第71回臨床検査技師国試 【医用工学概論】全選択肢の正誤理由と覚え方まとめ

正答：2

【問題の考え方】

ぱっと見で複雑な回路に見えますが、電流の通り道をなぞって等価回路に描き直すことが最初のポイントです。その後、並列回路における「分流の法則」を使って電流を求めます。

【回路の整理と計算手順】

• 回路を整理する
  右側の12Ωには途中で分岐や合流がないため、12Ωを流れた電流は、その後、下側の4Ωを通って電源へ戻ります。つまり、この2つの抵抗は直列につながっており、合成抵抗は12Ω＋4Ω＝16Ωとなります。この16Ωのルートが、真ん中の4Ωのルートと並列につながっている回路です。
• 抵抗の比から電流を求める
  並列回路では電圧が等しいため、流れる電流は抵抗値に反比例します。真ん中のルートの抵抗は4Ω、右側のルートの抵抗は16Ωです。抵抗の比は「4：16 ＝ 1：4」となります。
• 電流Iを計算する（正答：2）
  全体の電流1Aは、抵抗の逆比である「4：1」の割合で分流します。電流Iが流れるのは抵抗が大きい右側のルート（比率の「1」の方）です。したがって、1Aを「4＋1」で割ったうちの1つ分となり、1A ÷ 5 ＝ 0.2A となります。他の選択肢は計算結果と異なるため誤りです。

さい

この手の問題は、問題用紙の余白に自分が分かりやすい長方形の回路図（等価回路）をサッと書き直すのがミスを防ぐ最大のコツですよ。

正答：5

【問題の考え方】

酸化エチレンガス（EOG）滅菌は、医療現場で非常に重要な役割を果たしていますが、取り扱いに危険を伴うため厳重な管理が必要です。国家試験では、滅菌の対象や効果だけでなく、使用時の注意点（残留毒性や引火性）も問われることもあります。

【各選択肢の解説】

• 1．誤り（毒性はない）
  酸化エチレンガスには毒性があり、滅菌後も機器内に残留することがあるため、十分な曝気（エアレーション）が必要です。
• 2．誤り（引火性はない）
  非常に引火・爆発しやすいガスです。安全に使用するため、通常は二酸化炭素などの不燃性ガスで希釈して用いられます。
• 3．誤り（機材を腐食させる）
  EOG滅菌の大きなメリットの一つが、機材をほとんど腐食させないことです。プラスチックやゴム製品、精密機器の滅菌に適しています。
• 4．誤り（高温滅菌法である）
  通常30℃〜60℃程度の低温で行われる「低温滅菌法」に分類されます。オートクレーブのような高温・高圧に耐えられない医療機器に用いられます。
• 5．正しい（微生物を死滅させる）
  アルキル化作用によって微生物のタンパク質や核酸を障害し、細菌・真菌・ウイルスだけでなく、抵抗性の高い芽胞にも有効です。

さい

温度、対象の素材、芽胞への効果など、対照的な滅菌法をセットで覚えておくと整理しやすいです。

正答：2

【問題の考え方】

OSI参照モデルでは、通信機能を役割ごとに7つの階層へ分けています。国家試験では特に「HTTP（HTTPS）」「TCP」「IP」がどの階層に属するかが重要です。代表的なプロトコルを階層とセットで整理して覚えておきましょう。

【各選択肢の解説】

• 1．誤り（Ethernet）
  有線LANの物理的な接続やデータ転送を定めた規格であり、第1層（物理層）および第2層（データリンク層）に該当します。
• 2．正しい（HTTPS）
  Webページの安全な送受信を行うための規格であり、ユーザーが直接利用する機能である第7層（アプリケーション層）に該当します。
• 3．誤り（IP）
  異なるネットワーク間でデータの経路を選択（ルーティング）するための規格であり、第3層（ネットワーク層）に該当します。
• 4．誤り（TCP）
  通信相手との間で信頼性の高いデータ転送（順序保証や再送制御など）を行うための規格であり、第4層（トランスポート層）に該当します。
• 5．誤り（Wi-Fi）
  無線LANの物理的な接続やデータ転送を定めた規格であり、Ethernetと同様に第1層（物理層）および第2層（データリンク層）に該当します。

