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出版者:

作者:Saltzman, W. Mark

出品人:

页数:656

译者:

出版时间:2009-7

价格:$ 125.43

装帧:

isbn号码:9780521840996

丛书系列:

图书标签:

• Engineering
• 生物医学工程
• 生物工程
• 医学工程
• 生物材料
• 组织工程
• 生物力学
• 医学影像
• 生物传感器
• 医疗器械
• 康复工程

《生物医学工程》：一场跨越生命与技术的深度对话 想象一下，我们身处一个前所未有的时代，科技的触角以前所未有的深度和广度延伸，直抵人类生命最核心的奥秘。而在这个交汇点上，一门新兴学科正以前所未有的力量，重塑着我们理解、治疗和改善生命健康的方式。这门学科，便是《生物医学工程》。它并非一本简单罗列技术名词的教科书，而是一场深刻的对话，一场关于生命本质、疾病成因以及人类潜能的探索。它将工程学的严谨与生物学的精妙融为一体，以前所未有的视角，揭示着生命体内部的复杂运作机制，并在此基础上，构筑起抵御疾病、修复损伤、提升生命质量的创新解决方案。 《生物医学工程》这本书，致力于深入浅出地展现这一充满活力与希望的领域。它将带领读者踏上一段充满发现的旅程，从最基本的生物学原理出发，逐步深入到工程学如何在人体内部施展“魔法”的各个层面。它不仅仅是关于“是什么”，更是关于“为什么”和“如何做”。为何要将工程学的原理应用于医学研究？又如何利用这些原理来解决棘手的医学难题？这些疑问将贯穿全书，引导读者层层剥开生物医学工程的迷人面纱。 第一章：生命的基石——从细胞到组织的工程学视角 我们将从最微观的层面开始，探索生命的构成单元——细胞。细胞并非仅仅是生命的“积木”，而是高度复杂的微型工厂，执行着精密的生化反应，传递着生命的信息。本章将引入工程学中的系统思维，将细胞视为一个精巧的生物系统，分析其信号传导、物质代谢、能量转换等过程。我们还会探讨组织工程学的概念，理解如何通过模拟细胞的生长环境，培育出具有特定功能的组织，为修复受损器官提供可能。例如，我们可能会讨论如何利用生物材料支架，引导细胞生长，构建出人工皮肤、骨骼，甚至血管。工程学在这里扮演的角色，是理解、模拟，并最终“设计”出生命过程。 第二章：生物力学——理解人体运动的物理学奥秘 人体是一个精妙的机械装置，每一个动作，每一次呼吸，每一次心跳，都离不开物理定律的支配。本章将聚焦于生物力学，探讨力、位移、应力、应变等工程学概念如何在生物体内得到体现。我们将分析骨骼、关节、肌肉等运动系统如何协同工作，承受和传递载体，以及损伤和退化如何影响其力学性能。从骨折的力学分析，到假肢的设计优化，再到运动损伤的预防，生物力学都发挥着至关重要的作用。我们甚至会触及一些更前沿的领域，例如流体动力学在血液循环中的应用，以及声学在听力机制中的重要性。 第三章：生物材料——构建生命体的“桥梁”与“支架” 在修复和替换受损的生物组织时，我们离不开各种各样的材料。生物材料是生物医学工程的核心组成部分之一，它们扮演着“桥梁”和“支架”的角色，连接着工程世界与生命世界。本章将深入探讨生物材料的种类、性能以及在体内的反应。我们将了解生物相容性、生物降解性、机械强度等关键指标，以及如何根据不同的应用场景选择合适的材料。从植入式医疗器械（如心脏起搏器、人工关节）的材料选择，到药物缓释载体的设计，再到组织工程中的支架材料开发，生物材料的研究与应用，是实现生物医学工程目标的重要基础。 