命的最根本的特征。 生物接受外來刺激，能通過特殊的感受系統(tǒng)以及內(nèi)在的興奮和調(diào)節(jié)，表現(xiàn)出有規(guī)律的應(yīng)答活動，稱為應(yīng)激性。 進(jìn)化是生物多樣性的

3、根本動因。 糖類是生物界中含量最大的有機(jī)物。 氨基酸在形成蛋白質(zhì)時(shí)，主要是氨基與羧基之間縮合，失去一分子水后形成肽鍵。 單純蛋白質(zhì)完全由基本組成單位氨基酸所組成。 質(zhì)膜的主體是磷脂雙分子層，在不同的結(jié)構(gòu)中，有不同數(shù)量的不同功能的蛋白鑲嵌或貫穿質(zhì)膜。 核酸是遺傳物質(zhì)，決定了生物體內(nèi)蛋白質(zhì)、糖類、脂類的等的生物合成，并由此決定了生物的代謝及表型。 在蛋白質(zhì)合成過程中，tRNA主要起轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的作用。 rRNA是合成蛋白質(zhì)的工廠核糖體的重要成分。 mRNA含有的特定堿基順序，確定了氨基酸的連接順序，即指導(dǎo)了特定蛋白質(zhì)的合成。 原核細(xì)胞的細(xì)胞核沒有膜包圍，沒有細(xì)胞器等特定結(jié)構(gòu)。 真核細(xì)胞有定型的核、完

4、備細(xì)胞器，細(xì)胞內(nèi)由膜系隔成了許多功能區(qū)。 基因組DNA文庫是某一生物體的染色體全部DNA序列被隨機(jī)切割成適當(dāng)大小的片段后，插入到載體內(nèi)構(gòu)成的DNA文庫。 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction，PCR）是一種體外特異性地?cái)U(kuò)增DNA片段的技術(shù)。 PCR的特異性取決于兩個引物鏈的特異性。 PCR技術(shù)利用兩種寡核苷酸引物，分別與雙鏈DNA片段的兩端互補(bǔ)，形成DNA聚合酶反應(yīng)中的模板和引物的關(guān)系。 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)和核酸雜交篩選法是兩種用于功能蛋白質(zhì)基因的分離技術(shù)。 用于基因工程的質(zhì)粒載體可分為擴(kuò)增性載體和表達(dá)性載體。 質(zhì)粒DNA在細(xì)菌中的復(fù)制有兩種類型：嚴(yán)緊型復(fù)制和松弛

5、型復(fù)制。 酵母雙雜交技術(shù)是研究體內(nèi)蛋白質(zhì)相互作用的方法。 抗細(xì)菌抗生素的生產(chǎn)工藝主要有兩個部分：發(fā)酵工藝和提取、精制工藝。 生物轉(zhuǎn)化的本質(zhì)是利用微生物產(chǎn)生的特殊的胞外酶或胞內(nèi)酶作為生物催化劑進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。 2【臨床生化檢驗(yàn)技術(shù)】 自動生化分析儀是一種把生化分析中的取樣、加試劑、去干擾、混合、恒溫、反應(yīng)、檢測、結(jié)果處理以及清洗等過程中的部分或全部工作進(jìn)行自動化操作的儀器。 比色是通過一定的厚度的比色杯進(jìn)行的，比色杯的厚度即為光徑。 自動生化分析儀的檢測系統(tǒng)將化學(xué)反應(yīng)的光學(xué)變化轉(zhuǎn)變成電信號，由光學(xué)系統(tǒng)（光源、光路、分光器）和信號檢測系統(tǒng)組成。 自動生化分析儀的光學(xué)系統(tǒng)提供足夠強(qiáng)度的光束、單色光及

6、比色的光路自動生化分析儀的光路系統(tǒng)包括從發(fā)出光到信號接收的全部路徑，由一組透鏡、聚光鏡、比色杯和分光元件等組成。自動生化分析儀的信號檢測系統(tǒng)接收由光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的光信號，將其轉(zhuǎn)換成電信號，放大后傳送至數(shù)據(jù)處理單元。信號接收器一般為光電倍增管或硅（矩陣）二極管。信號傳送方式有兩種：光電信號傳送和光導(dǎo)纖維傳送。 自動生化分析儀的加樣系統(tǒng)包括放置樣品和試劑的場所、識別裝置和加液器。加樣系統(tǒng)模仿人工操作，識別樣品和試劑，并把它們加入到反應(yīng)器中。自動生化分析儀的加樣系統(tǒng)分為樣本加樣系統(tǒng)和試劑加樣系統(tǒng) 自動生化分析儀的反應(yīng)系統(tǒng)由反應(yīng)盤和恒溫系統(tǒng)兩部分組成。反應(yīng)盤是生化反應(yīng)的場所，所有反應(yīng)杯位于反應(yīng)盤中。通過

7、恒溫系統(tǒng)保持溫度的恒定，以保證反應(yīng)的正常進(jìn)行。 自動生化分析儀的反應(yīng)杯清洗可通過兩種方案實(shí)現(xiàn)：機(jī)內(nèi)清洗反應(yīng)杯和自動更換反應(yīng)杯。自動生化分析儀的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具備結(jié)果計(jì)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和輸出等功能。 免疫是指機(jī)體免疫系統(tǒng)對自我和危險(xiǎn)信號的識別和應(yīng)答，其作用是識別和排除抗原及異物，以維持機(jī)體的生理平衡和穩(wěn)定。 免疫功能包括免疫防御、免疫穩(wěn)定和免疫監(jiān)視。 細(xì)菌、螺旋體和紅細(xì)胞等顆粒性抗原，在適當(dāng)電解質(zhì)參與下可直接與相應(yīng)抗體反應(yīng)，當(dāng)二者比例適當(dāng)時(shí)，出現(xiàn)凝集，稱為直接凝集反應(yīng)。 用人工方法將可溶性抗原（或抗體）先吸附或耦聯(lián)在一種與免疫無關(guān)、大小適當(dāng)?shù)牟蝗苄灶w粒（統(tǒng)稱為載體）的表面，使之成為致敏的載體顆粒，然后

8、與相應(yīng)的抗體（或抗原）反應(yīng)在有電解質(zhì)存在的適宜條件下，出現(xiàn)特異性的凝集現(xiàn)象，稱為間接凝集反應(yīng)或被動凝集反應(yīng)。 酶免疫技術(shù)是以酶標(biāo)記的抗體（或抗原）作為主要試劑，將抗原抗體反應(yīng)的特異性和酶高效催化反應(yīng)的專一性相結(jié)合的一種免疫檢測技術(shù)。 酶免疫技術(shù)的基本原理是利用酶標(biāo)記物與待測樣品中相應(yīng)的抗原或抗體結(jié)合，成為帶有酶的免疫復(fù)合物，加入酶的底物，通過酶對底物的顯色反應(yīng)，對抗原（抗體）進(jìn)行定位、定性或定量分析。 流式細(xì)胞術(shù)（FCM）能在細(xì)胞保持完整的情況下進(jìn)行單細(xì)胞分子水平的分析研究。 基因芯片就是按特定的排列方式固定有大量基因探針/基因片段的硅片、玻片、塑料片。 蛋白質(zhì)芯片是按特定排列方式，在經(jīng)過特殊

