医学仪器：应用与设计 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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[美] 韦伯斯特（Webster，J.，G.）著

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医学仪器
医疗设备
生物医学工程
仪器设计
应用技术
医学工程
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康复工程

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出版社：科学出版社

ISBN：9787030477514

版次：4

商品编码：11969796

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-06-01

用纸：胶版纸

具体描述

内容简介

　　本书是由国际电气与电子工程师协会下属的医学工程与生物工程协会前任主席、生物医学工程学科创始人和教育家[美]约翰·G.韦伯斯特编写的，书中阐述了常用医学仪器的原理、应用与设计。本书内容涵盖常见医学仪器设备的设计与应用、生物医学传感器、生物医学检测技术、生物电位的起源、医用电气设备的电气安全措施及检测方法5部分。

　　本书既可作为生物医学工程、测控技术与仪器、临床医学等专业高年级本科生和研究生的教材或参考书，也可作为从事医学仪器研究、设计和制造的工程技术人员的参考书。

前言/序言

　　本书阐述了医院中最常用医学仪器的原理、应用与设计。由于医学仪器随时间不断在发展变化，因而本书自始至终在强调仪器的基本工作原理及其一般类型，而避谈具体型号的详细描述和实物照片。生物医学工程学是一个跨学科的领域，设计人员需要与医护人员有良好的沟通，因而本书给出了每类仪器的一些临床应用。为避免篇幅冗长，本书省略了许多生理学内容。

　　使用本书的读者需要具有化学基础，熟悉数学中的微分方程，具有较好的物理学基础，并学过电路和电子学课程。而即便没有这些基础知识的读者也能从本书的文字描述中获益，并发现其宝贵的参考价值。建议可以从经典生理学教科书中阅读背景材料，如Ganong编著的《医学生理学概论》（第22版，NewYork：McGraw-Hill,2005）。

　　侧重设计：本书自始至终强调设计。拥有电子学及仪器仪表背景知识的科学家或工程师，能从本书中获得足够的信息来设计医学仪器。当经常需要某种特殊仪器，但找不到现成产品时，具备这种医学仪器设计能力就显得特别有价值。

　　教学方法：本书在每章的最后共提供了253道习题，并在正文中列举了69道例题。这些题目的设计旨在涵盖各种各样的实际应用，从心电波形分析到生物电放大器电路的设计和电气安全隐患评价。

