医用治療機器学 過去問と解説

正解1

正解は「1（ａ・ｂ・ｃ）」。輸液ポンプ・人工呼吸器・吸引器は圧力や流体などの機械力を利用します。除細動器は電気エネルギー、保育器は温熱（熱エネルギー）を利用する機器です。

正解5

正解は「5」。電気メスの熱傷対策は、対極板の接触・コード断線・患者回路の連続性・高周波分流を監視する仕組みです。商用交流漏れ電流モニタは電撃（感電）に対する安全対策であり、熱傷対策ではありません。

正解3

正解は「3（ａ・ｄ・ｅ）」。体内直接通電は20〜60J、除細動効果は通電エネルギーに依存、オートショックAEDはショックボタンを持ちません。点検用の負荷抵抗は標準50Ω（ｂは誤り）、電極は適切に圧着するのが正しく強く押し付けが熱傷原因ではありません（ｃは誤り）。

正解4

正解は「4（2,000V）」。コンデンサの静電エネルギーE＝½CV²より、V＝√(2E／C)＝√(2×300／150×10⁻⁶)＝√(4×10⁶)＝2,000Vとなります。

正解2

正解は「2（ａ・ｅ）」。閉塞アラームとバッテリーアラームは両ポンプに共通します。押し子アラームはシリンジポンプ、気泡混入アラームは輸液ポンプに特有です。

正解1

誤りは「1」。超音波は肝実質の破砕（超音波吸引手術装置）、水晶体の破砕（超音波乳化吸引術）、尿管結石の破砕、がんの温熱療法などに応用されます。歯牙そのものの破砕には用いません。

正解2

正解は「2（ａ・ｂ・ｅ）」。DDDRは心拍応答機能（末尾R）を持ち、VVIモードにも設定変更でき、AVディレイ内に自己心室波がなければ心室ペーシングを行います。電極リードは心房・心室の2本で、自己心房波を感知するとペーシングは抑制されるため、ｃ・ｄは誤りです。

正解3

正解は「3（ｂ・ｃ）」。コンタクトフォースをモニタしながら通電し、イリゲーションカテーテルは先端を生理食塩水で冷却します。血栓形成ではインピーダンスが上昇し、先端温度は約60℃前後に制御、対極板は必要であるため、ａ・ｄ・ｅは誤りです。

正解1

誤りは「1」。ロータブレータの先端にはダイヤモンド粒子がコーティングされています（チタンではありません）。ステントグラフトによる脊髄虚血、薬剤溶出性ステント、TAVIによる完全房室ブロック、DCAの記述は正しいです。

正解1

構成要素でないのは「1」。CO₂レーザ（波長10.6μm）は石英光ファイバを透過できないため、導光にはミラーを用いたマニピュレータ等を使います。フットスイッチ・ハンドピース・発振装置は構成要素です。

正解4

正解は「4（ｃ・ｄ）」。腹腔鏡下手術は術後の入院日数が短く、切開創が小さいのが特徴です。出血時の対応や術野の確保は開腹が有利で、気腹を用いるため空気塞栓のリスクはむしろ高くなります。

正解4

正解は「4（ｂ・ｃ・ｄ）」。消毒液の貯留による引火・熱傷、対極板の接触不良による対極板部熱傷、身体接触部への電流集中が原因になります。フローティング形やディスポ対極板はむしろ安全対策です。

正解1

正解は「1（ａ・ｂ・ｃ）」。電極ペーストは接触抵抗を下げ効果と熱傷防止に必要、常時充電のため電源接続で保管、出力端子はフローティングされています。通電テストの標準負荷は50Ωなので「500Ω」とするｅは誤り、二相性波形の極性反転はスイッチング（Hブリッジ）で行うためコイルとするｄも誤りです。

正解3

誤りは「3（ｂ・ｃ）」。薬剤溶出ステントは金属ステントより再狭窄率が低く、PCIに経胸壁心臓超音波は必須ではありません（X線透視下で行う）。

正解4

誤りは「4」。超音波凝固切開装置は電気メスに比べ発生温度が低く（およそ100℃前後）、術野の煙（サージカルスモーク）は少ないのが特徴です。

正解2

正解は「2（ａ・ｂ・ｅ）」。全身麻酔下で腹腔に器具を入れて行い、操作用コンソールは患者から離れた場所に設置できます。開腹への移行準備は必要で、術者が操作する遠隔操作であり自律手術ではありません。