9、處理的固相材料表面固定了許多蛋白質(zhì)分子的硅片、玻片、塑料片等材料。3【現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)】 X射線是肉眼看不見的一種電磁波。波長小（光子能量大）的稱為硬射線，穿透力強(qiáng)。波長大（光子能量?。┑姆Q為軟射線，易被其他物質(zhì)吸收。 在診斷X射線的范圍內(nèi)（能量低于800keV），射線的衰減主要是由瑞利散射、光電吸收和康普頓散射引起的。X-CT圖像重建問題實(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)。 導(dǎo)致SPECT的靈敏度比較低的原因是鉛準(zhǔn)直器使得大部分光子被拒絕進(jìn)入檢測器，只有少量的光子能被檢測到。醫(yī)學(xué)圖像有兩大主要模態(tài)：主要描述人體的生理解剖結(jié)構(gòu)的解剖圖像及主要描述人體在不同狀態(tài)下組織器

10、官的功能活動狀況的功能圖像。 計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)獲取及處理主要是從CT、MR、超聲等醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中獲取醫(yī)學(xué)圖像，然后進(jìn)行圖像分割、多模態(tài)的圖像配準(zhǔn)、圖像融合、三維重建顯示等處理過程。 計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)中的手術(shù)規(guī)劃主要是利用手術(shù)前獲得的圖像，得到手術(shù)部位的三維結(jié)構(gòu)，進(jìn)行虛擬的切割和最優(yōu)路徑的設(shè)計(jì)。 計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)中的手術(shù)導(dǎo)航綜合利用術(shù)前獲得的圖像和術(shù)中獲得的圖像，經(jīng)過配準(zhǔn)后重建三維信息，同時(shí)將探針等手術(shù)儀器的位置信息疊加顯示在圖像上。 計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)中的手術(shù)中的反饋和更新指的是在手術(shù)過程中實(shí)時(shí)地掃描并獲得病人的圖像，以及手術(shù)儀器目前的位置等信息，配合手術(shù)導(dǎo)航指導(dǎo)醫(yī)生更精確地完成

11、手術(shù)過程。 4【生物電磁學(xué)】 生物電的主要基礎(chǔ)是細(xì)胞膜內(nèi)外的膜電位。 心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)包括竇房結(jié)、結(jié)間束、房室結(jié)、房室束（希氏束）和其分支以及分布到心室內(nèi)的浦肯野纖維網(wǎng)。正常心臟興奮的起源點(diǎn)在竇房結(jié)。 心房收縮推動血液進(jìn)入心室，由房室瓣膜控制血流流動方向。 心室收縮推動血液進(jìn)入主動脈和肺動脈，血液流動由半月瓣和肺動脈瓣控制。在肌細(xì)胞中存在4種不同的生物電位：靜息電位（RP）、動作電位（AP）、終板電位（EPP）和損傷電位（IP）。正常肌電圖包括電靜息、插入電位、單個運(yùn)動單元電位和多個運(yùn)動單元電位等。 電磁波生物醫(yī)學(xué)檢測就是利用外加電磁波作用于生物組織，經(jīng)組織傳輸、吸收和散射，被反射或透射的信號將攜

12、帶生 物體的物理或幾何信息，通過檢測和分析這些信號可獲得有關(guān)生物學(xué)信息。 實(shí)驗(yàn)劑量學(xué)采用實(shí)驗(yàn)手段來測定生物體在特定照射條件下所接受的劑量。電測法直接測量照射生物模型或?qū)嶓w內(nèi)的電磁劑量。熱測法根據(jù)能量轉(zhuǎn)換關(guān)系，通過溫度測量、熱量測量或紅外熱像法確定吸收的電磁劑量。 5【生物力學(xué)】 力對物體的作用效果取決于力的三要素：力的大小、力的方向和力的作用點(diǎn)。 物體相互作用并不是點(diǎn)接觸而是以物體上的一部分面積接觸。作用于物體某一面積上的力稱為分布力。當(dāng)分布力的作用面積很小時(shí)可以近似為一個點(diǎn)，則稱此力為集中力。 力對物體作用的運(yùn)動效應(yīng)包括移動效應(yīng)和轉(zhuǎn)動效應(yīng)。力對物體的移動效應(yīng)用力來度量。力對物體的轉(zhuǎn)動效應(yīng)則用

13、力對點(diǎn)之矩來度量。 大小相等、方向相反、作用線互相平行的兩個力構(gòu)成力偶。 力偶矩的大小、力偶的轉(zhuǎn)向和力偶的作用平面稱為力偶的三要素。 力偶對物體的作用只有轉(zhuǎn)動效應(yīng)而無移動效應(yīng)。轉(zhuǎn)動效應(yīng)以力偶矩來度量，即用組成力偶的兩個力對其作用面內(nèi)任一點(diǎn)之矩的代數(shù)和來度量。 生物軟組織的擬彈性是指只要完全消除載荷并經(jīng)過一段時(shí)間后，生物軟組織才能恢復(fù)到原有形狀而無明顯殘余變形。人血的非牛頓性是由血球引起的。 從左心室出來的血液，經(jīng)過主動脈、動脈、并通過毛細(xì)血管流往靜脈和上、下腔靜脈，然后返回右心房，該過程稱為體循環(huán)。 返回到右心房的血液，從右心室通過肺動脈進(jìn)入肺內(nèi)毛細(xì)血管，在此吸取O2、釋放CO2后，通過肺靜脈

14、流入左心房，這一過程稱為肺循環(huán)。 心臟的肌肉壁由冠狀動脈來供血。 6【電生理的診斷與監(jiān)護(hù)技術(shù)】在所有被研究過的動植物細(xì)胞中（少數(shù)植物細(xì)胞除外），膜外帶正電荷，膜內(nèi)帶負(fù)電荷，存在電位差，稱為“靜息電位”。產(chǎn)生生物電的物質(zhì)基礎(chǔ)是因?yàn)榧?xì)胞膜內(nèi)外的鈉、鉀離子分布不均勻。 細(xì)胞膜內(nèi)的鉀離子濃度超過膜外很多，而細(xì)胞膜外的鈉離子濃度則超過膜內(nèi)很多，是鈉泵活動的結(jié)果。 動作電位是指細(xì)胞受到任何刺激后，細(xì)胞膜兩側(cè)會出現(xiàn)一個特殊形式的電變化。即在原有的靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生一次兩側(cè)電位的快速而可逆的倒轉(zhuǎn)和復(fù)原。 人體中生物電信號的共同特點(diǎn)是頻率低（小于100Hz，肌電除外）、信號微弱。 電生理信號的檢測首先要用電極將

