國際信息工程先進技術譯叢：生物醫學工程學概論（原書第3版） [Introduction to Biomedical Engineering] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] John Enderle，[美] Joseph Bronzino 著，封洲燕 譯

圖書標籤:

• 生物醫學工程
• 醫學工程
• 生物工程
• 工程學
• 醫學
• 生物技術
• 醫療器械
• 康復工程
• 生物材料
• 信號處理

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111458784

版次：1

商品編碼：11484540

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 國際信息工程先進技術譯叢

外文名稱：Introduction to Biomedical Engineering

開本：16開

齣版時間：2014-06-01

用紙：膠版紙

頁數：1440###

內容簡介

　　《國際信息工程先進技術譯叢：生物醫學工程學概論（原書第3版）》是一部全麵介紹生物醫學工程學的教科書，主要內容包括：生物醫學工程學發展的曆史背景以及職業狀況，生物醫學工程技術所涉及的倫理道德問題，解剖學和生理學基礎知識，以及生物力學、生物材料、組織工程、仿真建模、生物儀器、傳感器、信號處理、生物電、生物傳輸、醫學成像、光學與激光在生物醫學中的應用等。此外，書中的附錄還介紹瞭計算機軟件MATLAB和Simulink的使用方法。書中各章都包含瞭例題、習題和參考文獻目錄，有利於讀者深入理解和掌握基本知識，提高應用理論知識解決實際問題的能力。
　　本書不僅是生物醫學工程專業難得的一部好教材，而且對於生物學、醫學和其他工程專業的學生也是一本很有價值的參考書。此外，它對於緻力於生物醫學工程技術工作和管理工作的從業人員也是一本值得常備的工具書。

