Biomedical Engineering and Design Handbook, Volume 1 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill Professional

作者:Myer Kutz

出品人:

页数:688

译者:

出版时间:2009-7-1

价格:GBP 109.99

装帧:Hardcover

isbn号码:9780071498388

丛书系列:Biomedical Engineering & Design Handbook

图书标签:

• Biomedical Engineering
• Medical Devices
• Design
• Healthcare Technology
• Bioengineering
• Engineering Design
• Biomaterials
• Biomechanics
• Rehabilitation Engineering
• Medical Imaging

《生物医学工程与设计手册》第一卷：探索生命科学与工程技术的融合前沿 《生物医学工程与设计手册》第一卷，是一部旨在全面梳理、深入解析并前瞻性地展望生物医学工程领域前沿知识与创新实践的权威著作。本书并非孤立地呈现某个单一的研究方向，而是致力于构建一个宏大而精密的知识体系，勾勒出生命科学、医学与工程技术如何深度融合、协同发展，并最终为人类健康带来革命性变革的宏观图景。本卷内容聚焦于该领域最基础、最核心的概念，以及正在迅速崛起并改变医疗健康格局的关键技术分支，旨在为读者，无论是资深研究人员、行业开发者，还是对生物医学工程充满好奇的求知者，提供一个扎实、全面且富有启发性的学习平台。 本手册并非对已有知识的简单罗列，而是以一种系统性的方式，将分散在各处的研究成果、技术突破和设计理念有机地串联起来，形成一个 coherent 的整体。我们相信，唯有深刻理解生物医学工程的基石，方能洞悉其未来的发展脉络。因此，本卷的编写遵循严谨的逻辑结构，从工程学视角出发，深入剖析生物体结构与功能的奥秘，并在此基础上探讨如何运用工程学的原理和方法来解决复杂的生物医学问题。 第一部分：生物医学工程的基础与核心原理 本部分是整个手册的基石，旨在为读者建立起坚实的理论基础。我们将从工程学最基本的概念入手，如材料力学、流体力学、热力学、信号处理、控制理论等，并着重阐述这些工程学原理如何被巧妙地应用于理解和改造生物系统。 生物材料学： 材料是构建一切工程器件的根本。在生物医学工程领域，生物材料的选择、设计与应用至关重要。本卷将详细探讨各种生物材料的特性，包括其机械性能、生物相容性、可降解性、抗菌性等，并深入研究如何根据具体的生物医学应用需求，定制开发新型生物材料。我们将涵盖金属、陶瓷、聚合物、复合材料等多种材料体系，并重点关注其在植入物、药物递送系统、组织工程支架等方面的最新进展。例如，我们会探讨如何设计具有特定孔隙结构和表面形貌的支架，以促进细胞黏附、增殖和分化，最终实现组织再生。同时，生物材料的失效分析和长期稳定性评估也将是本部分的重要内容。 生物力学： 生物体是一个复杂的力学系统。从骨骼的承重到心血管的血流动力学，力学原理无处不在。本卷将深入解析生物体的结构力学，包括骨骼、软组织等的力学性能，以及它们在生理和病理状态下的变化。我们还将探讨血流动力学，分析血管网络的复杂流动模式，以及其与心脏病、中风等疾病的关联。此外，细胞和分子层面的力学现象，如细胞膜的弹性和张力，以及机械信号在细胞行为调控中的作用，也将得到充分的阐述。这将为设计更有效的假肢、人工器官以及理解疾病发生机制提供重要的理论指导。 生物信号与系统： 生物体通过各种信号进行信息传递和调控。本卷将从工程学的角度，深入分析生物信号的产生、传播、检测与处理。