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Chapter 1 Biological Mechanics 1

第一章 生物力学 1

序言 1

Ⅰ. Review of skeleton mechanics 2

§1 Skeleton Biological Mechanics 2

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 tissue 4

二、骨组织的结构、形态与基本功能 4

Ⅲ. Basic concepts of skeleton mechanics 5

三、骨骼生物力学基本概念 5

Ⅳ. Mechani cal behaviors of the skeleton under various loads 7

四、不同载荷下骨的力学性能 7

Ⅴ. Mechanical behaviors of articular cartilage 10

五、关节软骨的力学特性 10

Ⅵ. Applied examples of skeleton mechanics in clinical medicine 14

六、骨骼生物力学的临床应用举例 14

§2 Human Sport Mechanics 18

第二节 人体运动力学 18

Ⅰ. The mechanics analysis of human articulation and spine 19

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 analysis 27

Ⅲ. The equiprnents for rehabilitation mechanics 28

三、康复力学器械 28

第三节 血液循环力学 29

Ⅰ. Foundation of circulation mechanics 29

§3 Circulation Mechhanics 29

一、血液循环力学基础 29

Ⅱ. Mechanical features of cardiovascular system 31

二、心血管的力学特性 31

Ⅲ. Rheological features of blood 34

三、血液的流变特性 34

Ⅳ. Hemorrheological features of cardiovascular diseases 41

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 medicine 43

§4 Respiratory Rheology 49

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 system 49

二、肺通气的动力学特征 50

Ⅱ. Dynamic property of pulmonary vemilation 50

Ⅲ. Pulmonary circulation 60

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 therapy 69

第五节 生物热力学 73

Ⅰ. Biothermodynamics 73

一、生物热力学 73

§5 Biothermodynamics 73

二、医用红外热象仪 80

Ⅱ. Medical infrared thermographer 80

第一节 生物电学 89

Chapter 2 Bioelectricity and Biomagnetism 89

第二章 生物电学与生物磁学 89

§1 Bioelectricity 89

一、人体的心电原理 91

Ⅰ. Mechanism of electrocardiogram in human body 91

二、生物电阻抗 96

Ⅱ. Electric bioimpedance 96

Ⅲ. Electrogram of human body 99

三、人体电图 99

四、神经电信号传导基本机理 103

Ⅳ. Basic mcchanism of nerve-conduction 103

第二节 生物磁学 108

一、生物磁信号 108

Ⅰ. Biomagnetic singnals 108

§2 Biomangetism 108

Ⅱ. Measurement of biomagnetism 110

二、生物磁测量技术 110

三、磁场的生物效应 113

Ⅲ. Biological effects of magnetic field 113

四、磁生物效应的医学应用 119

Ⅳ. Applications of biomagnetic effects in medicine 119

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 Medicine 125

第一节 信息论在医学中的应用 127

Ⅰ. Basic knowledge of informartion theory 127

§1 Applications of Information Theory in Medicine 127

一、信息论基本知识 127

二、信息论方法 130

Ⅱ. Information methodology 130

三、信息论在医学中的应用 131

Ⅲ. Applications of information theory in medicine 131

第二节 控制论在医学中的应用 134

§2 Applications of Cybernetics in Medicine 134

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 biocybernetics 135

二、自主神经系统的控制及应用 137

Ⅱ. Control and appliances of autonomic nervous system 137

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 appliances 139

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 science 143

Ⅴ. Identification methods for system and their appliances in biofunction control 146