さい

この分野は暗記がメインになります。代表的な「HTTP（HTTPS）、TCP、IP」の3つがどの層にいるかだけでも覚えておくと、消去法で解ける問題が増えます。

正答：2、3

【問題の考え方】

医用工学で用いられる各種センサが、物理量の変化（温度、圧力、磁場など）をどのような電気的変化に変換しているかを問う問題です。この問題では、各センサが「抵抗の変化」を利用するのか、「電圧（起電力）の発生」を利用するのかを区別できるかがポイントです。

【各選択肢の解説】

• 1．誤り（圧電素子）
  力や圧力が加わると電圧（起電力）が発生します（圧電効果）。
• 2．正しい（サーミスタ）
  温度が変化することによって「電気抵抗」が変化する半導体センサです。電子体温計などに用いられます。
• 3．正しい（ストレンゲージ）
  物体にひずみ（変形）が生じることによって「電気抵抗」が変化するセンサです。電子はかりや圧力センサなどに利用されます。
• 4．誤り（熱電対）
  2種類の異なる金属の接点に温度差が生じることで、「起電力（電圧）」を発生するセンサです（ゼーベック効果）。
• 5．誤り（ホール素子）
  電流が流れている半導体に磁場を加えることで、「起電力（電圧）」を発生するセンサです（ホール効果）。

さい

センサの問題は「何を測るか（測定対象）」と「どう変わるか（変換の原理）」の2つをセットで覚えるのが得点アップの近道です。

正答：3

【問題の考え方】

コンピュータで情報を表す最小単位である「ビット（bit）」について問う問題です。

1ビットは「0」か「1」の2通りの状態を表すことができます。ここから、nビットで表現できる情報の数は「2のn乗」通りになるという法則を使って計算します。

【計算の手順と各選択肢】

64種類を区別するには、「2のn乗」が64以上になる最小のnを考えます。

• 1．誤り（4）
  4ビットでは 2⁴ ＝ 16通りなので不足します。
• 2．誤り（5）
  5ビットでは 2⁵ ＝ 32通りなので不足します。
• 3．正しい（6）
  6ビットでは 2⁶ ＝ 64通りです。これでちょうど64種類の項目をコード化できるため、これが「必要最低限の記憶容量」となります。
• 4．誤り（8）
  8ビットでは 2⁸ ＝ 256通りです。64種類を識別することは可能ですが、「必要最低限」ではありません。
• 5．誤り（16）
  16ビットでは 2¹⁶ ＝ 65536通りです。識別は可能ですが、必要最低限ではありません。

さい

「2、4、8、16、32、64…」と倍々に数えていけば、64で6bitとすぐ分かります。本番ではこの数列を覚えておくと計算が速くなります。

正答：4

【問題の考え方】

生体組織の電気的性質（導電率・誘電率・異方性・周波数依存性）に関する問題です。それぞれの用語の意味だけでなく、生体組織の特徴と関連付けて理解しているかが問われます。

【各選択肢の解説】

• 1．正しい（導電率の順位）
  血液は電解質を多く含むため導電率が最も高く、脂肪は水分が少ないため低くなります。
• 2．正しい（温度依存性）
  温度が上昇するとイオンの移動性が増し、導電率は上昇します。
• 3．正しい（異方性）
  骨格筋では、筋線維の方向によって電気の通りやすさが異なるため、電気的・力学的異方性ともに大きいです。
• 4．誤り（正答）
  細胞内液・細胞外液とも水が主体ですが、生体で最も誘電率が高いのは「水」です。国家試験では「誘電率が最も高いのは水」と覚えるのが基本です。
• 5．正しい（周波数依存性）
  周波数が高くなるほど細胞膜（コンデンサ）の影響が小さくなり、見かけの導電率は上昇します。

さい

「導電率＝電気を流す」「誘電率＝電気をためる」と区別して覚えると、この分野は整理しやすくなります。骨格筋の異方性や高周波で導電率が上がる点も合わせて押さえておきましょう。