　　参考文献：本书并未给出详尽的参考文献清单，而是提供综述文章和书籍清单，可以作为对任一主题进一步学习的一个出发点。

《医学影像诊断学》引言医学影像技术是现代医学诊断的基石，为临床医生提供了深入了解人体内部结构和病变的“窗口”。从早期朴素的X射线摄影，到如今复杂精密的核磁共振成像、多层螺旋CT以及功能性影像技术，医学影像学经历了翻天覆地的变革，极大地提升了疾病的早期发现、准确诊断、疗效评估以及预后判断的能力。本书旨在系统性地介绍医学影像诊断学的基本原理、主要成像模态、常见疾病的影像学表现及其临床应用，帮助读者构建扎实的理论基础，并掌握实际的影像判读技能。第一部分：医学影像学基础第一章：成像原理本章将深入探讨各种医学影像技术的成像原理。 X射线成像：阐述X射线穿透人体组织后，因组织密度和原子序数不同而产生的衰减差异，以及这些差异如何被探测器捕捉并转换为可见图像。详细介绍X射线的产生机制（福特管）、X射线与物质的相互作用（光电效应、康普顿散射、透射），以及影响图像质量的因素，如X射线剂量、管电压、管电流、曝光时间、焦距等。 CT成像：讲解计算机断层扫描（CT）的基本原理，即利用X射线束围绕被检体旋转，从多个角度获取投影数据，再通过计算机算法重建出人体横断面的图像。重点介绍CT的工作流程、不同代CT扫描技术（如单层、多层螺旋CT）、图像重建算法（如滤波反投影法、迭代重建法）以及CT成像参数（如层厚、螺距、窗宽、窗位）对图像质量和诊断的影响。超声成像：阐述超声波作为一种高频声波，在人体组织中的传播、反射、折射以及多普勒效应。详细介绍超声波的产生（压电效应）、接收、能量衰减、声阻抗的概念，以及不同模式的超声成像，如B型（二维）、M型、彩色多普勒、能量多普勒以及三维超声。强调超声成像在实时性、无辐射、经济性方面的优势及其局限性。核磁共振成像（MRI）：深入解析MRI的物理基础，包括原子核自旋、磁场、射频脉冲以及梯度磁场的作用。详细介绍质子在强磁场中的行为、T1弛豫和T2弛豫机制，以及不同脉冲序列（如自旋回波、梯度回波）如何产生对比度。重点讲解MRI成像参数（如TR、TE、翻转角）的设定对图像特性的影响，以及MRI在软组织成像方面的独特优势。核医学成像：介绍放射性核素在体内的分布、衰变以及释放的γ射线或正电子。重点讲解放射性药物的选择、引入途径、体内代谢以及其在特定器官或病变部位的聚集机制。详细阐述SPECT（单光子发射计算机断层成像）和PET（正电子发射断层成像）的成像原理、探测器系统、图像重建过程以及它们在功能和代谢成像中的应用。第二章：图像质量与伪影本章将讨论影响医学影像质量的关键因素，并介绍常见的图像伪影及其原因和规避方法。图像质量评估：从空间分辨率、对比度分辨率、噪声水平、几何失真等方面阐述图像质量的评价标准。影响图像质量的因素：详细分析不同成像模态下，成像参数（如X射线剂量、CT层厚、MRI脉冲序列、超声频率）、设备性能、患者因素（如运动、呼吸、金属植入物）以及操作者的技术对图像质量的影响。常见图像伪影：针对X射线、CT、MRI和超声成像，逐一列举并分析各种伪影的产生原因，例如CT中的硬束伪影、部分容积效应、金属伪影；MRI中的运动伪影、化学位移伪影、截断伪影；超声中的混响伪影、阴影伪影、旁瓣伪影等，并提供相应的消除或减轻策略。第三章：影像解剖学与生理学本章将回顾和强调在影像学判读中至关重要的常规解剖学和生理学知识。常规影像解剖：针对人体主要器官和系统的常规影像表现，进行系统的介绍。例如，骨骼系统的三维结构、关节的正常影像特征；胸部器官（肺、心、大血管）的解剖边界、正常密度分布；腹部器官（肝、胆、胰、脾、肾、胃肠道）的形态、位置、毗邻关系；盆腔器官（子宫、卵巢、前列腺）的声学和磁共振表现；颅脑的脑室系统、脑沟、脑回、灰白质分界等。影像生理学：结合影像学特征，解释器官的功能和血流动力学。