15、微弱的生物電取出，經(jīng)過放大、處理及變換以后，通過顯示器顯示或記錄器記錄，以便觀察、分析和保存，供診斷和研究。 電極測量生物電位變化時(shí)，在電極-電介質(zhì)界面上發(fā)生了從離子導(dǎo)電向電子導(dǎo)電的能量轉(zhuǎn)換過程。電極測量生物電位變化時(shí)，電極的電性能等效成由電容與電阻和半電池電位組成的等效電路。-B從物理化學(xué)角度分析，通電于組織，其體液內(nèi)將產(chǎn)生離子遷移（電解質(zhì)導(dǎo)電），使離子濃度變化，伴有電泳、電滲等效應(yīng)，從而改變生理狀態(tài)過程，可起到治療的效果。 計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信息，對采集到的模擬信號必須先將其采樣并作模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換。 在對數(shù)字信號進(jìn)行處理時(shí)，采用傅里葉變換可以將檢測到的以時(shí)間域表示的生物信息轉(zhuǎn)換到頻率

16、域上。 將體表的任何兩點(diǎn)與電流計(jì)的兩端相連接，可以看見電流計(jì)的指針隨心臟搏動而出現(xiàn)規(guī)律性的偏轉(zhuǎn)。利用心電圖機(jī)把這種電流描繪成動態(tài)曲線，稱為體表心電圖。 將兩個電極放在人體表面任何兩點(diǎn)，分別同心電圖機(jī)正負(fù)端相連，可以用來描記這兩點(diǎn)的電位變化。這種放置電極的方法及其與心電圖機(jī)的連接方式稱為導(dǎo)聯(lián)（lead）。 標(biāo)準(zhǔn)雙極肢體導(dǎo)聯(lián)直接將兩個肢體電極的電位加至心電放大器的輸入端，記錄兩個肢體電極的電位之差。采用加壓肢體導(dǎo)聯(lián)測得的心電圖形與標(biāo)準(zhǔn)雙極肢體導(dǎo)聯(lián)相同，但它能使心電信號幅度增加50%。 胸導(dǎo)聯(lián)將左、右上肢和左下肢的3個電極分別通過一個50000電阻連接到中心電端，并與心電圖機(jī)的負(fù)極相連，放置在胸前一

17、定部位的探查電極與心電圖機(jī)的正極相連。動態(tài)心電圖（dynamicelectrocardiography，OCG），又稱Holter心電儀或動態(tài)心電儀，是一種可以攜帶在病人身上的測量、記錄心電信號的儀器?？梢蚤L時(shí)間（24小時(shí)進(jìn)行記錄，然后將儲存的心電信號回放以進(jìn)行分析。 心電地形圖使用電極陣列在體表幾十?dāng)?shù)百個點(diǎn)上檢測心臟電活動，可以用來繪制出體表的等電位圖、縱觀心電場在體表的分布全貌，從而了解心動周期內(nèi)心臟電活動概況的設(shè)備，又稱為心電標(biāo)測圖。腦電測量中，電極在頭皮上的安放方法采用國際標(biāo)準(zhǔn)的10/20電極位置系統(tǒng)。 通常在腦電圖機(jī)中設(shè)有電極電阻測量系統(tǒng)，用來檢查電極與皮膚之間的接觸電阻。 肌肉活動

18、的最小單位是運(yùn)動單位。 7【超聲醫(yī)學(xué)原理】 超聲診斷的物理基礎(chǔ)是超聲波在生物組織中的傳播規(guī)律及診斷信息提取方法。超聲治療的物理基礎(chǔ)是超聲生物效應(yīng)的機(jī)理和超聲計(jì)量學(xué)。 各種超聲診斷儀器檢測臟器大小的基礎(chǔ)是認(rèn)為人體軟組織中的聲速是相等的。聲場中某一位置上的聲壓與該處質(zhì)點(diǎn)振動速度之比定義為聲阻抗率。聲阻抗率只與媒質(zhì)本身聲學(xué)特性有關(guān)，故又稱特性阻抗。 利用超聲的反射只能觀察到臟器的輪廓，利用超聲的散射才能弄清臟器內(nèi)部的病變。 空化效應(yīng)是指在周期性交變的超聲聲壓作用下，空化核體積急劇膨脹，壓縮，直至破裂，引起生物組織的破碎或位移的生物學(xué)效應(yīng)。 8【生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)】 大多數(shù)生物組織是混濁介質(zhì)，同時(shí)存在對光

19、的吸收和散射。生物組織對紅外光的吸收主要是由水分子引起的。 激光的生物效應(yīng)既與激光的性能有關(guān)，又與生物組織的性質(zhì)有關(guān)，還與激光的作用時(shí)間和作用方式有關(guān)。激光本身的輻射壓力所形成的壓強(qiáng)稱為一次壓強(qiáng)。激光與生物組織的熱效應(yīng)引起的汽化壓力形成的壓強(qiáng)稱為二次壓強(qiáng)。 當(dāng)人體組織攝入某些光敏劑時(shí)，光敏劑分子吸收激光能量后，就會發(fā)生光敏化反應(yīng)。熒光探針是指可被較長波長的光激發(fā)，產(chǎn)生波長更長的熒光的熒光染料。 從第一電子激發(fā)態(tài)的最低振動能級返回基態(tài)振動能級，以發(fā)出熒光的形式釋放能量。 處于激發(fā)態(tài)的電子可能先弛豫到三重激發(fā)態(tài)，再躍遷到基態(tài)。從三重激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)的過程中，以發(fā)出磷光的方式釋放能量。 分子的每一個

20、電子能態(tài)包含有若干個可能的振動能態(tài)，而每一個振動能態(tài)又含有若干個轉(zhuǎn)動能態(tài)。 光的吸收是指光在通過生物組織體時(shí)由于部分光能轉(zhuǎn)換成熱運(yùn)動或分子的某種振動從而導(dǎo)致光強(qiáng)度的衰減。 對于生物組織體這樣的混沌介質(zhì)，如果以超短激光脈沖入射，則出射的光可以按照其在組織體中傳播的時(shí)間被分為三類，分別稱為彈道光、蛇形光和漫散射光。 在生物組織內(nèi)，由光所引起的化學(xué)結(jié)構(gòu)改變的所有過程稱為光化學(xué)反應(yīng)（photochemicalreaction）。9【生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)】 化學(xué)傳感器利用功能性膜對特定成分的選擇作用將被測成分篩選出來，再利用電化學(xué)裝置把它變?yōu)殡妼W(xué)量。 根據(jù)敏感物質(zhì)相互作用的類型，生物傳感器可分為生物親和型生

21、物傳感器、代謝型生物傳感器和催化型生物傳感器。根據(jù)生物傳感器中分子識別元件即敏感元件的不同，生物傳感器可分為五類：酶傳感器、微生物傳感器、細(xì)胞傳感器、組織傳感器、免疫傳感器和DNA傳感器。 10【生物醫(yī)學(xué)信號處理】 生物傳感器是一種以固定化的生物體成分（酶、抗原、抗體、激素）或生物體本身（組織、細(xì)胞）作為敏感元件的傳感器。 11【治療放射治療技術(shù)、定向能量外科治療技術(shù)、理療技術(shù)與康復(fù)】放射治療是由一種或多種電離輻射對惡性腫瘤及一些良性病進(jìn)行的治療。 遠(yuǎn)距離放射治療，亦稱外射束治療，是指輻射源至皮膚間距離大于50cm的放射治療。遠(yuǎn)距離放射治療的治療手段是輻射束。 近距離放射治療，亦稱內(nèi)射束治療，

