応用情報技術者 2023年 春期 午前2 問04
問題文
ドップラー効果を応用したセンサーで測定できるものはどれか。
選択肢
ア：血中酸素飽和度
イ：血糖値
ウ：血流量（正解）
エ：体内水分量
ドップラー効果を応用したセンサーで測定できるものはどれか【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：ドップラー効果を応用したセンサーは血流量の測定に用いられます。
- 根拠：ドップラー効果は音波や電磁波の周波数変化を利用し、動いている対象の速度や流れを検出できるためです。
- 差がつくポイント：血中酸素飽和度や血糖値は化学的測定が必要であり、ドップラー効果では測定できません。
正解の理由
ドップラー効果は、動いている物体から反射される波の周波数が変化する現象です。血流中の赤血球が動くことで反射波の周波数が変わり、その変化から血流の速度や量を推定できます。したがって、血流量の測定に適しているため、正解はウ: 血流量です。
よくある誤解
ドップラー効果は血液の成分を測る技術ではなく、動きや速度を検出する技術です。血中酸素飽和度や血糖値は別の測定方法が必要です。
解法ステップ
- ドップラー効果の基本原理を理解する（波の周波数変化を利用）。
- 測定対象が動いているかどうかを考える。
- 血流量は血液の流れを測るため動きがある。
- 血中酸素飽和度や血糖値は化学的測定であり動きとは無関係。
- よって、ドップラー効果を使うのは血流量の測定。
選択肢別の誤答解説
- ア: 血中酸素飽和度はパルスオキシメーターなど光学的手法で測定し、ドップラー効果は使いません。
- イ: 血糖値は血液中のグルコース濃度を化学的に測定するため、ドップラー効果は無関係です。
- ウ: 血流量は動いている血液の速度をドップラー効果で測定可能で正解です。
- エ: 体内水分量は体組成計などで電気抵抗や体積を測定し、ドップラー効果は使いません。
補足コラム
ドップラー効果は医療分野で超音波検査（エコー）に広く応用されています。特に心臓や血管の血流速度をリアルタイムで測定できるため、循環器系の診断に欠かせません。超音波ドップラーセンサーは非侵襲的で安全性が高いのも特徴です。
FAQ
Q: ドップラー効果はどのような波を使うことが多いですか？
A: 医療では主に超音波を使い、血流の速度や方向を測定します。
A: 医療では主に超音波を使い、血流の速度や方向を測定します。
Q: 血中酸素飽和度はドップラー効果で測れますか？
A: いいえ。血中酸素飽和度は光の吸収特性を利用したパルスオキシメーターで測定します。
A: いいえ。血中酸素飽和度は光の吸収特性を利用したパルスオキシメーターで測定します。
関連キーワード: ドップラー効果、血流量測定、超音波センサー、医療機器、血液検査
\ せっかくなら /
応用情報技術者を
クイズ形式で学習しませんか？
クイズ画面へ遷移する→
すぐに利用可能！