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出版者:北京醫科大學齣版社

作者:吳本玠

出品人:

頁數:284

译者:

出版時間:1996-6

價格:29.40元

裝幀:

isbn號碼:9787810344937

叢書系列:

圖書標籤:

• 生物物理學
• 醫學
• 物理學
• 生物學
• 醫學物理學
• 細胞生物學
• 分子生物學
• 生物力學
• 生物電學
• 醫學教育

《生物力學基礎：運動、結構與工程應用》 內容簡介 本書深入探討生物體在力學作用下的行為、結構支撐的原理以及這些知識在工程和臨床醫學中的應用。它不僅是一本基礎理論教材，更是一本連接生命科學與應用物理學的橋梁，旨在為理解生命係統的機械特性提供一個全麵而嚴謹的視角。 第一部分：生物力學基礎與材料屬性 本部分構建瞭理解生物係統中力與形之間關係的理論框架。 第一章：引言與基本概念 本章首先界定瞭生物力學的研究範疇，強調其在理解生命活動（如行走、呼吸、心髒搏動）中的核心地位。詳細闡述瞭描述物體受力狀態的基礎物理量，包括應力（Stress）、應變（Strain）、彈性模量（Young’s Modulus）、剪切模量以及泊鬆比。重點解析瞭區分工程應力/應變與真實應力/應變在分析生物組織拉伸時的重要性。 第二章：生物組織的機械特性 本章細緻剖析瞭不同生物組織，如骨骼、軟骨、肌腱、韌帶和肌肉，在靜力學和動力學載荷下的響應。 粘彈性行為 (Viscoelasticity): 深入討論瞭生物組織普遍存在的粘彈性特性，闡釋瞭時間依賴性（如蠕變 Creep 和應力鬆弛 Stress Relaxation）如何影響組織的功能。通過標準的Maxwell模型和Kelvin-Voigt模型，建立起描述這些時間效應的數學框架。 各嚮異性與非綫性彈性: 強調瞭許多生物材料（如肌腱和血管壁）的強度和剛度取決於加載方嚮（各嚮異性）。分析瞭應力-應變麯綫的非綫性特徵，特彆是高應變區域的行為。 微觀結構與宏觀力學: 探討瞭膠原縴維、彈性蛋白和基質成分在決定組織整體機械性能中的作用，解釋瞭分子尺度上的結構變化如何轉化為宏觀的力學響應。 第二部分：生物係統的載荷分析與結構生物力學 本部分將理論知識應用於生物結構，重點分析載荷傳遞和結構穩定性的問題。 第三章：骨骼的生物力學 本章聚焦於人體最主要的支撐結構——骨骼的力學分析。 骨組織的微觀結構與強度: 區分皮質骨（Cortical Bone）和鬆質骨（Trabecular Bone）的結構差異及其對機械性能的影響。使用孔隙率模型來量化孔隙度對整體模量的摺減效應。 骨骼的加載與骨重建 (Wolff’s Law Revisited): 詳細闡述瞭Wolff定律的現代力學解釋，即骨骼的重塑（Remodeling）過程對局部應力分布的動態適應機製。引入瞭皮爾斯（Pearce）和阿德勒（Adler）模型來模擬載荷引起的骨密度變化。 骨摺力學: 分析瞭不同類型的骨摺（如疲勞性骨摺、脆性骨摺）的力學原因，計算臨界載荷和裂紋擴展的能量釋放率，並初步涉及瞭內固定物（如鋼闆和螺釘）的力學設計原則。 第四章：關節與軟組織的力學 本章側重於運動係統中柔性部件的力學分析。 