22、是直接用一個或多個放射源在患者腔內(nèi)、組織間或表淺部位進(jìn)行的放射治療。近距離放射治療的治療手段是放射源。 定向能量外科系統(tǒng)應(yīng)用醫(yī)用激光、微波、射頻、超聲、冷凍手段，利用各種不同物理因子的能量輻射，產(chǎn)生局部的生物溫度效應(yīng)，達(dá)到定向損毀病灶組織的目的。 17【解剖生理學(xué)】 細(xì)胞直接接觸和生活的環(huán)境被稱為機(jī)體的內(nèi)環(huán)境。內(nèi)環(huán)境的理化因素保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)被稱為穩(wěn)態(tài)。條件反射活動是一種前饋控制系統(tǒng)活動。 經(jīng)血液運(yùn)輸至遠(yuǎn)距離的靶組織而發(fā)揮作用的激素分泌方式稱為遠(yuǎn)距分泌。 不經(jīng)血液運(yùn)輸，僅由組織液擴(kuò)散而作用于臨近細(xì)胞的激素分泌方式稱為旁分泌。內(nèi)分泌細(xì)胞所分泌的激素在局部擴(kuò)散又返回作用于自身的激素分泌方式稱為自

23、分泌。解剖學(xué)姿勢要求：身體直立，兩眼平視；上肢下垂，下肢并攏；手掌足尖向前。 二、簡答題簡述生物醫(yī)學(xué)工程的定義。 美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）對生物醫(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，開發(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)問題的一門新興邊緣學(xué)科。簡述生物醫(yī)學(xué)工程的層次結(jié)構(gòu)。

24、生物醫(yī)學(xué)工程的研究對象是生物體，尤其是人體。人體是一個多層次的復(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)。從目前情況來看，大體上可以分為三個層次，即整體層次、器官和組織層次以及微觀層次。整體層次 把人看作一個整體，或者把人和環(huán)境（自然的和人為的）看作一個整體，考慮人的生命運(yùn)動規(guī)律和影響因素，進(jìn)而進(jìn)行能動的協(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。系統(tǒng)、器官、組織層次 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。發(fā)展醫(yī)用傳感器和人體參數(shù)測量技術(shù)，特別是無創(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)。發(fā)展新型的醫(yī)療技術(shù)制備的系統(tǒng)監(jiān)測裝置。

25、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。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)工程問題。涉及生物技術(shù)、生化（生物化學(xué)）、分子生物學(xué)等。1【生物技術(shù)】 （1）簡述構(gòu)建基因組文庫的步驟。 細(xì)胞核DNA的分離，適當(dāng)?shù)南拗菩詢?nèi)切酶酶切DNA，DNA片段與載體的連接、導(dǎo)入工程菌株，基因文庫特性的檢測、篩選。 （2）簡述PCR的步驟。PCR是如何使得特異性DNA片段以幾何級數(shù)倍增的？PCR分三步： 雙鏈模板DNA變性。雙鏈解開成單鏈。 退火。即引物與單鏈DNA兩端互補(bǔ)序列配對，形成DNA聚合反應(yīng)中的模板與引物的關(guān)系。沒有引物的幫助，

26、所有的DNA聚合酶都無能力從頭合成一條新鏈。 鏈的延伸。DNA聚合酶從引物3-OH端開始進(jìn)行聚合酶反應(yīng)，直至完全產(chǎn)生兩條互補(bǔ)的新鏈。 三個反應(yīng)階段結(jié)束后，又可以開始下一次的循環(huán)，引物鏈的延伸產(chǎn)物與原來的模板DNA經(jīng)加熱變性后，也作為模板DNA和另一個引物互補(bǔ)，在DNA聚合酶作用下又發(fā)生引物鏈的延伸反應(yīng)。這樣反復(fù)循環(huán)數(shù)十次，可使特異性DNA片段以幾何級數(shù)倍增。 （3）簡述基因工程載體的基本要求和特點(diǎn)。 載體DNA是單個復(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。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。 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

27、組。 載體內(nèi)有不影響其復(fù)制、生長的非必要區(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。 具有多種選擇性標(biāo)志，如營養(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)。 2【臨床生化檢驗(yàn)技術(shù)】 （1）簡述全自動生化分析儀的工作原理及其基本結(jié)構(gòu)。 全自動生化分析是基于物質(zhì)對光的選擇性吸收，即分光光度法。單色器將光源發(fā)出的復(fù)色光分成單色光，特定波長的單色光通過盛有樣品溶液的比色池，光電轉(zhuǎn)換器將透射光轉(zhuǎn)換為電信號后送入信號處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。 從結(jié)構(gòu)上來說，全自動生化分析儀包含分光光度計(jì)的主要組成部分。如：光源、單色器（色散裝置）、

28、比色池、檢測器等。全自動生化分析儀還包括生化分析所需的特有部分，如：加樣系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等。 （2） 簡述單色器的用途、類型及其特點(diǎn)。 單色器是使不同波長的光以不同角度發(fā)散的組件。 按色散元件的不同，可分為棱鏡單色器、光柵單色器和濾光片式單色器。 棱鏡既簡單又便宜，但其色散是彎曲且非線性的，長波色散率小，短波色散率高，因此欲得到相同的光譜強(qiáng)度，狹縫寬度要隨波長而改變，并且各光譜線間隔不同，為非勻排光譜。 光柵的色散率大，色散角與波長成線性關(guān)系，分辨率高，光譜范圍寬。采用光柵的儀器設(shè)計(jì)時(shí)須注意光譜疊級、檢測靈敏度及光學(xué)布局（前分光或后分光）等因素的影響。光柵光譜為勻排光譜，即光

29、柵色散率幾乎與波長無關(guān)。 采用濾光片分光方式完全可以獲得與光柵分光同等的效果。 （3） 簡述空氣分段流動式自動生化分析儀。 空氣分段系統(tǒng)通過比例定量泵擠壓彈性樣品管、空氣管和試劑管（通稱“泵管”），將樣品依次連續(xù)地吸入并沿樣品管輸送，另一方面由空氣管吸入的氣泡將由同樣原理吸入并在試劑管道中連續(xù)流動的試劑分成均勻的節(jié)段，樣品流和試劑流在連續(xù)向前流動的過程中相遇、混合、透吸（必要時(shí)）、保溫、反應(yīng)及被測定。整個分析過程是液流在管道中連續(xù)流動的過程中完成的。 （4） 簡述非分段流動式自動生化分析儀的類型、結(jié)構(gòu)及其原理。 非分段系統(tǒng)依靠試劑空白或緩沖液來間隔每個樣品的反應(yīng)液，在管道中連續(xù)流動的液體不被分

