高考申論題
111年
[醫學工程] 醫學工程概論
第 一 題
📖 題組：
影像與信號處理 (一)請說明臨床常見醫療影像四大系統（I. X 光影像 X-ray、II. X 光斷層掃描 CT、III. 核磁共振 MRI、IV. 超音波 US）中任一系統的成像原理及臨床診斷應用。（10 分） (二)請說明在一維時間序列（one dimension time series）具有類週期（semiperiodic）的生理訊號。例如心電圖或呼吸訊號，如何分析並量化其在時域與頻域的訊號特徵？（5 分） (三)請說明在二維生醫影像處理中如何改善影像的訊雜比（Signal to noise ratio）、強化對比（contrast enhancement）、比對同一患者在不同時間所獲得的兩張影像之間在病灶的差異？（10 分）
影像與信號處理 (一)請說明臨床常見醫療影像四大系統（I. X 光影像 X-ray、II. X 光斷層掃描 CT、III. 核磁共振 MRI、IV. 超音波 US）中任一系統的成像原理及臨床診斷應用。（10 分） (二)請說明在一維時間序列（one dimension time series）具有類週期（semiperiodic）的生理訊號。例如心電圖或呼吸訊號，如何分析並量化其在時域與頻域的訊號特徵？（5 分） (三)請說明在二維生醫影像處理中如何改善影像的訊雜比（Signal to noise ratio）、強化對比（contrast enhancement）、比對同一患者在不同時間所獲得的兩張影像之間在病灶的差異？（10 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
請說明臨床常見醫療影像四大系統（I. X 光影像 X-ray、II. X 光斷層掃描 CT、III. 核磁共振 MRI、IV. 超音波 US）中任一系統的成像原理及臨床診斷應用。（10 分）
思路引導 VIP
看到本題，應迅速從四大系統中選擇物理層次豐富且能展現硬體設計的系統（如超音波或MRI）。答題時須嚴格遵循「物理原理（聲阻抗/反射）→硬體架構（壓電感測器設計）→臨床應用→臨床限制分析（安全性、穿透度與解析度的權衡）」的邏輯鏈路，以符合醫工強調理論與臨床結合的國考考點。
小題 (二)
請說明在一維時間序列（one dimension time series）具有類週期（semiperiodic）的生理訊號。例如心電圖或呼吸訊號，如何分析並量化其在時域與頻域的訊號特徵？（5 分）
思路引導 VIP
看到一維類週期生理訊號（如ECG），首先要想到這類訊號並非絕對週期，存在生理變異性（如心率變異HRV）。解題時必須分「時域」與「頻域」兩層次：時域著重於特徵點擷取（如R peak）與統計學量化（如SDNN、RMSSD）；頻域則須點出傅立葉轉換（FFT）或功率頻譜密度（PSD），並說明頻帶能量（LF、HF）的生理想徵。
小題 (三)
請說明在二維生醫影像處理中如何改善影像的訊雜比（Signal to noise ratio）、強化對比（contrast enhancement）、比對同一患者在不同時間所獲得的兩張影像之間在病灶的差異？（10 分）
思路引導 VIP
本題測驗生醫影像處理的三大核心技術：去雜訊、對比增強與影像對位。作答時應將題目拆解為三段，分別點出具體的演算法名稱（如中值濾波、直方圖均衡化、彈性影像對位），並簡述其數學物理原理與臨床應用的意義。