2024年大学试题(医学)-生物医学工程考试近5年真题集锦（频考类试题）带答案

（图片大小可自由调整）2024年大学试题(医学)-生物医学工程考试近5年真题集锦（频考类试题）带答案第I卷一.参考题库(共100题)1.静脉血流和动脉血流的区别是什么？2.简述人工器官的概念、分类及特点？3.简述数字虚拟人的制作过程？4.家庭保健设备的应用方面？5.简述X射线的产生过程及其性质？6.简述生物陶瓷的应用、特性？7.与骨骼肌相比，心肌的特点有哪些？8.简述对心脏起搏器的要求？9.简述仿生学的研究方法？10.光学分子成像的特点是什么？可用于活体小动物光学成像的技术主要有哪几种？主流的分子成像技术有哪些？结合自己的研究方向，描述分子成像在本领域的应用及其发展前景。11.超声的生物效应有哪些，具体是什么？12.结合所熟悉的研究方向，谈谈你对于生物医学工程专业的认识与了解？13.血流形态（层流、紊流）对血管壁的影响有哪些？14.请论述纳米光学探针在活体动物成像中的应用？15.远程医疗的几个重要的应用领域？16.简述透视X射线成像系统的工作原理？17.简述X线成像的原理？18.举例说明生理功能的神经调节？19.数字减影血管造影DSA有三种基本方法？20.什么是生物传感器？21.人工心脏的概念、原理及分类？22.简述生物医学工程的层次结构？23.简述生物传感器的发展趋势。24.简述心电图机的基本结构及其工作原理？25.简述生物玻璃的特性、分类？26.钴（Co）基合金的特性及其应用？27.人工肺的概念、原理及人工心肺机的设计要求？28.按声速和阻抗的不同，人体组织可分成哪几类？简述B超图像诊断的物理基础？29.医学图像的未来发展趋势是什么？30.脑电图的作用和特征是什么？31.简述生物传感器的分类？32.简述生物医学工程学的概念。33.简述组织工程的原理，并举例说明在组织工程中运用数字化制造技术的优势？34.影响人体组成的主要因素有哪些？35.简述临床数字制造技术的研究目标、内容？36.简述CT的优点及局限性？37.简述不锈钢的特性及其应用？38.请举例论述荧光蛋白标记技术在神经科学中应用的原理？39.光在人体组织中传播的理论模型中，典型的三种是什么？40.人工心脏瓣膜的分类及其演进过程？41.目前，PACS系统研究主要集中在哪些领域？42.钛（Ti）基合金的特性及其应用？43.神经——肌肉系统康复设备与功能训练器械？44.超声应用于医学可以分为哪两大类，具体是什么？45.简述现代医学仪器系统的组成及其工作原理？46.胶原的概述、特点及应用？理想的皮肤修复材料应具备哪些特点？47.组织工程支架的要求？48.什么是生物材料的生物相容性？49.人体系统工程的概念和研究目标？50.氧化铝及羟基磷灰石的特性及应用？51.简述心脏起搏器的工作原理、分类？52.简述基因工程载体的基本要求和特点？53.X射线的性质有哪些？54.简述手术导航的基本步骤？55.肌电图的作用是什么？56.生物医学工程学发展的战略原则？57.生物医学工程学涵盖的主要学科？58.细胞三维生长的条件？59.简述生物医学信号处理方法中相关分析的作用。60.简述生物材料的分类？61.什么是人体系统和其组成模型？62.生物医学工程学的研究对象有哪些？63.生物医学工程学的发展趋势？64.人体——环境系统是如何定义的？65.生物传感器的概念、工作原理？66.康复工程的概念、任务和目标？67.常用的生物传感器有哪些？68.生物医学工程的概念、内涵和特点？69.在医学上，红血球的浓度用什么表示？70.现代生物材料的发展分为哪三个阶段？71.远程医疗的概念、目标和基础？72.试述组织光透明技术在生物医学成像的作用及应用前景？73.生物医学工程学的特点有哪些？74.简述X线放射防护？75.简述机器人进化是什么？76.远程医疗的意义和潜在的效益？77.简述人体肌纤维的特征。78.简述生物力学的研究内容。79.真核细胞核和原核细胞的区别是什么？80.动物的肌肉有哪几类？81.生物敏感物质的固定化方法及优点？82.生物体的磁场主要来自哪三个方面？83.简述DSA的缺点是什么？84.简述心脏搏动的力学过程？85.生命的基本特征有哪些？86.X-CT图像重建问题的本质是什么？87.激光对组织的生物效应都有哪些？88.贵金属（noblemetal）的特性及其应用？89.简述生物软组织的黏弹性？90.发展“省钱”的生物医学工程学的重点？91.蛋白质组生物技术包括哪些？92.康复工程的研究方法？93.生物医学图像的质量评价指标有哪些？94.简述生物医学材料的基本要求？95.简述人工肝的概念、分类？96.为什么WHO将心血管病列为21世纪危害人类的头号疾病？97.人体的动态性主要包括哪些内容？98.生物医学工程学所包括的内容有哪些？99.纯金属钽（Ta）、铌（Nb）、铬（Cr）的特性及其应用？（以钽为例）100.简述CT系统的工作原理？CT机的发展概况？第I卷参考答案一.参考题库1.参考答案：1.血液在静脉内的压力低于同一高度动脉内的压力，甚至低于大气压力； 2.管壁较薄，管截面的面积变化与动脉相比较大 3.静脉血流方向都是从外周流向心脏的； 4.除腔静脉外，静脉内有瓣膜，以防止血液倒流。2.参考答案： （1）概念：主要研究模拟人体器官的结构和功能，用人工材料和电子技术制成部分或全部替代人体自然器官功能的机械装置和电子装置。 （2）分类： ①按原理分类： A.机械式装置（如人工心脏瓣膜、人工气管、人工晶体等）； B.电子式装置（如人工耳蜗、人工胰、人工肾、心脏起搏器等）； ②按使用方式分类： A.植入式：如人工关节、人工心脏瓣膜、心脏起搏器； B.体外式：如人工肾、人工肺、人工胰。这些体外式人工器官实际上都是由电子控制的精密机械装置。 （3）特点： 人工器官是多种学科研究的结晶，该学科是生物材料、生物力学、组织工程学、电子学（包括计算机）特别是微电子学以及临床医学相结合的多学科的交叉学科。3.参考答案： （1）制作过程：选择尸体标本→标本预处理→数字化采集切片后处理→分割区域→构建三维模型→优化三维模型→可视人平台 ①选择尸体标本：标本要求：健康、完整的；具有该国人的代表性。 ②标本预处理：蓝色明胶包埋、－70℃冷冻、药物固定组织；明胶＋朱砂＋淀粉进行动脉的显色和填充。 ③数字化采集：CT、MRI采集数据 ④切片数据后处理：校准（配准）；去背景； ⑤器官区域分割：手工分割，工作量大，重复性差；自动分割，误分割严重、轮廓不连续。 基本思想： a、将图像用图的方式表示，顶点表示像素，边表示像素之间的关系。图像分割对应图的割集。 