例如，心血管系统的搏动性变化、肺部的气体交换、胃肠道的蠕动、肾脏的造影剂排泄过程等。对比剂的应用：详细介绍在X射线、CT、MRI和超声成像中常用的对比剂的种类、作用机制、给药途径、禁忌症以及不良反应。例如，碘剂在CT中的增强原理、钆剂在MRI中的对比增强机制、声学造影剂在超声中的应用。第二部分：主要影像学检查技术与临床应用第四章：胸部影像学本章专注于胸部疾病的影像学诊断。 X射线胸片：介绍正位、侧位胸片的常规阅片顺序和技巧，识别正常胸部结构（肺野、肺门、心脏、纵隔、膈肌、胸壁）。 CT胸片：讲解高分辨CT（HRCT）在诊断间质性肺疾病、支气管扩张、肺气肿等方面的作用。介绍螺旋CT在肺癌筛查、淋巴结评估、胸膜疾病诊断中的应用。常见胸部疾病影像表现：肺部感染：肺炎（大叶性、支气管性、间质性）、肺结核的影像学特点。肺部肿瘤：肺结节、肺癌的影像学鉴别诊断，早期征象，肿瘤分期。气道疾病：支气管扩张、慢性阻塞性肺疾病（COPD）的影像学表现。胸膜疾病：胸腔积液、气胸、胸膜增厚、胸膜肿瘤的影像学诊断。肺血管疾病：肺栓塞的CT血管造影（CTA）诊断。心脏及纵隔疾病：心脏增大、心包积液、主动脉瘤、纵隔肿瘤的影像学表现。第五章：腹部影像学本章详细阐述腹部疾病的影像学诊断。 X射线腹部平片：介绍在评估肠梗阻、消化道穿孔、泌尿系结石等方面的作用。 CT腹部检查：重点介绍CT在肝脏、胆道、胰腺、脾脏、肾脏、胃肠道、盆腔器官等疾病诊断中的应用。 MRI腹部检查：强调MRI在肝胆胰、泌尿生殖系统疾病，特别是软组织病变和肿瘤良恶性鉴别中的价值。超声腹部检查：介绍超声在肝脏、胆囊、胰腺、肾脏、脾脏、妇科、泌尿科疾病中的优势，以及其在实时引导穿刺活检中的应用。常见腹部疾病影像表现：肝脏疾病：肝囊肿、肝血管瘤、肝硬化、肝癌的影像学诊断。胆道疾病：胆囊结石、胆囊息肉、胆管结石、胆囊癌、胆管癌的影像学表现。胰腺疾病：急性胰腺炎、慢性胰腺炎、胰腺囊肿、胰腺癌的影像学诊断。胃肠道疾病：胃肠道肿瘤、炎症性肠病、肠梗阻、阑尾炎的影像学诊断。泌尿系疾病：肾结石、肾囊肿、肾脏肿瘤、膀胱肿瘤、前列腺疾病的影像学表现。妇科疾病：子宫肌瘤、卵巢囊肿、子宫内膜异位症、盆腔炎性疾病、异位妊娠的影像学诊断。第六章：神经影像学本章聚焦于脑部和脊髓疾病的影像学诊断。 CT脑部检查：介绍CT在急性脑出血、脑梗死、颅脑外伤、脑肿瘤、脑积水等诊断中的作用。 MRI脑部检查：强调MRI在评估脑白质病变、脱髓鞘疾病、感染性疾病、变性疾病、脑肿瘤分期和疗效评估等方面的优势。介绍脑功能成像技术，如弥散加权成像（DWI）、灌注成像（PWI）、磁化率加权成像（SWI）和功能性MRI（fMRI）的应用。 X射线脊柱检查：介绍在评估骨折、脱位、脊柱畸形等方面的应用。 CT和MRI脊柱检查：讲解CT和MRI在椎间盘突出、椎管狭窄、脊髓肿瘤、脊髓炎、脊柱结核等疾病诊断中的作用。常见神经系统疾病影像表现：脑血管疾病：脑出血、脑梗死的影像学特点、时间窗。脑肿瘤：原发性脑肿瘤、转移性脑肿瘤的影像学特征，良恶性鉴别。感染与炎症：脑炎、脑膜炎、脑脓肿的影像学表现。外伤：颅脑外伤、脊柱脊髓损伤的影像学评估。退行性疾病：阿尔茨海默病、帕金森病等引起的脑萎缩、脑室扩大等改变。脱髓鞘疾病：多发性硬化症的影像学诊断。第七章：骨关节与软组织影像学本章涵盖骨骼、关节、肌肉、肌腱等系统的影像学诊断。 X射线骨骼检查：重点介绍在诊断骨折、骨不连、骨关节炎、骨肿瘤、骨质疏松症等方面的应用。 CT骨骼检查：讲解CT在精细骨骼结构观察、复杂骨折评估、骨肿瘤诊断和术前规划中的作用。 MRI骨骼关节检查：强调MRI在评估软骨损伤、韧带撕裂、半月板损伤、肌腱断裂、滑膜炎、骨髓炎、骨肿瘤等软组织病变中的价值。常见骨关节与软组织疾病影像表现：创伤：骨折、脱位、韧带损伤、半月板撕裂的影像学诊断。退行性疾病：骨关节炎、椎间盘退变、骨质疏松症的影像学表现。肿瘤：骨肿瘤（良恶性）、软组织肿瘤的影像学鉴别。