Wearable eHealth Systems For Personalised Health Management pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Ios Pr Inc

作者:Lymberis, Andreas (EDT)/ de Rossi, Danilo (EDT)

出品人:

页数:354

译者:

出版时间:

价格:1590.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9781586034498

丛书系列:

图书标签:

• Wearable technology
• eHealth
• Personalised health
• Health management
• Remote patient monitoring
• Digital health
• Mobile health
• Biomedical engineering
• Sensor technology
• Healthcare innovation

好的，这是一份关于一本假设的书籍的详细简介，该书名为《先进的神经接口与认知增强技术：从基础理论到临床应用》。 --- 先进的神经接口与认知增强技术：从基础理论到临床应用 书籍简介 本书深入探讨了当今神经科学、生物工程学和计算机科学交叉领域的前沿——先进的神经接口（Advanced Neural Interfaces, ANI）与认知增强技术（Cognitive Enhancement Technologies, CET）。它不仅为研究人员、临床医生和工程师提供了构建和理解复杂人机神经系统的坚实理论基础，更详细阐述了这些技术在修复功能障碍和提升人类认知能力方面的最新突破与实际应用潜力。 《先进的神经接口与认知增强技术》以系统性的方式，从底层生物电信号的捕获与解码，到高层级的认知功能调控，构建了一个全面的知识框架。本书旨在弥合基础神经科学发现与工程实现之间的鸿沟，专注于开发安全、高保真、长期稳定的双向神经连接技术。 第一部分：神经接口的基础原理与工程挑战 本部分首先建立了理解神经电信号的生物物理学基础，随后系统地介绍了当前主流的神经接口技术路线。 1. 神经生物电信号的本质与采集： 详细阐述了神经元的动作电位产生机制、突触传递的生化基础，以及宏观脑电波（EEG/MEG）的起源。重点分析了不同空间分辨率下（从单个神经元到大规模皮层活动）电信号的特征提取方法，包括事件相关电位（ERP）和神经振荡分析。 2. 侵入式接口技术深度剖析： 本章详尽比较了微电极阵列（MEA）、神经尘埃（Neural Dust）和柔性电极（如神经柔性薄膜）的材料科学、生物相容性、植入策略与长期稳定性。特别关注了微创介入技术，例如通过血管系统递送的纳米级或微米级传感器，以最小化手术创伤。内容涵盖了电极材料的选择标准（如铂铱合金、导电聚合物），以及界面阻抗的优化策略。 3. 非侵入式接口的性能极限与突破： 聚焦于高密度EEG、功能性近红外光谱（fNIRS）在运动皮层、前额叶皮层的应用局限性与克服方法。阐述了如何利用先进的信号处理技术（如独立成分分析ICA、源定位算法sLORETA）来提高非侵入性界面的空间分辨率和信噪比。 4. 双向信息流的实现： 这是本书的核心工程挑战之一。详细介绍了如何设计神经刺激器件，包括电刺激（电导率、脉冲宽度、频率调制）、光遗传学（Optogenetics）在哺乳动物模型中的应用，以及磁遗传学（Magnetogenetics）作为新型非接触式刺激方法的潜力。讨论了电流密度、刺激阈值与组织损伤之间的关键平衡点。 第二部分：神经解码与人机交互的智能算法 本部分转向信息科学和人工智能领域，探讨如何将采集到的复杂、高维度的神经数据转化为可执行的命令，并实现闭环反馈系统。 5. 神经数据的预处理与特征工程： 涵盖了从原始数据到有用特征的转换过程。内容包括先进的滤波技术（如自适应滤波）、降维方法（如主成分分析PCA、流形学习），以及如何识别并量化与特定意图或认知状态相关的神经特征（如运动想象中的特定波段功率变化）。 6. 运动意图的实时解码模型： 深入探讨了用于运动假肢控制的解码算法。重点比较了传统线性模型（如卡尔曼滤波）与基于深度学习的方法（如卷积神经网络CNN、循环神经网络RNN和Transformer架构）在解码运动轨迹、力矩和姿态估计方面的性能差异与鲁棒性。 7. 认知状态的实时监测与解码： 超越运动控制，本章关注更高层次的认知功能，如注意力水平、工作记忆负荷和情绪状态的神经指标。介绍了基于脑电熵、皮层同步性指标以及特定任务诱发潜能（Event-Related Potentials）的实时分类器设计，为疲劳预警和专注力训练提供理论支持。 8. 闭环系统设计与自适应控制： 论述了如何构建一个延迟最小、稳定可靠的自适应神经反馈回路。重点分析了强化学习（RL）在优化刺激参数和解码模型迭代更新中的作用，以确保系统能够随着用户神经生理状态的长期变化而自动校准。 第三部分：认知增强与神经修复的临床前沿应用 本部分将技术从实验室推向实际应用场景，聚焦于神经接口在恢复受损功能和主动提升认知表现方面的潜力。 9. 运动功能重建：脑机接口在截瘫治疗中的应用： 详述了皮层脑机接口（BCI）在恢复上肢和下肢运动控制的临床试验进展。内容包括运动皮层电极阵列的植入技术、对残余运动神经元的有效编码策略，以及如何通过神经接口驱动外骨骼或功能性电刺激（FES）系统，实现精细动作的恢复。 10. 感觉假肢与触觉反馈的重建： 讲解了如何通过刺激感觉皮层或周围神经来恢复患者的“感觉”。详细介绍了编码触觉、压力、温度等感觉信息到电刺激参数集（Pattern Generation）的转化方法，以及反馈回路对运动控制精度的提升作用。 11. 记忆与学习的神经调控： 本书对认知增强的讨论聚焦于临床需求。探讨了深度脑刺激（DBS）在治疗阿尔茨海默病或创伤后应激障碍（PTSD）中对记忆巩固和情绪调节的潜在影响。分析了基于特定记忆编码波形（如海马体发放）的靶向性脉冲刺激技术。 12. 非医学用途的认知增强伦理与挑战： 本章深入探讨了神经接口技术在提升健康个体表现（如延长专注时间、提高学习效率）方面的伦理边界。讨论了数据隐私、用户自主权、技术普及带来的社会公平性问题，以及未来监管框架的必要性。 总结与展望 本书最后展望了下一代神经接口的发展方向，包括超高密度、高生物相容性的柔性电子设备、基于光学的非侵入式深层脑成像技术，以及通用、模块化的神经解码软件平台。它强调了跨学科合作在推动这一革命性技术从理论走向普惠的关键性作用。 目标读者： 生物医学工程专业学生、神经科学家、人工智能研究人员、医疗设备工程师、以及对神经修复和人机交互感兴趣的临床医生。 ---

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