ตรวจข้อสอบ > ณัฐพัฒน์ คงคำ > การแข่งขันความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย (High School Engineering Aptitude Competition) > Part 2 > ตรวจ

ใช้เวลาสอบ 12 นาที

Back

# คำถาม คำตอบ ถูก / ผิด สาเหตุ/ขยายความ ทฤษฎีหลักคิด/อ้างอิงในการตอบ คะแนนเต็ม ให้คะแนน
1


ข้อได้เปรียบหลักของการใช้สารคอนทราสต์แบบออร์แกนิกที่เหนือกว่าสารคอนทราสต์ที่ใช้แกโดลิเนียมแบบดั้งเดิม (GBCA) ใน MRI คืออะไร

ความเป็นพิษต่ำ

สารคอนทราสต์ที่ใช้แกโดลิเนียม (GBCA) ใน MRI มีข้อเสียคือความเป็นพิษสูง ซึ่งอาจก่อให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับสุขภาพ เช่น การสะสมในอวัยวะต่าง ๆ หรือปัญหาเกี่ยวกับไต ในทางตรงกันข้าม สารคอนทราสต์แบบออร์แกนิกใหม่มีความเป็นพิษต่ำกว่า เนื่องจากมีองค์ประกอบที่ปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น จึงช่วยลดความเสี่ยงและปัญหาที่อาจเกิดจากการใช้สารคอนทราสต์ใน MRI. การเลือกใช้สารคอนทราสต์ใน MRI ต้องพิจารณาถึงความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการสร้างภาพ สารคอนทราสต์แบบดั้งเดิมที่ใช้แกโดลิเนียม (GBCA) แม้จะมีคุณสมบัติในการสร้างภาพที่ดี แต่มีความเสี่ยงทางด้านความเป็นพิษ เช่น การสะสมของแกโดลิเนียมในอวัยวะต่าง ๆ ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาสุขภาพได้ การใช้สารคอนทราสต์แบบออร์แกนิกซึ่งมีความเป็นพิษต่ำกว่าช่วยลดความเสี่ยงดังกล่าว เพราะสารคอนทราสต์ออร์แกนิกมักมีความปลอดภัยต่อร่างกายมากกว่า โดยไม่มีการสะสมในร่างกายหรือสร้างปัญหาต่อสุขภาพในระยะยาว นอกจากนี้ สารคอนทราสต์แบบออร์แกนิกยังสามารถให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำในการสร้างภาพ MRI ได้ด้วย ทำให้เป็นทางเลือกที่ดีกว่าในแง่ของความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการตรวจวินิจฉัย. 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

2


คุณสมบัติใดของเดนไดเมอร์ที่ทำให้พวกมันเหมาะสมเป็นโครงสำหรับสารคอนทราสต์แบบออร์แกนิก

โครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่กระจายตัวเดี่ยวและมีการกำหนดไว้อย่างดี

โครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่กระจายตัวเดี่ยวและมีการกำหนดไว้อย่างดี**: เดนไดเมอร์มีโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ที่สามารถกระจายตัวได้ดีในสารละลาย ซึ่งช่วยให้สารคอนทราสต์มีการกระจายตัวที่สม่ำเสมอในร่างกาย ทำให้ภาพที่ได้มีความคมชัดและละเอียดสูงขึ้น นอกจากนี้ การกำหนดที่ดีของโครงสร้างโมเลกุลยังช่วยให้สามารถปรับแต่งสารคอนทราสต์ได้ง่ายและมีประสิทธิภาพในการสร้างภาพที่ต้องการ ทฤษฎีหลักคิดเกี่ยวกับการเลือกใช้เดนไดเมอร์เป็นโครงสร้างสำหรับสารคอนทราสต์ใน MRI มุ่งเน้นไปที่คุณสมบัติของโครงสร้างโมเลกุลที่สามารถกระจายตัวได้ดีและมีการกำหนดที่ชัดเจน โครงสร้างนี้ช่วยให้สารคอนทราสต์มีการกระจายตัวที่สม่ำเสมอและมีประสิทธิภาพสูงในการสร้างภาพที่คมชัด ซึ่งสำคัญสำหรับการตรวจสอบทางการแพทย์ที่ต้องการความละเอียดสูงในการมองเห็นเนื้อเยื่อหรือโครงสร้างภายในร่างกาย 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