炎症与感染：骨髓炎、关节炎、肌腱炎的影像学诊断。先天性与发育性疾病：髋关节发育不良、脊柱侧弯等。第八章：心血管影像学本章介绍心脏、大血管以及外周血管疾病的影像学诊断。心脏X射线检查：了解心脏大小、形态、主动脉影等基本信息。超声心动图（Echocardiography）：详细介绍二维、三维超声心动图在评估心脏结构、功能、瓣膜病变、心肌病、先天性心脏病中的应用。讲解多普勒超声在评估血流动力学、检测反流和狭窄方面的作用。 CT心脏与血管检查：重点介绍冠状动脉CTA在冠状动脉狭窄、斑块评估中的应用；CT血管造影（CTA）在主动脉夹层、外周血管疾病诊断中的作用。 MRI心脏检查：阐述MRI在评估心肌病、心肌梗死、心肌活力、心脏占位性病变等方面的优势。心血管介入影像引导：简述在冠状动脉介入治疗、瓣膜置换等介入操作中影像技术的引导作用。常见心血管疾病影像表现：冠状动脉疾病：冠状动脉狭窄、心肌缺血、心肌梗死的影像学诊断。瓣膜疾病：二尖瓣、主动脉瓣、三尖瓣、肺动脉瓣狭窄与关闭不全的影像学评估。心肌病：扩张型、肥厚型、限制型心肌病的影像学特征。先天性心脏病：室间隔缺损、房间隔缺损、法洛四联症等的影像学诊断。大血管疾病：主动脉瘤、主动脉夹层、动静脉畸形等。第九章：乳腺影像学本章关注乳腺疾病的影像学诊断。乳腺X射线摄影（Mammography）：介绍乳腺钼靶检查的基本技术，识别正常的乳腺组织结构，以及在筛查乳腺癌、评估钙化、肿块方面的作用。乳腺超声检查：强调超声在乳腺肿块的良恶性鉴别、乳腺囊肿诊断、致密型乳腺评估中的优势。乳腺MRI检查：介绍MRI在评估肿瘤范围、多灶性病变、乳腺植入物相关问题以及高危人群筛查中的应用。常见乳腺疾病影像表现：乳腺癌：各种影像学表现（肿块、钙化、结构扭曲、非钙化征象），BI-RADS分类。良性病变：乳腺增生、乳腺纤维腺瘤、乳腺囊肿、脂肪坏死的影像学特征。炎症：乳腺炎的影像学诊断。第十篇：其他影像学应用介入放射学：简要介绍介入放射学在血管内介入（如支架置入、血管成形）、非血管介入（如引流、穿刺活检、消融）等方面的影像引导技术。儿童影像学：概述儿童生长发育的特点，以及在儿童常见疾病（如先天性畸形、感染、肿瘤）影像学诊断中的特殊注意事项。急诊影像学：强调在急诊情况下，影像学在快速诊断创伤、急性出血、急性梗阻等方面的重要性。结语医学影像学是一门不断发展和创新的学科。本书力求为读者提供一个全面而深入的认识，帮助大家掌握现代医学影像学的基本原理、技术和临床应用。通过扎实的理论学习和大量的临床实践，读者将能够更准确、更有效地利用医学影像技术，为患者的健康保驾护航。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对于医学仪器的了解非常有限，印象中它们都是冷冰冰、看不懂的机器。但这本书彻底改变了我的看法。作者以一种极具感染力的笔触，将医学仪器的世界展现在我面前，让我感受到了其中的智慧和温度。他没有采用枯燥的技术说明书的写法，而是将仪器融入到具体的医疗场景中，讲述了它们如何成为医生手中不可或缺的“助手”。我看到了仪器如何在早期癌症筛查中发挥关键作用，如何帮助医生精准定位病灶，从而实现早期治疗，提高生存率；我也看到了仪器如何在术后康复中，为患者提供个性化的治疗方案，加速身体的恢复。书中对仪器设计的讨论，更是让我大开眼界。作者以非常生动的例子，解释了不同学科的知识如何碰撞、融合，最终诞生出如此精密的仪器。例如，他谈到了光学原理在内窥镜设计中的应用，以及生物材料学如何促进了植入式医疗设备的进步。这些内容让我意识到，医学仪器的背后，是跨学科的智慧结晶。更让我感动的是，书中多次强调了“以患者为中心”的设计理念。仪器不仅仅是为了满足技术需求，更是为了提升患者的就医体验，减轻他们的痛苦。这种人文关怀的视角，让这本书充满了温情，也让我对医学仪器这个领域充满了敬意。