第四章：生物医学成像——“看”进生命的内部 古人云：“知己知彼，百战不殆。”在医学领域，了解人体内部的结构和生理状态，是诊断疾病、制定治疗方案的关键。生物医学成像技术，正是让我们能够“看”进生命内部的“眼睛”。本章将介绍各种先进的成像技术，如X射线、CT、MRI、超声成像、PET等。我们将探讨这些技术背后的物理原理、工程学挑战，以及它们在临床诊断和科学研究中的广泛应用。从早期癌症的筛查，到心脏病的精确诊断，再到大脑活动的实时监测，生物医学成像为我们提供了前所未有的洞察力，让疾病的早期发现和精准治疗成为可能。 第五章：医疗器械与仪器——科技赋能健康的“利器” 从简单的听诊器到复杂的机器人手术系统，医疗器械和仪器是生物医学工程最直接的体现。本章将深入探讨各类医疗器械的设计、制造、以及其背后的工程学原理。我们将了解生命体征监测仪如何精确测量血压、心率，手术器械如何实现微创操作，以及诊断设备如何辅助医生做出准确判断。我们还将触及一些更具未来感的领域，例如可穿戴健康监测设备、远程医疗系统，以及自动化诊断平台。这些“利器”，不仅提升了医疗效率，更极大地改善了患者的就医体验和治疗效果。 第六章：生物信号处理与分析——解读生命的“语言” 生命体通过各种生物信号与外界和自身进行交流。心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电图（EMG）等，都蕴含着丰富的信息，等待我们去解读。本章将专注于生物信号的处理与分析，探讨如何利用信号处理和模式识别等工程学技术，从嘈杂的原始数据中提取有价值的信息。我们将学习如何去除噪声，识别异常模式，以及如何将这些分析结果转化为临床诊断和治疗的依据。例如，通过分析ECG信号，我们可以早期发现心脏疾病；通过分析EEG信号，我们可以了解大脑的活动状态。这门技术，如同在学习解读生命的“语言”。 第七章：生物医学工程在疾病诊断与治疗中的应用 本章将把前几章的理论知识融会贯通，聚焦于生物医学工程在实际疾病诊断与治疗中的具体应用。我们将探讨如何利用工程学原理，开发新的诊断方法，例如更灵敏的生物传感器，用于检测疾病标志物；如何设计更有效的治疗手段，例如靶向药物递送系统，精准地将药物送达病灶；如何优化康复工程，帮助患者恢复功能。我们将深入研究心血管疾病、神经系统疾病、癌症、糖尿病等重大疾病的生物医学工程解决方案。这本书将不仅仅是理论的介绍，更是对如何用工程学的智慧，攻克人类健康挑战的生动展示。 第八章：生物医学工程的伦理、法规与未来展望 任何一项颠覆性的技术，都伴随着深刻的伦理和社会影响。生物医学工程也不例外。本章将探讨生物医学工程发展过程中所面临的伦理困境，例如基因编辑的道德界限，人工器官的分配公平性，以及数据隐私的保护。我们还将了解相关的法规和标准，确保技术的健康发展和应用。最后，我们将放眼未来，畅想生物医学工程的无限可能，例如个性化医疗、再生医学、脑机接口等前沿领域，它们将如何继续改变我们的健康未来。 《生物医学工程》这本书，旨在为读者提供一个全面而深入的视角，去理解这项跨学科领域的魅力与力量。它不仅仅是为未来的生物医学工程师而写，更是为所有对生命科学、工程技术以及人类健康未来充满好奇的读者而准备。它鼓励我们用工程师的思维去审视生命，用科学家的严谨去探索未知，从而共同迎接一个更健康、更美好的未来。这本书，将是一次思想的启迪，一场智慧的盛宴，更是一份对人类福祉的郑重承诺。