30、段。 非分段系統(tǒng)可再分為流動注入系統(tǒng)和間隙系統(tǒng)。 流動注入系統(tǒng)的組成與空氣分段系統(tǒng)相似，不同之處在于，空氣分段系統(tǒng)是用氣泡分段來防止管道中各反應(yīng)液在流動過程中的交叉污染，流動注入系統(tǒng)通過將樣品依次注入連續(xù)流動的試劑流管道中來防止交叉污染。 間隙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成和工作原理與流動注入系統(tǒng)相似，但是每一次進(jìn)樣都必須在前一樣品的分析過程結(jié)束后（包括管道的清洗）才能開始，而不能連續(xù)地依次進(jìn)樣，每次進(jìn)樣間有一時(shí)間間隙，故也被稱為不連續(xù)流動式分析儀。 （5） 簡述透射免疫比濁法的基本原理和技術(shù)要點(diǎn)。 基本原理：當(dāng)一定波長的光線通過抗原抗體反應(yīng)混和液時(shí)，被其中的免疫復(fù)合物（IC）反射、吸收而減弱。在一定范圍內(nèi)

31、，透射光被吸收的量（吸光度或A值）與IC量呈正相關(guān)，而IC量與相應(yīng)抗原和抗體的量呈函數(shù)關(guān)系，當(dāng)抗體量恒定時(shí)，根據(jù)所測吸光度值即可算出待測抗原量。 技術(shù)要點(diǎn)：抗原參考品級待測標(biāo)本應(yīng)作適當(dāng)稀釋；將待測標(biāo)本和標(biāo)準(zhǔn)抗原液與適當(dāng)過量的抗血清混合，在一定條件下，抗原抗體反應(yīng)完成后，在340nm處檢測吸光度；制備劑量-反應(yīng)曲線，以此作為標(biāo)本中抗原的濃度依據(jù)。 （6） 簡述免疫電泳的基本原理及技術(shù)要點(diǎn)。 免疫電泳是將區(qū)帶電泳與雙向免疫擴(kuò)散相結(jié)合的一種免疫化學(xué)分析技術(shù)。 基本原理：將蛋白質(zhì)抗原在瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳，樣品中不同的抗原成分因所帶電荷、分子量及構(gòu)型不同，電泳遷移率各異，而被分離成肉眼不可見的不同區(qū)帶

32、。停止電泳后，在與電泳方向平行挖一個條形槽，加入相應(yīng)抗血清，置于室溫或37度，使抗原和抗體呈雙向擴(kuò)散，各種抗原與相應(yīng)抗體在瓊脂中擴(kuò)散相遇，在兩者比例合適處形成肉眼可見的弧形沉淀線。根據(jù)沉淀線的數(shù)量、位置和形狀，可分析、鑒定樣品中所含抗原成分及其性質(zhì)。 技術(shù)要點(diǎn)：取瓊脂凝膠制板，凝固后打孔。加入待檢抗原標(biāo)本或正常血清對照。電泳1.52h后，沿電泳平行方向挖一小槽，加入抗原相應(yīng)的抗體，溫育。觀察沉淀線的數(shù)目、形狀和位置，并于已知抗原或正常血清抗原對比，分析樣品中抗原成分及性質(zhì)。 （7） 簡述電阻式血液分析儀的基本原理（庫爾特原理）。 由于血細(xì)胞具有不良電導(dǎo)性，當(dāng)其通過加有電極的傳感器微孔時(shí)，原電路

33、的電阻突然增高，在電流值不變的條件下，兩極間的電壓發(fā)生改變，產(chǎn)生脈沖信號，當(dāng)電壓的增高值達(dá)到儀器分析的閾值范圍時(shí)，電路中的檢測系統(tǒng)就會將其轉(zhuǎn)化成血細(xì)胞的各種參數(shù)，從而達(dá)到對各種血細(xì)胞檢測的目的。 （8） 簡述微生物學(xué)檢驗(yàn)時(shí)采集標(biāo)本的一般原則。 早期采集：采集時(shí)間最好是病程早期、急性期或癥狀典型時(shí)，而且必須在使用抗生素或其他抗菌藥物之前采集。 無菌采集：采集的標(biāo)本應(yīng)無外源性污染。采集的標(biāo)本均應(yīng)盛于無菌容器內(nèi)，不能用消毒劑或酸類處理。 根據(jù)目的菌的特性用不同的方法采集。 采集適量標(biāo)本：采集量不應(yīng)過少，而且要有代表性。要注意在不同時(shí)間采集不同部位標(biāo)本。 安全采集：不僅要防止皮膚和黏膜正常菌群對標(biāo)本的

34、污染，同時(shí)也要防止傳播和自身感染。 （9） 簡述核酸雜交技術(shù)的基本原理。 利用雜交特性，制備特定序列DNA片段，進(jìn)行標(biāo)記后作為探針，在一定條件下，按照堿基互補(bǔ)配對原則與標(biāo)本中已變性的細(xì)菌DNA進(jìn)行雜交，通過檢測雜交信號確定是否發(fā)生雜交反應(yīng)，從而鑒定標(biāo)本中有無相應(yīng)的病原菌基因。3【現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)】 （1） 簡述X射線的產(chǎn)生過程及其性質(zhì)。 X射線由旋轉(zhuǎn)陽極X射線管產(chǎn)生。X射線管由陰極、陽極和真空玻璃管等部分組成。陽極由一個帶傾斜角的圓盤構(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低電壓，燈絲加熱后就能發(fā)射電子。再給X射線管的陽極與陰極間加上高壓，自由電子群就會在電場

35、的作用下高速向陽極端靶面撞擊。當(dāng)高速運(yùn)動的電子突然受阻時(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)： 穿透作用：X射線波長短、能量大、能穿透一般光線不能穿透的物質(zhì)。 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。 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。 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造成損傷甚至壞死。 （2） 簡述透視X射線成像系統(tǒng)的工作原理。 整個系統(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數(shù)放大器。之后，經(jīng)過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將模擬信號轉(zhuǎn)換

36、為數(shù)字信號，并送入圖像存儲器。所采集的數(shù)字圖像經(jīng)過各種處理后可以再經(jīng)過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器送到監(jiān)視器上顯示，也可以用各種存儲媒體將它們保存起來。 （3） 簡述脈沖回波成像的基本原理。 超聲換能器將激勵電信號轉(zhuǎn)換成超聲波向人體內(nèi)發(fā)射。當(dāng)超聲波遇到人體組織中的聲阻抗不連續(xù)點(diǎn)時(shí)，就會形成反射波。這一回波聲信號經(jīng)過同一個超聲換能器轉(zhuǎn)換成電信號后進(jìn)入信號接收與處理電路?；夭娦盘柦?jīng)過放大、增益補(bǔ)償、包絡(luò)檢測等一系列處理過程后送往監(jiān)視器顯示。對接收到的回波電信號做進(jìn)一步的處理，就可以得到有關(guān)人體的斷面圖像或血流消息。 （4） 簡述超聲多普勒方法測量血流的基本原理。 由探頭對著血管發(fā)射頻率為f0的超聲波，血管內(nèi)

