ĐHBK Tp HCM–Khoa ĐĐT–BMĐT
MH: Điện tử y sinh – AY1516-S2
GVPT: Hồ Trung Mỹ
Ôn tập KTGHK – Đáp án các câu LT
1) Hãy ghi tên quốc gia đầu tiên thực hiện những việc sau: (a)Trích máu, chi giả; (b) Giải phẩu thẩm mỹ cho
mũi, hở hàm ếch; (c) Châm cứu, bấm huyệt; (d) Trị bệnh bằng thảo dược; (e) Hệ thống thoát nước thải.
BG.
Hạng mục công việc
Quốc gia
(a) Trích máu, chi giả

Ai cập cổ đại

(b) Giải phẩu thẩm mỹ cho mũi, hở hàm ếch

Ấn độ cổ đại

(c) Châm cứu, bấm huyệt

Trung quốc cổ đại

(d) Trị bệnh bằng thảo dược;

Trung quốc cổ đại

(e) Hệ thống thoát nước thải.

La mã

2) Các lý thuyết/chuyên đề sau do (những) ai khởi xướng:
a) Lý thuyết cân bằng của bộ tứ.

b) Khử trùng trước khi ăn, săn sóc vết thương, …
c) Minh họa mô xẻ cơ thể người qua tranh vẽ.
d) Truyền đạt quan sát mổ xẻ cơ thể người qua văn bản (không có tranh minh họa)
BG.
Lý thuyết/chuyên đề
Người khởi xướng
Hippocrates

a) Lý thuyết cân bằng của bộ tứ

Pasteur

b) Khử trùng trước khi ăn, săn sóc vết thương, …
c) Minh họa mô xẻ cơ thể người qua tranh vẽ

Leonardo da Vinci

d) Truyền đạt quan sát mổ xẻ cơ thể người qua văn
bản (không có tranh minh họa)

Galen

3) Những vấn đề trong mô hình y học khi chuyển dời sang kỹ thuật y sinh là gì?
BG.
Y học
Kỹ thuật y sinh
Chữa trị bệnh

Phòng bệnh


Quản lý bệnh

Quản lý sức khỏe

Tập trung vào các tổn thương

Tập trung vào chất lượng [đời] sống

Tập trung vào bệnh viện

Tập trung vào đời sống hàng ngày

4) Hãy vẽ sơ đồ được đơn giản hóa của hệ thống đo y sinh. Giải thích chức năng của các thành phần trong đó.
BG.






Cảm biến (sensor) chuyển đổi đại lượng vật lý sang dạng năng lượng đo đuôc.
Khối đo điện tử gồm có các phần làm cho tín hiệu thích hợp với phần sau như lọc, khuếch
đại..
Khối xử lý tín hiệu thực hiện phép biến đổi hoặc giải thuật trên tín hiệu
Khối xuất: hiển thị, lưu trữ và truyền dữ liệu nếu cần.

BME_AY1516-S2_OTKTGHK–trang 1/5






Khối hồi tiếp: tạo hệ thống có hồi tiếp
Bộ chấp hành (Actuator ): chuyển đổi năng lương điện sang năng lượng kích thích đại lượng
đo (hay đối tượng đo).

5) Hãy giải thích các khái niệm sau: measurand (đại lượng đo); invasive (xâm lấn hay xâm nhập); indirect
operational mode (chế độ hoạt động gián tiếp); sampling mode (chế độ lấy mẫu); generating mode (chế độ
sinh); zero drift (sự trôi zero); các phép đo thời gian thực.
BG.








Measurand (đại lượng đo): đại lượng, tính chất hoặc điều kiện mà hệ thống đo.
Invasive (xâm lấn): cần xâm lấn (hoặc xâm nhập) cơ thể sống
indirect operational mode (chế độ hoạt động gián tiếp): đo 1 đại lượng có thể truy cập được và có
liên hệ với đại lượng đo mong muốn (người ta đã biết trước quan hệ giữa chúng).
Sampling mode (chế độ lấy mẫu): dùng cho các đại lượng đo thay đổi chậm mà được cảm biến
không thường xuyên.
Generating mode (chế độ sinh): thiết bị đo thu thập năng lượng cần để làm việc từ môi trường
hoặc bệnh nhân.
Zero drift (sự trôi zero): sự dịch (hay trôi) trong giá trị đo được khi ngõ vào là không.
Các phép đo thời gian thực: số liệu đo được xem như thể hiện giá trị tức thời của đối tượng đo.

