医用物理学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:370

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出版时间:2007-8

价格:36.00元

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isbn号码:9787117089272

丛书系列:

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• 医用物理学
• 医学物理
• 放射物理
• 医学影像
• 放射治疗
• 核医学
• 生物物理
• 医疗器械
• 剂量学
• 辐射防护

《生物医学工程学导论》 内容简介 本书旨在为非物理学背景的医学、生命科学及相关领域学生提供一个全面而深入的生物医学工程学概览。它并非传统意义上的物理学教科书，而是专注于介绍工程学原理如何在理解、诊断和治疗生物系统中所扮演的核心角色。全书结构严谨，内容覆盖面广，力求在概念深度与实际应用之间找到最佳平衡点，帮助读者建立跨学科的知识框架。 第一部分：基础概念与生物系统建模 本部分首先从工程学的基本思维方式入手，介绍如何将复杂的生物问题抽象化为可分析的工程模型。我们探讨了系统动力学在描述生理过程中的应用，例如使用一阶、二阶线性或非线性微分方程来模拟药物在体内的代谢过程、离子通道的开合动态或器官系统的反馈调节机制。内容深入到生物信号的数字化，讲解采样定理（如Nyquist-Shannon定理）、量化误差，以及如何利用傅里叶分析工具来理解和处理心电图（ECG）、脑电图（EEG）等时域信号的频域特征。 我们详细阐述了生物力学的基础，这与医学中的结构强度、组织变形密切相关。内容包括材料本构关系（如线弹性、粘弹性、超弹性），应力、应变的概念及其在骨骼、软组织（如皮肤、血管）力学行为分析中的应用。特别关注了流体力学在血液动力学中的体现，如泊肃叶定律在细小血管中的适用性、雷诺数对湍流与层流的影响，以及如何利用计算流体力学（CFD）初步方法模拟心脏瓣膜处的血流剪切应力分布。 第二部分：生物医学成像技术 本章是全书的重点之一，聚焦于如何利用工程原理获取人体内部信息。我们不再讨论纯粹的物理成像机制，而是侧重于信号采集、图像重建与图像处理。 在X射线成像方面，重点阐述了如何利用光子衰减的物理基础，结合计算机断层扫描（CT）中的投影原理和滤波反投影算法（FBP）进行三维重建。图像质量评估，如空间分辨率、对比度噪声比（CNR）的工程化指标被详细分析。 磁共振成像（MRI）部分，侧重于核磁共振的物理基础（宏观磁化矢量、弛豫过程$T1$和$T2$）如何转化为可操作的成像参数。核心内容是傅里叶空间（K空间）的采集，解释了梯度线圈如何编码空间信息，以及二维傅里叶变换在图像重建中的核心作用。还引入了现代加速技术如并行成像（SENSE/GRAPPA）的基本思想。 超声成像部分，侧重于压电效应在换能器中的应用、声束的形成与聚焦，以及多普勒效应在血流速度测量中的工程实现。图像的时间增益补偿（TGC）作为一种关键的信号处理技术被单独讨论。 最后，本部分简要介绍了光学成像（如共聚焦显微镜、光学相干层析成像OCT）中利用光的波动性和干涉原理获取组织微观信息的工程实现。 第三部分：生物传感器、电子与植入设备 本部分探讨了如何设计和应用电子技术于生物医学领域。我们首先审视了生物传感器的工程设计，包括电化学传感器（如血糖监测中的安培式和电位式传感器的工作原理）、光学传感器和基于生物识别元件（如抗体、酶）的接口设计。重点在于灵敏度、选择性、响应时间等关键工程指标的优化。 生物电信号的采集与处理是另一重要主题。这包括如何设计高输入阻抗的前置放大器以避免对微弱的生物信号（如ECG/EMG）造成负载效应；滤波器设计（如陷波滤波器去除工频干扰、带通滤波器分离感兴趣的频率成分）；以及噪声分析与抑制技术。 植入式设备的设计考虑包含了生物相容性（材料学角度）、微型化设计和能量管理。在能量管理方面，我们对比了电池供电、电磁感应能量传输（如无源植入体）和体内能量采集（Energy Harvesting）技术的工程挑战与优势。 第四部分：康复与介入技术 本部分关注工程学在帮助患者恢复功能及进行微创治疗中的应用。 康复工程部分，重点分析了假肢与矫形器的机械设计。这涉及到生物力学分析如何指导支具的几何形状设计，以及驱动器（如电机、气动系统）的选择与控制策略，以模仿自然肢体的运动学和动力学特性。肌电图（EMG）信号的模式识别及其在控制功能性电刺激（FES）系统中的应用被视为一个重要的控制工程实例。 介入治疗设备部分，涵盖了导管与支架的设计。材料的柔顺性、弯曲刚度、以及在体内环境下的稳定性是设计核心。我们讨论了形状记忆合金（SMA）在镍钛诺支架展开过程中的热力学与相变工程原理。此外，微创手术工具（如内窥镜）的机械结构设计和远程操控系统的反馈控制也被纳入讨论范围。 总结 《生物医学工程学导论》旨在为有志于投身医学技术创新的读者提供坚实的工程学基础，理解从物理现象到生物应用的转化路径，而非沉溺于纯粹的理论物理推导。它强调的是“如何用工程的语言描述和解决生物医学问题”，是连接基础科学与临床实践的桥梁。