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这本书的装帧设计非常精美，硬壳封面手感沉甸甸的，那种略带磨砂质感的触感让人爱不释手。插图和图表的质量尤其值得称赞，色彩的运用既专业又不失艺术感，清晰度极高，即便是放大查看那些复杂的结构图，细节也毫无模糊。我特别喜欢它在章节开头的导览设计，每一章的引言部分都用了一种非常文学化的笔触，简要概述了本章的核心脉络，这对于初次接触某个复杂领域时，能起到极佳的心理引导作用，让人感觉不是在啃一本枯燥的教材，而是在阅读一本精心策划的探索之旅。比如，在讲到生物材料的相容性时，作者没有直接抛出晦涩的定义，而是用了一段关于“人与异物之间的微妙平衡”的哲思作为引子，这种处理方式极大地提升了阅读的愉悦感。至于排版，字体选择和行间距的拿捏恰到好处，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳，看得出出版方在细节上确实下了大功夫，这绝对是书架上值得珍藏的一件作品。

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我通常对教科书类的书籍持有一种审慎的态度，因为很多内容往往是知识点的简单堆砌，缺乏真正的思想深度和跨学科的连接性。然而，这本书最让我惊喜的是它对理论与临床实践之间鸿沟的填补工作做得非常到位。它不仅仅停留在介绍“是什么”，而是深入探讨了“为什么”以及“如何应用”。举例来说，在描述神经接口技术时，作者不仅仅罗列了电极的材料特性，更详尽地分析了不同信号处理算法在实际病患数据中的性能差异，甚至引用了数个突破性的临床案例作为论证支撑。这种“双线并行”的叙事方式，使得每一个技术概念都立刻有了落地的场景感，仿佛作者正站在我身边，边翻阅资料边进行一对一的深度辅导。它没有回避那些尚未解决的工程难题，反而坦诚地指出了当前研究的瓶颈和未来的潜在方向，这种诚恳的态度让读者倍感信赖，激发了进一步探究的强烈欲望。

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坦白说，我一开始有些担心这本厚重的专著会因为内容包罗万象而显得泛而不精，但实际阅读后，我的担忧完全被证明是多余的。这本书在广度与深度之间取得了令人惊叹的平衡。虽然它涵盖了从组织工程到医学影像分析的诸多方向，但每一个被触及的领域，其核心概念的阐述都达到了相当高的深度。比如，它对分子生物学技术在设备制造中的应用描述，远超出了同类书籍的平均水平，不仅详述了操作流程，更深入探讨了当前技术在放大效应和批次稳定性上面临的实际挑战。这说明作者团队对前沿研究的把握非常敏锐，确保了书中所载信息的新鲜度和专业性。阅读过程中，我不得不频繁地查阅其他补充材料来验证某些深度论述的准确性，但最终发现，这本书本身提供的背景和细节往往已经足够支撑起对该领域的初步掌控，它更像是一个精心提炼过的知识核心库，而非简单的知识罗列者。

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阅读体验中，我发现这本书的语言风格非常独特，它似乎成功地在严谨的学术腔调和富有洞察力的叙事之间找到了一个奇妙的平衡点。它绝不是那种冷冰冰、充满行话的学术报告集。相反，作者的文字中流淌着一种对所探讨领域的深厚热爱和敬畏。例如，在解析生物力学模型时，作者会不自觉地穿插一些古希腊哲学的影子来类比力与美的关系，这种跨领域的联想让人在学习复杂公式的同时，也能体会到隐藏在背后的深刻原理。而且，对于那些需要高度集中精神去理解的关键概念，作者常常会使用一些非常巧妙的比喻或类比，这些“心智模型”建立得非常及时和有效，避免了读者陷入纯粹的数学推导而迷失方向。这种行文的节奏感掌握得非常精准，确保了学习的连贯性和深度，让我感觉自己不仅仅是在记忆知识，而是在理解一套完整的思维框架。

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从结构上看，这本书的逻辑组织体现出一种极高的成熟度和系统性。它不是简单地将各个子领域机械地拼接在一起，而是精心构建了一个从基础科学原理向复杂系统集成递进的知识阶梯。初期的章节为后续的高级主题打下了坚实的物理和化学基础，而随着章节的推进，内容的复杂度和抽象度是逐步提升的，每一步的过渡都显得水到渠成，没有任何跳跃感。特别是它对各个模块之间相互依赖性的强调，让读者能清晰地看到一个完整的生物工程系统是如何由无数个紧密协作的部分构成的，而不是孤立的知识点。这种自下而上的建构方式，使得读者在学到后期复杂算法或设备设计时，能够追溯到其最根本的物理定律或材料特性，极大地增强了知识的融会贯通能力。这本书的目录设计本身就是一本微型的学科地图，清晰地指引了学习的路径。

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