【臨床検査技師国試】医用工学全くやってない人向け「2進数」「マクロショック・ミクロショック」

国試かけこみ寺です！

今回は臨床検査技師国家試験の医用工学分野のかけこみ記事です

医用工学分野は人によってはほとんど勉強していない人もおおいかもしれません

といっても、200点中の12点は占める部分ですから、決して小さくはないですよね

　

そこで今回は、医用工学の中でも

・比較的解きやすい（付け焼き刃でなんとかなる）

「2進数」および「マクロショック・ミクロショック」

について、最低限覚えておくべき過去問をしっかり見ていきましょう！

※必ず出るという保証はありませんのでその点はご了承ください

　

この記事が

• 医用工学にあまり手をつけていない
• 文系からきているので計算を避けてきた

という人に１点でもプラスできるチャンスになれば幸いです！

　

この記事を読みながら約１０分程度で勉強ができる構成になっています

　

２進数の問題

基礎知識として

２進数は０と１だけで数字を表す方法です

０＝０、１＝１

１０＝１×２^１+０×２^０＝２

１１＝１×２^１+１×２^０＝３

※０乗は１になります

１００＝１×２^２＋０×２^１+０×２^０

　　　＝４＋０＋０＝４

１０１＝１×２^２＋０×２^１+１×２^０

　　　＝４＋０＋１＝５

といった具合です

２の０乗、２の１乗、２の２乗、２の３乗…

に対して、１か０をかけて、足し算をすれば

普段使っている１０進数になります

必然的に下１桁が

• ０なら偶数
• １なら奇数

となります

　

MT61-PM98 二進法で１１０から１１を引いた値はどれか。

1. 1
2. 10
3. 11
4. 100
5. 101

２進数の足し算や引き算は2進数の状態でそれなりのやり方がありますが

おすすめは、１０進数に戻して計算してしまう方法です

１１０＝４＋２＋０＝６

１１＝２＋１＝３

６－３＝３です

３をもう一度、２進数に戻すと１１なので、答えは３番です

　

MT52-AM85 二進法で１１と１１を加えた値はどれか

1. 100
2. 110
3. 111
4. 1000
5. 1111

１１＝１×２^１+１×２^０＝３

ですから、３＋３＝６で

６を２進数に戻すと

１×４＋１×２＋０×１なので、答えは２．１１０になります

　

情報系の問題

１０年以上前の過去問ですがよく出ていたものとして

ビット(bit)とバイト(byte)の問題があります

ビットとバイトは情報量の単位です

１ビットは２の１乗の情報

２ビットは２の２乗

１バイト＝８ビット＝２の８乗

２バイト＝１６ビット＝２の１６乗

というのが基本になります

　

MT57-AM98　２バイトで表すことができる情報の個数として正しいのはどれか。

1. ２^４
2. ２^８
3. ２^１６
4. ２^３２
5. ２^６４

２バイト＝１６ビット＝２の１６乗で答えは３

　

MT56-AM98　情報をコード化するとき、１０ビットで表現できるコードの種類はどれか。

1. 64
2. 128
3. 512
4. 1024
5. 4096

1０ビット＝２の１０乗＝1024が答えになります

指を折って２を掛けていったり、紙に書いて地道に計算しましょう

　

MT52-AM87　３原色を組合せて画素の表示を行うディスプレイで，それぞれの色が４ビットの階調で表されるとき，画素の表現できる色の数はどれか。

1. 12
2. 64
3. 256
4. 1024
5. 4096

3原色の色が4ビット＝２^４の色調があるということでその組み合わせは

２^４×２^４×２^４＝２¹²

ということで答えは4096です

これも計算が苦手でも貪欲に紙に書くなどして計算すれば答えは出ます

　

MT51-AM82　２バイトで表すことができる情報の個数として正しいのはどれか。

1. 16
2. 256
3. 1024
4. 4096
5. 65536

先程のMT57-AM98の問題とほぼ同じです、２の16乗を地道に計算する必要はなく、2の12乗が4096ですからそれより大きくなるとわかればOKです

　

