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生物医学工程学


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生物医学工程学
  • 书号:9787030690418
    作者:许海燕等
  • 外文书名:
  • 装帧:平装
    开本:16
  • 页数:327
    字数:430000
    语种:zh-Hans
  • 出版社:科学出版社
    出版时间:2021-06-01
  • 所属分类:
  • 定价: ¥138.00元
    售价: ¥109.02元
  • 图书介质:
    纸质书

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生物医学工程是将其他学科的研究成果应用于疾病的预防与诊治的知识高度密集的技术领域,是基础医学研究与临床医学应用的重要桥梁。
  本书在生物医学工程学科的知识体系框架下,扼要讲解生物医学工程学科若干分支学科的基本概念,结合研究和应用实例介绍其医学应用原理,主要包括生物材料、植入物与假体、人工器官、组织工程与再生医学、药物递送系统、临床医学图像及分子影像、生物医学传感和纳米生物医学检测、电子医学、生物力学和力学生物学、生物信息学、生命系统建模与仿真等内容。
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    前言
    第1章 绪论 1
    1.1 什么是生物医学工程 1
    1.2 生物医学工程学是现代医学发展的重要推动力 2
    1.3 国际生物医学工程教育概貌 3
    1.4 北京协和医学院生物医学工程系 3
    1.5 拉斯克医学奖中的生物医学工程技术 4
    1.5.1 电子显微镜(1960年) 4
    1.5.2 聚酯人工动脉血管(1963年) 4
    1.5.3 细胞器电子显微术(1966年) 4
    1.5.4 体外循环手术用心肺机(1968年) 5
    1.5.5 心脏除颤器和起搏器(1973年) 5
    1.5.6 全关节置换(1974年) 6
    1.5.7 计算机断层成像(1975年) 6
    1.5.8 超声诊断技术(1977年) 6
    1.5.9 冠状动脉血管造影(1983年) 7
    1.5.10 磁共振成像(1984年) 7
    1.5.11 血液透析治疗末期肾脏疾病(2002年) 7
    1.5.12 人工主动脉瓣膜和二尖瓣瓣膜(2007年) 8
    1.5.13 现代人工耳蜗(2013年) 8
    1.5.14 深部脑刺激治疗帕金森疾病(2014年) 8
    1.6 本书的框架结构和主要内容 9
    第2章 生物材料 10
    2.1 生物材料的定义与演进 10
    2.2 生物材料应用概述 11
    2.3 生物材料的分类 14
    2.4 生物材料引起的宿主反应 15
    2.4.1 血液接触材料引发的凝血 15
    2.4.2 组织植入材料引发的宿主反应 21
    2.4.3 组织植入物宿主反应的各个阶段 23
    2.4.4 影响宿主反应的其他因素 30
    2.5 生物相容性 31
    2.5.1 生物相容性定义 31
    2.5.2 生物相容性评价 32
    2.5.3 对生物材料和生物相容性的回顾和展望 35
    2.6 小结 36
    参考文献 36
    第3章 植入物与假体 37
    3.1 金属与合金类植入物与假体 37
    3.1.1 形状记忆合金与血管内支架 38
    3.1.2 贵金属与可植入药物芯片 40
    3.2 高分子材料 41
    3.2.1 高分子材料概述 41
    3.2.2 人工血管 42
    3.2.3 神经引导导管 46
    3.2.4 用于眼科的聚丙烯酸酯类医用高分子材料 49
    3.3 陶瓷和碳材料 50
    3.4 复合材料 51
    参考文献 52
    第4章 人工器官 53
    4.1 人工器官概述 53
    4.2 人工肾 55
    4.2.1 肾脏的功能 55
    4.2.2 人工肾的基本构成和工作原理 56
    4.2.3 透析膜及人工肾的历史 57
    4.2.4 新材料和新技术对人工肾研发与应用的推动 59
    4.3 体外循环支持系统 60
    4.4 人工心脏和心室辅助循环装置 64
    4.4.1 主动脉内气囊反搏 64
    4.4.2 心室辅助循环装置 65