內頁插圖

目錄

原書第2版作者名單
原書第1版作者名單
目錄前言
原書第3版作者名單
原書第2版作者名單
原書第1版作者名單
第1章生物醫學工程學的發展曆史
1.1現代醫療保健體係的建立
1.2現代醫療保健體係的特點
1.3什麼是生物醫學工程學
1.4生物醫學工程師的職能
1.5生物醫學工程的新進展
1.6生物醫學工程的專業狀況
1.7生物醫學工程專業學會
1.8習題
第2章道德問題與倫理問題
2.1道德和倫理的定義
2.2兩條基本道德原則——行善與不傷害
2.3死亡的新定義
2.4晚期病人與安樂死
2.5醫療決策權
2.6人體試驗
2.7人體試驗的定義和目的
2.8知情同意
2.9醫療器械産品開發的管理
2.10醫療器械的上市
2.11可行性研究中的倫理道德問題
2.12緊急使用的倫理道德問題
2.13治療使用的倫理道德問題
2.14FDA認證過程中生物醫學工程師的職責
2.15習題
第3章解剖學與生理學
3.1緒論
3.2細胞的結構
3.3組織
3.4人體主要器官係統
3.5內環境的自身平衡
3.6習題
第4章生物力學
4.1緒論
4.2基礎力學
4.3材料力學
4.4黏彈性
4.5軟骨、韌帶、肌腱與肌肉
4.6臨床步態分析
4.7心血管動力學
4.8習題
第5章生物材料學
5.1醫用材料——從修復到再生
5.2生物材料的種類、特性和應用
5.3生物材料設計和選擇中的仿生學
5.4生物材料與組織之間的相互作用
5.5誘導組織修復和再生的生物材料處理技術
5.6生物材料的安全性測試與管理
5.7生物材料應用舉例
5.8習題
第6章組織工程學
6.1組織工程的定義
6.2生物學問題
6.3物理學問題
6.4體外培養的工程學問題
6.5組織工程化産品的臨床應用問題
6.6未來的發展方嚮——功能性組織工程
6.7總結
6.8習題
第7章房室模型
7.1緒論
7.2溶質、房室和體積
7.3兩個房室之間的跨膜物質傳輸
7.4建立房室模型的基本方法
7.5單室模型
7.6雙室模型
7.7三室模型
7.8多室模型
7.9習題
第8章生化反應和酶動力學
8.1化學反應
8.2酶動力學
8.3利用準穩態近似值的其他模型
8.4擴散、生化反應和酶動力學
8.5細胞呼吸：葡萄糖代謝和ATP的生成
8.6酶的抑製、變構調節和協同反應
8.7習題
第9章生物醫學儀器
9.1緒論
9.2基本生物醫學儀器係統
9.3電荷、電流、電壓、電功率和電能量
9.4電阻
9.5綫性電路網絡分析法
9.6綫性特性與疊加原理
9.7戴維南定理
9.8電感
9.9電容
9.10電阻、電容和電感組成電路的通用求解方法
9.11運算放大器
9.12時變信號
9.13有源模擬濾波器
9.14生物醫學儀器的設計
9.15習題
第10章生物醫學傳感器
10.1緒論
10.2生物電的測量
10.3物理量的測量
10.4血氣傳感器
10.5生物分析傳感器
10.6光學傳感器
10.7習題
第11章生物信號處理
11.1緒論
11.2生物信號的生理基礎
11.3生物信號的特性
11.4信號采集
11.5生物信號的頻域錶示
11.6綫性係統
11.7信號平均
11.8小波變換和短時傅裏葉變換
11.9人工智能技術
11.10習題
第12章生物電現象
12.1緒論
12.2生物電的發現曆史
12.3神經元
12.4生物物理學基本定律和方程
12.5細胞膜的等效電路模型
12.6動作電位的Hodgkin�睭uxley模型
12.7神經元整體模型
12.8化學突觸
12.9習題
第13章生理係統仿真建模
13.1緒論
13.2快速眼動係統概述
13.3Westheimer掃視眼動模型
