Medical Physics and Biomedical Engineering pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Brown, B. H. (EDT)/ Smallwood, R. H./ Barber, D. C./ Lawford, P. V./ Hose, D. R.

出品人:

页数:768

译者:

出版时间:1998-1

价格:$ 135.54

装帧:

isbn号码:9780750303682

丛书系列:

图书标签:

Medical Physics
Biomedical Engineering
Medical Imaging
Radiation Therapy
Bioinstrumentation
Biomechanics
Physiological Modeling
Healthcare Technology
Medical Devices
Signal Processing

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具体描述

"Medical Physics and Biomedical Engineering" provides broad coverage appropriate for senior undergraduates and graduates in medical physics and biomedical engineering. Divided into two parts, the first part presents the underlying physics, electronics, anatomy, and physiology and the second part addresses practical applications. The structured approach means that later chapters build and broaden the material introduced in the opening chapters; for example, students can read chapters covering the introductory science of an area and then study the practical application of the topic.Coverage in this title includes: biomechanics; ionizing and non-ionizing radiation and the measurements; image formation techniques, processing, and analysis; safety issues; biomedical devices; mathematical and statistical techniques; physiological signals and responses; and, respiratory and cardiovascular function and measurement. Where necessary, references to the mathematical background are provided and detailed derivations are kept to a minimum. Comprehensive references to junior undergraduate texts in physics, electronics, and life sciences are provided in the bibliographies at the end of each chapter.

临床医学与生物工程前沿探索本书简介：在现代医疗体系中，医学与工程学的深度融合正以前所未有的速度重塑着疾病的诊断、治疗和预防方式。本书旨在为致力于理解和应用尖端技术于临床实践的专业人士、研究人员以及高年级学生提供一个全面而深入的视角，聚焦于那些正在定义未来医疗格局的核心领域。我们避开了已在传统教科书中被充分讨论的物理学基础，转而深入探讨跨学科研究的前沿热点和实际应用挑战。第一部分：精准诊断与高级影像解析本部分着重于超越基础原理的、面向临床决策的高级诊断技术。 1. 组织光学成像与功能性分析：深入剖析近红外光谱（NIRS）和扩散波光谱成像（DOSI）在脑功能评估、肿瘤边缘检测中的最新进展。重点关注如何通过先进的信号处理算法，克服组织散射和吸收的复杂性，实现实时、高分辨率的功能性血氧饱和度映射。探讨双光子显微镜和光学相干断层扫描（OCT）在活体组织结构和微循环定量分析中的最新光学捕获技术。 2. 人工智能在医学影像组学中的应用：探讨如何利用深度学习模型（特别是卷积神经网络和生成对抗网络）从海量的临床影像数据（如MRI、CT、PET）中提取出肉眼难以察觉的“影像组学特征”。内容涵盖从特征提取、模型训练到临床验证的完整流程，特别关注这些模型在预测患者治疗反应、预后判断以及早期疾病筛查中的突破性应用，例如在阿尔茨海默病和特定癌症亚型中的量化诊断。 3. 超声造影与新型声学指标：详述微泡造影剂动力学在评估微血管灌注中的复杂数学模型，以及如何通过动态超声数据反演出组织内的血流速度和毛细血管密度。深入讨论高频超声在皮肤病学和眼科学中的应用，及其对微小结构分辨率的极限探索。第二部分：先进治疗技术的生物力学与生物效应本部分关注将物理学原理转化为精确、低损伤的治疗手段。 1. 粒子治疗与剂量优化：集中于质子和重离子治疗中“布拉格峰”的精确控制，以及如何应对治疗过程中因呼吸运动导致的剂量投射偏差。详细阐述主动扫描技术中的实时反馈机制和次级粒子（如中子）的剂量评估与屏蔽策略。讨论 FLASH 辐射疗法的生物学机制和工程实现挑战。 2. 微创介入治疗中的力学与材料科学：探讨介入放射学中使用的镍钛记忆合金、生物可降解支架的力学性能与体内响应。重点分析磁导航系统在导丝和导管精确控制中的电磁场优化设计，以及微流控技术在靶向药物递送系统（如纳米载体）中的集成应用，实现对病灶区域的精确浓度梯度控制。 3. 生物电磁学与神经调控：深入研究经颅磁刺激（TMS）和经颅直流电刺激（tDCS）的电场分布模拟，以及如何根据个体脑电图（EEG）数据定制刺激参数以实现最佳的神经可塑性诱导。讨论高强度聚焦超声（HIFU）在非侵入性脑部疾病治疗中的聚焦精度控制与热损伤的实时监测技术。第三部分：生物材料、组织工程与再生医学的工程化挑战本部分聚焦于人造系统与活体组织的界面工程。 1. 智能生物材料的界面设计：探讨具有自适应性或可响应性的生物材料（如pH敏感、温度敏感水凝胶）在药物缓释和细胞支架构建中的最新进展。重点分析材料表面微纳结构对细胞粘附、增殖和分化的调控机制，以及表面改性技术（如等离子体处理、基因诱导沉积）对提高生物相容性的影响。 2. 3D生物打印与器官替代：侧重于多材料、多细胞的“生物墨水”配方开发，以满足不同组织（如血管、软骨、肝脏小叶）的力学和生物学需求。探讨打印过程中的细胞存活率优化、生物打印结构的精确保真度控制，以及打印后生物反应器对组织成熟化的环境模拟作用。 3. 仿生假肢与神经接口：详细阐述双向神经接口的设计原理，包括植入电极阵列的生物稳定性、信号采集的信噪比提升，以及对运动皮层信号的实时解码算法。讨论肌电信号（EMG）与外周神经刺激的融合技术，以实现更自然、更精细的义肢操控体验。第四部分：临床数据科学与可穿戴设备集成本部分关注海量数据的获取、处理与临床决策支持。 1. 生理信号处理与噪声消除：聚焦于来自可穿戴设备（如智能手表、连续血糖监测仪）的非接触式生理信号（如心电、呼吸、皮肤电反应）的去噪方法。探讨如何利用先进的滤波器设计和机器学习方法，在低功耗环境下实现对心律失常等病理事件的鲁棒性检测。 2. 数字疗法（Digital Therapeutics）的工程验证：分析用于行为健康干预和慢性病管理的软件作为医疗器械（SaMD）的开发流程。重点讨论如何设计闭环反馈系统，将实时生理数据与个性化的干预算法相结合，并确保其临床效果的可重复性和监管合规性。 3. 远程患者监测（RPM）中的数据安全与互操作性：探讨物联网（IoT）技术在医院HIS/EMR系统与家庭健康设备之间安全、标准化的数据交换协议（如FHIR标准在生物工程数据模型中的适配），以及如何在保证患者隐私的前提下，进行大规模、实时的数据分析以辅助临床管理。本书的编写风格注重于深入的技术细节、面向应用的解决思路，以及对当前研究局限性的批判性分析，旨在为读者构建一个连接基础科学发现与实际医疗转化的桥梁。