応用情報技術者試験 応用情報技術者試験 令和5年度春期 午前 問4: 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。

問題本文

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
• エ.体内水分量

正解

ウ. 血流量

解説

ドップラー効果とは、波の発生源や反射体が動いていると、観測される波の周波数が動く速度に応じてずれる現象です。動いている対象に超音波などを当てると反射波の周波数が変化し、そのずれの大きさから対象の移動速度を求められます。血液中の赤血球は流れに乗って動いているので、超音波ドップラーで反射波の周波数変化を測れば血液の流れる速さ（血流量・血流速度）を計測でき、“血流量” が正解です。

選択肢ごとの解説

• ア.血中酸素飽和度は、酸素と結合したヘモグロビンとそうでないヘモグロビンで光の吸収率が異なる性質を利用するパルスオキシメータで測るもので、ドップラー効果とは無関係なため誤り。
• イ.血糖値は血液中のグルコース濃度であり、酵素反応や光の吸収などで測定する。物体の動きに伴う周波数変化を扱うドップラー効果では測れないため誤り。
• ウ.流れる血液（赤血球）に超音波を当て反射波の周波数のずれを測ることで血流の速さを求められる。動く対象の速度測定はドップラー効果の典型的応用であり正しい。
• エ.体内水分量は微弱な電流の流れやすさ（生体インピーダンス）などで推定するもので、ドップラー効果とは無関係なため誤り。