正答：1

【問題の考え方】

超音波検査（エコー）の原理となる物理的性質を問う問題です。周波数が変化したときに、「分解能・深達度・減衰・指向性」がどう変わるかをセットで理解しておくことがポイントです。

【各選択肢の解説】

• 1．正しい（周波数が高いほど指向性が高い）
  指向性とは、超音波ビームが広がらず、一方向へ進む性質です。周波数が高い（波長が短い）ほど回折しにくくなり、ビームが鋭く直進するため、指向性が高くなります。
• 2．誤り（生体中では横波として伝播する）
  生体の軟部組織は水分を多く含むため、超音波は進行方向と同じ方向に媒質が振動する縦波（疎密波）として伝播します。
• 3．誤り（筋は肺より超音波の減衰が大きい）
  減衰とは、超音波が伝わるにつれてエネルギーが失われ、弱くなる現象です。空気を多く含む「肺」では減衰が極めて大きくなります。筋肉などの軟部組織は、肺に比べれば減衰ははるかに小さいです。
• 4．誤り（反射した超音波は周波数が減少する）
  臓器の境界面など、静止している物体で反射した場合、周波数は変化しません。血流など動く物体で反射した時のみ、ドプラ効果によって周波数が変化します。
• 5．誤り（周波数が低いほど超音波の減衰が大きい）
  超音波の減衰は周波数にほぼ比例します。つまり、周波数が高いほど減衰は大きくなり、深くまで届きにくくなります。

さい

実際の検査では、浅い臓器（甲状腺など）には高画質な「高周波プローブ」を、深い臓器（肝臓など）には奥まで届く「低周波プローブ」を使い分けています。上の表はその理由そのものです！

正答：4

【問題の考え方】

医療情報分野では、「情報システム」「通信規格」「標準コード」を区別して理解することが重要です。本問は、それぞれの役割を正しく対応づけられるかを問う問題です。

【各選択肢の解説】

• 1．誤り（HIS：Hospital Information System）
  病院情報システムのことです。電子カルテ、オーダリングシステム、医事会計システムなど、病院全体の情報を管理するシステムの総称であり、コード体系ではありません。
• 2．誤り（HL7：Health Level Seven）
  異なる医療情報システム間でデータを交換するための国際的な通信規格（プロトコル）です。システム間の通信ルールであり、検査項目を定義するコードではありません。
• 3．誤り（ICD：International Classification of Diseases）
  疾病及び関連保健問題の国際統計分類のことです。WHOが作成する、病名や死因を分類するための疾患コードであり、臨床検査のコードではありません。
• 4．正しい（JLAC：Japan Laboratory Code）
  日本臨床検査医学会を中心に整備された標準臨床検査コードです。これが日本の臨床検査マスターとして用いられています。
• 5．誤り（LIS：Laboratory Information System）
  臨床検査情報システムのことです。検体受付、分析装置との連携、結果報告など、検体検査部門の業務を管理するシステムであり、コード体系ではありません。

さい

略称の意味を英語のフルスペルから推測すると、選択肢を絞り込みやすくなります。

正答：5

【問題の考え方】

コンピュータのハードウェアに関する基本的な知識を問う問題です。各略称がコンピュータのどのような役割（処理、記憶、通信、電源など）を担っているかを対応づけて理解しておく必要があります。

【各選択肢の解説】

• 1．誤り（CPU：Central Processing Unit）
  中央処理装置のことです。コンピュータの「頭脳」にあたる部分で、各種の演算や制御を行いますが、電源を供給する装置ではありません。
• 2．誤り（MODEM：Modulator-Demodulator）
  変復調装置のことです。デジタル信号とアナログ信号を相互に変換し、通信回線を通じてデータの送受信を可能にする装置です。
• 3．誤り（RAM：Random Access Memory）
  主記憶装置のことです。コンピュータが作業中にデータを一時的に記憶しておくためのメモリであり、電源が切れるとデータが消えてしまう揮発性の性質を持ちます。
• 4．誤り（SCSI：Small Computer System Interface）
  コンピュータとハードディスクなどの周辺機器を接続するための規格（インターフェース）の一つです。
• 5．正しい（UPS：Uninterruptible Power Supply）
  無停電電源装置のことです。内部にバッテリーを搭載しており、停電などの電源トラブルを検知すると瞬時にバッテリーからの電力供給に切り替わり、システムを保護します。

