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出版者:

作者:李賓中 編

出品人:

頁數:153

译者:

出版時間:2004-1

價格:15.00元

裝幀:

isbn號碼:9787561427583

叢書系列:

圖書標籤:

• 醫學物理
• 物理實驗
• 醫學
• 醫療
• 實驗教學
• 高等教育
• 理工科
• 教學參考書
• 醫學物理學
• 實驗指南

現代生物醫學工程學前沿進展 本書導讀 本書旨在為生物醫學工程領域的專業人士、研究人員以及高年級本科生和研究生提供一個全麵、深入且與時俱進的知識平颱，聚焦於該學科當前最活躍、最具潛力的前沿研究方嚮與技術突破。我們深知，生物醫學工程作為一門高度交叉的學科，其發展速度令人矚目，僅依賴傳統教材已難以滿足快速迭代的知識需求。因此，本書摒棄瞭基礎物理或電子學原理的冗餘闡述，直接切入核心應用與創新思維的構建。 第一部分：先進生物傳感與成像技術 第一章：超靈敏生物標誌物檢測係統 本章詳述瞭新一代高靈敏度、高特異性生物傳感器的設計與優化。重點討論瞭基於錶麵等離子體共振（SPR）原理的無標記檢測技術在早期癌癥診斷中的應用，並深入剖析瞭石墨烯、碳納米管等二維材料在構建高靈敏電化學傳感器中的關鍵作用。我們分析瞭如何通過錶麵功能化修飾策略，提高傳感器對低豐度生物標誌物（如循環腫瘤細胞釋放的遊離DNA或特定蛋白質）的捕獲效率和信號放大能力。此外，還探討瞭微流控芯片集成技術如何結閤這些傳感器，實現快速、床旁（Point-of-Care, POC）的即時檢測係統。 第二章：多模態生物醫學成像技術集成 本章聚焦於如何將不同成像模態的優勢結閤，以實現對生命活動更全麵、更精準的實時監測。詳細介紹瞭： 1. 光聲成像（PAI）的進展： 特彆關注其在活體深層組織中的分辨率提升，以及結閤對比劑用於功能性血管造影和腫瘤微環境監測的應用案例。 2. 高場強磁共振成像（MRI）的最新方法： 討論瞭超高場MRI在神經科學中對精細結構和彌散張量成像（DTI）的貢獻，以及如何通過射頻脈衝工程改善信噪比。 3. 活體雙光子顯微鏡與光場成像： 重點分析瞭這些技術如何用於追蹤單個細胞在復雜三維組織中的動態行為，以及在神經迴路活動實時成像中的突破。 第二部分：組織工程與再生醫學的生物材料創新 第三章：智能響應性生物支架設計 本章深入探討瞭構建能夠感知並響應體內微環境變化的“智能”生物材料。內容涵蓋瞭對pH值、溫度、酶活性或機械應力敏感的聚閤物水凝膠的閤成方法。詳細對比瞭： 可注射水凝膠： 如何利用原位交聯技術，實現對復雜或損傷部位的精準填充和支架構建。 動態細胞外基質（ECM）模擬： 探討如何通過精確控製支架的孔隙率、剛度和錶麵化學信號，引導乾細胞嚮特定細胞譜係分化，特彆是在軟骨和骨組織再生的應用。 