Biomechanics of Spine Stabilization pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Thieme Medical Pub

作者:Benzel, Edward C.

出品人:

頁數:526

译者:

出版時間:

價格:1312.00 元

裝幀:HRD

isbn號碼:9781879284821

叢書系列:

圖書標籤:

• 脊柱生物力學
• 脊柱穩定性
• 生物力學
• 運動生物力學
• 康復
• 運動醫學
• 骨骼肌肉係統
• 脊柱健康
• 姿勢控製
• 臨床生物力學

運動生物力學前沿：人體運動與生物工程的深度融閤 本書旨在為運動科學、生物醫學工程、物理治療及相關領域的專業人士和研究人員，提供一個全麵、深入且高度實用的知識框架，探討人體復雜運動係統的生物力學原理及其在優化錶現、預防損傷和康復治療中的應用。 本書的核心聚焦於人體運動係統的力學分析、結構-功能關係的精細探究，以及如何利用先進的生物力學工具和技術來量化、理解和乾預人類運動。內容涵蓋從宏觀的步態分析到微觀的肌肉-骨骼係統應力分布的各個層麵，強調理論基礎與臨床實踐的緊密結閤。 第一部分：運動生物力學的理論基石與評估技術 本部分為讀者構建瞭理解運動生物力學的堅實理論基礎，並詳細介紹瞭當前最前沿的運動評估技術。 第一章：生物力學原理的復習與拓展 本章首先迴顧瞭經典力學（牛頓定律、歐拉定律、扭矩與力矩）在生物係統中的應用，隨後深入探討瞭連續介質力學在軟組織（如肌腱、韌帶、軟骨）行為建模中的必要性。重點分析瞭材料的粘彈性、蠕變和應力鬆弛特性，這些是理解生物組織如何響應周期性載荷和長期負荷的關鍵。我們將討論應力-應變關係的非綫性特性，並介紹描述生物材料本構模型（如 Mooney-Rivlin 模型或 Voigt/Maxwell 模型）的基本方法。 第二章：運動學與動力學基礎分析 運動學（Kinematics）部分，我們將詳細解析描述人體運動的幾何參數，包括位移、速度、加速度的角度和綫速度。重點闡述瞭歐拉角和四元數在描述復雜三維關節運動中的優勢與挑戰。在動力學（Kinetics）部分，我們將專注於生物力學中的力測量技術。這包括瞭對地麵反作用力（GRF）的精確測量、慣性測量單元（IMU）的校準與數據融閤，以及如何應用逆嚮動力學方法，從外部載荷推導齣關節處的內力矩和力偶，這是理解肌肉負荷的起點。 第三章：生物力學測量與數據采集係統 本章將全麵介紹現代運動分析實驗室的核心技術。內容包括： 1. 動作捕捉係統（MOCAP）： 從光學反射標記係統到基於計算機視覺的無標記係統，詳細討論瞭標記點選取的標準、骨架構建的準確性驗證，以及係統誤差的校正方法。 2. 力平颱技術： 探討瞭不同類型的力平颱（壓電式、應變片式）的靈敏度、采樣頻率要求及其在評估動態平衡和衝擊吸收中的應用。 3. 肌電圖（EMG）的深度應用： 不僅涵蓋錶麵肌電圖的采集和信號處理（濾波、整流、平滑），更側重於定量EMG的應用，如何通過MVC（最大自主收縮）校準將原始信號轉化為肌肉收縮的強度指標，並探討運動單位電位（MUAP）的分析潛力。 第二部分：關鍵運動鏈的生物力學分析 本部分將選取人體中最重要、最常受損的幾個運動鏈，進行細緻的生物力學解剖和功能分析。 第四章：下肢生物力學：行走、跑步與跳躍 下肢是人體主要的承重和推進係統。本章深入分析瞭步態周期的各個階段（支撐相、擺動相）的力學特徵。 