13.4掃視控製器
13.5動眼肌模型的建立
13.61984年建立的交感神經支配的綫性掃視眼動模型
13.71995年建立的綫性掃視眼動模型
13.82009年建立的綫性掃視眼動模型
13.9掃視的神經通路
13.10係統辨識
13.11習題
第14章生物醫學傳輸過程
14.1生物醫學物質傳輸
14.2生物流體力學和動量傳輸
14.3生物醫學的熱傳輸
14.4習題
第15章放射成像
15.1緒論
15.2放射性核素成像技術
15.3檢測儀器和成像設備
15.4X射綫成像係統
15.5習題
第16章醫學成像
16.1緒論
16.2超聲診斷成像
16.3磁共振成像
16.4腦磁圖
16.5造影劑
16.6幾種成像技術的比較
16.7圖像融閤
16.8總結
16.9習題
第17章光學和激光在生物醫學中的應用
17.1基本光學理論概述
17.2生物組織中光傳播的基本理論
17.3光的物理作用及其檢測
17.4生化物質的光學檢測技術
17.5光熱療的基本原理
17.6光縴和波導在醫學中的應用
17.7生物醫學中的光學成像
17.8習題
附錄

精彩書摘

　　1．4 生物醫學工程師的職能
　　廣義上，生物醫學工程專業主要培養3類人纔：醫療保健係統的臨床工程師；工業界的生物醫學設計工程師；做研究工作的科學傢。此外，目前還按照生物醫學工程師所履行的3種不同職能進行分類，他們之間的區另u很明顯，分彆介紹如下。
　　第一類是3類中最常見的一類工程師，可以稱為“解題人”。臨床工程師和生物醫學設計工程師最可能成為這類人，他們與生命科學傢之間保持著傳統的服務關係。科學傢發現並提齣問題，由工程師應用專業技術來解決。但是，要有效並成功地“解題”，雙方必須瞭解對方的術語，具有很好的信息交流和溝通。生物醫學工程師必須瞭解生物學方麵的情況，做齣正確的判斷，發揮自己的知識纔能，解決所給予的問題，並且用生命科學傢可以理解的語言闡述所設計的解決方法。如果不能做到這些，那麼“生物醫學”這個冠名就名不副實瞭。
　　第二類人員比較少，可以稱為“科技企業傢”，工業界的生物醫學設計工程師最可能成為這類人。他們認為，生命科學傢和醫生所接受的工程技術方麵的教育與現有的技術潛能之間存在著相當大的差距，生命科學傢不太可能結閤現有的技術水平來提齣問題。因此，科技企業傢通過考察生物學和醫學某些前沿領域的問題，自己尋找和確定先進技術可能發揮作用的地方，自己提齣問題，然後解決問題。先設計，再用硬件和軟件來實現。最後，這些企業傢還必須證明他們的研究成果是有用的，說服醫學界接納這些成果。與前述“解題人”的境況不同，企業傢的工作是有風險的，他們的成果沒有現成的消費者。但是，一旦冒險成功，那麼無論是科學上還是經濟上，都會前進一大步，比按照傳統程序的進展速度要快得多。科技企業傢的工作性質決定瞭他們應該掌握大量工程學和醫學方麵的知識，並且具有豐富的醫療係統方麵的經驗。
　　第三類生物醫學工程師稱為“工程科學傢”，在科研機構和公司研究所最多，他們主要緻力於應用工程學原理和技術來研究生物學過程。他們常用的最強方法就是為所研究的生物係統建立閤適的物理模型或者數學模型。例如，在研究心髒功能時，工程科學傢就需要探究血液流過人體心髒這個匪夷所思的血泵時的復雜過程。他們會建立數學模型來模擬心髒收縮時的動力學特性，用方程來定義血流的行為。然後，利用計算機資源和仿真技術來求解數學模型，從而揭示生物係統的特性。由於過於復雜，這些模型的特性無法用解析計算或者直觀推導的方法來求解。而且，模型仿真的結果可用於指導實際生物係統的實驗設計；反過來，實驗的結果又可以用來改進數學模型。如此反復，就可以一步步深入揭示生物學機製。
　　……

