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Chapter 1 Biological Mechanics1

第一章 生物力学1

序言1

Ⅰ. Review of skeleton mechanics2

§1 Skeleton Biological Mechanics2

第一节 骨骼生物力学2

一、骨骼生物力学发展概况2

Ⅱ. Structure, morphology and functions of skeleton tissue4

二、骨组织的结构、形态与基本功能4

Ⅲ. Basic concepts of skeleton mechanics5

三、骨骼生物力学基本概念5

Ⅳ. Mechani cal behaviors of the skeleton under various loads7

四、不同载荷下骨的力学性能7

Ⅴ. Mechanical behaviors of articular cartilage10

五、关节软骨的力学特性10

Ⅵ. Applied examples of skeleton mechanics in clinical medicine14

六、骨骼生物力学的临床应用举例14

§2 Human Sport Mechanics18

第二节 人体运动力学18

Ⅰ. The mechanics analysis of human articulation and spine19

一、人体关节及脊椎的力学分析19

二、人体运动及其力学分析27

Ⅱ. Human sport and its force analysis27

Ⅲ. The equiprnents for rehabilitation mechanics28

三、康复力学器械28

第三节 血液循环力学29

Ⅰ. Foundation of circulation mechanics29

§3 Circulation Mechhanics29

一、血液循环力学基础29

Ⅱ. Mechanical features of cardiovascular system31

二、心血管的力学特性31

Ⅲ. Rheological features of blood34

三、血液的流变特性34

Ⅳ. Hemorrheological features of cardiovascular diseases41

四、心血管疾病的血液流变学特性41

五、血液流变学特性的测量及临床应用43

Ⅴ. Measurement of hemorrheological features and appilcations in clinical medicine43

§4 Respiratory Rheology49

第四节 呼吸流变学49

一、呼吸系统气体部分的解剖学特征49

Ⅰ. Anatomic characteristies of the airway of the respiratory system49

二、肺通气的动力学特征50

Ⅱ. Dynamic property of pulmonary vemilation50

Ⅲ. Pulmonary circulation60

三、肺循环60

四、呼吸系统的分子流变学65

五、人工呼吸机与高压氧治疗技术69

Ⅴ. Artificial respirator and technique of highpressure oxygen therapy69

第五节 生物热力学73

Ⅰ. Biothermodynamics73

一、生物热力学73

§5 Biothermodynamics73

二、医用红外热象仪80

Ⅱ. Medical infrared thermographer80

第一节 生物电学89

Chapter 2 Bioelectricity and Biomagnetism89

第二章 生物电学与生物磁学89

§1 Bioelectricity89

一、人体的心电原理91

Ⅰ. Mechanism of electrocardiogram in human body91

二、生物电阻抗96

Ⅱ. Electric bioimpedance96

Ⅲ. Electrogram of human body99

三、人体电图99

四、神经电信号传导基本机理103

Ⅳ. Basic mcchanism of nerve-conduction103

第二节 生物磁学108

一、生物磁信号108

Ⅰ. Biomagnetic singnals108

§2 Biomangetism108

Ⅱ. Measurement of biomagnetism110

二、生物磁测量技术110

三、磁场的生物效应113

Ⅲ. Biological effects of magnetic field113

四、磁生物效应的医学应用119

Ⅳ. Applications of biomagnetic effects in medicine119

第三章 信息论、控制论、系统论在医学中的应用125

Chapter 3 Applications of Information theory, Cybernetics and Systematic theory in Medicine125

第一节 信息论在医学中的应用127

Ⅰ. Basic knowledge of informartion theory127

§1 Applications of Information Theory in Medicine127

一、信息论基本知识127

二、信息论方法130

Ⅱ. Information methodology130

三、信息论在医学中的应用131

Ⅲ. Applications of information theory in medicine131

第二节 控制论在医学中的应用134

§2 Applications of Cybernetics in Medicine134

一、生物控制论的重大理论形成与发展135

Ⅰ. The formation and development of major theory on biocybernetics135

二、自主神经系统的控制及应用137

Ⅱ. Control and appliances of autonomic nervous system137

三、神经网络、人工神经网络的研究及医学应用139

Ⅲ. The research of ncural network, artificial neural network and its medicl appliances139