正解5

正解は「5」。低温常圧型（寒剤を直接用いる）の冷凍手術器では液体窒素（−196℃）が用いられます。

正解4

正解は「4」。心臓ペースメーカは低周波の電気刺激（パルス）で心筋を刺激します。電気メスは高周波、マイクロ波治療器は極超短波を用います。

正解2

正解は「2（ａ・ｂ・ｅ）」。デマンド機構はspike on Tを防ぎ、CRTは両心室を同期刺激し、電源はリチウム・ヨウ素電池です。リードレスは経カテーテルで挿入、DDDはリード2本です。

正解5

正解は「5（ｄ・ｅ）」。CRTは心不全症例に、モービッツⅡ型第2度房室ブロックはペースメーカの適応です。慢性心房細動にDDDは不適、完全房室ブロックには心室ペーシングが必要、BrugadaはICDの適応です。

正解1

誤りは「1」。滴下数を数える滴数制御型は一般の輸液セットで使用でき、専用セットは不要です（容量制御型は専用セットが必要）。

正解3

正解は「3」。CO₂レーザは光ファイバでの伝送が難しく、鏡を組み込んだ多関節マニピュレータ（アーティキュレーテッドアーム）で伝送します。

正解5

正解は「5」。カテーテルアブレーションは、カテーテル先端を不整脈の起源に接触させ、高周波電流によるジュール熱で組織を焼灼します。先端温度は50〜60℃程度、周波数は数百kHzの高周波で、電流を回収する対極板が必要です。

正解3

正解は「3」。輸液回路内の気泡は超音波の透過が急減することを利用して検出します。回路閉塞は圧力センサ、滴下異常は光学式センサ、ドア開放とフリーフローは機械的なスイッチや機構で検出します。

正解4

正解は「4（ｂ・ｃ・ｄ）」。衝撃波は音響インピーダンスの近い水中を伝播させ、不整脈を避けるため心電図同期を行い、腹部大動脈瘤患者は破裂の危険から禁忌です。ａの尿管結石はX線照準方式が適し、ｅの骨盤内の尿管結石は骨に遮られて適用が困難です。

正解5

正解は「5（ｄ・ｅ）」。超音波凝固切開装置は摩擦熱で凝固・切開するため温度は100℃前後とレーザメスより低温で、電流を流さないので対極板は不要です。ａの振動は23.5〜55kHz程度、ｂの先端振幅は数十〜100μm程度、ｃの生理食塩液は不要です。

正解4

正解は「4（ｂ・ｃ・ｄ）」。標準的な気腹圧は10mmHg前後で、横隔膜が押し上げられて胸腔内圧が上昇し、下肢の静脈うっ滞から肺血栓塞栓症の要因にもなります。ａの気腹には燃焼性がなく吸収されやすい二酸化炭素を用い、ｅの気腹圧上昇では静脈が圧迫されて静脈還流量は減少します。

正解1

正解は「1（ａ・ｂ・ｃ）」。ハイパーサーミアは病巣を42〜43℃に加温し、抗癌剤や放射線の効果を高めます。連日加温すると熱耐性が生じるため通常は週2回程度行います。ｄのRF加温法は数MHz〜十数MHzの電波を用い、ｅのマイクロ波は減衰が大きく深部到達性はむしろ低くなります。

正解3

正解は「3（ｂ・ｃ）」。IABPはバルーンの膨張・収縮という機械的な力で循環を補助し、高気圧治療装置は圧力（機械力）を利用します。ａの冷凍手術器は熱、ｄのレーザメスは光、ｅのサイクロトロンは放射線を利用します。

正解1

正解は「1（ａ・ｂ）」。ゼリーの塗布不良は電流が局所に集中して熱傷の原因となり、出力試験には50Ωの負荷抵抗を用います。ｃの心室細動では同期させず非同期通電、ｄの通電時は介助者も患者から離れ、ｅのパドルは左右の通電ボタンを同時に押します。