37、運(yùn)動的紅血球產(chǎn)生的后向散射信號就會出現(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)動的速度v以及聲束與流速之間的夾角。如果已知f0、c、，那么就可根據(jù)fD得到v。當(dāng)血流運(yùn)動的方向朝向探頭時(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。 （5） 簡述放射性核素成像的基本原理。 把某種放射性同位素標(biāo)記在藥物上形成放射性藥物并引入體內(nèi)，當(dāng)它被人體的臟器和組織吸收后，就在體內(nèi)形成了輻射源。用核子探測裝置可以從體外檢測體內(nèi)同位素在衰變過程

38、中放出的射線，從而構(gòu)成放射性同位素在體內(nèi)分布濃度的圖像。 （6） 簡述照相機(jī)的組成及工作原理。 照相機(jī)由準(zhǔn)直器、閃爍晶體、光電倍增管陣列、位置計(jì)算電路、脈沖高度分析器與相應(yīng)的顯示裝置構(gòu)成。 準(zhǔn)直器用來實(shí)現(xiàn)空間定位，使得來自不同空間部位的各相同性的射線照射到閃爍體的特定位置上。 閃爍晶體與入射的射線光子發(fā)生相互作用時(shí)會發(fā)出短暫的熒光，閃光亮度與入射光子的能量成正比。 覆蓋在整個閃爍晶體上的光電倍增管可以將輸入的微弱光信號轉(zhuǎn)換成電流輸出，并有較大的倍增作用。 當(dāng)閃爍體的某一位置上發(fā)生熒光閃爍時(shí)，不同強(qiáng)度的光線照射到許多個光電倍增管上。位置計(jì)算電路根據(jù)各光電倍增管的輸出來決定熒光閃爍的位置。 脈沖高

39、度分析器指示的是入射光子的總能量。照相機(jī)每次只檢測一個閃爍事件，因此，如果發(fā)現(xiàn)入射光子的能量偏小，則可以認(rèn)為這個入射的光子是經(jīng)過康普頓散射后的入射光子。據(jù)此，就可以把這一事件放棄，以減少對圖像造成的模糊。另外一方面，系統(tǒng)還可以設(shè)置一個能量的上限，如果發(fā)現(xiàn)入射光子的能量超過了設(shè)置的上限值，就可以認(rèn)為同時(shí)有多處發(fā)生了熒光閃爍，系統(tǒng)會自動地拒絕將信號送往監(jiān)視器顯示。 當(dāng)在一次次地記錄了閃爍點(diǎn)的位置后，就可以構(gòu)成一幅矩陣形式的數(shù)字化圖像。 （7） 簡述正電子發(fā)射型斷層成像的基本原理。 在衰變過程中，正電子發(fā)射核素的一個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí)發(fā)射出正電子。正電子很快就會與周圍環(huán)境中的電子相結(jié)合發(fā)生質(zhì)量湮滅，并

40、由此轉(zhuǎn)化成兩個能量為511keV且傳播方向幾乎完全相反的線光子。在探查對象的周圍安放一圈探測器可以檢測兩個向相反方向傳播的線光子。各個檢測器的輸出被聯(lián)到一個符合檢測電路中。如果符合檢測電路在一個時(shí)間窗內(nèi)，同時(shí)獲得兩個檢測器輸出的信號，則認(rèn)為在這兩個檢測器空間的連線上有釋放正電子的核素存在。這就是所需要的用于重建圖像的基本信息。當(dāng)收集了所有視角上的投影數(shù)據(jù)后，就可以采用圖像重建算法得到人體某一斷面上放射性同位素的分布圖。4【生物電磁學(xué)】 （1） 簡述微波熱效應(yīng)的物理學(xué)基礎(chǔ)。 微波電磁場通過介質(zhì)時(shí)，使極性分子旋轉(zhuǎn)擺動，同時(shí)離子及帶電膠體粒子也作來回運(yùn)動，這些運(yùn)動都能產(chǎn)生熱量。 組成生物組織的細(xì)胞的

41、細(xì)胞膜內(nèi)外充滿的各種離子，在高頻電磁中受到電場力的作用，隨著電場的變化而產(chǎn)生運(yùn)動，形成“傳導(dǎo)電流”而產(chǎn)生熱量。 人體內(nèi)的一些物質(zhì)和組織，如蛋白、脂肪、碳水化合物、內(nèi)臟組織、神經(jīng)組織、結(jié)締纖維組織等，在電場的作用下，都具有極性分子（亦稱偶極子）的性質(zhì)。在極高頻率的交變電場作用下，電偶極子以極高頻率反復(fù)轉(zhuǎn)向運(yùn)動，從而引起分子間互相摩擦而產(chǎn)生大量的熱。 體內(nèi)存在的膠體顆粒能吸附周圍的離子而呈現(xiàn)電性，形成帶電的膠體粒子。在高頻電場的作用下，膠體粒子也能產(chǎn)生類似離子的振動并引起發(fā)熱。 生物組織存在電阻，體液又具有黏滯性，傳導(dǎo)電流能引起介電質(zhì)損耗，也會產(chǎn)生熱量。 當(dāng)微波輻射的功率密度較低時(shí)，微波電磁場引起

42、的熱能，足以通過生物體溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)而散發(fā)，不會引起可觀察到的溫度變化。當(dāng)微波輻射功率密度增加到一定程度，使生物組織吸收的能量超過血液循環(huán)、傳導(dǎo)散熱、體表散熱所帶走的能量，就會引起照射部位溫度升高。 （2） 簡述電磁場在生物體中的傳輸和能量的吸收。 電磁場在生物體內(nèi)的傳輸、反射、吸收、空間分布與電磁波的頻率、輻射器結(jié)構(gòu)、波的極化，以及生物組織的介電特性、形狀和幾何尺寸、環(huán)境（如溫度等）都密切相關(guān)。 生物體由多層不同厚度的空間組織構(gòu)成。各層厚度不同，會影響電磁波的反射、傳輸、吸收。不同的工作頻率也將影響電磁場在生物體內(nèi)的分布。 例如： 中頻電磁波的頻率較低，電流不易通過電極和皮膚之間的空氣間隙，因

43、此采用中波電療時(shí)電極不能離開皮膚。中波的作用主要是在皮膚和皮下脂肪等處，至于骨骼等深部組織，所受的影響很小。 高頻電磁波產(chǎn)生的短波和超短波易于通過電極和皮膚表面所構(gòu)成的電容，因此電極可離開表皮。由于頻率高，例如骨等組織也較易穿過，因而在組織中產(chǎn)生的熱較中波均勻，但此時(shí)易產(chǎn)生皮下脂肪過熱的現(xiàn)象。由于人體皮下多有一層脂肪，脂肪受熱過大，勢必妨礙電磁能量的進(jìn)一步深入。 使用微波段后，脂肪過熱現(xiàn)象顯著減弱，但含水多的組織（如肌肉等）對微波的吸收很強(qiáng)，故經(jīng)過肌肉層后，幾乎大部分的微波能量都被吸收，因此微波的作用深度不大。 隨著頻率的升高，作用深度越淺，大部分能量都耗在淺層的皮膚上。 在微波作用下，生物體

