38AM77｜第38回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

2

この問題のポイント

この問題では、ダイアライザ内の血液の平均通過時間を求めます。

考え方はとても基本的です。

• 通過時間 = 内容量 ÷ 流量

問題文ですでに全中空糸内容量が約 70 mLと与えられているので、あとは血流量 200 mL/min を秒あたりに直して計算します。

図で見るポイント
図では、中空糸の内径が 200 μm、長さが 22 cm、膜厚が 30 μm と示されています。血液は中空糸の内側を流れます。問題では全中空糸内容量が約 70 mL と与えられているため、計算の中心はこの 70 mL を使うことです。

解説

血液がダイアライザ内を通過する平均時間は、ダイアライザ内に存在する血液量を、1秒あたりに流れる血液量で割れば求められます。

使う式は次のとおりです。

• 通過時間 = 内容量 ÷ 流量

まず、与えられている値を整理します。

• 全中空糸内容量 = 70 mL
• 血流量 = 200 mL/min

このままでは時間の単位が分なので、秒に直します。

• 200 mL/min = 200 ÷ 60 mL/s
• 200 mL/min ≒ 3.33 mL/s

次に、通過時間を求めます。

• 通過時間 = 70 mL ÷ 3.33 mL/s
• 通過時間 ≒ 21 s

およその値なので、最も近いのは20 sです。

したがって正答は2です。

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図の値から内容量が約 70 mL であることも確認できます。

中空糸1本あたりの内径は 200 μm なので、半径は 100 μm です。

• 100 μm = 0.01 cm

1本あたりの断面積は、

• 断面積 = πr^2
• 断面積 = π × 0.01^2
• 断面積 ≒ 3.14 × 10^-4 cm^2

長さは 22 cm なので、1本あたりの内容積は、

• 1本の内容積 = 断面積 × 長さ
• 1本の内容積 ≒ 3.14 × 10^-4 × 22
• 1本の内容積 ≒ 6.9 × 10^-3 cm^3
• 1本の内容積 ≒ 0.0069 mL

これが 10000 本あるので、

• 全内容量 ≒ 0.0069 × 10000
• 全内容量 ≒ 69 mL

約 70 mL と一致します。

計算の流れ

1. 全中空糸内容量 70 mL を確認する
2. 血流量 200 mL/min を mL/s に変換する
3. 内容量 ÷ 流量 で通過時間を求める
4. 約 21 s なので最も近い 20 s を選ぶ

ひっかけポイント
流量の単位が mL/min のままだと答えの単位が分になります。問題は秒を聞いているので、1分 = 60秒の換算を忘れないことが重要です。

選択肢の確認

1．誤り。
10 s では短すぎます。70 mL を 200 mL/min で割ると 0.35 分であり、秒に直すと約 21 s です。

2．正しい。
全中空糸内容量 70 mL、血流量 200 mL/min より、通過時間は約 21 s です。最も近いのは 20 s です。

3．誤り。
30 s では長すぎます。単位換算を誤ると選びやすい値ですが、正しくは約 21 s です。

4．誤り。
40 s にはなりません。流量 200 mL/min は毎秒約 3.33 mL なので、70 mL を通過するには約 21 s です。

5．誤り。
60 s は 1分ですが、70 mL の内容量に対して流量は 200 mL/min あるため、1分もかかりません。

覚えるポイント

• 平均通過時間は、内容量 ÷ 流量で求めます。
• 血流量が mL/min で与えられたら、必要に応じて mL/s に直します。
• この問題では、70 mL ÷ 200 mL/min = 0.35 分です。
• 0.35 分 = 21 秒なので、最も近い選択肢は 20 秒です。
• ダイアライザ問題では、内容量、血流量、単位換算を落ち着いて確認することが大切です。