正解5

正解は「5（ｃ・ｄ・ｅ）」。DDDではA-Vディレイの設定が必要で、リードレスペースメーカはX線透視下に右室へ留置し、CRTでは冠静脈経由の左室リードが必要です。ａの電源はヨウ素リチウム電池（一次電池）、ｂのVDD型はリード1本で心房を感知し心室をペーシングします。

正解1

正解は「1（ａ・ｂ）」。IVRは動脈瘤のコイル塞栓術にも用いられ、TAVIは経カテーテル的大動脈弁植込み術です。ｃの冠動脈インターベンションではX線透視が必須、ｄのステントは胆管・気管・食道などにも使われ、ｅのロータブレータは冠動脈の石灰化病変を削る器材です。

正解2

正解は「2（ａ・ｅ）」。保護メガネの着用と発生ガス（サージカルスモーク）の除去はいずれも安全対策であり、有害事象の原因にはなりません。ｂの出射方向の確認不良、ｃの被覆のない金属鉗子による反射、ｄの複数スタッフによる操作（誤操作）はいずれも事故の原因になります。

正解3

正解は「3（ｂ・ｃ）」。ｂの電気メスの出力は数十〜数百W程度で、kW単位ではありません。ｃの対極板は電流を回収する不関電極（対極）であり、アクティブ電極（メス先）ではありません。ａ・ｄ・ｅは正しい記述です。

正解1

正解は「1（ａ・ｂ・ｃ）」。ICDは徐脈に対するペーシング機能も備え、CRTは心不全の心室同期不全に用い、リードレスペースメーカは右心室に直接留置します。ｄの電源はヨウ素リチウム電池、ｅのリード留置はX線透視下に行います。

正解4

正解は「4」。3連ボトル式の低圧持続吸引器では、吸引圧を決めるのは吸引圧制御ボトルに立てた大気開放管が水中に沈んでいる深さです。吸引源の強さにかかわらずこの深さ以上の陰圧はかからず、図ではｄが該当します。

正解2

正解は「2（ａ・ｅ）」。流量制御型はチューブを直接しごいて容積で送るため、輸液の粘度や表面張力といった成分の影響を受けません。一方、圧閉部のチューブ内径のばらつきが誤差要因になります。ｂは専用の輸液セットが必要、ｃの滴下センサは滴数制御型で使用、ｄは流量制御型のほうが精度が高くなります。

正解4

正解は「4（ｃ・ｄ）」。気腹により腹圧が上がると横隔膜が押し上げられます。トロッカは腹壁に刺して器具を出し入れする筒です。ａの気腹ガスは二酸化炭素、ｂの静脈還流量は圧迫により減少、ｅの超音波吸引手術装置は禁忌ではありません。

正解2

正解は「2（ａ・ｅ）」。RF誘電型（容量結合型）加温法は電磁波が深部まで届くため深部病変に適し、全身加温法では体外循環により加温した血液を戻す方法が用いられます。ｂの超音波は空気を含む肺には届かず、ｃのマイクロ波は脂肪層の発熱が小さく、ｄの熱耐性を避けるには48〜72時間以上あけます。

正解2

正解は「2」。2分割対極板では、2つの電極間のインピーダンスを常に測定しています。対極板が剥がれたり接触面積が減ったりするとインピーダンスが変化するため、接触不良を検知して出力を止めることができます。

正解4

正解は「4」。コンデンサに蓄えられるエネルギーは E＝(1/2)CV² です。300＝(1/2)×150×10⁻⁶×V² より V²＝600÷(150×10⁻⁶)＝4×10⁶ となり、V＝2000V です。

正解2

正解は「2」。PCIでは拡張した血管が再び狭くなるのを防ぐためステントを留置します。1のIVUSは病変評価に有用で禁忌ではなく、3のカテーテルはX線透視下に挿入、4のバルーン拡張圧は10〜20気圧程度、5の合併症に備えて補助循環装置の準備が必要です。

正解5

正解は「5（ｄ・ｅ）」。Nd:YAGレーザは組織深達性があり内視鏡下のがん治療に、CO₂レーザは水に強く吸収され浅く止まるため切開に用いられます。ａの冠動脈にはXeClエキシマレーザ、ｂのあざ治療は色素レーザやルビーレーザ、ｃの網膜凝固はアルゴンレーザが主に使われます。