3


ไนตรอกไซด์ที่ใช้กันทั่วไปในบริบทของสารทึบรังสี MRI คืออะไร

การเพิ่มความเข้มของสัญญาณโดยการลดระยะเวลาการผ่อนคลาย T1 ให้สั้นลง

การเพิ่มความเข้มของสัญญาณใน MRI เกิดจากการลดระยะเวลาการผ่อนคลาย T1 ซึ่งทำให้สัญญาณจากเนื้อเยื่อที่มีสารทึบรังสีเพิ่มขึ้น การลด T1 relaxation time ทำให้การฟื้นตัวของสัญญาณหลังจากการกระตุ้นเกิดขึ้นได้เร็วขึ้น ส่งผลให้ภาพที่ได้มีความเข้มและความชัดเจนมากขึ้น นั่นคือเหตุผลที่สารทึบรังสี MRI ถูกออกแบบมาเพื่อปรับเปลี่ยนค่า T1 เพื่อเพิ่มความคมชัดของภาพ. ทฤษฎีหลักคิดเกี่ยวกับการเพิ่มความเข้มของสัญญาณ MRI ผ่านการลดระยะเวลาการผ่อนคลาย T1 มีดังนี้: 1. **พื้นฐานของ MRI**: MRI (Magnetic Resonance Imaging) ใช้สนามแม่เหล็กแรงสูงและคลื่นวิทยุในการสร้างภาพภายในร่างกาย โดยอาศัยคุณสมบัติของนิวเคลียสในเนื้อเยื่อที่มีคุณสมบัติแม่เหล็ก 2. **การผ่อนคลาย T1**: หลังจากการกระตุ้นด้วยคลื่นวิทยุ, นิวเคลียสจะกลับสู่สถานะพื้นฐานตามธรรมชาติ ซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่า T1 relaxation หรือ longitudinal relaxation. ระยะเวลาที่ใช้ในการกลับสู่สถานะพื้นฐานนี้คือ T1 time. 3. **ผลของการเปลี่ยนแปลง T1**: การลดระยะเวลา T1 ทำให้สัญญาณที่เกิดขึ้นจากการผ่อนคลายมีความเข้มข้นมากขึ้นในระยะเวลาอันสั้น, ซึ่งช่วยเพิ่มความชัดเจนของภาพ. สารทึบรังสี (contrast agents) ที่มีคุณสมบัติในการลด T1 relaxation time จะทำให้ภาพ MRI มีความคมชัดและละเอียดมากขึ้น. 4. **การออกแบบสารทึบรังสี**: สารทึบรังสี MRI เช่นสารที่มีลักษณะของไอออนโลหะหนักหรือโมเลกุลที่มีคุณสมบัติในการเปลี่ยนแปลง T1 จะถูกเลือกเพื่อใช้ในการตรวจวินิจฉัยเพื่อเพิ่มความชัดเจนของภาพในพื้นที่ที่ต้องการการเน้นเฉพาะ. การใช้สารทึบรังสีที่มีความสามารถในการลด T1 relaxation time ช่วยให้ MRI สามารถสร้างภาพที่มีความละเอียดสูงและข้อมูลที่ชัดเจนมากขึ้น, ซึ่งเป็นการสนับสนุนการวินิจฉัยและการศึกษาทางการแพทย์. 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

4


เดนดไรเมอร์ประเภทใดที่สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์กับอนุมูล TEMPO และศึกษาสำหรับสารทึบรังสี MRI

PAMAM เดนไดรเมอร์

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

5


ไนตรอกไซด์เผชิญกับความท้าทายอะไรบ้างที่จำกัดการใช้อย่างแพร่หลายในฐานะสารทึบแสงของ MRI

ความเป็นพิษสูงเมื่อเทียบกับ GBCAs

เดา เดา 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

6


สารคอนทราสต์ที่ใช้เดนไดเมอร์ประกอบด้วย 48 เรดิคัล TEMPO โดยแต่ละเรดิคัลมีส่วนช่วย 0.14 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ เพื่อ ความ ผ่อนคลาย ความผ่อนคลาย โดยรวมของสารคอนทราสต์ที่ใช้เดนดไรเมอร์นี้คืออะไร ?

