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好的，这是一本名为《Advanced Orthopaedic Biomechanics: Principles and Clinical Applications》的图书简介。 --- 《高级骨科生物力学：原理与临床应用》 作者： [此处留空，模拟真实图书风格] 出版社： [此处留空，模拟真实图书风格] 页数： 约 850 页 装帧： 精装 内容简介 《高级骨科生物力学：原理与临床应用》是一部全面、深入的专业著作，旨在为骨科医生、生物医学工程师、运动医学专家以及相关领域的研究人员提供理解人体运动系统在机械载荷下如何运作的坚实基础，并探讨这些知识在现代临床实践中的具体应用。本书超越了基础解剖学和生理学的范畴，聚焦于将工程学原理——如应力、应变、疲劳、材料科学和动力学分析——精确地应用于骨骼、关节、韧带和植入物系统的复杂交互作用中。 本书的结构经过精心设计，从基础物理定律的介绍开始，逐步深入到高度复杂的临床问题和前沿研究领域。它不仅仅是一本理论参考书，更是一本实用的临床工具书，致力于弥合基础科学与实际手术决策之间的鸿沟。 --- 第一部分：基础原理与工具 第一章：生物力学的哲学与历史回顾 本章追溯了骨科生物力学的发展历程，从伽利诺斯（Galen）对骨骼强度的初步观察，到现代有限元分析（FEA）的兴起。重点阐述了“生物力学思维”在诊断和治疗规划中的核心地位，强调了机械环境对细胞行为（如骨重塑）的决定性影响。 第二章：材料科学在骨科中的应用 深入探讨人体结构材料（皮质骨、松质骨、软骨、肌腱）的力学特性。详细分析了材料的粘弹性、蠕变、应力松弛现象。同时，本章对当前使用的植入物材料进行了详尽的比较分析，包括钛合金、钴铬合金、聚乙烯（高分子聚乙烯，UHMWPE）及其新型涂层技术，重点讨论了这些材料在不同生理环境下的疲劳寿命和磨损机制。 第三章：静态与动态载荷分析 本章建立了理解生物力学分析的基础框架。首先解析了静力学和平衡方程在评估关节稳定性和骨折固定中的应用。随后，引入动力学概念，包括牛顿运动定律、欧拉-拉格朗日方程，并将其应用于步态分析、跑步机制及复杂关节运动（如肩袖运动）的建模。 第四章：计算生物力学导论：有限元分析（FEA） 这是本书最具技术深度的章节之一。它详细介绍了FEA在骨科中的构建流程：从医学影像（CT/MRI）到几何模型的提取，网格划分策略，边界条件和材料属性的赋值，直至结果的后处理与验证。特别关注了如何利用FEA预测植入物周围的应力遮蔽效应和骨折愈合过程中的微动。 --- 第二部分：特定关节的生物力学 第五章：脊柱生物力学：承重、扭转与稳定性 本章集中分析脊柱的运动节段单位（VSU）的结构和功能。详细阐述了椎间盘的渗透性、剪切力与屈曲负荷的关系。探讨了椎体成形术、椎间融合术（PLIF, TLIF）后植骨床的应力分布，并用生物力学模型评估了不同椎弓根螺钉系统在三柱模型中的稳定性差异。 第六章：髋关节：承载与磨损的平衡 深入剖析髋关节的接触力学。通过运动学数据，确定了站立、行走和跑步时的最大承载倍数。针对人工全髋关节置换术（THA），本章详细分析了假体柄的设计（直柄与锥形柄）如何影响皮质骨的应力传导，以及聚乙烯臼杯的磨损模式和潜在的微粒释放动力学。 第七章：膝关节：旋转中心与软组织力学 膝关节作为人体最复杂的铰链关节，其生物力学分析尤为关键。本章详细描绘了股骨髁的非线性滚动-平移运动规律。对于人工膝关节置换（TKA），重点讨论了轨迹球设计对前交叉韧带替代（或缺失）的影响，以及内/外翻力矩对胫骨平台寿命的决定性作用。 第八章：肩关节与上肢：多轴运动的挑战 分析了肩关节的球窝结构在复杂动态任务中的稳定性机制。重点关注盂肱关节的动态稳定，包括三角肌、肩袖肌群在不同上举角度下的协同发力模式。对于肩关节置换，探讨了反式置换中对肩袖功能的要求，以及翻修手术中可能遇到的骨缺损生物力学重建策略。 --- 第三部分：临床应用与前沿技术 第九章：骨折生物力学与固定原理 本章系统阐述了骨折愈合的生物力学驱动因素（Wolff定律的现代诠释）。详细分析了不同固定方式（如钢板螺钉、髓内钉、外固定架）对骨折断端愈合环境的影响，包括刚性（Rigidity）与微动（Micromotion）的优化配比，以及在承重骨折中实现早期负荷的生物力学考量。 第九章：人工植入物的疲劳、失效与翻修力学 关注植入物长期使用的力学问题。深入解析了金属疲劳的S-N曲线、缺口效应，以及聚乙烯磨损颗粒的生物力学响应（炎症反应的诱发机制）。本章为翻修手术提供了指导，例如如何评估现有植入物周围的骨质流失程度，并选择能提供恰当生物力学支撑的新植入物设计。 第十一章：运动损伤的生物力学预防与康复 将生物力学知识应用于预防和治疗运动损伤。分析了韧带损伤（如ACL撕裂）中应力集中点，讨论了肌腱负荷下的生物力学阈值。康复部分，重点阐述了运动控制训练（Motor Control Training）如何通过改善患者的运动模式（如步态、投掷动作）来降低关节的异常机械应力。 第十二章：新兴技术：个性化植入物与生物3D打印 展望未来，本章探讨了如何利用患者特定的影像数据，通过增材制造（3D Printing）技术制造出具有精确几何形状和梯度材料属性的个性化植入物，以期在机械匹配度上达到最优，最大程度地减少术后力学失衡。 --- 本书特色 跨学科整合： 首次将高级工程力学、材料科学、计算模拟与骨科临床经验进行无缝集成。 丰富的案例分析： 每一关键章节后附有“临床力学挑战”案例，引导读者将理论知识应用于实际手术规划。 详尽的图表与模型： 配备了大量高分辨率的应力-应变图、力学模型示意图和FEA模拟截面图，增强可视化理解。 《高级骨科生物力学：原理与临床应用》是致力于追求卓越的骨科临床医生和致力于创新研究的生物医学工程师的必备参考书。它不仅教会读者“如何”做手术，更解释了“为什么”这样做的力学基础是稳固的。 --- (全书约 1500 字)
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