申論 1請說明圖一自外界刺激大小到產生反應，神經訊號傳導途徑過程中：（每小題10 分，共20 分）㈠在A 感覺神經細胞，B 運動神經細胞與C 肌肉細胞等可興奮細胞產生生理電氣訊號（靜止膜電位與動作電位）的產生機制與傳導方式。㈡在A 感覺神經細胞訊號，B 運動神經細胞訊號與C 肌肉細胞訊號上如何進行訊號調變以反應外界刺激強度大小與時間長短，並因應神經細胞與肌肉細胞在功能上的差異而產生的訊號變化。圖一 神經訊號傳導途徑示意圖
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弱點分析
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申論 2在多數電生理量測或刺激應用中，需以電極與體液或組織接觸，請說明：㈠在穩定狀況下此電極－電解質介面（electrode-electrolyte interface）存在半電池電位（half-cell potential）的原因與影響因素。（5 分）㈡為能完成量測電路，需要有一參考電極，請說明使用銀/氯化銀（Ag/AgCl）參考電極相較於氫氣電極或汞電極之優缺點。（5 分）㈢此電極－電解質介面（electrode-electrolyte interface）的電氣表現可以以圖二(a)的等效電路來表示，經實際以高阻抗計量測後所得到的阻抗頻率響應圖如圖二(b)所示，試依此圖型推算等效電路中R，C，與R 之數值。（10 分）dds30 kR Impedance magnitude.Ωd10 k3 k+ －1 kE Rhcs100 1030100 300 1000 3000 10 k 30 k 100 kC（a）d（ b）Frequcncy. Hz圖二(a)電極－電解質介面的等效電路圖二(b)頻率響應曲線模型，Ehc：半電池電位，Rd 與Cd 為介面極化時的阻抗，Rs 為溶液阻值。（請接第二頁）104年公務人員高等考試三級考試試題 代號：29640 全三頁第二頁類 科： 醫學工程科 目： 醫學儀表及測量
申論 3在感測器的性能量測分析中，通常可分為靜態響應（static response）與動態響應（dynamic response），前者通常在臨床參數範圍內（此圖中以濃度為例），以不同濃度的樣本進行量測後，以感測器輸出訊號大小建立一校正曲線（calibration cruve）。請說明：（每小題10 分，共20 分）㈠如何藉由圖三(a)所示名詞評估不同感測器的效能，請說明下列名詞的定義與評估方式：Noise；LOD；LOQ；LOL；Slope。圖三(a) 感測器校正曲線評估參數示意圖㈡針對多數具有時變特性（time varying signal），必須考慮感測器的動態響應，一般可以常微分方程式（ordinary differential equation）進行動態行為的分析與預測，dy(t)d2y(t)試以二階微分方程式x(t)−B−Ky(t)=M，說明如圖三(b)一具有彈性dts2dt係數為K 的彈簧式壓力換能器（pressure transducer）對於外加質量M，如s何藉由阻力B 的調整以在施加一unit step 力量時獲得最佳的動態響應。Inputoutputforce x(t)displacementy(t)Output y(t)SlopeK=ωK/Mn=KssBζ=Input x(t)2KMm圖三(b) 壓力換能器之動態響應評估（請接第三頁）104年公務人員高等考試三級考試試題 代號：29640 全三頁第三頁類 科： 醫學工程科 目： 醫學儀表及測量
申論 4針對生理電氣訊號的微弱、低頻與易受干擾等特性，請說明：（每小題10 分，共20 分）㈠一理想生理放大器所應具備的電氣特性，與使用實際放大器時所遭遇的問題與克服方法。㈡在使用非侵入式電極貼片量測生理訊號（如肌電圖或眼電圖）時，因電極介面存在直流半電池電位（half cell potential）的影響，若直接放大輸入訊號易造成放大器的輸出飽和，試請設計如圖四之一放大倍率為10 的反相放大器電路，以移除疊加於 ± 1 V訊號上的 ± 5 V 直流偏壓（offset），請推導v = f（v, v）之函數式並計算出 RR。oi bb, fRi R +10fv10 kΩ iviv+ v/2+15 V R ibbv0oVoltage. V Time5 kΩ +vb–15 V–10 vo(a) (b)圖四 反相放大器電路
申論 5㈠請說明臺灣現行醫療器材查驗登記法規中，如何進行醫療器材的分類管理。（5 分）㈡針對醫療儀器的電性安全，一般國際間多以ISO 60601-1 國際標準進行電性安全評估（美國以AAMI ES-1），其用意在於避免因為錯誤電流或漏電流對人體（患者與其周圍的照護人員）產生不必要的傷害，請說明：（15 分）因巨電殛（macro shock）與微電殛（micro shock）的成因差異與影響。影響這些傷害的主要因素。針對這些不同可能傷害的阻絕設計方法。