前言/序言

　　生物醫學工程學是工程技術與生物學和醫學高度結閤所産生的一門新興交叉學科，旨在運用工程技術的手段解決生命科學研究以及醫學診斷和治療中存在的問題，提高人類防治疾病的能力，保障人類健康。國際上，美國在第二次世界大戰之後的20世紀50年代最早建立瞭生物醫學工程學科；在我國，浙江大學於1977年最早創建瞭生物醫學工程專業。近年來，隨著我國科學技術水平的不斷提高和經濟建設的飛速發展，人們對於自身健康水平和生活質量的要求越來越高，生物醫學工程行業也迅速發展起來。為瞭適應該領域的人纔需求，國內越來越多的高校相繼開設瞭生物醫學工程專業。但是，生物醫學工程學包羅萬象，幾乎涉及所有工程學科以及生物學和醫學，因而目前能夠全麵而係統地講述該專業的理論知識和技術應用的導論性教材比較缺乏。
　　本書英文版由20多位學者撰寫，是目前涵蓋生物醫學工程主要領域的最全麵的一部教材，在國際上受到廣泛的認可。書的信息量相當大，理論與應用緊密結閤。開篇首先介紹本學科的發展曆史、倫理道德問題以及基礎生物醫學知識；然後講述本學科的核心理論和應用技術，包括：生物力學、生物材料、組織工程、仿真建模、生物儀器、傳感器、信號處理、生物電、生物傳輸、醫學成像和激光生物醫學等。全書將嚴謹的理論知識與深入淺齣的例題和習題相結閤，嚮讀者展現瞭生物醫學工程豐富多彩、引入入勝的專業景象。正如原作者在前言中所述，即便如此，本書仍然沒能囊括生物醫學工程現有的所有領域，並且，科學技術的進步還將不斷地給該學科增添新的內容。
　　希望本書的翻譯能夠給生物醫學工程專業的學生和從業人員提供一部有價值的專業著作。新的第3版刪除瞭第2版的康復工程與輔助技術、基因組學和生物信息學、計算生物學等幾章內容。對這些內容感興趣的讀者可以查閱2010年齣版的第2版中譯本。
　　翻譯過程中，譯者對原書某些明顯的筆誤或印刷錯誤已做瞭更正，為保持譯著的簡潔流暢，沒有加以標注。同時為盡量保持原書特色，書中部分圖形和文字符號並未按照國傢標準修改，請讀者注意。
　　餘穎、鬍振華、陳白璐、曹嘉悅、吳蘊蘊、肖乾江等同學參與瞭本書第3版的部分翻譯工作，在此深錶謝意。譯者還要特彆感謝參與瞭本書第2版翻譯工作的同學們，他們是鄭曉靜、吳丹、汪洋、楊彭舉、田聰、毛盾、徐白露、李林森、藍義昀、李迎等。
　　本書內容所涉及的研究領域極其廣泛，限於譯者的水平，翻譯過程中難免存在錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。
　　封洲燕
　　浙江大學生物醫學工程與儀器科學學院
　　2013年10月

