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出版者:Prentice Hall

作者:Keaveny, Tony

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2006-4

价格:$ 186.45

装帧:HRD

isbn号码:9780130089090

丛书系列:

图书标签:

• 骨科生物力学
• 生物力学
• 正骨学
• 运动生物力学
• 肌肉骨骼系统
• 生物工程
• 力学
• 关节
• 骨骼
• 康复

动态力学在运动损伤与康复中的前沿应用 一本深度聚焦于人体重建、生物力学分析与临床康复策略的专业著作 本书汇集了运动生物力学、康复工程学和临床骨科的最新研究成果，旨在为运动医学专家、物理治疗师、生物医学工程师以及运动科学研究人员提供一个全面、深入且高度实用的知识体系。我们摒弃了传统教科书中对基础解剖和生理学概念的冗长叙述，而是将重点直接投射到动态载荷下的组织响应、先进的生物力学测量技术，以及基于数据的个体化康复干预方案的构建上。 第一部分：运动生物力学的精细化建模与测量 本部分深入探讨了评估人体重建、运动学和动力学分析所需的核心技术和理论框架。我们不再满足于宏观的关节角度测量，而是着眼于微观和亚微观层面的生物力学过程。 第一章：高级运动捕捉与力学传感技术 本章详细阐述了新一代运动捕捉系统（如高密度惯性测量单元（IMU）网络、基于深度学习的姿态估计算法）在复杂运动链分析中的应用。重点讨论了如何通过同步采集高频数据，消除传统光学系统在户外或复杂环境中的局限性。此外，我们还剖析了植入式和非植入式应变传感器在测量关节内载荷和软组织张力方面的最新进展。例如，如何利用光纤传感器实时监测植入物周围的微动与应力集中点，为早期判断修复失败的风险提供客观指标。 第二章：计算生物力学：从有限元到流体力学耦合 本部分是理解组织损伤机制的关键。我们从基础的线性弹性模型出发，逐步过渡到非线性、各向异性材料模型在骨骼和软骨模拟中的应用。重点关注： 骨骼微结构下的疲劳损伤分析： 探讨了微观结构（如骨小梁密度、皮质厚度）如何影响宏观骨骼在重复载荷下的累积损伤和骨折风险。我们引入了基于随机有限元（S-FEM）的方法来模拟骨小梁网络在冲击载荷下的失效路径。 滑膜关节的流固耦合（FSI）分析： 深入研究了关节液在润滑、营养输送和冲击缓冲中的作用。通过建立精确的流体力学模型，揭示了在高剪切速率下，滑液粘弹性对软骨磨损模式的影响机制。 肌腱与韧带的本构关系： 比较了不同生物材料模型（如Viscoelastic-Viscoplastic模型）在描述肌腱在拉伸和松弛过程中的非线性行为的准确性，并结合了实验数据验证了模型的临床适用性。 第二部分：特定组织与功能单元的损伤力学 本部分将生物力学原理应用于临床中最常受损的结构，强调损伤的发生机制和修复后的力学评估标准。 