6) Kể tên các nguồn vào của thiết bị đo y sinh thường và ý nghĩa của nó?

BG.




Đầu vào mong muốn: đại lượng đo mà thiết bị đo được thiết kế để cô lập nó.
Đầu vào gây rối (hay quấy rẩy): đại lượng mà vô tình ảnh hưởng đến các thiết bị đo là hậu quả
của nguyên tắc được sử dụng để thu thập và xử lý các đầu vào mong muốn
Đầu vào sửa đổi: đại lượng không mong muốn mà gián tiếp ảnh hưởng đến đầu ra bằng cách
thay đổi hiệu năng của chính thiết bị đo.

7) Phân loại các thiết bị đo y sinh theo các nhóm nào? (chỉ kể tên nhóm)
BG.





Đại lượng được cảm nhận
Nguyên tắc dẫn truyền
Hệ thống cơ quan [của cơ thể]
Đặc biệt cho lâm sàng.

8) Transducer (bộ biến năng) là gì? Sensor (cảm biến) là gì? Actuator (bộ chấp hành) là gì?
BG.




Transducer (bộ biến năng) là dụng cụ (hay thiết bị) chuyển đổi dạng năng lượng cơ bản (như cơ,

nhiệt, điện từ, quang,..) thành tín hiệu tương ứng có dạng năng lượng khác. Bộ biến năng có
dạng cảm biến hoặc bộ chấp hành.
Sensor (cảm biến) là dụng cụ (hay thiết bị) phát hiện hoặc đo [một] tín hiệu hoặc kích thích, thu
thập thông tin từ các "thế giới thực".
Actuator (bộ chấp hành) là là dụng cụ (hay thiết bị) sinh [một] tín hiệu hoặc kích thích

9) Mô tả nguyên tắc hoạt động của cảm biến đo biến dạng, cảm biến đo độ dời dùng điện cảm?
ĐS.

Điện cảm L = n2Gμ với n = số vòng dây, G = hệ số dạng hình học của cuộn dây, và μ = hệ số từ
thẩm hiệu dụng của môi trường.
Khi ta thay đổi bất kỳ 1 trong 3 thông số trên, có thể được sử dụng để đo dịch chuyển của lõi từ.
Cảm biến ó các dạng: cuộn tự cảm, cuộn dây ghép hỗ cảm và máy biến thế vi sai

10) Kể tên các loại vật liệu cơ bản để làm cảm biến đo biến dạng. Loại nảo tốt hơn? Hệ số biến dạng là gì?
BG.



Các loại vật liệu cơ bản để làm cảm biến đo biến dạng: kim loại/hợp kim và bán dẫn
Chọn loại vật liệu nào?
 Xét độ nhạy thì bán dẫn tốt hơn.
 Xét quan hệ tuyến tính và it bị ảnh hưởng của nhiệt độ hơn thì người ta chọn kim
loại/hợp kim.

11) Kể tên các cảm biến đo nhiệt độ và nguyên tắc đo của chúng.
BME_AY1516-S2_OTKTGHK–trang 2/5


BG.







Cặp nhiệt điện: sức điện động (EMF) của 2 kim loại tiếp xúc nhau thay đổi theo nhiệt độ.
Bộ phát hiện nhiệt điện trở (RTD): điện trở kim loại thay đổi theo nhiệt độ, có TCR dương.
Nhiệt điện trở: điện trở của bán dẫn thay đổi theo nhiệt độ, có TCR âm.
Cảm biến nhiệt độ bức xạ: năng lượng photon kết hợp với phổ nhiệt trong dải hồng ngoại..
Cảm biến nhiệt độ IC: bandgap (khe năng lượng) của Si là hàm của nhiệt độ.