行走動力學： 討論“倒U形”GRF麯綫的生物學意義，以及如何通過骨盆和髖關節的力矩來控製身體的質心軌跡。 跑步生物力學： 重點比較瞭高步頻/低觸地時間策略與低步頻/高觸地時間策略對膝關節和踝關節的衝擊載荷差異。分析瞭觸地衝擊（Impact Transient）的控製機製。 跳躍力學： 解析瞭離心準備階段（預加載）和嚮心發力階段的能量儲存與釋放效率，特彆是對腱-反彈機製（Tendon-Spring Mechanism）的定量分析。 第五章：上肢生物力學：抓握、投擲與精細動作 上肢的特點在於其高自由度和對穩定性的苛刻要求。本章關注： 肩關節的穩定性與活動度： 探討盂肱關節的被動穩定結構（如關節囊、盂唇）和主動穩定結構（肩袖肌群）在不同運動平麵上的協同作用。分析瞭投擲運動中，肩關節經曆的最大外鏇力矩和剪切力。 手與前臂的生物力學： 深入研究瞭夾持力（Grip Force）的産生機製，以及不同抓握類型（如鉗形、圓柱形）對手指和手腕關節的應力分布影響。引入瞭工具使用的生物力學模型，評估工具設計對操作者損傷風險的影響。 第六章：軀乾穩定性的生物力學模型 本章聚焦於人體的核心區域，探討其作為連接上下肢的力傳遞樞紐的作用。 脊柱分節的力學特性： 分析椎間盤、小關節和椎旁肌在承受軸嚮壓縮、剪切和扭轉載荷時的力學響應。討論瞭中立區（Neutral Zone）的概念及其在評估脊柱穩定功能中的意義。 肌肉的穩定作用： 詳細區分瞭局部穩定肌群（如多裂肌、腹橫肌）和全局運動肌群在維持軀乾剛度方麵的差異化貢獻。使用有限元模型（FEM）的視角來理解肌肉激活模式如何影響椎間盤的壓力分布。 第三部分：生物力學在優化與損傷預防中的應用 本書的最終目標是將理論轉化為可操作的指導原則，應用於性能提升和損傷的預防策略。 第七章：生物力學指導下的運動錶現優化 本章緻力於如何利用生物力學數據來提升運動效率和極限錶現。 效率與耗能： 探討如何通過調整步態參數（如步幅、觸地時間）來最小化代謝成本，而非僅僅追求速度。分析瞭自行車運動中，騎行者髖、膝、踝關節的相對角度與功率輸齣之間的最優耦閤關係。 力學限製與技術修正： 結閤虛擬仿真技術，模擬不同技術動作（如舉重中的深蹲姿態、遊泳中的劃水軌跡）下的關節載荷，為教練員提供基於量化數據的技術修正建議。 第八章：損傷風險評估與預防的生物力學視角 瞭解損傷發生時的載荷條件是預防的關鍵。本章側重於損傷的力學預測模型。 載荷閾值與組織失效： 基於組織力學特性，探討急性損傷（如韌帶撕裂、骨摺）和慢性損傷（如應力性骨摺、肌腱病變）的極限載荷和疲勞損傷的機製。 運動生物力學乾預： 詳細介紹離心訓練（Eccentric Training）在增強肌腱抵抗力方麵的生物力學基礎，以及通過生物力學分析來設計特定運動的防護裝備（如鞋墊、護具）的原理。 第九章：康復與功能重建的生物力學評估 本部分關注生物力學工具在物理治療和康復工程中的集成應用。 功能性恢復的量化： 如何使用步態分析儀和運動捕捉技術來客觀評估患者從手術或損傷中恢復的程度，超越傳統的主觀評估。例如，量化術後患者的“健側-患側”不對稱性。 假肢與矯形器的生物力學設計： 探討如何將患者的殘餘肢體運動數據輸入到仿生假肢控製係統中，以實現更自然、更節能的運動模式。分析瞭不同矯形器（如踝足矯形器 AFO）對足部生物力學參數（如足底壓力分布）的調控作用。 本書的寫作風格力求嚴謹而不失清晰，避免冗餘的描述，所有論點均建立在紮實的物理和生理學基礎上，並配以大量的圖示和案例分析，確保讀者能夠將復雜的生物力學概念轉化為實際的工程思維和臨床決策。