评分☆☆☆☆☆

我怀着探索未知的期待打开了这本书，结果却发现了一片广阔而充满惊喜的天地。作者以一种近乎哲学的高度，审视着医学仪器与人类健康之间的关系。他没有停留在仪器本身的物理构造和技术参数，而是更深入地探讨了仪器背后所蕴含的医学哲学和伦理考量。我曾以为，医学仪器的设计就是纯粹的科学和技术问题，但这本书让我明白，它更是关于“人”的问题。如何设计出能够真正减轻痛苦的仪器？如何让仪器在提供精确诊断的同时，也能给予患者人文关怀？这些深刻的问题贯穿全书，引发了我许多关于医疗伦理、生命价值的思考。作者在讨论仪器应用时，并没有局限于某一个具体的医学领域，而是将视角放宽，涵盖了从基础研究到临床实践的各个环节。他用引人入胜的语言，描述了科学家们如何从一个看似微小的发现，发展出一项革命性的仪器技术，又如何将这项技术转化为能够拯救生命的工具。这种对创新过程的生动描绘，让我对科学探索的魅力有了更深层次的理解。我尤其欣赏作者在分析仪器局限性时，所展现出的那种客观和审慎的态度。他不仅强调了仪器的强大之处，也指出了它们存在的不足，并提出了未来可能的发展方向。这本书让我看到了医学仪器领域的光明前景，也引发了我对未来医疗模式的深刻思考。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一场惊喜的发现！起初我只是抱着试试看的心态翻阅，没想到立刻就被其独特的视角和深入浅出的讲解所吸引。作者在讨论医学仪器的应用时，并没有停留在枯燥的技术参数和冰冷的理论堆砌，而是巧妙地将仪器置于具体的临床场景中，用生动的案例和富有启发性的思考，展现了仪器如何真正解决医生和患者的实际问题。读着读着，我仿佛置身于手术室，亲眼目睹了精密仪器如何协助医生完成高难度操作；又仿佛在病床边，感受到了诊断仪器如何精准捕捉病灶，为治疗赢得宝贵时间。这本书最大的魅力在于，它不仅教会了我“是什么”，更让我理解了“为什么”。为什么这个仪器设计成这样？它的工作原理背后蕴含了怎样的医学需求和工程智慧？每一次的“为什么”都在书中得到了令人满意的解答。我尤其欣赏作者在探讨仪器设计时，所展现出的那种对人文关怀的深度考量。他们不仅仅是工程师，更是富有同情心的医学助手，他们的设计不仅追求功能性，更注重易用性、安全性，以及如何最大限度地减轻患者的痛苦和不适。这种将技术与人文完美结合的叙述方式，让我对医学仪器这个领域产生了前所未有的浓厚兴趣。这本书让我意识到，医学仪器远不止是冰冷的工具，它们承载着人类对健康的渴望，是科技进步与生命关怀的结晶。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我耳目一新的著作，它彻底颠覆了我对医学仪器“高冷”和“遥不可及”的刻板印象。作者以一种极其平易近人的方式，将原本复杂的仪器原理抽丝剥茧，一一呈现。我一直认为，要理解医学仪器，必须具备深厚的工程背景，但这本书的出现，让我看到了另一种可能性。它更像是一次深度访谈，通过一个个鲜活的案例，讲述了不同医学领域专家与仪器之间的故事。我看到了他们如何运用最前沿的影像技术，穿透人体组织，揭示疾病的秘密；我听到了他们如何通过微创介入设备，精准抵达病灶，实现“以最小的创伤，获得最大的疗效”。更令我印象深刻的是，作者在介绍仪器设计理念时，并没有止步于简单的功能罗列，而是深入探讨了在不同科室、不同应用场景下，仪器设计所面临的挑战与权衡。例如，在重症监护室，仪器的实时监测能力和报警系统的可靠性至关重要；而在康复科，仪器的用户友好性和辅助性则成为设计的重点。这种细致入微的分析，让我对仪器设计的复杂性和精妙性有了更深刻的认识。这本书就像一座桥梁，连接了医学前沿和我的认知，让我能够以一个普通读者的身份，窥探到医学仪器背后的巨大能量和无限可能，激发了我对未来医疗科技发展的无限遐想。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，医学仪器是一个非常专业的领域，充满了晦涩难懂的术语和公式。然而，当我拿起这本书的时候，我发现自己完全错了。作者以一种非常独特的方式，将这个原本枯燥的领域变得生动有趣，引人入胜。它不是一本简单的教科书，更像是一本记录医学仪器发展历程和应用场景的百科全书，只不过是用一种更加亲切和富有故事性的语言来呈现。我特别喜欢书中对不同类型仪器的详细介绍，从基础的生理信号测量仪器，到复杂的影像诊断设备，再到精密的治疗仪器，作者都一一进行了深入的剖析。他不仅解释了这些仪器的基本原理，更重要的是，他阐述了这些仪器在临床实践中的具体应用，以及它们如何为医生提供诊断和治疗的依据。读着这些内容，我仿佛经历了一次穿越时空的医学之旅，见证了医学仪器如何一步步从简陋走向精密，从辅助走向核心。书中的案例分析尤其精彩，它们让我看到了仪器在实际应用中的巨大价值，以及科学家和工程师们为了解决临床难题所付出的努力。我尤其被书中关于“人性化设计”的探讨所打动，作者强调了仪器在满足技术需求的同时，也要兼顾操作的便捷性和患者的舒适度，这种对细节的关注，正是医学仪器能够真正服务于人类的关键所在。