12) Mô tả 4 loại cảm biến nhiệt chính.
BG.





Cặp nhiệt điện: sức điện động (EMF) của 2 kim loại tiếp xúc nhau thay đổi theo nhiệt độ.
Bộ phát hiện nhiệt điện trở (RTD): điện trở kim loại thay đổi theo nhiệt độ, có TCR dương.
Nhiệt điện trở: điện trở của bán dẫn thay đổi theo nhiệt độ, có TCR âm.
Cảm biến nhiệt độ bức xạ: năng lượng photon kết hợp với phổ nhiệt trong dải hồng ngoại.

13) Tại sao đo nhiệt bức xạ thường được dùng trong đo nhiệt độ y sinh?
BG.
Bởi vì các lý do sau: không cần tiếp xúc để đặt nhiệt độ của cảm biến; thời gian đáp ứng nhanh
có độ chính xác tốt; và độc lập của kỹ thuật sử dụng hoặc hoạt động của bệnh nhân.

14) So sánh hệ thống điện sinh học và hệ thống điện nhân tạo.

BG.
Hệ thống điện nhân tạo

Các hạt dẫn điện là các điện tử
trong vật dẫn điện

Dòng điện chạy trong vật dẫn điện
(có bọc cách điện)

Hệ thống điện sinh học

Các hạt dẫn điện là các iom
trong chất điện giải

Dòng điện bên trong và bên ngoài
các màng tế bào (có cách điện 1 phần

15) Hãy cho biết tên viết tắt và công dụng của ECG, EEG, ERM, EMG, ENG, EKG, và ERG?
BG.






ECG hay EKG = Điện tâm đồ : giám sát các điện thế được sinh ra trong tim.
EEG = Điện não đồ: giám sát các điện thế được sinh ra trong não.
EMG = Điện cơ đồ: giám sát các điện thế được sinh ra trong cơ.
ENG = Điện thần kinh đồ: giám sát hoạt động điện của các tế bào thần kinh trong hệ thần kinh.
EEG là 1 kiểu cụ thể cũa ENG.

ERG hay ERM = Điện võng mạc đồ: giám sát năng lượng quang (quang năng) trên bề mặt cũa
võng mạc (retina) hoặc trên giác mạc (cornea).

16) Màng tế bào được tạo thành từ gì? Nó dày khoảng bao nhiêu? Các ion nào đóng vai trò chính trong việc
thiết lập môi trường điện của tế bào dễ bị kích thích?
BG.



Màng tế bào được tạo thành từ phức hợp lipid và protein (được gọi là phức hợp lipoprotein) và
nó rất mỏng (7–15 nm).
Các ion K+, Na+, và Cl- đóng vai trò chính trong việc thiết lập môi trường điện của tế bào dễ bị
kích thích

17) Làm thế nào các ion có thể được vận chuyển qua màng tế bào?
BG.
Các ion có thể được vận chuyển qua màng tế bào bằng các kênh protein:
 Các kênh thụ động: Màng cho thẩm thấu có chọn lọc với một số ion.
 Kênh tích cực: Bơm sodium-potassium (Na-K)
18) Tại sao màng tế bào ở trạng thái nghỉ được xem như “bị phân cực hóa”? Trạng thái nào liên quan đến sự
tăng điện thế màng tế bào trong điện thế tác động? Trạng thái nào liên quan đến sự giảm điện thế màng tế bào
sau điện thế tác động?
BG.


Màng tế bào ở trạng thái nghỉ được xem như “bị phân cực hóa” vì khi đó tế bào đã tích tụ điện
tích “phân cực” màng tế bào và thiết lập điện thế nghỉ.

BME_AY1516-S2_OTKTGHK–trang 3/5






Trạng thái “khử phân cực” (depolarization) liên quan đến sự tăng điện thế màng tế bào trong điện
thế tác động.
Trạng thái “tái phân cực” (repolarization) liên quan đến sự giảm điện thế màng tế bào trong điện
thế tác động.