7.1 มิลลิโมลาร์ ⁻ ¹ วินาที ⁻ ¹

เดา เดา 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

7


หากเดนไดเมอร์รุ่นที่สี่ที่มีอนุมูล PROXYL 32 ตัวมี ค่าความผ่อนคลาย ที่ 5 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ ค่า ความผ่อนคลาย ต่ออนุมูล PROXYL เป็น เท่าใด

0.20 มิลลิโมลาร์ ⁻ ¹ วินาที ⁻ ¹

เดา เดา 7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

8


สารทึบรังสีที่ใช้ MRI ที่ใช้เดนไดเมอร์จะปลดปล่อยความรุนแรงของมันที่อัตรา 0.5 มิลลิโมลาร์/วัน หากความเข้มข้นเริ่มต้นของอนุมูลคือ 10 mM จะใช้เวลากี่วันเพื่อให้ความเข้มข้นลดลงเหลือ 2 mM

16 วัน

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

9


หาก ความผ่อนคลาย ของเดนดริเมอร์ G1-Tyr-PROXYL คือ 2.9 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ และค่าความผ่อนคลายของ Gd-DTPA คือ 3.2 mM ⁻ ¹ s ⁻ ¹ อะไรคือเปอร์เซ็นต์ของ ความผ่อนคลาย ระหว่างสารทั้งสอง?

12.8%

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

10


โครงเดนไดเมอร์ช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำโดยการติดโซ่ PEG หากเดนไดเมอร์ดั้งเดิมมีความสามารถในการละลายอยู่ที่ 5 กรัม/ลิตร และการติด PEG จะทำให้ความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้น 60% ความสามารถในการละลายใหม่ของเดนไดเมอร์จะเป็นเท่าใด

7 ก./ล

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

11


เหตุผลหลักในการใช้ไดนามิกแอมพลิฟายเออร์แฟกเตอร์ (DAF) ในการวิเคราะห์สะพานโครงเหล็กคืออะไร

เพื่อลดต้นทุนการก่อสร้าง

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

12


วิธีใดที่แต่ก่อนใช้ในการคำนวณ DAF สำหรับสะพานโครงเหล็ก และเหตุใดจึงถือว่าอนุรักษ์นิยม

โมเดลอิสระระดับเดียวเนื่องจากถือว่า DAF คงที่

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

13


อัตราส่วนการหน่วงที่ใช้กันทั่วไปในการคำนวณ DAF ทั่วไปสำหรับสะพานโครงเหล็กคือเท่าใด

3%

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

14


ในบริบทของการศึกษานี้ สมการเชิงประจักษ์ของ DAF ขึ้นอยู่กับอะไรเป็นหลัก

โมเมนต์การดัดงอสูงสุด

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

15


การรับน้ำหนักประเภทใดที่ได้รับการพิจารณาในการวิเคราะห์การพังทลายแบบก้าวหน้าของสะพานโครงเหล็ก

โหลดหลักและโหลดรอง

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

16


ชิ้นส่วนในสะพานโครงเหล็กแตกหักและทำให้เกิดความเครียดไดนามิกสูงสุด 450 MPa หากความเค้นครากของชิ้นส่วนคือ 315 MPa ค่าปัจจัยการขยายเสียงแบบไดนามิก (DAF) จะขึ้นอยู่กับความเครียดจะเป็นเท่าใด

1.75

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

17


หากความเค้นสถิตสูงสุดในชิ้นส่วนสะพานหลังจากการแตกหักคือ 280 MPa และความเครียดแบบไดนามิกที่สอดคล้องกันคือ 392 MPa แล้ว Dynamic Amplification Factor (DAF) คืออะไร

1.20

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

18


ส่วนประกอบของสะพานมีความเค้นครากที่ 250 MPa ในระหว่างเหตุการณ์แบบไดนามิก ความเครียดสูงสุดถึง 375 MPa อัตราส่วนความเครียด (𝜎 𝑑𝑦𝑛𝑎𝑚𝑖𝑐 / 𝜎 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑) คืออะไร

1.7

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

19


หากโมดูลัสของ Young ของวัสดุขดลวดคือ 200 GPa และความเค้นที่ใช้คือ 50 MPa ความเครียดที่ขดลวดประสบจะเป็นเท่าใด?

0.0025

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

20


คุณสมบัติทางกลที่ช่วยให้มั่นใจว่าขดลวดยังคงมีความยืดหยุ่นและมั่นคงในหลอดเลือดคืออะไร?

ความยืดหยุ่น

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

ผลคะแนน 27.3 เต็ม 140

แท๊ก หลักคิด
แท๊ก อธิบาย
แท๊ก ภาษา