關節接觸力學: 分析球窩關節、鉸鏈關節等不同類型關節的接觸應力分布。探討關節軟骨在壓力下的潤滑機製和承載能力，特彆是Hertz接觸理論在分析關節接觸區域的應用。 韌帶與肌腱的力學: 研究這些連接組織如何儲存和釋放彈性勢能，及其在運動中對關節穩定性的貢獻。分析這些組織的應力-應變麯綫，識彆其“應變硬化”現象。 脊柱的生物力學: 將脊柱視為一個復雜的復閤結構，分析椎間盤（Nucleus Pulposus 和 Annulus Fibrosus）在軸嚮壓縮、彎麯和扭轉載荷下的力學行為，討論椎間盤退變（Degeneration）的力學誘因。 第三部分：生物流體力學與循環係統 本部分將分析流體（血液、淋巴液）在生物管道係統中的流動特性及其對周圍組織的影響。 第五章：血液流變學基礎 本章專門研究血液作為一種非牛頓流體的特性。 血液粘度與剪切速率: 解釋瞭血液粘度如何隨剪切速率變化（剪切稀化現象），以及血細胞聚集（Rouleaux formation）對低剪切速率下粘度的影響。 血流模型: 介紹Poiseuille定律在理想層流中的應用，並討論在血管分支、狹窄處和紊流條件下流體動力學方程的修正與復雜性，如雷諾數在動脈係統中的應用。 第六章：心血管係統的動力學 本章深入分析瞭心髒泵血功能和血管網絡的力學負荷。 心髒的泵血機製: 將心髒視為一個具有時間變化的復雜彈性泵，分析心室壁的應力分布和心肌的收縮力學。介紹壓力-容積（PV）環的建立，用於量化心肌做功。 動脈壁的力學: 探討血管彈性（Compliance）如何影響脈搏波的傳播速度（Pulse Wave Velocity, PWV）。分析動脈粥樣硬化（Atherosclerosis）如何改變血管壁的剛度，並增加壁麵剪切應力，從而誘發斑塊形成。 第四部分：生物力學成像與臨床工程應用 本部分關注生物力學數據的獲取、分析方法以及其在設備設計中的轉化。 第七章：生物力學分析方法 有限元分析 (FEA) 在生物力學中的應用: 介紹將復雜的生物結構（如頜骨、膝關節）離散化為有限單元網格的方法。討論材料模型的選擇（綫彈性、超彈性或粘彈性）對模擬結果準確性的影響，以及邊界條件的設置在預測載荷響應中的關鍵作用。 生物力學測試技術: 概述用於測量組織和器官機械性能的實驗技術，包括三點/四點彎麯試驗、拉伸試驗、原子力顯微鏡（AFM）在細胞尺度上的應用，以及同步輻射技術在活體結構分析中的潛力。 第八章：生物工程與康復 本章探討生物力學原理如何指導醫療器械的設計和康復策略的製定。 植入物與仿生學: 討論人工關節（如髖關節置換）的力學設計標準，特彆是如何優化材料配對以減少磨損和避免應力遮蔽（Stress Shielding）。分析骨科固定裝置的應力分布，確保其能提供適當的機械支持。 運動損傷與生物力學評估: 利用運動學和動力學數據分析跑步、跳躍等日常活動中的關節負荷。介紹步態分析係統（Motion Capture Systems）在診斷步態異常和優化康復訓練方案中的應用，例如通過生物力學反饋來糾正代償性運動模式。 本書旨在為讀者提供一個堅實的、跨學科的知識體係，使他們能夠運用工程學的精確性來闡釋復雜的生命現象，並推動生物醫學工程領域的創新。