四、数学、物理模型在生命科学中的建立和应用143

Ⅳ. The formation and appliances of mathematical and physical models in life science143

Ⅴ. Identification methods for system and their appliances in biofunction control146

五、系统辨识方法及其在生物功能控制中的应用146

§3 Applications of Systematic Theory in Medicine150

Ⅰ. Generation of systematic theory150

一、系统论的产生150

第三节 系统论在医学中的应用150

Ⅱ. Basic concepts of systematic theory151

二、系统论的基本概念151

三、系统方法的基本原则155

Ⅲ. Basic principles of systematic theory155

Ⅳ. Systematic ideology and transformation of medical models158

四、系统思想与医学模式的转变158

五、中医学与系统方法160

Ⅴ. Traditional Chinese mcdicine and systematies methodology160

§1 Biomedical Signal Processing164

Ⅰ. The concept of signal processing164

第四章 计算机在医学中的应用164

第一节 生物医学信号处理164

Chapter 4 Application of Computers in Medicine164

一、信号处理的概念164

二、模拟信号处理165

Ⅱ. Analog signal processing165

三、数字信号处理171

Ⅲ. Digital signal proccssing171

第二节 医学图象处理182

§2 Medical Image Processing182

Ⅰ. Hardware configuration of image processing183

一、图象处理设备硬件环境183

Ⅲ. Digitalized represenlation of images184

Ⅱ. Image models184

三、图象的数字化表示法184

二、图象模型184

四、常用的图象增强方法185

Ⅳ. General image enhancement methods185

Ⅴ. Three dimenssion reconslruction of medical images195

五、医学图象三维重建195

一、计算机辅助诊断的意义和前景196

第三节 计算机辅助诊断系统196

Ⅰ. Mcaning and perspective of computer aided diagnosties196

§3 Computer Aided Medical Diagnostic System196

二、常用的计量诊断方法197

Ⅱ. Some computed diagnostic methods197

三、人工智能与专家系统207

Ⅲ. Artificial intellegence and expert system207

四、神经网络与第六代计算机210

Ⅳ. Neural network and 6th generation computer210

§4 Hospital Information System211

Ⅰ. Introduction211

一、概述211

第四节 医院信息系统（HIS）211

二、医院信息系统的开发策略、方法和原则214

Ⅱ. Strategies, methods and principles of HIS development214

三、医院信息系统开发应用管理220

Ⅲ. Management of HIS development and applications220

Ⅳ. Software engineering and national standards of software222

四、软件工程和软件国家标准222

第五节 医学文献检索226

§5 Medical Literatures Retrieval226

Ⅰ. Basic concepts of medical document retrieval227

一、医学文献检索的基本概念227

Ⅱ. Index Mcdicus229

二、医学索引229

三、计算机情报检索231

Ⅲ. Information retrieval with computers231

四、MEDLINE光盘检索系统234

Ⅳ. MEDLINE laser disk retrieval system234

第五章 现代医学新技术243

Chapter 5 New Techniques in Modern Medicine243

§1 X-ray Technology in Medicine243

第一节 医用X线技术243

Ⅰ. Characterisites of X-ray equipments in modern medicine244

一、现代医用X线机的特点244

Ⅱ. X ray fluoroscopy and radiography245

二、X线透视与摄影技术245

Ⅲ. Medical X-ray image intensification248

三、医用X线影象增强技术248

四、激光细胞工程249

Ⅳ. Medical X-ray television technique249

四、医用X线电视技术249

Ⅴ. Interventional radiology254

五、介入性放射学254

第二节 电子计算机断层摄影（CT）256

§2 Computed Tomography Techniques256

Ⅰ. X-ray measurements of CT257

一、X-CT对X射线的测量257

Ⅱ. Image reconstruction of X CT260

二、X CT的图象重建260

Ⅲ. X-CT scanner266

三、X-CT扫描器266

Ⅳ. Imaging quality of X-CT267

四、X CT图象的质量267

Ⅴ. Emissive computed tomography271

五、发射型计算机断层成象271

§3 Techniques of Digital Subtraction Angiography272

一、传统的血管造影技术272

第三节 数字减影血管造影技术（DSA）272

Ⅰ. Traditional techniques of angiography272

Ⅱ. Basie principles of DSA273

二、DSA的基本原理273

Ⅲ. Examinational method of DSA276

三、DSA的检查方法276

Ⅳ. Applications of DSA in clinical medicine277

四、DSA的临床应用277

Ⅴ. Evaluation of DSA281

五、DSA的优缺点281

§4 Medical Ultrasonic Technology282

第四节 医用超声技术282

Ⅰ. Physical properties of ultrasonic wave283

一、超声波的物理特性283

Ⅱ. Biomedical effects of ultrasonic wave285

二、超声波的生物效应285

三、超声诊断技术286

Ⅲ. Ultrasonic diagnostic techniques286

四、超声治疗技术295

Ⅳ. Ultrasonic therapeutic techniques295

第五节 核磁共振医学成象技术（MRI）297

§5 Nuclear Magnetic Resonance Imaging Techniques in Medicine297

一、核磁共振成象技术的基本原理298

Ⅰ. Basic principles of magnetic resonance imaging298

二、磁共振成象技术306

Ⅱ. Magnetic resonance imaging techniques306

三、磁共振成象系统的组成311

Ⅲ. Composition of magnetic resonance imaging system311

Ⅳ. Characteisties of magnctic resonance imaging and its applications in medicine316