さい

病院の検査室では、分析装置やシステムが不意に停止してデータが飛ぶのを防ぐため、必ずと言っていいほどUPSが設置されています。小さいラボはないかもです。

正答：5

【問題の考え方】

ベン図で示された領域が、どの論理演算に該当するかを判断する問題です。まず共通部分が「AND」を表すことを確認し、その領域を反転（NOT）したものが何かを考えるのがポイントです。

【各選択肢の解説】

• 1．誤り（OR：論理和）
  「AまたはB」を意味します。ベン図では、AとBの円を合わせた領域全体が塗られます。
• 2．誤り（AND：論理積）
  「AかつB」を意味します。ベン図では、AとBが重なる共通部分のみが塗られます。設問の図ではこの部分が白抜きになっているため逆です。
• 3．誤り（NOR：否定論理和）
  「NOT OR（論理和の否定）」のことです。ベン図では、Aの円にもBの円にも含まれない外側の領域のみが塗られます。
• 4．誤り（NOT：否定）
  NOTは「ある集合以外」を表す否定演算です。単独の集合に対して用いる演算であり、この図のように2つの集合全体の関係を表す名称ではありません。
• 5．正しい（NAND：否定論理積）
  「NOT AND（論理積の否定）」のことです。ベン図では、「AとBの共通部分以外のすべて」が塗られます。設問の図と完全に一致します。

さい

いきなりNANDやNORを覚えようとせず、まずANDとORの領域を確認してから「NOT（反転）」を考えると間違えにくいです。

正答：3

【問題の考え方】

マクロショックでは、電流値によって人体への影響が大きく変化します。代表的な電流値（感知電流・離脱限界電流・心室細動電流）の対応を整理しておくことが重要です。

【各選択肢の解説】

• 1．誤り（0.1mA）
  マクロショックでは感知できないレベルの電流です。心臓に直接電流が流れるミクロショックにおける心室細動の危険値（0.1mA＝100μA）として知られています。
• 2．誤り（1mA）
  感知電流に相当します。ピリッと電気が流れていることを感知できる最小の電流値ですが、自力で離脱可能です。
• 3．正しい（10mA）
  自力で離れられる限界の電流値です。これを超えると筋肉の強直により、自力で離脱できなくなる危険性が高くなります。
• 4．誤り（100mA）
  心室細動電流に相当します。電流が心臓を通過した場合、致死的な不整脈である心室細動を引き起こす危険性が非常に高い電流値です。
• 5．誤り（1,000mA）
  極めて危険な電流であり、重篤な障害や死亡につながるおそれがあります。離脱限界電流ではありません。

さい

「1→10→100 mA」と1桁ずつ増えるごとに人体への影響が強くなる、と整理しておくと覚えやすいです。

正答：2、4

【問題の考え方】

ファイル名の拡張子から、動画・画像・テキストなどのファイル形式を判別できるかを問う問題です。代表的な拡張子を種類ごとに整理して覚えておきましょう。

【各選択肢の解説】

• 1．誤り（CSV）
  カンマ区切りのテキストデータです。主に表計算ソフトやデータベースソフトの間でデータを交換するために用いられます。
• 2．正しい（FLV）
  Adobe Flashで利用されていた動画形式です。現在ではほとんど使われませんが、国家試験では代表的な動画形式として出題されることがあります。
• 3．誤り（JPEG）
  デジタルカメラなどで最も一般的に利用されている静止画像の圧縮形式です。
• 4．正しい（MP4）
  現在、スマートフォンやパソコンなどで最も標準的に利用されている動画のファイルフォーマットです。
• 5．誤り（TIFF）
  可逆圧縮または非圧縮で保存できる高画質な画像形式で、医療画像や印刷分野でも利用されます。

さい

MP4は現在でも広く使われています。一方、FLVは古い動画形式ですが、国家試験では代表的な動画ファイルとして出題されることがあります。