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我常常思考，我们每天都在享受着现代医学带来的便利，但对于这些便利背后的科学原理，却知之甚少。《医用物理学》这本书，就像一扇窗户，让我得以窥探那些支撑起现代医疗体系的物理基础。书中对力学在人体结构与运动中的作用的讲解，让我对骨骼、肌肉和关节的运作有了全新的认识。过去，我只是单纯地认为这是生物学的功能，现在我意识到，这些功能背后同样遵循着物理学中的应力、应变、杠杆原理等等。例如，脊柱是如何承受巨大的压力而不发生形变的？这背后涉及到的材料力学知识，让我对人体的精密设计感到由衷的赞叹。更让我着迷的是，书中还探讨了物理学在康复治疗中的应用。比如，物理因子治疗，如热疗、电疗、超声波治疗等，是如何通过不同的物理能量来促进组织修复、缓解疼痛的。这些技术看似简单，但其背后的物理机制却非常复杂，而这本书却能用一种清晰易懂的方式将其呈现出来，让我能够理解“为什么”这样做能够产生疗效，而不是仅仅停留在“怎么做”的层面。这种深入的科学解释，让我对医学治疗有了更深刻的理解，也让我更加尊重和信任那些在临床中应用的物理疗法。

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一直对医学领域中那些抽象的物理学原理如何落地应用感到好奇，总觉得它们是连接理论与实践的桥梁。在我接触到《医用物理学》这本书之前，我对这个领域的理解还停留在比较零散的认知层面。这本书的出现，就像为我打开了一个全新的视角，让我得以系统地窥探那些看似遥不可及的物理概念在医学诊断、治疗和防护中所扮演的关键角色。我特别着迷于书中关于影像学的部分，比如X射线、CT、MRI等成像技术，它们是如何利用不同的物理原理来实现对人体内部结构的无创观察的？书中细致地解释了这些技术的物理基础，包括电磁波的性质、粒子与物质的相互作用、磁共振的原理等等，让我仿佛置身于一个精密的仪器背后，理解了那些神奇的图像是如何诞生的。不仅仅是诊断，在治疗方面，这本书也让我看到了物理学的强大力量。比如，放射治疗是如何通过精确控制高能粒子束来摧毁癌细胞的？又是如何利用超声波的能量来实现无创碎石或消融肿瘤的？这些都让我深刻体会到，医学并非仅仅是生物学和化学的范畴，物理学的智慧同样是不可或缺的。虽然我并非专业人士，但书中力求通俗易懂的解释，辅以生动的图示和案例，大大降低了理解的门槛，让我能够充分领略到医用物理学的魅力所在。它不仅仅是一本教科书，更像是一位耐心的老师，引导我一步步走进这个充满智慧与创新的领域。