我们将详细介绍生理信号，如心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电图（EMG）等的原理，以及先进的传感器技术和信号处理算法如何从嘈杂的生理环境中提取有用的信息。此外，我们还将探讨生物系统的建模与仿真，利用数学模型和计算机模拟来理解复杂的生物过程，如代谢通路、神经信号传导等。这将有助于疾病诊断、药物研发以及个性化治疗方案的设计。 生物医学成像技术： “看见”是理解和诊断的基础。本卷将全面介绍各种生物医学成像技术，包括但不限于X射线成像、CT、MRI、超声成像、PET等。我们将深入探讨这些成像技术的物理原理、成像机制、优缺点以及在临床诊断中的应用。同时，我们还将关注先进的图像处理和分析技术，如何从原始图像数据中提取有价值的诊断信息，实现疾病的早期发现和精准评估。例如，我们将讨论如何利用深度学习算法来自动识别医学影像中的病灶，从而提高诊断效率和准确性。 第二部分：生物医学工程的关键应用领域与前沿技术 在扎实的基础之上，本卷将进一步深入探讨生物医学工程在各个关键领域的应用，并聚焦于那些正在引领行业变革的前沿技术。 医疗器械设计与制造： 医疗器械是生物医学工程最直接的体现。本卷将详细阐述医疗器械的设计流程、关键考虑因素以及法规要求。我们将从人体工程学、材料选择、安全性评估、可靠性设计等多个维度，探讨如何设计出安全、有效、易于使用的医疗设备。内容将涵盖体外诊断设备、生命支持系统、手术器械、康复辅助器具等广泛领域。在制造方面，我们将关注先进的制造技术，如3D打印在定制化医疗器械制造中的应用，以及其带来的机遇与挑战。 组织工程与再生医学： 组织工程与再生医学是近年来发展最为迅速的生物医学工程领域之一。本卷将深入探讨如何利用细胞、生物材料和生长因子等构建体外组织，并将其移植到体内以修复或替代受损的组织和器官。我们将详细介绍各种细胞培养技术、支架设计原则、生物反应器的工作原理，以及在组织工程领域的最新进展，如干细胞的应用、基因工程在组织再生中的作用等。心脏瓣膜、皮肤、骨骼、软骨等组织的工程化研究将是本部分的重点。 生物传感器与诊断技术： 精准、快速的诊断是现代医疗的关键。本卷将聚焦于生物传感器技术的最新进展，包括其工作原理、材料选择、信号放大与检测方法。我们将探讨用于检测血糖、pH值、生物标志物、病原体等各种生理和病理参数的传感器。同时，我们还将关注微流控技术在即时诊断（POCT）和高通量筛选中的应用，以及其在疾病早期预警和个性化医疗中的巨大潜力。 药物递送系统： 如何将药物精准、高效地输送到病灶部位，是药物治疗面临的重大挑战。本卷将详细介绍各种新型药物递送系统的设计理念和技术实现。我们将涵盖纳米药物载体（如脂质体、聚合物纳米粒）、微针阵列、智能响应型药物递送系统等。内容将侧重于如何通过优化载体的结构和功能，实现药物的靶向释放、控释以及提高生物利用度，从而降低副作用，提升治疗效果。 康复工程与辅助技术： 提升患者生活质量，帮助他们重返社会，是康复工程的目标。本卷将探讨各种康复工程的设计理念和技术应用。我们将关注假肢、矫形器、外骨骼等仿生学设计，以及它们如何模拟人体运动。同时，我们将介绍各种辅助技术，如语音识别、意念控制等，如何帮助残障人士更好地与外界互动。我们将强调以人为本的设计原则，以及如何通过技术创新，为患者提供更全面、个性化的康复解决方案。 《生物医学工程与设计手册》第一卷，是对这一蓬勃发展领域的一次全面而深刻的探索。我们力求内容既具有学术的严谨性，又不失实践的应用性。本书的编撰凝聚了众多领域专家的智慧与心血，我们希望通过其清晰的结构、详实的论述以及前沿的视野，激发更多读者对生物医学工程的兴趣，推动该领域的持续创新和发展，最终为改善人类健康福祉做出更大的贡献。本卷将成为生物医学工程师、研究人员、学生以及相关行业从业者不可或缺的参考工具。

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