ちょっと古い問題が多かったですが、こういった２の○乗、２進数絡みの問題は非常に点がとりやすいですから、仕組みだけでも覚えておきましょう

以下は最近の問題

MT65-PM97 DNAの塩基をA、C、G、Tの４種類で表すとき、 連続した塩基３個の配列で表現できる最大の情報量はどれか。

1. 12
2. 24
3. 32
4. 64
5. 81

塩基３個の配列があり、塩基は４種類ですから

４×４×４＝６４が答えになります

もし、この情報量は何ビットか？

と聞かれた場合には、６４＝２の6乗ですから、６ビットになりますね

　

マクロショックとミクロショック

ピンポイントな知識ですが、出ている頻度は比較的高めです

覚えることはシンプルです

• マクロショック：体表に流れる電流
• ミクロショック：心臓に流れる電流

医用工学機器を扱うにあたって、これ以上流れたらヤバイよね、という電流の大きさの基準がこの２つです

　

マクロショックで覚えることは３つ

• 最小感知電流：1mA
• 離脱電流　　：10mA
• 心室細動　　：100ｍA 以上

・最小感知電流とは体表に流れて感知できる電流の大きさです

・離脱電流とは10mAくらいの電流であれば、自力で抜け出せるということです

10~20mAを大きく越えると、電流のしびれによって自力で抜け出せないということになります

・100ｍAを超えると心室細動が発生し非常に危険な状態となります

　

ミクロショックは0.1mAで心室細動 これだけを覚えましょう

心臓に0.1mA（100 μA）の電流が流れてしまうと、非常に危険な状態ということです

具体的には、心臓カテーテルや体外式ペースメーカーなどからの感電ということになります

　

以上を踏まえて問題を見ましょう

MT65-AM98　体表から商用交流100Vが加わって生じる電撃で、心室細動を発生させる電流閾値はどれか。

1. 100 μA
2. 1 mA
3. 10 mA
4. 100 mA
5. 1 A

体表・心室細動 マクロショックのことで、心室細動の危険は

100 mAが答えになります

　

MT62-AM97　商用交流によるマクロショックで最小感知電流(mＡ)はどれか。

1. 0.01
2. 0.1
3. 1
4. 10
5. 100

マクロショックの最小感知電流は 1mAが答えになります

　

MT59-PM97　人体の電撃反応（商用交流・1秒間通電）でマクロショック（心室細動）が生じる電流値[mA]の大きさはどれか。

1. 0.01
2. 0.1
3. 1.0
4. 10
5. 100

心室細動・マクロショック　答えは100ｍAです

　

MT56-AM97　商用交流電流（50 Hz）を皮膚から１秒間通電したとき、人体の電撃反応における離説電流値はどれか。

1. 0.1mA
2. 1mA
3. 10mA
4. 100mA
5. 1000mA

離脱電流ということで、10mAです

　

最後に、66回で出た応用問題です

MT66-PM96　100kHzの交流電流が体表の２か所に張り付けた電極間に流れたとき、およその最小感知電流と考えられるのはどれか。

1. 10μA
2. 100μA
3. 1mA
4. 100mA
5. 1A

最小感知電流といえば、1mAでしたが、この問題は100kHzという前提があります

一番初めに書いた、マクロショックとミクロショックは低周波（1kHz以下）を前提とした話になり、1kHzを越えると、周波数に比例して電流を感じにくくなります

すなわち、100kHzでは100倍感じにくくなるので、最小感知電流は100倍の100mAが答えになります

　

まとめ

• ２進数の足し算・引き算は１０進数に戻して、答えをまた２進数に戻すとやりやすい

• １ビットは２の１乗の情報
• ２ビットは２の２乗
• １バイト＝８ビット＝２の８乗
• ２バイト＝１６ビット＝２の１６乗

マクロショックは体表から流れる電流

• 最小感知電流：1mA
• 離脱電流　　：10mA
• 心室細動　　：100ｍA 以上

ミクロショックは0.1mAで心室細動

　

以上、かけこみ（付け焼き刃）でなんとかなりそうな医用工学の知識の紹介でした！