19) Điện thế cân bằng là gì? Phương trình Nernst và GHK?
ĐS.



Điện thế màng [tế bào] là tính chất của tất cà tế bào và phản ánh sự sai biệt điện tích ở cả 2 bên
màng tế bào. Điện thế cân bằng là điện thế (nghỉ) xuyên màng tế bào cân bằng (khi dòng qua
màng tế bào là không).
Phương trình Nernst: Giả sử các ion K+ quyết định trong trạng thái nghỉ (nghĩa là PK >>PNa). Khi
đó ta có điện thế cân bằng với K+ (EK) ở 37oC (thân nhiệt) là:

với n là hóa trị của K, [K]i là nồng độ nội bào của K+, [K]o là nồng độ ngoại bào của K+, (tính theo
mole/litre), R là hằng số khí vạn năng, T là nhiệt độ Kelvin và F là hằng số Faraday.
Chú ý:
 n của K+ là +1, và n của Cl– là –1.
 RT/F = kT/q (với k là hằng số Boltzmann.
 Tổng quát cũng áp dụng riêng cho từng loại ion.
 Phương trình GHK: Công thức chính xác hơn của điện thế cân bằng với giả thiết có điện trường
không đổi qua màng tế bào:

với PM là hệ số thẩm thấu của màng tế bào đối với ion M.


20) Mô tả sự khác biệt giữa “giai đoạn trơ tuyệt đối” và “giai đoạn trơ tương đối” của điện thế tác động?
BG.



Trong “giai đoạn trơ tuyệt đối”, điện thế tác động đang có không bị ảnh hưởng bởi bất kỳ kích
thích mới nào.
Trong “giai đoạn trơ tương đối”, điện thế tác động mới được sinh ra khi kích thích mới đủ mạnh.
Tần số cực đại là 1000 Hz và tiêu biểu là 30 Hz.

21) Những điện thế tác động trong tim được khởi đầu từ đâu? Những điện thế tác động của phần nào trong tim
tạo nên đỉnh chính trong tín hiệu ECG?
BG.



Những điện thế tác động trong tim được khởi đầu từ nút xoang nhĩ SA (do nút SA khởi đầu nhịp
tim).
Những điện thế tác động trong các tâm thất hoặc các cơ tâm thất tạo ra xung mạnh nhất được
nhìn thấy trong ECG.

22) Cung phản xạ là gì? Liệt kê tên của các thành phần của cung phản xạ.
BG.



Cung phản xạ là tổ chức vận hành của hệ thần kinh cột sống.
Các thành phần của cung phản xạ là:
o Cơ quan cảm giác (giác quan)

o Thần kinh giác quan
o Hệ thần kinh trung tâm
o Thần kinh vận động
o Cơ quan phản ứng (cơ)

23) Các đạo trình chuẩn của ECG có được từ phép chiếu vector tim có biên độ M vào các vectơ định nghĩa
tam giác Einthoven. Hãy vẽ tam giác này và tính các vector đạo trình I, II, và III.
BG.
BME_AY1516-S2_OTKTGHK–trang 4/5


Tam giác Einthoven

Các đạo trình cơ bản




Đạo trình I: VI = LA – RA
Đạo trình II: VII = LL – RA
Đạo trình III: VIII = LL – LA

24) Mô tả các điện cực dùng để ghi nhận các tín hiệu điện sinh học từ não? Liệt kê các sóng não và tần số của
chúng?
BG.




Các điện cực dùng để ghi nhận các tín hiệu điện sinh học từ não:

o Chụp trên đầu: nón điện cực tiếp xúc với da đầu, cách xa não.
o Gắn vào vỏ não: được gắn trên bề mặt vỏ não.
o Điện cực sâu: các điện cực kim mãnh (có cách điên đặt vào mô thần kinh của não.
Các sóng não và tần số của chúng:
o Sóng alpha:
8 – 13 Hz
o Sóng beta:
14 – 30 Hz
o Sóng theta;
4 – 7 Hz
o Sóng delta:
< 3.5 Hz

BME_AY1516-S2_OTKTGHK–trang 5/5