B、确定图中边的权值，使图像分割目标（能量最小化）对应图的最小割。 c、用最大流算法求解最小割问题。 ⑥构建三维模型：三维模型一般由很多个多边形（一般为三角形）拼接而成。 ⑦三维模型优化： a、MC算法缺点：视觉效果不好，有阶梯现象；三角形数量巨。 b、优化操作：平滑：增强视觉效果，简化：减少数据量。 ⑧可视人平台的建立；4.参考答案： （1）诊断与监护仪器：能够经常检测患者的生理指标，帮助医生及时掌握病情。循环系统功能信息，如心电、血压、心率等；呼吸功能信息，如呼吸曲线、动脉血氧饱和度等；其它的生理信息，如体温、膀胱储尿量等。目前，我国市场上的家用诊断和生理信息监测的设备主要有血压（包括电子血压计）、温度、血氧饱和度、心电图等监测仪。 （2）家庭保健、治疗、康复、急救设备：家用理疗仪器是HHCE中量大面广较容易进入家庭应用的部分，用于家庭经常性的保健和康复治疗。这类设备还包括用于冠心、呼吸功能、慢性肾功能等疾病常见的需要长期护理治疗的慢性病症的家庭专用的医疗设备、简易的康复器械和轻便的急救复苏设备等。在少数病人家里，已经装备了一些类似的仪器，如红外理疗仪、氧气袋等。然而普及面不是很大。主要的原因，一方面是因为这类设备不属于公费医疗的范畴，另外与我国的经济水平及家庭保健意识有关需要患者自己负担。 （3）家庭患者病理信息的通信与传递系统：这类系统主要包括遥测监护系统，将患者的生理功能检测系统与通信传递系统一体化，用于将检测到的病人生理信息数据直接从家中送到有医生值班的医疗中心机构，以得到及时的医疗指导。这类系统属于网络系统，涉及到家庭配置、通信网络以及医疗中心工作站。5.参考答案： X.射线由旋转阳极X射线管产生。X射线管由阴极、阳极和真空玻璃管等部分组成。阳极由一个带倾斜角的圆盘构成，四周嵌有环状钨面，圆盘后壁与转子轴相连，可以旋转。给阴极的灯丝加一个低电压，灯丝加热后就能发射电子。再给X射线管的阳极与阴极间加上高压，自由电子群就会在电场的作用下高速向阳极端靶面撞击。当高速运动的电子突然受阻时，其中的一部分能量转换成了X射线。 X.射线具有下列性质： ①穿透作用：X射线波长短、能量大、能穿透一般光线不能穿透的物质。 ②荧光作用：当X射线照射某些物质（如磷、钨酸钙等）时能产生荧光。 ③电离作用：具有足够能量的X射线光子能击脱物质原子轨道上的电子而使之产生电离。 ④生物效应：生物细胞在受到X射线的电离辐射后有可能会造成损伤甚至坏死。6.参考答案： （1）几种主要的应用： （2）特性：生物陶瓷材料在生物体内极为稳定，与生物组织有良好的亲和性，特别适于作人体硬组织如骨和齿的替换修补材料，能与人体骨生长在一起，形成化学结合。目前临床上应用最多的为氧化铝、羟基磷灰石两种。7.参考答案：1.心肌在动物的整个生命阶段都要不停的进行收缩和扩张运动，所以它的氧气和营养供应是非常重要的。心肌中的毛细血管较多。 2.在正常情况下，一个心脏全部心肌细胞的收缩和松弛是同步的，心肌张弛节律性很强，不同于骨骼肌，它不允许挛缩。 3.研究心肌时不仅要研究收缩状态下的应力-应变关系，还要研究松弛状态下心肌的应力-应变关系。8.参考答案： （1）材料问题：它的电极、导线及外壳材料不能与肌肉组织发生有害化学反应； （2）电池寿命问题：电池寿命也就是起搏器的寿命，一定要长寿命。现在使用锂电池，寿命可达8~10年。要求体积小、容量大、缓慢释放能量、密封性能好、性能可靠。 （3）体积尽可能要小：可使用大规模集成电路以缩小体积，现在其厚度可达10～16mm，重量仅40～60克； （4）控制技术：一般采用微处理器，进行按需式程序控制；9.参考答案： （1）从生物体出发，通过观察、研究它的某种结构和功能，排除一些无关因素并加以简化，提出一个生物模型。 （2）将有关生物模型的实验资料翻译成数学语言，用数学公式来表示，变成具有普遍意义的数学模型。 （3）根据数学模型或直接根据生物模型，用各种手段（电子线路、机械结构、化学结构等）制作出可以在工程技术上进行实验的实物模型，再经过反复验证，发展成技术模型，最终制作成技术装置。 整个过程就实现对生物系统的工程模拟。10.参考答案： 光学成像具有分辨率高、灵敏度高、价格低等优点，特别是近红外线（near infrared，NIR）荧光成像分辨率1~2mm，可以穿透厚8 cm的组织，荧光成像信号强，可直接发出明亮的信号。此外，光学对比剂发展迅速，特别是随着纳米技术的深入，基于纳米颗粒、纳米壳和量子点研发出各种生物特异的分子探针。这些都使得光学分子影像学在生物学、医学和药学领域中有广泛的应用。 活体小动物体内光学成像主要采用生物发光与荧光两种技术。生物发光是用荧光素酶（luciferase）基因标记细胞或DNA，而荧光技术则采用荧光报告基团（GFP、RFP、Cyt及dyes等）进行标记。利用灵敏的光学检测仪器，可以直接检测活体生物体内的细胞活动和基因行为。  分子影像技术主要有磁共振成像（magneticresonance imaging，MRI）、核医学成像和光学成像三种成像方法。近年来，光学分子影像学被用来研究在体情况下胚胎发育过程中的细胞和分子变化，通过揭示这些变化，可以直观地看到胚胎在经历细胞迁移和细胞分化过程中的细胞分子层面的变化。一些自发荧光蛋白已经被用作报告基因来跟踪发育过程中的表达类型。一个荧光蛋白家族可以被激发发射出各种不同波长的光从而可以实现多标记。另外荧光染料和量子点等也被用来在这些研究中提供对比。转基因检测可利用分子成像技术开发合适的新探针，对转基因动物体内的转基因表达或内源性基因的活性和功能进行检测，可以对启动子或增强子的组织特异性及可诱导性进行评价。11.参考答案：1.机械效应：声波能量作用于介质，会引起质点高速细微的震动，产生速度、加速度、声压、生强等力学量得变化，从而引起机械效应。 2.空化效应：当超声波作用于生物组织或液体中的微气泡（空化核）时，在周期性交变的声压作用下，空化核体积急剧膨胀，压缩，直至破裂，引起生物组织的破碎或位移，这就是空化效应。 3.热效应：超声在人体或在其他介质中均可显著产热，产热过程既是机械能在介质中转变成热能的能量转换过程。 4.弥散效应和触变效应：超声波的弥散效应是指治疗剂量超声可增强生物膜弥散过程，促进物质交换，继而加速代谢，改善组织营养。触变效应是超声波引起生物组织物理或化学性质变化，如血液黏性降低，血浆变稀等。12.参考答案：生物材料与组织工程是学校重点建设的新型交叉学科，以提高人类生活质量为目标。学科组与基础医学、临床医学等学科的研究人员和专家医生紧密合作，发挥理、工、生、医相结合的优势，开展高分子生物材料、先进药物释放系统、纳米材料、组织工程与再生医学、生物分子工程领域的基础和应用研究，培养跨学科高水平研究和开发人才。