第四章：3D生物打印的精度與復雜性挑戰 本章專注於增材製造技術在生物醫學領域的應用，特彆是解決打印精度與生物相容性的平衡問題。詳細闡述瞭基於光聚閤（如雙光子聚閤）和熔融沉積（如生物墨水擠齣）技術的最新進展。重點案例研究包括： 血管化結構的打印： 如何設計可降解的犧牲材料模闆，以在打印的類器官或組織塊中構建具有灌注能力的微血管網絡。 器官芯片（Organ-on-a-Chip）的集成製造： 討論如何利用多材料打印技術，在單一芯片上精確構建具有多層級細胞結構和模擬體液流動的微生理係統，以替代傳統動物模型進行藥物毒性篩選。 第三部分：生物電子學與神經接口技術 第五章：柔性電子器件與體內植入 本章集中探討瞭如何設計與生物組織力學特性高度匹配的電子器件，以實現長期、低免疫反應的植入。內容包括： 超薄、高延展性電子皮膚： 分析瞭由聚酰亞胺（PI）或聚二甲基矽氧烷（PDMS）基底支撐的傳感器陣列，用於監測皮膚溫度、濕度和生物電信號的集成技術。 可吸收電子器件： 探討瞭利用生物可降解材料（如鎂、矽、聚乳酸）構建的暫時性植入設備，用於術後監測或靶嚮藥物釋放，器件在完成任務後可安全代謝。 第六章：侵入式與非侵入式神經調控接口 本章詳細剖析瞭人機交互界麵（BMI）領域的核心技術突破。 侵入式電極陣列的優化： 討論瞭微納結構電極（如Utah陣列的改進型）如何降低阻抗、提高長期穩定性，並實現對單個神經元的精準記錄與刺激。案例涉及運動皮層信號解碼用於控製假肢。 聚焦超聲（FUS）與經顱磁刺激（TMS）的精準化： 探討瞭如何通過高精度聲學聚焦或多通道綫圈設計，實現對特定腦區深層結構的無創性調控，以及在治療帕金森病和重度抑鬱癥中的最新臨床試驗結果。 第四部分：人工智能在生物醫學工程中的賦能 第七章：深度學習在醫學圖像分析中的應用 本章聚焦於捲積神經網絡（CNN）和Transformer模型如何重塑醫學圖像的診斷流程。內容不僅涵蓋瞭圖像分割、病竈識彆等基礎任務，更深入分析瞭： 自監督學習（Self-Supervised Learning）： 在缺乏大量標注數據（尤其是在罕見病領域）時，如何利用數據本身的結構信息進行預訓練。 可解釋性AI（XAI）： 如何構建模型，使醫生能夠理解模型做齣診斷決策的依據，從而建立對AI輔助係統的信任。 第八章：計算建模與係統生物工程 本章探討瞭利用高性能計算和大數據分析來模擬復雜的生物係統。重點包括： 個體化藥物反應預測： 如何結閤患者的基因組學數據、蛋白質組學數據與器官芯片實驗數據，構建多尺度計算模型，預測特定個體對不同化療藥物的敏感性。 係統級網絡動力學分析： 利用圖論和動力係統理論，分析復雜信號通路中的關鍵節點，為靶嚮治療提供理論指導。 結語 本書的編寫始終堅持以工程實踐和臨床轉化需求為導嚮，全麵展示瞭當代生物醫學工程學界在解決人類健康挑戰方麵所展現齣的前瞻性思維與創新能力。它不是對現有知識的簡單羅列，而是對未來十年發展趨勢的深度預判與技術梳理。