44、作為復(fù)雜的有機(jī)電介質(zhì)吸收微波能量，并引起一系列的反應(yīng)和變化，使分子內(nèi)部重新排列，處于激活狀態(tài)，并為體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)提供外來能源，影響體內(nèi)生物的電功能，隨之產(chǎn)生一系列的生理反應(yīng)。 （3） 簡述毫米波對生物機(jī)體作用的生物物理基礎(chǔ)。 水分子對毫米波能量的吸收，不僅引起毫米波的衰減，還可引起毫米波對水介質(zhì)的選擇性微加熱，在相干分界上產(chǎn)生液體對流。在毫米波作用下，液體介質(zhì)中及細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生對流運(yùn)動，導(dǎo)致細(xì)胞生命活動過程中各種離子和物質(zhì)的遷移變化。 （4） 簡述生物磁場檢測的特點(diǎn)。 測定生物磁場時(shí)，無需使用電極就能測得生物組織的內(nèi)源電流，避免了使用電極所引起的電極干擾。 可以同時(shí)測量恒定的生物磁場和交變的生物磁場

45、。 可以獲得生物磁場的三維空間分布。 通過測量體外磁場強(qiáng)度和分布，可以了解體內(nèi)強(qiáng)磁性物質(zhì)的含量和分布，有助于診斷和檢查某些職業(yè)病。 （5） 簡述電化學(xué)療法治療腫瘤的方法。 利用脈沖電場使藥物分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使腫瘤組織攝取的藥物量增加數(shù)倍。利用電脈沖在皮膚角質(zhì)層的脂質(zhì)雙層中產(chǎn)生暫態(tài)性的親水孔道（電穿孔），使經(jīng)皮給藥效率大為改善。 利用直流電流引起的化學(xué)變化殺死腫瘤細(xì)胞。 5【生物力學(xué)】 （1） 簡述生物軟組織的黏彈性。 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。 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。 滯后：對物體做周期性的加載和卸載，則加載時(shí)

46、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。2） 舉例說明骨的功能適應(yīng)性。 在生物進(jìn)化過程中，骨結(jié)構(gòu)符合優(yōu)化設(shè)計(jì)原則。 骨的功能適應(yīng)性是指活的骨會隨所受應(yīng)力和應(yīng)變的改變而改變。例如，在經(jīng)常的外力作用下，骨會以一個合適的截面來承受這一外力。如果外力增加，截面上與它平衡的應(yīng)力也就相應(yīng)地增加，增加后的應(yīng)力刺激骨，使其內(nèi)部組織發(fā)生兩方面變化。一是截面積增加，二是截面上的單位面積抗載能力增強(qiáng)。這就保證了它能在新的情況下抵抗外力。如果外力下降，在骨的截面上就會出現(xiàn)相反的情況。 經(jīng)過生長和吸收過程，骨已經(jīng)本能地適應(yīng)了生存條件，并且符合最小最大設(shè)計(jì)原則（用最小的結(jié)構(gòu)材料來承受最大的外力）。 （3） 簡述心臟搏

47、動的力學(xué)過程。 心室的舒張和收縮類似于活塞式的發(fā)動機(jī)。在一個心搏周期內(nèi)，心動過程經(jīng)歷了4個時(shí)期： 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。 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主動脈瓣。 射血期：受到高壓的血液經(jīng)主動脈瓣流入主動脈，心室容積逐漸變小。射血期末端關(guān)閉主動脈瓣。 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二尖瓣。 6【電生理的診斷與監(jiān)護(hù)技術(shù)】 （1） 簡述電生理診斷監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的組成及其工作原理。 電生理診斷監(jiān)護(hù)系統(tǒng)主要由信息檢測、信息處理（分析）、信息記錄與顯示及輔助系統(tǒng)等部分構(gòu)成。 信息檢測主要包括被測對象、傳感器或電

48、極，它是整個診斷監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的信號源。利用測量電極來檢測生物電。 信息處理的作用是對信息檢測傳送過來的電信號進(jìn)行處理，包括放大、識別（濾波）、變換、運(yùn)算等各種處理和分析。這部分主要是信號加工，信號加工的目的是為了適于對測量結(jié)果的分析與識別。 生物信息的記錄與顯示的作用是來顯示和紀(jì)錄測量結(jié)果，將處理后的生物信息變?yōu)榭晒┤藗冎苯佑^察的形式。要求是記錄顯示的效果明顯、清晰，便于觀察和分析，正確反映輸入信號的變化情況，與其他部分有較好的匹配連接。 輔助系統(tǒng)的配置、復(fù)雜程度及結(jié)構(gòu)均隨醫(yī)學(xué)儀器的用途和性能而變化。輔助系統(tǒng)一般包括控制和反饋、數(shù)據(jù)存儲和傳輸、標(biāo)準(zhǔn)信號產(chǎn)生和外加能量源等部分。 診斷監(jiān)護(hù)提供的含有大

49、量信息的數(shù)據(jù)，一般用存儲裝置加以保留，既方便診斷和研究，又可重復(fù)使用。為了遠(yuǎn)距離也能調(diào)用，還需要有數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。 醫(yī)學(xué)儀器都備有標(biāo)準(zhǔn)信號源，以便適時(shí)校正儀器的自身特性，確保檢測結(jié)果準(zhǔn)確無誤。 外加能量源是指儀器向人體施加的能量，用其對生物做信息檢測。在治療類儀器中都備有外加能量源。 （2） 簡述現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器系統(tǒng)的組成及其工作原理。 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器系統(tǒng)總以計(jì)算機(jī)為核心。生理信號首先從人體的特定部位通過電極或傳感器提取出來。如果得到的是模擬電信號，通常需要經(jīng)過放大、濾波等模擬電子技術(shù)處理，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，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，則可直接傳送至單片機(jī)或通用計(jì)算機(jī)中。

50、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。 （3） 簡述心電圖機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理。 通常心電圖機(jī)包括輸入電路、心電放大、心電測量、心電記錄和電源供給五部分。 心電輸入電路包括過壓保護(hù)、高頻濾波、緩沖放大器、威爾遜網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)聯(lián)選擇電路。過壓保護(hù)和高頻濾波電路確保病人安全和心電圖機(jī)免遭高壓沖擊，同時(shí)阻止外界高頻干擾信號進(jìn)入心電圖機(jī)的前置級。 心電