学科组特别重视在物理、化学、材料、生物、医学、工程交叉领域的原始创新性基础和应用研究，重视有产业化前景和社会价值的高技术开发。包括生物可吸收内固定材料、防术后组织粘连材料、聚电解质复合物、生物活性组织工程支架、高分子水凝胶、生物纤维，以及具有特殊功能的不可吸收高分子生物材料，包括整形弥补材料、高透氧隐型眼镜材料。13.参考答案：血流，特别是形成紊流以后，对血管壁将施加较高的剪应力和交变的正压力。这有可能引起血管壁的增长或萎缩。剪应力较大时还会引起血管壁的损伤。14.参考答案：纳米光学探针中的如随着小动物成像技术的发展，成像探针种类越来越多，功能越来越强大。其中的量子点荧光标记是纳米技术和体内荧光成像技术结合的一种新技术，将直径只有15纳米的荧光粒子附着到DNA的特殊部分，随后分析荧光信号的强度以及其它特性。这些粒子称为量子点，具有独特的光电性质，使其比生物医学研究中常用的传统荧光标签更易检测到。NIST 的研究小组证明量子点释放的信号强度比另外两种传统荧光标签强2到11倍，暴露于光下时稳定性也更好。除了能够对活细胞进行长时间动态荧光观测与成像，对细胞间、细胞内及其细胞器间的各种相互作用的原位实时动态示踪外，还可以标记在其他需要研究的物质上，在长时间生命活动监测及活体示踪上有独到的应用优势。与传统的荧光标记方法比较，该方法在稳定性、灵敏度、应用范围等方面都有重要突破。15.参考答案： （1）应用于战争前线伤病员的诊治； （2）应用于诸如地震等自然灾害时的医疗咨询； （3）继续医学教育； （4）实时远程医疗咨询及医疗交流； （5）交互式外科手术； （6）急救远程医疗； （7）区域远程家庭保健； （8）远程医疗会诊； （9）远程医疗国际会议。16.参考答案：整个系统在计算机的控制下协调工作。由X射线管产生的X射线先通过影像增强管得以增强，其输出的图像由摄像管采集后送入对数放大器。之后，经过模拟/数字转换器，将模拟信号转换为数字信号，并送入图像存储器。所采集的数字图像经过各种处理后可以再经过数字/模拟转换器送到监视器上显示，也可以用各种存储媒体将它们保存起来。17.参考答案： （1）穿透效应：X线能够穿透吸收或反射可见光的物质。 （2）荧光效应：当X线被吸收时，可导致某些物质发出荧光，也就是说，发出低能量的辐射（可见光和紫外光） （3）感光效应：象光线一样，X线可以在感光胶片上产生影像，如照相胶卷或X线胶片，通过冲洗能够显影。 （4）电离效应：由于能量较高，X线能产生离子，也就是说，能使电子从原子逃逸出来形成正离子和负离子。以可控制的方式形成和收集时，这些离子用来测量和控制X线成像曝光。 X.线的这些特性应用于医学和工业X线摄影、放射治疗和研究。18.参考答案： ①神经调节是指由神经系统的活动调节生理功能的调节方式。神经调节具有快速、局限、准确、精确、协调的特点。神经调节的基本过程是反射，反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个基本环节：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。 ②例如，当血液中氧分压下降时，颈动脉体等化学感受器发生兴奋，通过传入神经将信息传至呼吸中枢导致中枢兴奋，再通过传出神经使呼吸肌运动加强，吸入更多的氧使血液中氧分压回升，维持内环境的稳态。19.参考答案： 时间减影、能量减影、混合减影。20.参考答案：利用生物活性物质具有的选择识别待测生物化学物质的能力制成的传感器是生物传感器，它以固定化得生物体成分（如酶、抗原、抗体、激素）或生物体本身（如组织、细胞、细胞器）作为敏感元件。21.参考答案： （1）概念：在人体心脏因病损而部分或完全丧失功能，不能维持全身正常循环时，可移植一种用人工材料制造的机械装置以暂时或永久地部分或完全代替心脏功能、推动血液循环，这种装置即人工心脏。 （2）原理：利用机械的方法把血液输送到全身各器官以代替心脏的功能的装置。 （3）分类： ①按用途分类： A.全人工心脏 B.长时间心室辅助循环：左心室辅助循环；右心室辅助循环；双心室辅助循环 ②按时限分类： A.暂时性：即部分取代心脏的辅助性人工心脏 B.长期性：即取代整个心脏的安全人工心脏22.参考答案： 生物医学工程的研究对象是生物体，尤其是人体。人体是一个多层次的复杂的巨系统。因此，生物医学工程学必定具有层次结构。从目前情况来看，大体上可以分为三个层次，即整体层次、器官和组织层次以及微观层次。 ①整体层次 把人看作一个整体，或者把人和环境（自然的和人为的）看作一个整体，考虑人的生命运动规律和影响因素，进而进行能动的协调和控制。如：人-机环境系统工程研究人和工作环境之间的相互关系。 ②系统、器官、组织层次 1.发展人体器官、组织的某些功能的补偿技术或代用装置及人工生物医学材料。 2.发展医用传感器和人体参数测量技术，特别是无创诊断技术和装置。如生物传感技术和各种成像技术。 3.发展新型的医疗技术制备的系统监测装置。 系统、器官、组织层次的研究涉及现代科学技术，同时又需要生理学、材料科学、生物力学和信息科学的相应进展。 ③微观层次 主要是指细胞和生物大分子层次上的生物医学工程问题。涉及生物技术、生化（生物化学）、分子生物学等。23.参考答案：1.功能多样化 2.微型化 3.智能化与集成化24.参考答案： 通常心电图机包括输入电路、心电放大、心电测量、心电记录和电源供给五部分。 心电输入电路包括过压保护、高频滤波、缓冲放大器、威尔逊网络、导联选择电路。过压保护和高频滤波电路确保病人安全和心电图机免遭高压冲击，同时阻止外界高频干扰信号进入心电图机的前置级。 心电放大电路基本上是由前置放大电路、中间级放大电路和功率放大电路组成。前置放大极的作用是将微弱的心电信号加以放大，需要具有良好的抗干扰能力。中间级放大将心电信号进一步放大，增益调节、阻尼调节、增益选择、50Hz电源滤波、35Hz肌电滤波、位移等功能可在这极实现。 功率放大电路把经过前置放大和中间级放大后的心电信号再放大到使记录笔能恰当偏转的电平，驱动记录器进行心电描记。 心电机记录电路由走纸马达（交流电机）调速、稳速电路、记录笔调温电路、记录器组成。25.参考答案： （1）特性：生物玻璃经特别设计的化学组成可诱发生物活性的含氧化硅化合物。如将某些玻璃在适当的高温进行晶化处理，则玻璃中可析出大量微小晶体，这样的玻璃称为微晶玻璃、结晶化玻璃或玻璃陶瓷。 （2）分类：生物玻璃材料大致可分为非活性的和生物活性的两类。 ①非活性的主要包括人工骨用生物医学玻璃、人工齿冠用生物医学玻璃陶瓷、治疗用生物医学玻璃。 ②活性玻璃陶瓷组织含有磁铁矿的生物活性玻璃陶瓷，具有高的饱和磁感应，利用它在磁场中产生的热，可抑制骨瘤的重新生长。这种陶瓷在种植8周后能在表面形成富Ca-P层，并与骨紧密结合。26.参考答案： （1）特性：含有较高的铬和钼，又称钴铬钼合金，具有极为优异的耐腐蚀性（比不锈钢高40倍）和耐磨性，综合力学性能和生物相容性良好。钴基合金的耐磨性是所有医用金属材料中最好的，与不锈钢相比，更适于制造体内承载苛刻的长期植入件. （2）应用：临床上主要用于：人工关节（特别是人体中受载荷最大的髋关节）；人工骨及骨科内处固定器件的制造；齿科修复中的义齿，各种铸造冠、嵌体及固定桥的制造；心血管外科及整形科等。由于其价格较高，加工困难，应用尚不普及。如人造髋关节的头杆部分。27.参考答案： （1）概念：利用特殊人工装置将回心静脉血引出体外，进行气体交换、调节温度和过滤后，输回体内动脉的生命支持技术。由于这种特殊人工装置取代了人体心肺功能，又称为心肺转流，这种人工装置称为人工心肺机（artificialheart-lungmachine），即体外循环（Extracorporealcirculation）。 （2）原理：将人体的静脉血通过管道引入氧合器进行O2和CO2气体的交换，代替人体肺脏进行血液氧合，氧合后的血液再通过血泵注入人体主动脉供应全身组织，完成身体的供氧代谢。反复地在体外的血液循环，代替了人体心脏和肺脏的功能，这样就可以将心脏和肺的血液循环从体内隔开，使得切开心脏或近心段大血管时无血液涌出，因而得到非常清晰的手术野。 （3）设计要求： ①能高效地进行气体交换； ②能简便而精确地调节循环流量； ③对血液的破坏极小； ④预充血量少； ⑤无血栓形成； ⑥容易拆卸、消毒，操作简便等。28.参考答案：①按声速和阻抗的不同，人体组织可分成三类：气体和充气的肺、液体和软组织、骨骼和矿物化后的组织。 ②不同种类的人体组织存在着较大的阻抗差别，超声很难从某一类材料传到另一类材料区域中去，因此使得超声成像只能用于那些有液体和软组织的、且声波传播通路上没有气体或骨骼阻挡的那些区域。在液体和软组织中，声速和阻抗变化不大，使得声反射量适中，既保证了界面回波的显像观察，亦保证了声波可穿透足够的深度，而且接收回波的时延与目标深度成近似的正比关系，这是B超诊断图像成功应用必要的物理基础。29.参考答案：1.多维图像 2.功能成像 3.多模式图像的融合 4.图像归档与通信系统 5.分子影响学30.参考答案：作用： 脑电图共临床诊断和神经生理研究，诸如诊断癫痫、进行航空神经生理研究等： 1.脑电图是诊断某些精神疾患的重要依据 2.脑血管疾病会影响脑血管及周边组织的形态和特征，进而使得脑电图发生特定的改变，因此脑电图也是诊断这类疾病的重要依据 3.脑电图在麻醉领域中也有重要的应用 4.由于脑电源自大脑，因此脑电图在临床诊断中，尤其在神经疾病的诊断中扮演着举足轻重的总用 特征： 1.脑电图的波形不规则； 2.脑电图的波形随生理情况的改变而变化31.参考答案： （1）根据生物传感器中分子识别元件（即敏感元件）可分为五类：酶传感器，生物传感器，细胞传感器，组织传感器，免疫传感器。显而易见，所应用的敏感材料依次为酶、微生物个体、细胞器、动植物组织、抗原和抗体。 （2）根据生物传感器的换能器（即信号转换器）分类：生物电极传感器，半导体生物传感器，光生物传感器，热生物传感器，压电晶体生物传感器，换能器依次为电化学电极、半导体、光电转换器、热敏电阻、压电晶体等。 （3）以被测目标与分子识别元件的相互作用方式进行分类：生物亲合型生物传感器。32.参考答案：生物医学工程学是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现象，研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统的工程原理的学科。33.参考答案： 组织工程基本原理和方法： 是将体外培养扩增的正常组织细胞吸附于一种具有优良细胞相容性并可被机体降解吸收的生物材料上形成复合物，然后将细胞——生物材料复合物植入人体组织、器官的病损部位，在作为细胞生长支架的生物材料逐渐被机体降解吸收的同时，细胞不断增殖、分化，形成新的并且其形态、功能方面与相应组织、器官一致的组织，从而达到修复创伤和重建功能的目的。 组织工程主要包括两方面内容： （1）构建具有良好组织相容性的生物学支架，以提供移植细胞定向生长和器官修复的微环境。 （2）将细胞在体外扩增并使其在新生组织中进行定向分化与生长。 例如快速原型（RP）技术：与传统工艺相比，快速原型技术可以在较短的时间内完成，过程中无需人工参与，患者也可以在几个小时后看到相应的修复体的形态，节省了时间，提高了效率。另外，工程师利用CAD软件可以很快设计一个产品，而RP设备的快速性允许设计师在很短时间内多次验证并修改其设计，这样就在设计过程中节约了时间和金钱从而实现高通量的“面向市场设计”。再者，运用RP技术，设计师可以根据特定病人的CT或MRI数据而非标准的解剖学几何数据来设计并制作种植体，减少出错空间的同时，为患者提供了适合他本身解剖结构的更好的手术，也为外科医生缩短手术时间给予了有力的保证。 总的来说RP技术提高了诊断和手术水平，提高了效率，节省了金钱和时间。 组织工程中运用数字化技术的优势包括：快速、高效、高通量、更精密、低成本、可以为不同患者定制专属治疗等。34.参考答案：社会环境因素；天体和地理因素；物理因素；化学因素；生物因素；行为因素。35.参考答案： （1）目标：将医学图像处理与三维重建、逆向工程、快速成型、CAD/CAM/CAE现代制造技术集成，针对临床需要构建专业的数字制造系统，快速制造临床手术需求的个性化内植物或手术器械，满足现代医学向个性化发展的需求。 （2）目标： ①面向临床的CAD/CAM/CAE单元技术； ②医学快速成型技术； ③逆向工程技术； ④基于网络的交互式手术方案与内植物设计、远程制造等；36.参考答案： （1）优点： ①密度分辨率高：能分辨人体组织细小的吸收差异，提高了病变的检出率。 ②获得真正的断面图像。 ③可以进行定量分析。 （2）局限性： ①空间分辨率低于X线平片，提高空间分辨率是今后CT机需要解决的问题。 ②CT的检查范围并不是对人体的所有部位、器官都有效对心脏、胃肠道的检查还比不上心脏彩超、电子胃镜等。 ③CT的定性、定位诊断只是相对而言，它的定性终究比不上病理结果。 ④不能反映脏器的功能和生化信息：CT图像基本上反映了解剖学的情况，脏器功能和生化信息还很薄弱。37.参考答案： （1）特性：铁基耐蚀合金（一般由铁、铬、镍、钼、锰、硅组成），易加工、价格低廉。不锈钢的耐蚀性和屈服强度可以通过冷加工而提高，避免疲劳断裂。 （2）应用：一般不锈钢制成多种形体，如针、钉、髓内针、齿冠、三棱钉等器件和人工假体而用于临床，不锈钢还用于制作各种医疗仪器和手术器械。如不锈钢骨钉。38.参考答案：荧光蛋白的出现使得进行非侵入性的活体细胞成像成为了可能。使用这种荧光蛋白标志物，我们可以研究目的基因的表达情况，蛋白质运输情况以及各种细胞内动态的生物化学信号通路。使用经过遗传修饰的小分子有机荧光标志物构建的混合系统，我们还可以对蛋白质的寿命进行研究，如果再结合电镜技术和快速光淬灭技术（rapid photoinactivation）还可以对蛋白质的定位情况进行研究。39.参考答案：Kubelka-Munk理论、漫射近似法（diffusionapproximation）和蒙特卡洛模拟（MonteCarlosimulation）40.参考答案： （1）分类：根据使用材料而分为两大类： 机械瓣：全部用人造材料制成的； 生物瓣：全部或部分用生物组织制成的。 （2）演变过程： ①球型瓣：球型瓣是植入人体的第一种人工心脏瓣膜，包括一个支架和球体，是临床使用最早的心脏瓣膜。他们是一组最可靠及持久的瓣膜设计。 ②不缝合瓣：采用不缝合的技术植入人体内。在瓣膜缘的四周有小的钩子，手术者将其安置在合适位置后，用小钩子固定。可能造成球体移位，球体随脂质吸收后体积增加，有可能造成流出道阻塞。 ③碟型瓣：分单页和双页碟瓣，双叶瓣的血流为平流，有效开口面积相对更大些，单叶瓣为偏心血流，另外双叶瓣的杂音普遍比单叶瓣要小。 ④生物瓣：生物瓣由采用的材料来源为动物或人体组织。组织类型可以是瓣膜组织，也可以不是瓣膜组织。人体组织瓣无排斥反应：同种异体移植；自身移植。41.参考答案： （1）提高系统互连性：如采用ACR-NEMA/DICOM标准； （2）提高整个系统的智能化和协同处理能力：通用信息处理模型研究； （3）医学信息库：包括医学图像数据库管理和服务器结构、高性能图像分析工作站、基于内容的医学图像检索、分布式计算及图像和记录的真实性验证等； （4）提高系统负载：采用高速网络、大容量存储设备、多级存储算法、数据压缩算法及快速计算； （5）简化系统维护：使用图形化计算机辅助软件工程工具，包括处理模型和系统设计； （6）提高系统可靠性：研究中心系统监视和恢复软件； （7）提高临床可操作性：临床质量控制。42.参考答案： （1）特性：临床应用广泛，其质量轻、强度高、力学性质接近人骨、强度远低于纯钛，耐疲劳、耐蚀性均优于不锈钢和钴基合金，但生物相容性和表面活性好，是较为理想的一种植入材料。抗断裂强度较低，耐磨性能不尽人意，加工困难。冶炼及成型工艺复杂，要求条件较高。 （2）应用：主要用于：修补颅骨，制成钛网或钛箔用于修复脑膜和腹膜、人工骨、关节、牙和矫形物、人工心脏瓣膜支架、人工心脏部件和脑止血夹、口腔颌面矫形颌修补、手术器械、医疗仪器颌人工假肢等。如头颅微型钢板、钛板。43.参考答案： 神经－肌肉系统康复是脑血管意外（CVA）患者和脊髓损伤（SCI）患者康复的重要问题。据广州，上海等六大城市调查结果，脑血管意外的致残率高达71.3％，且老龄人口居多。脊髓损伤则主要由于事故或自然灾害造成的伤害。随着老龄人口的增加，神经－肌肉系统康复问题将越来越突出。 神经－肌肉系统的康复设备的目的是为患者提供康复运动的装置，利用和调动神经损伤的自身的修复潜力。44.参考答案：超声应用于医学可分为两类：超声诊断和超声治疗。 超声诊断研究如何利用各种组织的差异来区分不同的组织，特别是区分正常和病变组织。超声波在生物组织中的传播规律及诊断信息提取方法是超声诊断的物理基础。 超声治疗则研究如何利用超声波得生物效应（超声波照射引起的组织结构、功能和生物过程的变化）来治疗某些疾病，其物理基础是超声神武效应的机理和超声计量学。45.参考答案：现代医学仪器系统总以计算机为核心。生理信号首先从人体的特定部位通过电极或传感器提取出来。如果得到的是模拟电信号，通常需要经过放大、滤波等模拟电子技术处理，经过模数转换器转换为数字信号，传到单片机或通用计算机。如果得到的是数字信号，则可直接传送至单片机或通用计算机中。在单片机或通用计算机中，利用计算机技术和数字信号处理技术执行放大、滤波、抑制干扰和计算分析处理。然后，信息流至显示器、记录器和分配器。分配器可以通过Internet分配到其他更远的地方，显示器可以具体地显示出诊断的结果。最后，经处理后的数据流人控制器去控制病人的治疗或刺激病人，达到治疗的目的。46.参考答案： （1）概述：胶原是人体组织中最基本的蛋白质类物质，至今已经鉴别出13种胶原，其中I～III、V和XI型胶原为成纤维胶原。I型胶原在动物体内含量最多，已被广泛应用于生物医用材料和生化试剂。 （2）特点： ①优点：胶原材料具有生物力学性能好，免疫原性低等优点，被制造成为各种生物医学材料，在医疗器械产品制造领域有着不可替代的优势和相当广泛的应用。 ②缺点：要通过对实际生产过程的严格控制才能达到动物源性胶原的人用标准。 （3）应用：用于制造心脏瓣膜、支架、血管修复材料、止血海绵、创伤辅料、明胶、化妆品、人工皮肤、手术缝合线、组织工程基质等。 （4）理想的皮肤修复材料应该具备的特点： ①无毒、无刺激、不会引起免疫反应； ②具有相容性以及类似天然皮肤的透湿性、柔软性和润湿性； ③能与创面组织紧贴，起到防止创面的水分、体液损失和吸收创面渗出液的作用； ④易于在皮肤愈合后自动脱落、易于消毒的材料。47.参考答案： （1）符合生物安全性要求 （2）合适的可生物降解吸收性 （3）合适的孔尺寸、高孔隙率和相连的孔形态 （4）特定的三维外形 （5）高表面积和合适的表面理化性质 （6）与植入部位组织力学性能相匹配的结构强度48.参考答案：生物相容性是指植入材料与机体之间的相互适应性。可分为组织相容性和血液相容性。49.参考答案： （1）、概念：用系统分析、计算数学、最优化方法构筑模型，研究人体系统的结构与功能状态，使各组成部分维持平衡、协调、有序，从而达到整体最佳功能状态的应用技术。 （2）、研究目标：保证人的身心健康，提高人体素质，使人们高水平工作和生活。50.参考答案： （1）氧化铝： ①优点：生物相容性良好，在人体内稳定性高，机械强度较大。 ②缺点： A.与骨不发生化学结合，长时间后与骨的固定会发生松弛； B.机械强度不高； C.