第三章：脊柱的生物力学稳定性与退变 本章侧重于动态稳定器（椎间盘、小关节、韧带复合体）在轴向和扭转载荷下的作用。我们摒弃了单纯的静力学分析，深入探讨了： 椎间盘的渗透压与内压变化： 详细分析了不同体位和活动（如弯腰、扭转、提重）如何影响椎间盘的机械完整性，以及髓核脱水或纤维环撕裂对核心稳定性的破坏性影响。 小关节的接触力学： 利用三维重建模型，精确计算了不同椎间节段在承重和非承重状态下小关节的接触压力分布，这对于理解关节炎的发生至关重要。 脊柱融合术的力学优化： 评估了不同植入物设计（如椎间融合器、椎弓根螺钉系统）对相邻节段的载荷转移效应（Adjacent Segment Disease, ASD）的生物力学影响，并提出了基于应力遮蔽原理的预防策略。 第四章：运动中的下肢负荷评估与冲击吸收机制 本章聚焦于髋、膝、踝关节在行走、跑步和跳跃等日常及竞技活动中的生物力学负荷。 跑步的冲击峰值分析： 通过对比不同着地方式（前足、中足、后足）对胫骨近端和股骨近端产生的瞬时冲击载荷，探讨了预防应力性骨折的生物力学基础。 膝关节半月板的负荷分散： 运用多体动力学模型，量化了半月板在屈曲角度变化时对股骨髁上软骨的保护作用，并分析了半月板切除术后关节载荷的重新分配模式。 踝关节复合体的稳定性评估： 重点讨论了韧带损伤（如前距腓韧带）后，踝关节在三维空间中的运动学失稳模式，以及如何通过生物力学指标来指导功能性康复与保守治疗的时机。 第三部分：先进的康复生物力学与组织工程 本部分将前沿的生物力学见解转化为可实施的临床工具和未来修复策略。 第五章：肌骨康复中的生物反馈与负荷调控 本章强调个性化负荷管理是有效康复的核心。 基于可穿戴设备的负荷监测： 探讨了如何利用实时采集的步态参数（步频、步幅、地面反作用力矢量）来动态调整患者的训练强度和动作模式。例如，如何通过实时反馈指导患者“软着陆”以降低对修复韧带的剪切力。 运动模式重塑的神经肌肉机制： 结合肌电图（EMG）分析，研究了运动学习（Motor Learning）过程中，大脑如何通过调整肌肉协同模式来优化力学效率，并减少代偿性运动模式导致的二次损伤风险。 第六章：组织工程与生物材料的力学兼容性 本章展望了下一代修复材料的生物力学设计原则。 可降解支架的力学性能梯度设计： 讨论了如何设计具有“生物降解速率与组织再生速率”相匹配的力学性能的支架。例如，设计出初期刚度高、随时间逐渐降低的支架，以在愈合初期提供足够的机械支撑，同时避免对新生成组织的“应力保护效应”。 软骨修复材料的粘弹性匹配： 重点分析了水凝胶和支架材料在模拟天然软骨的黏弹性、渗透性等复杂属性方面的挑战，以及如何通过微纳结构调控材料的力学响应，以促进软骨细胞的整合和功能化。 本书旨在提供一个坚实的、以定量生物力学分析为核心的框架，帮助临床工作者和研究人员超越经验判断，基于对组织在动态载荷下如何受力、如何损伤、以及如何有效修复的深入理解，制定出更精确、更具前瞻性的运动损伤预防与康复策略。它面向的是那些追求精确测量、高级建模和功能恢复优化的专业人士。