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对于像我这样对科学原理充满好奇，但又缺乏专业背景的读者来说，《医用物理学》这本书无疑是一份宝贵的资源。我一直认为，理解事物的本质，才能更好地欣赏它的价值。《医用物理学》恰恰做到了这一点。它不仅仅罗列了医学中用到的物理知识，更重要的是，它构建了一种思维方式，让我能够用物理学的视角去审视和理解医学中的各种现象。例如，书中关于光学在眼科诊断和治疗中的应用，就让我印象深刻。无论是验光配镜，还是激光治疗近视，其背后都离不开对光线折射、反射以及光与组织相互作用的深刻理解。书中对这些物理原理的细致阐述，让我对眼球的成像机制以及各种眼科手术的原理有了更清晰的认知。同时，它也让我了解到，为什么有时候我们会感觉眼部不适，或者某些光线会刺激眼睛，这些都可能与我们眼睛的光学特性有关。这种将抽象的光学理论与具体的眼部健康联系起来的讲解，让我觉得受益匪浅。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种能力的培养，它教会我如何从物理学的角度去思考和分析问题，这种能力无论是在医学领域，还是在生活中，都将具有长远的意义。

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这本书给我带来的感受，与其说是知识的获取，不如说是对事物理解的深度发生了质的变化。我一直认为，很多医学技术的背后都隐藏着某种“黑箱”，我们只知道结果，却不了解过程。而《医用物理学》这本书，恰恰就是那个能揭开“黑箱”面纱的工具。我尤其对书中关于生物电信号的讨论印象深刻。我们知道心脏的跳动、大脑的思考，都伴随着微弱的电信号，但这些信号是如何产生的？又是如何被检测和解读的？书中详细阐述了离子通道的活动、膜电位的变化，以及心电图（ECG）、脑电图（EEG）等诊断手段的物理基础，让我对这些基础的生理过程有了更宏观、更具象的认识。过去，看到ECG图，我只觉得是一串跳动的波形，现在，我能联想到背后复杂的离子流和电信号传导，甚至能够理解不同波形代表的意义可能与心脏的哪个部分、哪种功能有关。这种从微观到宏观，从现象到本质的理解，无疑大大提升了我对医学的认知层次。这本书的叙述方式也非常独特，它并不局限于枯燥的公式和理论，而是善于将抽象的物理概念与具体的医学应用场景相结合，使得学习过程充满了探索的乐趣。读这本书，就像在解开一个个关于人体奥秘的物理谜题，每一次理解都带来一次小小的“顿悟”。

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作为一名对科技进步充满好奇的普通读者，我一直在寻找能够连接科学技术与我们生活方方面面的读物。《医用物理学》这本书，无疑满足了我的这一需求，并且超出了我的预期。我一直对医院里那些先进的医疗设备充满好奇，比如那个可以“看”到骨骼的X光机，以及可以“拍”出人体三维图像的CT机，它们究竟是如何工作的？这本书非常详尽地介绍了这些成像技术的物理原理。它不仅解释了X射线的产生和穿透人体组织的机制，还深入浅出地讲解了CT扫描过程中多角度成像和计算机重建图像的过程。这种对“可视化”技术的深入剖析，让我不仅了解了设备本身，更理解了其背后所蕴含的科学智慧。此外，书中关于激光在医学中的应用也让我大开眼界。无论是用于精细的手术切割，还是用于治疗皮肤疾病，激光的精准性和高效性都令人惊叹。它如何通过控制光的能量密度和波长来实现特定功能的，书中都有清晰的阐述。读这本书，感觉就像获得了一把解锁现代医学技术大门的钥匙，让我能够更清晰地认识到，科技是如何一步步改变着我们对疾病的认知和治疗方式的。它让科学不再遥远，而是实实在在地服务于我们的健康。

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