杨氏模量过高（380GPa）； D.摩擦系数、磨耗速度较大。 ③措施：若采用多孔氧化铝，把氧化铝陶瓷制成多孔质形态，使骨组织长入其孔隙而使植入体固定，保证植入物与骨头的良好结合。但这样做也有缺点：采用多孔氧化铝会降低陶瓷的机械强度，多孔氧化铝陶瓷的强度随空隙率的增加而急剧降低。只能用于不负重或负重轻的部位。如果将金属与氧化铝复合在金属表面形成多孔性氧化铝薄层，这个问题就解决了。比如：氧化铝生物陶瓷，采用高纯氧化铝生物陶瓷制备关节头，无钒钛合金制备关节柄，并在柄部涂覆生物活性陶瓷涂层，有效地解决了人工关节易磨损、生物相容性不佳、松动、下沉等问题，提高了其使用寿命。 （2）羟基磷灰石：分子式为Ca10（PO4）6（OH）2，简称HA。 ①特性：HA植入骨组织后，通过外延生长和骨产生牢固的化学健结合，即骨性结合。具有非常好的生物活性、生物降解性，并能被人体吸收，它的单位晶胞与人体骨组织相同，但其性脆、强度不高，不能直接用于承受载荷大的种植体。 ②应用：修复骨组织；置换听小骨；覆盖钛合金假牙。比如：采用羟基磷灰石和聚-DL-乳酸制备成可吸收内固定材料，抗弯强度≥120MPa，植入体内无需二次手术取出，对组织无刺激，能被人体完全吸收，最终代谢为二氧化碳、水、钙和磷矿物质排出体外，部分钙和磷参与成骨，无任何毒副作用。适用于人体松质骨骨折、截骨术和关节融合术的骨块（段）固定。 （3）羟基磷灰石陶瓷：羟基磷灰石具有非常好的生物活性，可与聚合物复合用于人造骨，当人骨组织长入羟基磷灰石孔洞中时，可起到加强作用，效果更好。羟基磷灰石作为金属种植体表面涂层，能大大提高人体骨长入孔洞的速度。51.参考答案： （1）原理：起搏器在需要的时候通过起搏电极导线向心脏发出微小的电脉冲，刺激心脏跳动，帮助改善心动过缓的症状，以满足身体对氧的需求。 （2）分类： ①根据应用时间分类： A.临时性起搏：一般起搏时间为4周，应用于临时体外起搏； B.永久性体内起搏：将起搏器埋植于体内，可连续工作8至12年。 ②按放置的位置分类： A.体内起搏器：起搏器置入人体皮下。它体积小，携带方便，安全，用于永久性起搏，但在电池耗尽时需手术切开囊袋更换整个起搏器。 B.体外起搏器：起搏器置于体外。它体积较大，但能随时更换电池及调整起搏频率，另外若出现快速心律失常，尚可进行超速抑制，但携带不方便，再者导线入口处易感染，现多用于临时起搏。52.参考答案： ①载体DNA是单个复制单元，在宿主细胞内应具有DNA独立复制能力。 ②分子量尽可能的小，以便容易从细胞中分离纯化，便于离体条件下操作。 ③含有多种限制性内切酶单一切点。在切点内可以与外源DNA进行连接、重组。 ④载体内有不影响其复制、生长的非必要区域，在此区域内可以插入、接受外源DNA，外源DNA与载体分子一起复制、扩增。 ⑤具有多种选择性标志，如营养缺陷型、抗药性、形成噬菌斑的能力、外源性蛋白的产生等，作为区分重组的转化子与非转化子的指标。53.参考答案：1.穿透作用：X射线波长短、能量大、能穿透一般光线不能穿透的物质； 2.荧光作用：当X射线照射某些物质（如磷、钨酸钠等）时能产生荧光； 3.电离作用：具有足够能量的X射线光子能击脱物质原子轨道上的电子而使之产生电离； 4.生物效应：生物细胞在受到X射线的电离辐射后有可能会造成损伤甚至坏死。54.参考答案： （1）建立一个支持骨关节外科手术导航技术开发的平台； （2）建立手术导航模拟实验室； （3）开发一个骨关节外科手术导航系统：如基于开放型手术的人工膝关节置换手术导航系统TBNavis——TKRSS； （4）在导航辅助下确定股骨头中心，建立力线； （5）点取解剖标志点； （6）实施手术导航；55.参考答案：实验证明，当运动单位发生各种病理变化时，会出现异常的肌电图，故临床上可利用肌电图判断神经肌肉的功能是否正常以及神经肌肉疾病发生的部位、性质和程度等。肌电图已成为神经肌肉病变的主要诊断工具。56.参考答案： ①“医学应该努力使其目的适应经济现实”； ②“公正的和公平的医学”； ③“供得起的和可持续的医学”；57.参考答案：人体系统工程；生物医学传感器；医学图像技术与仪器；生物材料；人工器官；组织工程学；康复工程；家庭医疗保健工程；远程医疗系统；仿生学；医用机器人。58.参考答案： （1）以经过特定的表面处理的生物可降解材料网络或多孔介质为生长构架，在适当的环境条件（物理的和化学的）进行细胞培养； （2）利用空间微重力条件，避免重力沉降，进行三维培养。59.参考答案：描述随机信号的统计特性，只用均值、方差往往是不够的。相关函数可表征信号在不同时刻取值间的关联程度，因此可以从时域上揭示信号间有无内在的联系。而且，频带愈宽的信号其相关函数随时间衰减愈快（例如白噪声的功率频谱是常数，有无限带宽，而它的自相关函数却是δ函数型），所以相关分析又是从宽带噪声中检测信号是否存在的有效手段。因此，相关分析是随机信号处理中最基本的方法之一。60.参考答案： （1）按材料属性分类： ①医用金属材料：包括不锈钢、钴基合金，钛及合金等，广泛应用于人工假体、人工关节、医疗器械等； ②医用无机材料：主要是生物陶瓷； ③医用高分子材料：根据来源分为天然的和合成的，用于人体器官、组织、关节、药物载体等； ④医用复合材料：不同种材料的混合或结合，克服单一材料的缺点，可获得性能更优的材料。 （2）按材料的功能分类： ①硬组织相容性材料：如医用金属、聚乙烯、生物陶瓷等，主要用于生物机体的关节、牙齿及其他骨组织等； ②软组织相容性材料：主要用于人工皮肤、人工气管、人工食道、人工输尿管、软组织修补等领域，如隐形眼睛片的高分子材料，人工晶状体、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、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用吸附剂、细胞培养基材等； ④生物降解材料：如甲壳素、聚乳酸等，主要用于吸收型缝合线、药物载体、愈合材料、粘合剂以及组织缺损用修复材料； ⑤高分子药物：多肽、胰岛素、人工合成疫苗等，用于糖尿病、心血管、癌症以及炎症等； （3）按材料来源分类： ①自体组织：如人体听骨、血管等替代组织； ②同种异体器官及组织：如不同人体之间的器官移植； ③异种器官及组织：如动物骨、肾替换人体器官； ④天然生物材料：如动物骨胶原、甲壳素、珊瑚等； ⑤人工合成材料：如各种人工合成的新型材料； （4）按使用部位分类： ①硬组织材料：骨、牙齿用材料； ②软组织材料：软骨、脏器用材料； ③心血管材料：心血管以及导管材料； ④血液代用材料：人工红血球、血浆等； ⑤分离、过滤、透析膜材料：血液净化、肾透析以及人工肺气体透过材料等；61.