51、放大電路基本上是由前置放大電路、中間級放大電路和功率放大電路組成。前置放大極的作用是將微弱的心電信號加以放大，需要具有良好的抗干擾能力。中間級放大將心電信號進(jìn)一步放大，增益調(diào)節(jié)、阻尼調(diào)節(jié)、增益選擇、50Hz電源濾波、35Hz肌電濾波、位移等功能可在這極實(shí)現(xiàn)。 功率放大電路把經(jīng)過前置放大和中間級放大后的心電信號再放大到使記錄筆能恰當(dāng)偏轉(zhuǎn)的電平，驅(qū)動記錄器進(jìn)行心電描記。 心電機(jī)記錄電路由走紙馬達(dá)（交流電機(jī)）調(diào)速、穩(wěn)速電路、記錄筆調(diào)溫電路、記錄器組成。 7【超聲醫(yī)學(xué)原理】 （1） 按聲速和阻抗的不同，人體組織可分成哪幾類？簡述B超圖像診斷的物理基礎(chǔ)。 按聲速和阻抗的不同，人體組織可分成三類：氣體和充

52、氣的肺、液體和軟組織、骨骼和礦物化后的組織。 不同種類的人體組織存在著較大的阻抗差別，超聲很難從某一類材料傳到另一類材料區(qū)域中去，因此使得超聲成像只能用于那些有液體和軟組織的、且聲波傳播通路上沒有氣體或骨骼阻擋的那些區(qū)域。在液體和軟組織中，聲速和阻抗變化不大，使得聲反射量適中，既保證了界面回波的顯像觀察，亦保證了聲波可穿透足夠的深度，而且接收回波的時(shí)延與目標(biāo)深度成近似的正比關(guān)系，這是B超診斷圖像成功應(yīng)用必要的物理基礎(chǔ)。 （2） 簡述造成超聲衰減的主要原因。 超聲的衰減是指超聲在介質(zhì)中傳播時(shí)，其聲強(qiáng)將隨著距離的增加而減弱的現(xiàn)象。 聲束的擴(kuò)散和介質(zhì)的吸收是造成衰減的主要原因。 聲束的擴(kuò)散。超聲的反

53、射、折射與散射使能量不再沿原來的方向傳播，從而使原來傳播方向上的聲強(qiáng)減弱。聲束擴(kuò)散造成的衰減并沒有減少超聲的總能量。 介質(zhì)的吸收。在超聲傳播過程中，介質(zhì)的吸收將聲能轉(zhuǎn)化為熱能，而使超聲的總能量減少。吸收衰減主要有黏滯吸收和馳豫吸收。黏滯吸收是指超聲在介質(zhì)中傳播時(shí)，由于黏滯性，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動時(shí)相互產(chǎn)生彈性摩擦，使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能。弛豫吸收是指通過介質(zhì)的傳導(dǎo)把一部分熱能輻射出去而使聲能減少，也稱為熱傳導(dǎo)吸收。 8【生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)】 （1） 舉例說明如何測量生物組織的總衰減系數(shù)。 通過一個分束器，50%的激光輻射被反射到參考探測器上作為參考信號；另外的50%作用于生物組織樣品，位于樣品后方的另一個

54、探測器用于測量透射光的強(qiáng)度。從參考探測器獲得的光強(qiáng)中減去樣品后方探測器獲得的光強(qiáng)，就可得到生物組織的衰減系數(shù)。（圖示） （2） 舉例說明如何測量生物組織的吸收系數(shù)。 測量吸收系數(shù)的裝置的最基本的組成部分是積分球裝置。在積分球內(nèi)部有高反射的涂層。積分球探測器探測的光只是沒有被樣品吸收的光。實(shí)驗(yàn)中先測量一次沒有樣品時(shí)的強(qiáng)度，然后放入樣品再測量一次，兩次測量值的差值就是被測樣品吸收的量?？紤]到樣品的幾何尺寸后，即可得到它的吸收系數(shù)。（圖示） （3） 簡述激光光動力療法（PDT）治療腫瘤的基本原理。 機(jī)體接受光敏劑后一定時(shí)間，腫瘤組織攝取和存留的光敏劑較多，經(jīng)特定波長的激光照射，在生物組織中氧的參與下

55、發(fā)生光敏化反應(yīng)，產(chǎn)生單態(tài)氧和/或自由基，破壞組織和細(xì)胞中的多種生物大分子，最終引起腫瘤細(xì)胞死亡。 PDT對腫瘤細(xì)胞有直接殺傷作用。PDT的光敏化反應(yīng)可造成微血管破壞，激活血小板及炎性細(xì)胞導(dǎo)致炎性因子釋放，引起血管收縮、血細(xì)胞滯留凝集、血流停滯造成組織水腫、缺血、缺氧，從而殺傷腫瘤。 PDT對局部和全身的免疫反應(yīng)改變也有影響。 （4） 簡述激光掃描共聚焦顯微鏡的成像原理。 激發(fā)光經(jīng)過照明針孔形成點(diǎn)光源，通過激發(fā)濾光片被分束器反射，由顯微物鏡聚焦到三維樣品內(nèi)，并在垂直于光軸的焦平面上掃描。焦平面和焦平面上下被照射的區(qū)域所發(fā)出的熒光又被物鏡收集，通過分束器和發(fā)射濾光片。在探測器前方有一共焦針孔，照明

56、針孔和共焦針孔相對于物鏡焦平面是共軛的，因此只有焦平面發(fā)出的熒光能聚焦于共焦針孔并通過針孔到達(dá)探測器。逐步調(diào)節(jié)樣品縱軸的位置，可產(chǎn)生樣品的多幅斷層圖像。通過圖像重建技術(shù)，能得到樣品的三維圖像。 （5） 簡述單光子激發(fā)熒光和多光子激發(fā)熒光的基本原理。 單光子激發(fā)熒光：熒光分子吸收一個光子，從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，經(jīng)過能量弛豫后發(fā)射一個長波光子回到基態(tài)。單光子激發(fā)熒光采用的短波長的激發(fā)光能量比發(fā)射出的熒光波長要高。 多光子激發(fā)熒光的過程：即使單個光子沒有足夠的能量去激發(fā)熒光分子，但在足夠短的時(shí)間內(nèi)遇上第二個或多個光子，熒光分子就可以同時(shí)吸收兩個或多個光子，每次吸收會產(chǎn)生等同于被吸收光子能量的分子激發(fā)，即熒光分子在獲得足夠光子能量的情況下，經(jīng)過弛豫后同樣會發(fā)出熒光。 9【生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)】 （1） 舉例說明生物醫(yī)學(xué)傳感器在醫(yī)學(xué)中的主要用途。 提供診斷信息：如心音、血壓、脈搏、血流、體溫、呼吸等信息，以供臨床診斷和研究。 監(jiān)護(hù)儀器：手術(shù)后，病人需要被監(jiān)視體溫、心電等生理參數(shù)，以便了解病人的恢復(fù)過程。 臨床檢驗(yàn)：利用化學(xué)傳感器和生物傳感器從人體的各種體液獲取生化信息，是診斷疾病的重要依據(jù)。 （2） 舉例說明物理傳感器在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用。 血壓測量 通常的血壓測量都是間接測量，通過體表檢測出來的血流和壓力之間的關(guān)系，從而測出脈管里的血壓值。測量血壓所需要的傳感器通常都包括一