跨越學科邊界：現代工程技術在生命科學領域的深度融閤與應用前沿 書籍名稱： 國際信息工程先進技術譯叢：生物醫學工程學概論（原書第3版） [Introduction to Biomedical Engineering] 圖書簡介 本書並非聚焦於傳統意義上的生物醫學工程學基礎概念介紹，而是將視野拓展至更廣闊的工程技術與生命科學交叉領域，深入剖析一係列革命性的先進技術，這些技術正以前所未有的速度重塑著現代醫學的麵貌，並預示著未來醫療健康産業的根本性變革。我們將著重探討那些在生物信號處理、先進影像技術、組織工程與再生醫學、以及智能醫療係統等前沿領域中發揮關鍵作用的工程原理與實踐應用。 第一部分：復雜生命係統的量化與解析——從信號到模型 生命過程的復雜性要求我們采用精密的工程工具進行量化分析。本部分將跳過生物醫學工程學導論中關於“什麼是生物醫學工程”的基礎討論，直接切入核心技術。 1. 高級生物信號處理與數據挖掘： 我們聚焦於非傳統生物信號的采集、處理與解釋。這包括超高分辨率腦電圖（EEG/MEG）信號的源定位算法，例如使用稀疏錶示和深度學習模型來解耦皮層活動。同時，探討瞭來自基因組學和蛋白質組學的高維異構數據的降維與特徵提取技術，特彆是利用張量分解方法來揭示復雜的分子網絡交互模式。對於心血管係統，我們將深入研究基於非綫性動力學模型的脈搏波傳導分析，用以評估動脈僵硬度和早期病變風險，而非僅僅是基礎的心電圖（ECG）分析。 2. 生物力學的高級建模與仿真： 本節不再停留在基礎的應力應變計算，而是轉嚮多尺度、多物理場的耦閤仿真。我們將詳細闡述使用有限元方法（FEM）結閤計算流體力學（CFD）對復雜生物結構（如瓣膜、動脈分支或骨小梁網絡）進行精確建模的最新進展。重點討論如何將生物材料的微觀結構特性（如各嚮異性、粘彈性）無縫集成到宏觀係統仿真中，以預測植入物長期失效或組織修復過程的力學誘導機製。例如，對骨組織界麵處的微動和疲勞損傷的精細化建模。 第二部分：跨越維度的成像與傳感技術革新 本部分側重於那些突破瞭傳統醫學成像限製，提供瞭前所未有的空間、時間或分子分辨率的新一代工具。 3. 光學與分子成像的前沿技術： 我們深入探討瞭超分辨顯微成像技術（如STED, PALM/STORM）在活細胞內動態過程研究中的應用，特彆是如何解決光漂白限製和提高三維重建的精度。此外，聚焦於體內分子成像的進步，如基於新型熒光探針和光聲成像（Photoacoustic Imaging, PAI）的深度結閤，實現對血氧飽和度和腫瘤微環境（如pH值、氧分壓）的實時、高對比度映射，這是超越傳統MRI或CT的分子信息獲取能力。 4. 智能體內傳感器與遠程生理監測係統： 本書將分析下一代可穿戴和植入式傳感器所依賴的工程基礎。這包括利用柔性電子學和印刷電子技術製造的無創連續血糖監測貼片，其關鍵在於電化學傳感器的穩定性與生物兼容性設計。對於植入式設備，我們側重於無綫能量傳輸（如感應耦閤或超聲波供電）的效率優化，以及集成低功耗微控製器實現復雜數據的實時本地預處理，以適應物聯網（IoT）環境下的醫療數據傳輸需求。 第三部分：再生工程與功能構建——從細胞到器官 本部分討論如何利用工程學原理來指導和加速生物修復與組織再生，重點在於材料科學與細胞生物學的精密集成。 5. 先進生物材料與3D生物打印策略： 我們詳細解析瞭功能化生物支架的設計原則，不僅僅是機械支撐，更要考慮生物活性分子的梯度釋放與細胞微環境的模擬。在3D生物打印方麵，本書側重於高精度沉積技術（如噴墨打印、熔融生物擠齣）在構建血管化組織結構中的挑戰，特彆是如何解決打印過程中細胞存活率與生物墨水流變學特性之間的矛盾。關注點在於構建具有層級結構和動態響應特性的組織替代物。 6. 組織工程中的生物反應器設計與控製： 不再簡單描述生物反應器的概念，而是深入探討如何利用先進控製理論（如PID、模糊控製）來動態調控培養環境參數，以誘導特定細胞命運。例如，設計能夠模擬體內生理載荷變化的機械刺激反應器，以優化軟骨或骨骼組織的成熟過程，確保體外培養産物的生物力學性能達到臨床植入標準。 第四部分：人工智能賦能的精準醫療與機器人技術 本部分聚焦於將信息工程的最高成就——人工智能與精密控製——應用於臨床決策與手術操作。 7. 臨床決策支持係統與醫學圖像的深度學習應用： 本書探討瞭深度捲積神經網絡（CNNs）在自動化疾病診斷中的局限性突破，特彆是如何利用遷移學習和生成對抗網絡（GANs）來解決醫學影像數據集稀疏和標注昂貴的問題。重點分析如何構建可解釋的AI（XAI）模型，確保醫生能夠理解模型做齣判斷的依據，從而增強臨床信任度，而非僅僅追求高準確率的“黑箱”模型。 8. 精密手術機器人與人機交互界麵： 我們關注下一代手術機器人的核心挑戰，包括提高操作的靈巧性和觸覺反饋的真實性。詳細分析瞭基於力/力矩傳感器的多指末端執行器設計，以及如何通過先進的反饋算法來補償外科醫生手部顫動，實現亞毫米級的操作精度。此外，探討瞭增強現實（AR）在術中導航中的集成方案，如何將預處理的CT/MRI數據實時疊加到患者的視野中，指導微創手術路徑規劃。 結論：工程思維驅動的未來醫療範式 本書旨在為讀者提供一個超越基礎知識的、以工程方法論為核心的視角，審視當前生物醫學領域最尖端、最需要跨學科閤作纔能解決的問題。它強調的是如何利用信息科學、材料科學和係統工程的最新突破，去設計、構建、測試和優化下一代醫療乾預手段和診斷工具，從而推動醫療健康領域從反應式治療嚮預測性、預防性和個性化醫療的根本轉變。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《國際信息工程先進技術譯叢：生物醫學工程學概論（原書第3版）》後，我首先就被它的標題吸引瞭——“概論”二字，意味著它將以一種宏觀的視角，為讀者勾勒齣生物醫學工程的全貌。我是一名工作多年的工程師，雖然我的專業背景並非生物醫學，但對生命科學與工程技術結閤所産生的巨大潛力一直充滿敬畏。這本書的齣現，為我提供瞭一個係統梳理和拓展知識邊界的絕佳機會。我特彆關注書中關於“組織工程與再生醫學”的部分。近年來，利用工程技術來修復或替換受損的組織和器官，已經成為醫學領域最令人興奮的研究方嚮之一。我希望通過這本書，能夠瞭解到相關的基礎理論，比如細胞培養、支架材料的選擇與設計，以及如何將這些技術應用於臨床，例如人工皮膚、軟骨修復等。這本書就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我在未知領域中探索前行。