    4.4.3 全人工心脏 65
    参考文献 66
    第5章 组织工程与再生医学 68
    5.1 基本概念 68
    5.2 组织工程与再生医学的要素 70
    5.2.1 种子细胞 70
    5.2.2 生物材料支架 73
    5.2.3 生物反应器 80
    5.3 组织工程研究应用举例 84
    5.3.1 产生力学刺激的支架 84
    5.3.2 导电性支架 87
    5.3.3 全器官脱细胞支架 90
    5.4 小结 93
    参考文献 93
    第6章 药物递送系统 95
    6.1 药物递送系统概述 96
    6.2 药物递送系统的目的及作用 98
    6.2.1 药物缓/控释 98
    6.2.2 增强药物的稳定性,延长代谢时间 108
    6.2.3 改变药物亲疏水性及穿透生物屏障的能力 111
    6.2.4 增强药物的靶向性 114
    6.3 用于基因递送的药物递送系统 120
    6.3.1 基因技术、基因治疗及基因(核酸)载体 120
    6.3.2 核酸载体的分类 121
    6.3.3 阳离子型核酸载体的转染机理 121
    6.4 小结 123
    参考文献 124
    第7章 临床医学影像及应用 125
    7.1 医学成像原理及成像系统 125
    7.1.1 X射线和X射线图像 125
    7.1.2 计算机断层扫描 127
    7.1.3 磁共振成像 129
    7.1.4 超声 135
    7.1.5 核医学 137
    7.2 医学图像重建和处理 141
    7.2.1 医学图像重建 141
    7.2.2 图像处理和分析 145
    7.3 医学影像在阿尔茨海默病(AD)中的应用 160
    7.3.1 AD临床诊断标准 161
    7.3.2 深度学习用于AD诊断 162
    参考文献 165
    第8章 分子影像学 168
    8.1 分子影像学概述 169
    8.2 分子成像探针 170
    8.2.1 分子成像探针的概念 170
    8.2.2 分子成像的类型 171
    8.2.3 分子成像探针的结构组成 174
    8.2.4 分子成像探针识别与结合靶标的生物学基础 175
    8.2.5 分子成像探针的构建流程 176
    8.2.6 分子成像探针的常用构建方法 177
    8.3 分子影像学中的信号放大策略 179
    8.4 光学分子成像举例 182
    8.4.1 近红外荧光分子及靶向探针 183
    8.4.2 可激活的靶向探针 183
    8.4.3 内源性光学分子成像 184
    8.5 光学分子成像在肿瘤成像中的应用实例 185
    8.5.1 肿瘤相关受体及配体表达成像 185
    8.5.2 肿瘤特异性标志物成像 187
    8.5.3 肿瘤细胞凋亡成像 188
    8.5.4 新生血管成像 188
    8.5.5 代谢成像 189
    参考文献 191
    第9章 生物医学传感技术与信号检测 192
    9.1 生物医学传感技术 192
    9.1.1 生物医学传感器概述 192
    9.1.2 生物医学传感器的分类 193
    9.1.3 生物医学用电极 196
    9.1.4 生物芯片 197
    9.1.5 生物微机电系统 201
    9.1.6 可穿戴传感技术 202
    9.2 生物医学信号检测 204
    9.2.1 生物医学信号的生理基础 204
    9.2.2 生物医学信号的种类 204
    9.2.3 生物医学信号检测的基本特点 205
    9.2.4 生物医学信号检测的常用方法 208
    9.2.5 生物医学信号检测仪器 210
    9.2.6 生物医学信号检测的发展趋势 211
    参考文献 212
    第10章 纳米生物医学检测 214
    10.1 生物医学检测常用反应与原理 214
    10.1.1 酶反应 214
    10.1.2 微生物反应 215
    10.1.3 免疫反应 215
    10.1.4 核酸反应 216
    10.2 纳米科技概述 216
    10.2.1 纳米材料的定义和纳米效应 217
    10.2.2 生物医学检测中常用的纳米材料 218
    10.3 纳米生物医学检测原理与实例 221
    10.3.1 金纳米颗粒的应用 221
    10.3.2 碳纳米管的应用 225