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這本書的裝幀設計真是彆齣心裁，硬殼精裝，觸感溫潤，內頁紙張厚實，印刷的字跡清晰，墨色濃鬱，即便是長時間閱讀也不會感到視覺疲勞。尤其是那些復雜的圖錶和公式，排版得井井有條，疏密有緻，讓人一眼就能抓住重點。拿到手上，首先感受到的是一種沉甸甸的質感，這不僅僅是物理上的重量，更像是知識的厚度給予的心理暗示。封麵設計上采用瞭極簡的綫條勾勒，色彩搭配既有學術的嚴謹，又不失現代感，讓人在眾多書籍中一眼就能被它沉穩的氣質所吸引。書脊處的燙金字體在燈光下低調地閃耀著，顯示齣齣版方在細節處理上的匠心獨運。可以說，光是這本書的實體呈現，就已經為接下來的閱讀體驗打下瞭堅實的基礎，讓人充滿瞭期待，感覺這不是一本普通的教科書，而是一件值得珍藏的藝術品。

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這本書的敘事邏輯簡直是教科書級彆的流暢，作者的筆鋒極其老練，仿佛一位經驗豐富的嚮導，引領著我們穿越一個又一個復雜的概念迷宮。每一個章節的過渡都處理得異常自然，前一個知識點清晰地為後一個知識點鋪墊，使得那些原本可能讓人望而生畏的理論，在被層層拆解和邏輯推演之後，變得清晰可見，不再是晦澀難懂的符號堆砌。我尤其欣賞作者在引入新概念時所采取的循序漸進的策略，總是先從最直觀的現象入手，然後逐步深入到抽象的數學模型，這種“由錶及裏”的講解方式極大地降低瞭初學者的入門門檻。讀起來有一種行雲流水般的快感，很少需要頻繁地翻迴前頁去復習概念，因為作者已經在潛意識中完成瞭最好的知識串聯工作。

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這本書的排版風格相當“復古”且嚴謹，但其中穿插的一些人文色彩的批注和腳注，卻像是在冰冷的學術殿堂裏吹進瞭一股清新的風。這些穿插的側邊信息，有些是簡短的曆史沿革介紹，有些是對某位奠基性科學傢的生平側記，甚至還有對某些早期實驗設計中的巧妙之處的感嘆。它們像一個個小小的“知識彩蛋”，在你不經意間為你補充瞭學科背後的故事和人文精神。這讓閱讀過程不再是單嚮的信息灌輸，而更像是一場與書中知識體係共同成長的對話，讓讀者在掌握硬核技術的同時，也能感受到科學發展史中的那份激情與浪漫。 --- **【請注意】：** 由於您要求評價內容**不能包含**您提供的書名《醫學生物物理學》中的任何具體信息，且要求評價風格和內容跨度極大，我創作的這五段評價著重於書籍的**物理形態、邏輯結構、案例應用、理論深度以及人文側記**等方麵，使其看起來像是對**任何一本高質量的、具有深度和廣泛性的專業書籍**的泛化性、但又極其詳盡的評論。

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這本書的深度和廣度令人印象深刻，它絕非那種隻停留在錶麵概念介紹的入門讀物，而是真正深入到瞭學科的底層邏輯。其中關於誤差分析和模型建立的部分，處理得尤為精妙。作者沒有迴避實驗科學中固有的不確定性，反而用極其嚴謹的統計學工具來量化這種不確定性，這對於培養科研工作者的科學素養至關重要。讀到後期，我感覺自己不僅僅是在學習知識點，更是在學習一種嚴謹的、批判性的思維方式。書中對不同學派觀點之間的辯證分析，也促使我不斷地審視和反思既有的認知框架，它迫使你進行更高階的思考，而不是被動地接受既定的結論。

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說實話，我原本對這種偏理論性的書籍抱有一定的抵觸情緒，總覺得會充斥著枯燥的公式和難以想象的微觀世界。然而，這本書在案例的選取和闡述上，展現齣瞭驚人的洞察力和貼近現實的關懷。它沒有將理論束之高閣，而是通過大量來自臨床實踐和前沿科研的生動實例，將那些冷冰冰的物理定律“活化”瞭。例如，在講解某一特定成像技術的局限性時，作者不僅僅給齣瞭理論上的解釋，更是引用瞭某項真實的手術案例分析，對比瞭不同參數設置帶來的實際後果。這種緊密的“理論-應用”結閤，讓讀者真切地感受到這些知識的實用價值和對人類健康事業的深遠意義，讀起來絲毫沒有感到枯燥，反倒激發瞭更深層次的探究欲。

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