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這本書的封麵設計簡潔而有力，那種深邃的藍色調，搭配上脊柱的綫條圖，立刻就吸引瞭我。雖然我不是脊柱力學領域的專傢，但“Biomechanics of Spine Stabilization”這個標題本身就充滿瞭科學的嚴謹和探索的魅力。我一直對人體是如何在復雜的運動中保持平衡和穩定的感到好奇，尤其是脊柱，作為我們身體的核心支撐，它的力學原理一定極其精妙。我腦海中勾勒齣瞭書本中可能會齣現的各種精密的模型，比如骨骼的受力分析，肌肉的協同工作，以及韌帶的張力變化。我設想書中會詳細闡述各種脊柱運動模式下的生物力學參數，比如屈麯、伸展、側屈和鏇轉，以及這些運動是如何由一係列復雜的生理機製協同完成的。也許還會涉及到一些關於脊柱退行性疾病或損傷後的力學修復策略，通過理解脊柱的生物力學特性，我們或許能找到更有效的治療和康復方法。我對書中可能齣現的各種實驗數據和圖錶充滿瞭期待，它們一定能將抽象的力學概念具象化，讓我這個外行也能窺見脊柱穩定性的奧秘。

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當我拿到《脊柱穩定性的生物力學》這本書時，腦海中湧現的是關於人類身體精密工程的宏大想象。它不僅僅是關於骨骼和肌肉的簡單堆疊，而是一門關於生命體在動態環境中如何巧妙維係自身平衡的科學。我揣測書中會從宏觀到微觀，層層剝繭，深入剖析脊柱作為一個復雜係統，在承受各種內外部載荷時，是如何通過精密的力學反饋和調節機製來保持動態平衡的。我期待書中能詳盡地闡述脊柱的生物力學模型，例如描述椎體的受力傳遞路徑，椎間盤的緩衝作用，以及棘突、椎弓等結構在對抗剪切力和扭轉力時的貢獻。我還對書中可能提及的脊柱損傷和病變是如何打破這種生物力學平衡，以及如何通過生物力學原理來指導康復和手術治療感到十分好奇，這無疑是一項極具挑戰但又意義非凡的領域。

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拿起這本《脊柱穩定性的生物力學》，我首先聯想到的是精密的工程學原理在生命體內的完美體現。我深信，這本書不會停留在對脊柱結構的簡單描述，而是會深入探究其背後復雜的力學邏輯。我設想書中會詳細闡述脊柱在承受各種日常活動和運動負載時的應力分布，以及肌肉、韌帶等軟組織如何在動態過程中實時調整，以維持脊柱的穩定性和運動的協調性。我期待書中會利用先進的生物力學分析方法，例如有限元分析、運動捕捉技術等，來模擬和理解脊柱在承受不同負荷時的形變規律和受力機製。我很好奇書中會如何解釋那些看似微小但至關重要的結構，比如椎間盤的彈性、關節麵的光滑度，以及肌肉縴維的排列方嚮，是如何共同構成瞭一個高效且富有彈性的穩定係統。這本書或許還能為我們理解和預防一些常見的脊柱疾病，例如椎間盤突齣、脊柱側彎等，提供堅實的理論基礎。

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在翻閱這本書之前，我腦海中浮現的是一係列關於人類運動的圖像：奔跑、跳躍、甚至是日常的彎腰拾物，這些動作背後都離不開脊柱強大的穩定性。這本書的名字——《脊柱穩定性的生物力學》——讓我對它充滿瞭探索的渴望。我猜想，它會是一部深度剖析脊柱在各種運動狀態下的力學行為的著作。我期待書中能夠詳細講解脊柱的解剖學結構與力學功能的緊密聯係，比如不同椎體、椎間盤、關節突以及周圍韌帶和肌肉群如何協同工作，共同承擔和傳遞各種負荷。我尤其感興趣的是，書中會如何利用數學模型和物理定律來量化脊柱的應力、應變和運動學參數，從而揭示維持脊柱穩定性的關鍵因素。它或許還會探討一些與脊柱健康相關的問題，例如姿勢不良、運動損傷等，是如何從生物力學的角度來解釋其發生機製，並為預防和治療提供科學依據。

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我收到這本書後，第一時間就被它沉甸甸的質感和紙張的觸感所打動。封麵設計雖不張揚，卻透露著一種內斂的專業感，非常符閤我心中對於一本深度學術著作的期待。我猜測這本書會深入探討脊柱穩定性背後的多維度因素，不僅僅是單純的骨骼結構，更會涉及肌肉的激活模式、神經係統的反饋機製，甚至可能是軟組織（如椎間盤、韌帶）在維持整體穩定中的動態作用。我很好奇書中會如何解釋不同年齡段、不同活動水平的人群在脊柱力學錶現上的差異，以及是否存在普適性的力學原理來指導脊柱健康。我甚至聯想到，這本書或許還會探討一些先進的測量技術和分析方法，比如使用生物傳感器、影像學技術或是計算機模擬來量化脊柱的應力分布和運動學規律。我期待它能提供一種全新的視角，讓我理解為什麼一些簡單的姿勢調整或者運動訓練，對脊柱健康能産生如此顯著的影響。

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