評分☆☆☆☆☆

這本《國際信息工程先進技術譯叢：生物醫學工程學概論（原書第3版）》的封麵設計，初次吸引我的，是那種略帶科技感的藍綠色調，配閤著硬朗的書脊，給人一種嚴謹紮實的專業書籍印象。當翻開它，一股墨香撲麵而來，紙張的質感也相當不錯，摸上去有細微的紋理，閱讀時不易反光，長時間翻閱眼睛也不會覺得疲勞。我一直對生物醫學領域有著濃厚的興趣，但苦於其跨學科的特性，理論知識太過龐雜，不知從何入手。這本書的齣現，恰好填補瞭我知識體係中的這一塊空白。從目錄上看，它涵蓋瞭從基礎的生物學原理到復雜的工程技術在醫療健康中的應用，比如影像學、生物力學、組織工程等等，這些都是我非常想要深入瞭解的領域。我尤其期待它在“生物材料”和“醫療器械設計”這兩個章節的論述，希望能從中學習到更多前沿的知識和實用的案例，為我未來可能的職業發展打下堅實的基礎。這本書不僅僅是一本教材，更像是一扇通往生物醫學工程宏大世界的窗口，讓人充滿探索的欲望。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本《國際信息工程先進技術譯叢：生物醫學工程學概論（原書第3版）》的時候，就感受到它傳遞齣的那種嚴謹與前瞻並存的氣息。作為一名曾經在臨床醫學領域工作過一段時間的從業者，我深知工程技術在現代醫學發展中的重要性，而這本書的齣現，無疑為我提供瞭一個更係統、更深入的視角來理解這一融閤。我尤其期待書中對“康復工程”的論述。許多因疾病或損傷而失去部分功能的患者，都需要藉助各種工程技術來輔助他們重拾生活自理能力。這本書中能否詳細介紹假肢、外骨骼、輔助行走設備等是如何設計、製造和應用的？它們在改善患者生活質量方麵起到瞭怎樣的作用？我希望能夠從中學習到更多關於人體運動學、生物力學以及相關的控製算法知識，從而更好地理解這些“科技之翼”如何幫助人類剋服生理上的挑戰，重獲新生。

評分☆☆☆☆☆

初次拿到這本《國際信息工程先進技術譯叢：生物醫學工程學概論（原書第3版）》，最先吸引我的是它紮實的內容編排。我本身是一名在讀的研究生，對於專業領域內的深度和廣度有著較高要求。這本書的目錄清晰地展現瞭生物醫學工程的學科框架，從物理學、化學、生物學等基礎學科的融閤，到信號處理、係統控製、計算機科學等工程技術的應用，再到具體的醫學影像、假肢設計、藥物輸送等細分領域，都進行瞭係統性的介紹。我尤其關注它對於“生物醫學信號與係統”部分的闡述，因為這與我目前的研究方嚮息息相關。我希望它能提供更深入的理論分析和數學模型，幫助我理解心電圖、腦電圖等信號的生成機製和分析方法，並學習如何設計齣更有效的信號處理算法。此外，書中對“醫學影像技術”的介紹也讓我眼前一亮，CT、MRI等技術的原理、發展曆程以及在疾病診斷中的應用，都非常值得深入研究。這本書無疑能為我的學術研究提供寶貴的參考和啓示。

評分☆☆☆☆☆

當我將這本《國際信息工程先進技術譯叢：生物醫學工程學概論（原書第3版）》捧在手中時，一股厚重感油然而生，似乎承載著無數前沿的科學思想。作為一名對科技發展有著敏銳洞察力的愛好者，我一直對生物醫學工程這一交叉學科領域充滿好奇。這本書的版式設計相當專業，圖文並茂，既有抽象的原理講解，也有生動的圖示和案例分析，使得原本可能枯燥的理論知識變得易於理解和吸收。我尤其被書中關於“生物醫學傳感器的設計與應用”章節所吸引。想象一下，那些能夠實時監測人體生命體徵，甚至能夠預測疾病發生的微小裝置，其背後的工程原理究竟是怎樣的？這本書似乎給瞭我一個深入瞭解的機會。我非常期待能夠通過閱讀，理解不同類型傳感器的構造、工作原理，以及它們如何在臨床診斷、遠程醫療、可穿戴設備等領域發揮關鍵作用。這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種科學精神的啓迪。

評分☆☆☆☆☆

書不錯，內容還沒看

評分☆☆☆☆☆

送貨速度快

評分☆☆☆☆☆

非常實用的好教材，可以快速學習該學科知識

評分☆☆☆☆☆

包裝不錯，看起來是正品。

評分☆☆☆☆☆

非常實用的好教材，可以快速學習該學科知識

評分☆☆☆☆☆

可以一讀，寫的還不錯，隻是比較全麵

評分☆☆☆☆☆

一般，有破損，紙張質量一般，內容還沒過目。

評分☆☆☆☆☆

國外名校最新教材精選：工程電磁場（第8版）

評分☆☆☆☆☆

不錯的好書，值得一讀