四、核磁共振成象特点及其在医学中的应用316

五、磁共振成象技术发展展望318

Ⅴ. The prospect of magnetic resonance imaging techniques318

§6 Diagnostic and Therapeutic Techniques of Nuclear Medicine320

一、放射性核素320

第六节 核医学诊疗技术320

Ⅰ. Radionuclide320

二、放射性探测和显象技术322

Ⅱ. Detection of radioactivity and image display322

三、放射性药物329

Ⅲ. Radiopharmaceutics329

四、放射性核素在临床中的应用330

Ⅳ. Applications of radionclide in clinical medicine330

五、放射性防护335

Ⅴ. Radioactivity proteetions against335

Ⅵ. Development and the prospect337

六、进展与前景337

第七节 医用激光新技术338

§7 New Techniques in Medical Laser338

Ⅰ. Laser angioplasty339

一、激光血管成形术339

二、激光多普勒血流仪342

Ⅱ. Laser Doppler flowmeter342

三、光动力学疗法345

Ⅲ. Photodynamic therapy(PDT)345

Ⅳ. Laser cell engincering (FCM)349

五、流式细胞仪352

Ⅴ. Flowing cell meter (FCM)352

一、原理358

第八节 医用电子直线加速技术358

Ⅰ. Principles358

§8 Electron Linear Accelerators Techniques used in medicine358

二、结构361

Ⅱ. Construction361

三、在医学诊断、灭菌和科研中的应用364

Ⅲ. Applications in medical diagnostics, sterilization and research364

四、在放射治疗方面的应用365

Ⅳ. Applications in radiotherapy365

§9 Ambulatory ECG Techniques370

Ⅰ. Introduction370

一、概述370

第九节 动态心电图技术370

Ⅱ. Configuration of Holter371

二、Holter系统组成371

Ⅲ. Main features of Holter374

三、Holter系统的主要特性374

Ⅳ. Arrhythmia analysis375

四、心律失常分析375

五、分析报告打印系统381

Ⅴ. Printing system for analytic Reports381

第十节 冠心病与危重症监护技术382

一、概述382

§10 CCU and ICU Techniques382

Ⅰ. Introduction382

二、监护项目的测量方法384

Ⅱ. Measurement of monitoring items384

三、监护仪器的主要技术指标395

Ⅲ. Specifications of the monitor395

四、监护仪器的结构398

Ⅳ. Architectures of the monitor398

第十一节 血液透析技术400

一、血液透析技术400

Ⅰ. Hemodialysis technology400

§11 Hemodialysis Techniques400

二、人工肾技术404

Ⅱ. Artificial kidney techniques404

三、血液透析疗法在临床中的应用411

Ⅲ. Applications of hemodialysing therapy411

四、肾脏移植412

Ⅳ. Renal transplantation412

一、体外冲击波碎石机415

第十二节 体外冲击波碎石技术（ESWL）415

Ⅰ. ESWL machine415

§12 Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy415

二、体外冲击波碎石术的应用421

Ⅱ. Applications of ESWL421

Chapter 6 Biomedical Materials and Artificial Organs430

§1 Biomedical Materials430

第六章 生物医学材料和人工器官430

第一节 生物医学材料430

一、生物医学材料概况430

Ⅰ. Brief account of biomedical materials430

Ⅱ. Classification and property requirements of biomedical materials431

二、生物医学材料的分类和性能要求431

三、生物医学金属材料432

Ⅲ. Biomedical metallic materials432

Ⅳ. Biomedical inorganic materials434

四、生物医学无机材料434

Ⅴ. Biomedical polymeric materials436

五、生物医学高分子材料436