    10.3.3 磁性纳米颗粒的应用 227
    10.3.4 量子点的应用 228
    10.4 小结 229
    参考文献 229
    第11章 人体的电特性和电子医学 231
    11.1 细胞膜的电特性 231
    11.1.1 细胞膜的组成和结构 231
    11.1.2 细胞膜的阻容特性 232
    11.2 人体的电特性 233
    11.2.1 电的生理效应 233
    11.2.2 人体电击的类型 234
    11.2.3 电流频率的影响 235
    11.2.4 电气安全措施 236
    11.3 电子医学 237
    11.3.1 细胞外刺激 238
    11.3.2 电刺激治疗的应用 239
    11.3.3 其他形式的刺激 244
    参考文献 246
    第12章 生物力学 247
    12.1 生物力学概述 247
    12.1.1 生物力学的定义和研究特点 247
    12.1.2 生物力学的研究范畴 247
    12.2 有限元分析概述和示例 248
    12.2.1 有限元分析概述 248
    12.2.2 有限元分析应用示例 249
    12.3 血液循环动力学 251
    12.3.1 流体运动的基本规律 252
    12.3.2 血液的流动 255
    12.3.3 血液黏度的影响因素 258
    12.3.4 心脏的功 261
    12.3.5 血管的弹性 263
    12.3.6 脉搏波的形成和传播 265
    12.4 组织的应力与生长 266
    12.4.1 应力-生长法则 266
    12.4.2 软组织的应力与生长 267
    12.4.3 骨组织的应力与生长 269
    参考文献 269
    第13章 力学生物学 270
    13.1 力学生物学概述 270
    13.2 力学生物学中的力学测量手段 271
    13.2.1 牵引力显微镜 272
    13.2.2 原子力显微镜 272
    13.2.3 光镊 272
    13.2.4 微柱阵列型结构基底 273
    13.2.5 基于荧光的分子探针 273
    13.2.6 基于植入物的力学测量 273
    13.3 机械力信号转导 273
    13.4 发育以及生理活动中的力学生物学 277
    13.5 力学生物学与疾病治疗 278
    13.5.1 心血管疾病 278
    13.5.2 恶性肿瘤 279
    13.5.3 细胞治疗 280
    13.6 小结 281
    参考文献 282
    第14章 生物信息学 285
    14.1 生物信息学概述 285
    14.2 数据驱动的现代生物学 287
    14.2.1 生物学中的序列数据 287
    14.2.2 生物学中的结构数据 288
    14.2.3 生物学中的基因表达数据 289
    14.2.4 生物学中的表观遗传学数据 290
    14.2.5 生物学中的系统生物学数据 290
    14.3 关键生物信息学算法概述 291
    14.3.1 生物序列比对分析 291
    14.3.2 基因表达数据的聚类 295
    14.3.3 分类和预测 296
    14.3.4 维数灾难 297
    14.4 生物信息学数据管理与数据库 298
    14.4.1 FAIR准则与数据标准 298
    14.4.2 生物信息数据库 300
    14.5 转化生物信息学 301
    14.6 小结 304
    参考文献 305
    第15章 生命系统数学模型的建立与仿真 306
    15.1 模型与实体 306
    15.1.1 模型与实体的概念 306
    15.1.2 模型与实体的关系 306
    15.2 系统模型 307
    15.2.1 系统和系统模型 307
    15.2.2 模型的分类 307
    15.3 建模与仿真 308
    15.3.1 建模过程 309
    15.3.2 计算机仿真 310
    15.4 典型示例 313
    15.4.1 示例1 基于Hodgkin-Huxley模型的动作电位仿真 313
    15.4.2 示例2 房室系统的建模与仿真 319
    15.5 小结 324
    主要参考书目 325
    外文参考书目 325
    中文参考书目 326
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