正解5

正解は「5（ｄ・ｅ）」。高周波非接地形（フローティング型）は対極板回路を接地から絶縁して分流熱傷を防ぐ方式で、モノポーラ出力では電流を回収する対極板が必須です。ａはアーク放電、ｂの凝固は断続波（バースト波）、ｃの搬送波は300kHz〜数MHzです。

正解3

正解は「3（ａ・ｄ・ｅ）」。二相性波形は半導体スイッチで電流の向きを反転させて作り、出力試験には50Ωの無誘導抵抗を使い、心房細動の除細動ではT波への通電を避けるためR波同期を行います。ｂのパルス幅は数ms、ｃの出力端子は患者を保護するため接地しません。

正解4

正解は「4（ｃ・ｄ）」。シリンジポンプは少量の薬液を高い精度で持続注入する装置で、患者より高い位置に置くと薬液が自然に落ちるサイフォニング現象に注意が必要です。ａは機械的に押し出す方式、ｂの気泡検出は輸液ポンプの機能、ｅの大量輸液には輸液ポンプを用います。

正解3

正解は「3」。バルーンで狭窄部を拡張している間は血管が閉塞するため、その部位より先の冠血流は一時的に減少します。1はX線透視下、2の拡張圧は10〜20気圧程度、4のステント後は抗血小板薬が必須、5のロータブレータはダイヤモンド粒子で削る器具です。

正解2

正解は「2」。超音波吸引手術装置（CUSA）は25kHz前後で先端を振動させ、水分の多い実質細胞を選択的に破砕・吸引します。1の振幅は数十〜数百μm、3は電流を流さないので対極板は不要、4は破砕片の洗浄と冷却に生理食塩液を使い、5の硬い骨の切開には向きません。

正解4

正解は「4」。ICD（植込み型除細動器）は電流（電気ショック）で心室細動を止める装置です。1のPTCAはバルーンによる機械力、2のVADは機械力、3のESWLは衝撃波（音波）、5のCHDFは血液浄化で物理エネルギーによる治療ではありません。

正解5

正解は「5（ｄ・ｅ）」。高周波漏れ電流の測定には200Ωの無誘導抵抗を用い、アクティブ電極と組織の接触インピーダンスは400Ω前後です。ａの対極板の接触面積は成人で150cm²前後、ｂのゲルパッド型は導電結合型、ｃは静電結合型のほうが接触インピーダンスは高くなります。

正解5

正解は「5（ｄ・ｅ）」。カテーテル先端の電極から高周波電流を流して心筋を焼灼し、その高周波電流が植込み型ペースメーカの誤作動を招くことがあります。ａは頻脈性不整脈が適応、ｂのX線透視は必須、ｃの先端温度は50〜60℃程度です。

正解1

正解は「1（ａ・ｂ）」。衝撃波は音響インピーダンスが大きく変わる境界で強く作用するため、空気を含む肺と腸管は損傷の危険があります。ｃ・ｄ・ｅの実質臓器や筋肉は水と音響インピーダンスが近く、衝撃波が通り抜けるため損傷しにくくなります。

正解4

正解は「4（ｃ・ｄ）」。ｃの網膜光凝固には眼底まで届くアルゴンレーザなどを用い、水に強く吸収されるCO₂レーザは眼底には届きません。ｄの内視鏡的癌治療にはNd:YAGレーザが用いられます。ａ・ｂ・ｅの組合せは正しい内容です。

正解2

正解は「2」。気腹により腹腔内圧が上がると下大静脈が圧迫され、静脈還流量は減少します。1の気腹ガスは二酸化炭素、3の電気メスは通常どおり使用でき、4の腹腔内圧は気腹装置が自動で維持し、5の深部静脈血栓症対策は必要です。

正解1

正解は「1」。キャビテーション（気泡の発生と崩壊）は超音波によって生じる現象で、マイクロ波加温では起こりません。マイクロ波の有害事象は熱傷や局所の過加熱です。他の組合せは適切です。