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我原本以為，這本書會提供一些關於“替代療法”或者“能量醫學”的物理學基礎解讀，哪怕是批判性的分析也好，至少能讓我瞭解到這些邊緣領域在嚴謹物理學框架下是如何被審視的。畢竟，現代醫學越來越注重對患者整體感受的關注，而物理學在某些領域（比如聲波、電磁場對細胞的影響）確實也存在著一些前沿的、仍在爭論中的應用方嚮。我期待看到這本書能夠以科學傢的嚴謹態度，去解剖和分析這些“模糊地帶”的物理學基礎，給齣明確的界限和論證。但是，這本書的視野似乎隻聚焦在那些已經被主流醫學界廣泛接受和應用的領域，例如影像診斷和放射治療中的精確劑量控製。它對任何可能被視為“僞科學”或者尚未成熟的物理學應用都采取瞭迴避的態度，或者說，它壓根就沒把這些邊緣話題納入其討論的範疇內。它所有的筆墨都集中在“確定性”上，即那些已經被精確量化、可以被重復驗證的物理過程。這讓這本書的適用範圍顯得非常窄，它隻服務於那些已經在現有體係內工作的人員，對於試圖探索邊界的讀者來說，它顯得過於保守和狹隘瞭。

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我原以為這會是一本探討“身心閤一”哲學思想的書籍，或許會涉及一些古老的東方醫學體係中，對人體能量流動的物理學解釋，比如經絡的本質是否可以用某種電磁波理論來闡釋。畢竟，“醫學”和“物理”這兩個詞匯的結閤，很容易讓人聯想到宏大的哲學思辨和對生命奧秘的終極追問。我甚至設想過，這本書會用一些優雅的文字，將量子力學的概率雲描繪成人體細胞內的微觀世界，用一種詩意的方式來解構生命現象。然而，書中呈現的卻是冷冰冰的數字和清晰的實驗流程圖。它專注於如何用物理手段來觀測和量化生物體內的變化，比如如何利用X射綫成像來診斷疾病，或者如何精確計算放射性同位素的衰變速率以指導治療。整本書的調性是極其寫實的，它像是工程手冊，而不是一本充滿人文關懷的探索之作。我仿佛能聽到作者在敲擊鍵盤，一絲不苟地記錄下實驗數據，而沒有絲毫情緒的波動。這本書，對於我期望的那些關於生命哲學層麵的探討，是完全沒有涉及的，它把問題分解得太細，細到讓人忘記瞭去思考更宏大的“為什麼”。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我被書名裏的“實驗”二字吸引，期待讀到一些驚心動魄的科學發現過程，也許是早年間那些科學傢冒著生命危險進行的前沿探索，或是某個關鍵實驗的“靈光一閃”的瞬間。我希望看到那些充滿戲劇性的情節，比如某個關鍵的測量失誤如何引齣瞭新的理論，或者某個突破性的發現是如何挑戰瞭當時的主流醫學觀念。我希望這本書能像一部懸疑小說一樣，層層遞進，引導我去發現科學的魅力。但是，這本書給我的感覺更像是一份詳盡的、毫無波瀾的實驗報告匯編。它更關注“如何做”而不是“為什麼會這樣”，每一個實驗步驟都像是被預先計算好的程序，嚴絲閤縫，沒有留給讀者任何想象的空間。我讀到的更多是關於儀器的校準、誤差的分析、以及標準操作程序的冗長描述。這讓閱讀過程變得非常平穩，平穩到讓人昏昏欲睡。它沒有給我任何關於科學探索激情澎湃的瞬間，它隻是在告訴我：物理學在醫學中的應用，是一個需要耐心、精確和重復勞動的領域，僅此而已。

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我抱著對“醫學史”中那些早期放射學先驅們的敬意，來看待這本書，以為它會穿插一些關於早期X光設備笨重、危險，以及當時的醫生們如何摸索前行的軼事。我希望看到一些“英雄主義”的敘事，關於那些在醫學前沿披荊斬棘的人物群像。我希望這本書能幫我理解，在那個技術不發達的年代，醫生們是如何頂著巨大的風險，去嘗試用這種新生的物理學力量來對抗病魔的。然而，這本書似乎完全跳過瞭曆史的溫度和人物的性格。它仿佛是憑空齣現的，直接指嚮瞭當代最先進的、最規範化的實驗流程。它討論的是最新的劑量學標準，是現代醫用直綫加速器的優化參數，是對那些已經形成體係、被反復驗證的理論的機械化應用。對於那些充滿人情味的曆史片段，那些關於早期醫學物理學傢們如何掙紮求存的故事，這本書是完全“失語”的。它更像是一本“如何操作說明書”，而不是一本“迴顧與反思”的史冊，這與我最初對名字所暗示的某種曆史厚重感的期待大相徑庭。

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拿到這本書的時候，我本來是期待能讀到一些關於古代煉金術或者神秘學方麵的論述，畢竟書名帶瞭個“醫學”和“實驗”的組閤，讓人不免聯想到一些古老的秘方和未解之謎。然而，翻開目錄，映入眼簾的卻是滿滿的輻射劑量、粒子加速器、伽馬射綫探測器這些現代物理學的術語。這讓我多少有些失落，感覺自己走錯瞭一個時空隧道，來到瞭一間布滿精密儀器的實驗室。那些圖錶和公式，對我這個隻想探尋點“野史”的讀者來說，簡直是天書。我試圖從中尋找一些關於草藥、礦石在特定“能量場”下會産生何種“奇效”的描述，哪怕是隻言片語也好，但通篇都是關於如何精確測量和控製物理參數的嚴謹論述。這本書顯然是為專業人士準備的教科書，裏麵的每一個實驗步驟都詳細到令人發指，對於我這種門外漢來說，閱讀體驗簡直就像在攀登一座知識的高峰，每一步都伴隨著眩暈感和挫敗感。我猜，如果我真的需要進行一次核磁共振檢查，這本書或許能幫我理解其背後的原理，但要論提供點茶餘飯後的談資，它恐怕是黔驢技窮瞭。

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