Ⅵ. Compatible materials with blood440

六、血液相容性材料440

Ⅶ. Sterilization of biomedical materials442

Ⅷ. Bioloffical cvaluation of safety on hiomedical materials442

八、生物医学材料安全性的生物学评价442

七、生物医学材料的消毒与灭菌442

第二节 人工器官443

§2 Artificial Organs443

Ⅰ. Pulmonary system444

一、呼吸系统444

Ⅱ. Cardiovascular system447

二、心血管系统447

Ⅲ. Urological system456

三、泌尿系统456

Ⅳ. Digestive system458

四、消化系统458

Ⅴ. Moving system463

五、运动系统463

Chapter 7 Biotechnology466

§1 Cell Engineering466

第一节 细胞工程466

第七章 生物技术466

一、细胞融合技术467

Ⅰ. Fusion technique of cell467

四、基因导入技术475

二、细胞拆合技术475

三、细胞培养技术475

Ⅳ. Gene insertion technique475

Ⅲ. Culture technique of cell475

Ⅱ. Fractional technique of cell475

五、哺乳动物胚胎培养及移植技术476

Ⅴ. The technique of embryonic culture and grafting for mammal476

一、孟德尔定律477

§2 Gene Engineering477

Ⅰ. Mendel s Laws477

第二节 基因工程477

Ⅱ. The linkage and interchange481

二、连锁与互换481

Ⅲ. The structure and functions of DNA485

三、DNA的结构和功能485

Ⅳ. The basic process of gene engineering488

四、基因工程的基本过程488

五、基因工程的应用491

Ⅴ. Applications of gene engineering491

§1 Rehabilitation Mcdicine494

Chapter 8 Rehabilitational Engineering494

第一节 康复医学494

第八章 康复医学工程494

Ⅰ. Formation and development of rehabilitation medicine495

一、康复医学的形成与发展495

Ⅱ. Contents and methodology of rehabilitation medicine497

二、康复医学的内容和研究方法497

Ⅲ. Development trend of moder nrehabilitation medicine500

三、现代康复医学发展的未来趋势500

第二节 康复医学工程501

§2 Rehabilitational Engineering501

一、人工胰505

Ⅰ. Artificial Pancreas505

Ⅱ. Artificial cardiac pacemaker509

二、人工心脏起搏器509

Ⅲ. EMG controled limb prosthetics515

三 肌电假肢515

Chapter 9 Traditional Chinese Medical Engineering520

第九章 中医工程学520

§1 Biomedical Engineering and TCME521

第一节 生物医学工程学与中医工程学521

Ⅰ. Revcalment of the connotation of traditional Chinese Tnedicine523

一、揭示中医学的科学内涵523

Ⅱ. Establishment of a comprehensive system of traditional Chinese medicine525

二、建立中医科学综合体系525

Ⅲ. Quantification of traditional Chinese medicine526

三、中医学的定量表征526

Ⅳ. Objcctification of traditional Chinese mdicine diagnosties527

四、中医诊断的客观化527

§2 Objectified Techniques for Traditional Chinese Medical Diagnostics530

第二节 中医诊断的客观化技术530

Ⅰ. Objectified technjques for observation531

一、望诊客观化技术531

Ⅱ. Objectified techniques for auseultation and olfaction533

二、闻诊客观化技术533

Ⅳ. Objectified techniques for pulse-feeling and palpation536

Ⅲ. Objectified techniques for interrogation536

三、问诊客观化技术536

四、切诊客观化技术536