37PM86｜第37回臨床工学技士国家試験過去問

生体の光特性について正しいのはどれか。

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正解: 4

正答

この問題では、生体組織に対する光の吸収・散乱・透過が問われています。

血液の色が赤く見えるのは、可視光域で赤色光の吸収が比較的小さく、赤色光が反射・透過されやすいためです。

したがって、血液は可視光域では赤色光の吸収が小さい、という選択肢4が正しいです。

生体に光を照射すると、光は組織内で反射、散乱、吸収、透過を受けます。

光がどの程度深部に届くかは、波長、組織の種類、メラニン、ヘモグロビン、水分量などに影響されます。

一般に、紫外線のような短波長光は生体表層で吸収・散乱されやすく、深部には届きにくいです。近赤外光は可視光より深部へ届きやすく、パルスオキシメータやNIRSなどで利用されます。

紫外線では、UVCは波長が短く、表皮や角膜など表層で強く吸収されます。UVAはUVCより波長が長く、比較的深部まで到達しやすいです。そのため、UVAがUVCより表皮での吸収が大きいという記述は不適切です。

可視光は皮膚表面でほとんど反射されるわけではありません。一部は反射しますが、散乱・吸収されながら組織内へ入ります。

血液では、ヘモグロビンが光を吸収します。可視光域では赤色光の吸収が比較的小さいため、血液は赤く見えます。青緑系の光はヘモグロビンに吸収されやすい傾向があります。

水は、可視光よりも赤外光をよく吸収します。赤外線が生体組織の加温やレーザ治療で重要になる理由の一つです。

生体計測での注意点
パルスオキシメータでは、赤色光と近赤外光の吸収差を利用します。光計測では、波長ごとの吸収、散乱、透過の違いを理解することが重要です。

1．誤り。
波長が短いほど深部に到達するわけではありません。紫外線などの短波長光は表層で吸収・散乱されやすく、深部には届きにくいです。

2．誤り。
UVCはUVAより波長が短く、表皮など表層で強く吸収されます。UVAがUVCより表皮での吸収が大きいとはいえません。

3．誤り。
可視光は皮膚表面でほとんど反射されるわけではありません。皮膚内に入り、散乱や吸収を受けます。

4．正しい。
血液は可視光域では赤色光の吸収が比較的小さいです。そのため、赤色光が反射・透過されやすく、血液は赤く見えます。

5．誤り。
水は可視光よりも赤外光をよく吸収します。赤外光は水分の多い生体組織で吸収されやすいです。