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作为一名对工程学有着浓厚兴趣的读者，这本书的视角非常独特。它不是简单地罗列各种器械或治疗方法，而是深入到“为什么”的层面，解释了这些器械或方法背后的力学逻辑。例如，关于骨折愈合过程中应力屏蔽效应的讨论，让我对植入物设计有了新的理解，明白为什么有时候过硬的材料反而不利于骨骼的自然再生。书中对生物力学模型构建的介绍，虽然理论性较强，但却为理解和模拟人体复杂运动提供了清晰的框架。我尤其对书中关于运动损伤的生物力学分析印象深刻，它通过量化的数据和模型，揭示了导致踝关节扭伤、十字韧带撕裂等常见损伤的具体力学因素，这对于运动员、教练以及康复治疗师来说，无疑是宝贵的指导。这本书让我看到了工程学在改善人类健康和运动表现方面的巨大潜力，也让我对“设计”一个更健康、更舒适的身体拥有了更深刻的理解。它不像一本技术手册，更像是一次思维的启迪，让我开始从物理学的角度去审视和分析我们身体的每一个功能。

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这本书为我提供了一个全新的视角来理解体育运动。过去，我只关注技术动作和训练方法，而现在，我开始思考每一个动作背后的物理原理。比如，在跳跃时，如何通过力学原理最大化向上蹬地产生的冲量；在投掷时，如何通过关节的协同运动和能量的有效传递来提高速度和精度。书中对运动员生物力学表现的评估和优化，让我看到了科学训练的精准性，也让我理解了为什么有些运动员能够达到超越常人的表现水平。它不像一本关于运动技巧的书，而是更侧重于从根本上解释“为什么”动作能够成功。我尤其对书中关于运动损伤的预防和康复的讨论印象深刻，它不仅仅是停留在“注意安全”的层面，而是通过对力学因素的分析，提供具体的指导，帮助运动员更好地保护自己。这本书让我意识到，真正的运动精英，不仅仅是身体素质好，更是对自身身体的生物力学特性有着深刻的理解和运用。它让我对运动这项活动有了更深层次的欣赏和敬畏。

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这本书简直打开了我对人体运动方式的全新认知！一直以为我们身体的运作就像一台机器，哪里坏了修哪里。读了这本书之后，才明白原来这背后有着如此精妙的力学原理。比如，书中关于关节的受力分析，让我对长时间站立或者久坐对膝盖、腰椎造成的压力有了直观的理解。它不仅仅是枯燥的公式推导，而是将这些力学概念巧妙地融入到对日常运动场景的解读中，从走路、跑步到跳跃，甚至是简单的弯腰捡东西，都涉及到复杂的应力、应变和能量传递。书中提到的生物材料学在骨骼修复中的应用，更是让我对未来的医疗技术充满期待，想象着那些曾经无法治愈的损伤，或许在不久的将来，通过先进的生物力学原理就能得到有效的解决。这本书让我意识到，我们身体的每一个微小动作，都蕴含着深厚的物理学智慧，也让我更加敬畏生命的精巧设计。它并非直接讲述“内容”，而是通过对原理的阐释，引发读者对自身身体运作的深度思考，让我不禁反思自己在运动和生活中是否真正地“善待”了自己的骨骼和关节。

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这本书的阅读体验，就像是在探索一个被低估的科学领域。我一直对人体的修复能力感到惊叹，但从未想过其中蕴含着如此多的生物力学奥秘。书中关于骨骼生长和重塑的论述，让我明白了为什么人体能在承受巨大压力的情况下依然保持稳定，并且在受损后能够进行自我修复。对于那些长期承受慢性疼痛的人来说，这本书提供的视角尤为重要，它并非直接给出“治疗秘方”，而是帮助读者理解疼痛的生物力学根源，从而可能引导他们找到更有效的缓解方式。我特别欣赏书中对不同年龄段人群骨骼力学特性的对比分析，这让我对儿童骨骼的脆弱性和老年人骨骼的退行性变化有了更清晰的认识，也让我更加关注如何通过科学的手段来延缓衰老带来的骨骼问题。它不像一本普及读物那样浅显易懂，但其严谨的论证和深入的剖析，却能让读者在理解复杂概念的同时，获得一种智力上的满足感。这本书让我看到了科学探索的魅力，以及将不同学科知识融会贯通所能带来的深刻洞见。

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这本书的出现，对我而言，与其说是阅读，不如说是一次思维的“重塑”。我一直以为，医学和工程学是两个相对独立的领域，而这本书巧妙地将两者结合，展现出一种前所未有的交叉学科魅力。书中关于假体设计和植入物力学的讨论，让我对那些看似简单的医疗器械有了更深的理解，认识到其背后隐藏着多么复杂的力学计算和材料科学。它并非直接介绍某个具体的医疗技术，而是通过对原理的阐释，让我看到了解决疑难杂症的希望。我尤其对书中关于人造关节和骨骼修复的生物力学建模的介绍感到兴奋，这让我看到了未来医学治疗的无限可能，也让我对科学家们在这一领域的努力充满了敬意。这本书让我意识到，人类的智慧在于不断地探索和创新，将不同领域的知识进行融合，从而解决那些曾经看似无法逾越的难题。它不像一本教科书那样生硬，而是以一种引人入胜的方式，展现了科学研究的深度和广度，让我对“治愈”和“修复”有了更宏大和深刻的认知。

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