参考答案： （1）人体系统：人体是一个包括在宇宙这个超级系统中的、开放的、复杂的巨系统。 （2）组成： ①开放：指人体每日每时通过呼吸、饮食、排泄等与外界环境进行着物质和能量的交换，通过视听、语言、动作进行着信息的交流。 ②复杂性：表现在各组成部分具有多层次、高级功能、复杂结构且密切相关等特性。 ③巨系统：“巨”是指构成人体系统的器官、组织、细胞及大分子在数量上是巨大的。62.参考答案：生物医学工程学的重要领域主要包括生物力学、生物材料学、生物技术、生物医学信号检测与传感器、生物医学信号处理、医学图像技术、物理因子在治疗中的应用及其生物效应、人工器官等八个方面。63.参考答案： ①从宏观向微观深入，宏观与微观相结合。 ②在生物医学工程科学研究的方法上，分析与综合相结合来解决实际问题。 ③东方传统医学（非常规医学或替代医学等等） ④生物医学工程和生物化学工程正在交汇、融合。 ⑤几乎各个学科领域的新发现、新技术都有可能被引入生物医学工程领域，而应用于医学。64.参考答案：人体与自然环境、社会环境的相互作用，构成了人体系统的开放性，构成了人体-环境系统。65.参考答案： （1）概念：使用固定化的生物分子（immobilizedbiomolecules）结合换能器，用来侦测生物体内或生物体外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的一种装置。 （2）工作原理：通过感受器的分子识别作用，生物传感器中的生物敏感材料和样品中的待测物质，发生生物化学反应，产生离子、质子、气体、光、热、质量变化等信号。在一定条件下，信号的大小与样品中被测物质的量存在定量关系。这些信号通过换能器转换成电信号或光信号，再经信号处理放大系统处理后，在仪器上显示或记录下来。66.参考答案： （1）概念：康复工程是工程学在康复医学领域中的应用。利用工程学的原理和手段，通过对所丧失的功能进行代偿和补偿，来弥补功能缺陷，使患者能最大限度的实现生活自理和回归社会。 （2）任务：利用一切现代科学技术、提取残疾人体存在的残留控制信息，为他们提供工具，使他们能从事健全人所能做的一切事情。 （3）目标：充分利用现代科学技术手段克服人类由于意外事故、先天缺陷、疾病、战争和机体老化等因素产的功能障碍或残疾，使其尽可能最大程度地恢复或代替原有功能，实现最大限度的生活自理、乃至回归社会，以提高人们特别是伤残人士和老年人的生活水平。67.参考答案： （1）电化学传感器：传感电极通过电化学仪器将化学和物理信号转化为电信号（电流、电压、电量、阻抗）。 电化学传感器分类： ①电流型化学传感器； ②电位型化学传感器； ③电阻型化学传感器； （2）光导纤维生物传感器：光导纤维生物传感器（fiberopticalbiosensor）是近年来随着光导纤维技术的发展而出现的新型传感器，具有抗电磁干扰能力强、安全性能高、灵巧轻便、使用方便等特点。 （3）酶传感器（enzymesensor）：酶传感器的基本原理是用电化学装置检测在酶催化反应过程中产生或消耗的化学物质，将其转变为电信号输出。 特点： ①稳定性好，分析精度高。 ②分析成本最低。 ③品种多，应用范围广，适用于许多生物技术产业过程监控和科学研究。 ④分析速度快，不到20秒可以获得准确的分析结果，这在临 床急症室、某些重症病人的监护等许多场合都很重要。 （4）生物芯片：生物芯片是生物传感器的阵列和集成化。生物芯片是指包被在硅片、尼龙膜等固相支持物上的高密度的组织、细胞、蛋白质、核酸、糖类以及其它生物组分的微点阵。芯片与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号即可实现对生物样品的分析。 （5）组织传感器（tissuesensor）：组织传感器是利用天然动植物组织中酶的催化作用，本质上也属于酶传感器。 优点： ①酶存在于天然的动植物组织中，与其他生物分子协同作用，性质非常稳定，制备成的传感器的寿命较长；②组织细胞中酶处于天然状态和理想环境，可发挥最佳的催化功效，催化效率高； ③生物组织通常有一定的膜结构和机械性，适于直接固定做膜。所以，组织传感器制作简便、价格便宜； ④生物组织可提供丰富的酶源，有利于工作。 （6）微生物传感器：微生物传感器（MicrobialSensor）是把经过培养的细菌细胞（或固定化细胞）覆盖于相应的电化学元件（电极或FET）表面而构成的生物传感器。 （7）免疫传感器：免疫传感器是利用抗体和抗原的特效性结合，检测膜上生成抗体和抗原的复合物的电位改变，从而获得不同的响应的装置。68.参考答案： （1）概念：是包含多种技术并相互交叉融合的一门科学。它综合了生物学、医学与工程学的理论和方法，研究生命体的构造、功能、状态和变化，研究新材料、新技术、新仪器设备，用于防病、治病、保护人民健康和提高医学水平。 （2）内涵：是工程科学原理和方法与生命科学的原理和方法相结合，认识并解决人类心身健康的问题，并使有限的卫生资源为全社会共享。 ①、是大跨度、多学科和多种技术的深度交叉、结合。不仅要发现规律，解释现象，还解决实际问题。 而且后者更为重要。 ②、是科学研究、技术发展、产品开发和产业发展，密切结合。这里，不仅有经济效益的追求（市场导向），更重要的是，它必须服从全社会医疗保健系统整体目标的需要。 （3）特点：是工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合，从不同的层次（整体、系统、器官、组织、细胞、亚细胞结构和生物大分子等）研究人的生命运动的规律（定量）并发展相应的技术和装置，应用于医学和保健，维持和促进人类的健康。69.参考答案：在医学上，红血球的浓度常用血球比积H来表示，它是血液中红血球体积与血样总体积之比。70.参考答案：1.1950~1980年，第一代生物材料即生物惰性材料（bioinertmaterials）研究； 2.1980~1990年，第二代生物材料即生物活性材料（bioactivematerials）研究； 3.1990年至今，第三代生物材料即细胞、蛋白质和基因活化材料（cell-，proteinandgene-activatingmaterials）研究。71.参考答案： （1）概念：使用远程通信技术、全息影像技术、新电子技术和计算机多媒体技术发挥大型医学中心医疗技术和设备优势对医疗卫生条件较差的及特殊环境提供远距离医学信息和服务。 （2）目标： ①医学信息（数据）的传输速率的提高：随着光纤通信技术、计算机的速度和存储容量、通信方式的演进，医疗信息可走上一条高速、大容量的通道。“信息高速公路”使得远程医疗才能接近目前医院中患者与医生交流的实际环境。 ②虚拟医院（hyperhospital）：虚拟医院是一种基于计算机网络的虚拟现实系统，建立在一个分布的计算机网络上，各节点代表了门诊室、护士室、检验科等，提供了一个友好的人-机-人的界面。 ③对于病人：可以随时在远程以不同身份登录，利用个人的医疗信息记录，还可以设置个人环境。 ④对于医生：各专家（包括人工专家）可以协同工作；利用世界上的各种医学数据和新闻；利于评价医疗效果。 （3）基础： ①多媒体技术：媒体采集；媒体存储；压缩/解压缩；图像处理；用户界面。 ②通信技术：网络接口；网络协议；视频传输；音频传输；静态图像传输；病历档案；骨干网络。72.参考答案： 作用：生物组织属于浑浊介质，具有高散射和低吸收的光学特性，这种高散射特性限制光在组织的穿透深度和成像的对比度，使得很多光学成像技术只能用于浅表组织，制约了光学手段检测诊断及治疗技术的发展和应用。生物组织光透明技术的作用就是通过向生物组织中引入高渗透、高折射、生物相容的化学试剂，来改变组织的光学特性，以此来暂时降低光在组织中的散射、提高光在组织中的穿透深度，从而提高光学成像的成像深度，推动成像技术的发展和新方法的产生。 前景： 1、应用骨组织使得骨组织变得光透明，进而对骨组织下的组织成像，避免手术开骨窗照成的伤害，如应用于颅骨，用得当的成像方法获得皮层神经亚细胞结构与微血管信息； 2、解决皮肤角质层的天然阻挡作用，促进透皮给药系统的研究和应用； 3、皮肤光透明剂的发展推动光学相干断层成像技术的发展； 4、光透明剂使得光辐射能在生物组织达到一定深度之后，可以极大地推动光学显微成像、光学手段检测诊断及治疗技术的发展和应用。推进无损光学成像技术在临床上的发展。73.参考答案：1.大跨度的、多学科的综合性应用学科。 2.生物医学工程学学科本身是各学科在高水平上交叉、结合的产物，是现代科学技术发展到一定时期的必然结果。 3.生物医学工程学依赖于各个相关学科，但是又有自己的独特方法学，既有基础理论的交叉也有技术方法的交叉结合，最后达到在应用对象上的融合。 4.生物医学工程学是工程技术科学领域里的一名新兵，但又不同于一般的工程学，而是以工程学为主要手段，专门研究和解决医学方法问题的一门独立的学科。 5.生物医学与工程学相结合后形成生物医学工程学，不仅用工程技术对生物医学的作用包括人体生理、病理个方面功能的研究，人体结构的研究，人体信息传递的研究、各种疾病的诊断、治疗、预防的研究等各个方面。而且反过来还促进工程学科的发展。74.参考答案： 我们在使用X线时要遵循下列原则： （1）时间防护：指尽可能减少在X线场内的时间，尽量缩短照射时间； （2）距离防护：指X线机工作时，应尽可能使工作人员远离X线源； （3）屏蔽防护：指在X线源和人员间放置一种能吸收X线的物质，如铅玻璃、混凝土。75.参考答案：工业机器人（主要理论是力学和经典控制论）→遥控机器人（主要用于危险性大、环境恶劣的场合）→智能机器人（将人工智能等成果融入机器人系统中）→进化机器人（设计原理侧重于生物运动学、遗传学与进化论等）76.参考答案： （1）意义： ①在一定程度上缓解了我国专家资源、中国人口分布极不平衡的现状。 ②缓解了偏远地区的患者转诊比例高、费用昂贵的问题。 （2）潜在效益： ①人们能够享有更好的医疗保健，特别是偏远地区； ②可降低保健费用（交通、工资、床位费、早诊断早治疗）； ③当地的社区医院可以有较高的收入； ④病人在家中接收远程医疗可减轻许多医院就医时的思想压力 ⑤容易建立跨越国界的护理和医疗标准； ⑥医生在会诊中业务水平得以提高； ⑦能提高急救诊治水平等。77.参考答案：构成骨骼肌的单位是肌纤维，它本身是一个细胞，含有多个细胞核。呈长圆柱形或长棱柱形。人体内的肌纤维最短约1mm，最长可达几十厘米。通常在3~40mm之间。直径约为10~60μm。对于一个人来说，通过锻炼或体力劳动会使他的某些部分肌纤维的直径增大，但并不能使肌纤维的数量增多。肌纤维是由肌膜、细胞核、肌浆和肌原纤维所组成。78.参考答案：生物力学研究的重点是与生理学、医学有关的力学问题。依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。79.参考答案：在原核细胞中，细胞核没有膜包围，没有细胞器等特定结构，它是原核生物的基本*单位如细菌、蓝藻等。 真核细胞中有定性的核、完备的细胞器等，它是真核细胞生物的基本构成单位。80.参考答案：动物的肌肉有3类：骨骼肌、心肌和平滑肌。81.参考答案： （1）概念：生物活性物质的固定化技术是指通过物理或化学的方法，将酶、抗体、抗原等生物物质限制在一定的区间内，使其只能在特定的区间进行生化反应，但不妨碍底物的自由扩散的技术。 （2）方法：夹心法；吸附法；包埋法；交联法；共价结合法；微胶囊法。 （3）优点： ①生物材料固定化后，热稳定性提高； ②可以重复使用； ③不需要在反应完成后进行生物材料和敏感物质的分离； ④能避免外源微生物对生物敏感物质的污染和降解。82.参考答案：1.生物电流是引起生物磁场的源泉。 2.由生物磁性材料产生的感应场。 3.生物体本身含有的磁性物质产生的磁场。83.参考答案： （1）对于运动器官或不自主运动（如胃肠道）部位不宜做DSA。 （2）静脉法DSA显示细小血管不够清楚。 （3）视野小，球管包含的范围不够大。84.参考答案： 心室的舒张和收缩类似于活塞式的发动机。在一个心搏周期内，心动过程经历了4个时期： ①心室充盈期：心脏舒张，心肌松弛。心室内压力变化不大，心室容积变大。 ②等容收缩期：心肌收缩，心室内压力迅速提高。等容收缩期末端打开主动脉瓣。 ③射血期：受到高压的血液经主动脉瓣流入主动脉，心室容积逐渐变小。射血期末端关闭主动脉瓣。 ④等容舒张期：心肌松弛，心室内压力下降。等容舒张期末端打开二尖瓣。85.参考答案：新陈代谢，繁殖，遗传、变异与进化，应激性与活动性。86.参考答案：X-CT图像重建问题实际上就是如何从投影数据中解算出成像平面上各像素点的衰减系数。87.参考答案：研究表明激光对组织的生物效应主要包含热效应、光化学效应、压强作用、电磁场效应和生物刺激效应，其中压强作用和电磁场效应主要由中等功率以上的激光所产生、光化学效应在低功率激光照射时特别重要，热效应存在于所有的激光照射，而生物刺激作用则只发生在弱激光照射时。88.参考答案： （1）特性：是一种金属或合金，如金子具有极高的抗氧