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 Medicine 150

Ⅰ. Generation of systematic theory 150

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 theory 151

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 theory 155

Ⅳ. Systematic ideology and transformation of medical models 158

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 methodology 160

§1 Biomedical Signal Processing 164

Ⅰ. The concept of signal processing 164

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 Medicine 164

一、信号处理的概念 164

二、模拟信号处理 165

Ⅱ. Analog signal processing 165

三、数字信号处理 171

Ⅲ. Digital signal proccssing 171

第二节 医学图象处理 182

§2 Medical Image Processing 182

Ⅰ. Hardware configuration of image processing 183

一、图象处理设备硬件环境 183

Ⅲ. Digitalized represenlation of images 184

Ⅱ. Image models 184

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 methods 185

Ⅴ. Three dimenssion reconslruction of medical images 195

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 diagnosties 196

§3 Computer Aided Medical Diagnostic System 196

二、常用的计量诊断方法 197

Ⅱ. Some computed diagnostic methods 197

三、人工智能与专家系统 207

Ⅲ. Artificial intellegence and expert system 207

四、神经网络与第六代计算机 210

Ⅳ. Neural network and 6th generation computer 210

§4 Hospital Information System 211

Ⅰ. Introduction 211

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 development 214

三、医院信息系统开发应用管理 220

Ⅲ. Management of HIS development and applications 220

Ⅳ. Software engineering and national standards of software 222

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 Retrieval 226

Ⅰ. Basic concepts of medical document retrieval 227

一、医学文献检索的基本概念 227

Ⅱ. Index Mcdicus 229

二、医学索引 229

三、计算机情报检索 231

Ⅲ. Information retrieval with computers 231

四、MEDLINE光盘检索系统 234

Ⅳ. MEDLINE laser disk retrieval system 234

第五章 现代医学新技术 243

Chapter 5 New Techniques in Modern Medicine 243

§1 X-ray Technology in Medicine 243

第一节 医用X线技术 243

Ⅰ. Characterisites of X-ray equipments in modern medicine 244

一、现代医用X线机的特点 244

Ⅱ. X ray fluoroscopy and radiography 245

二、X线透视与摄影技术 245

Ⅲ. Medical X-ray image intensification 248

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 technique 249

四、医用X线电视技术 249

Ⅴ. Interventional radiology 254

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 Techniques 256

Ⅰ. X-ray measurements of CT 257

一、X-CT对X射线的测量 257

Ⅱ. Image reconstruction of X CT 260

二、X CT的图象重建 260

Ⅲ. X-CT scanner 266

三、X-CT扫描器 266

Ⅳ. Imaging quality of X-CT 267

四、X CT图象的质量 267

Ⅴ. Emissive computed tomography 271

五、发射型计算机断层成象 271

§3 Techniques of Digital Subtraction Angiography 272

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 angiography 272

Ⅱ. Basie principles of DSA 273

二、DSA的基本原理 273

Ⅲ. Examinational method of DSA 276

三、DSA的检查方法 276

Ⅳ. Applications of DSA in clinical medicine 277

四、DSA的临床应用 277

Ⅴ. Evaluation of DSA 281

五、DSA的优缺点 281

§4 Medical Ultrasonic Technology 282

第四节 医用超声技术 282

Ⅰ. Physical properties of ultrasonic wave 283

一、超声波的物理特性 283

Ⅱ. Biomedical effects of ultrasonic wave 285

二、超声波的生物效应 285

三、超声诊断技术 286

Ⅲ. Ultrasonic diagnostic techniques 286

四、超声治疗技术 295

Ⅳ. Ultrasonic therapeutic techniques 295

第五节 核磁共振医学成象技术（MRI） 297

§5 Nuclear Magnetic Resonance Imaging Techniques in Medicine 297

一、核磁共振成象技术的基本原理 298

Ⅰ. Basic principles of magnetic resonance imaging 298

二、磁共振成象技术 306

Ⅱ. Magnetic resonance imaging techniques 306

三、磁共振成象系统的组成 311

Ⅲ. Composition of magnetic resonance imaging system 311

Ⅳ. Characteisties of magnctic resonance imaging and its applications in medicine 316

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 techniques 318

§6 Diagnostic and Therapeutic Techniques of Nuclear Medicine 320

一、放射性核素 320

第六节 核医学诊疗技术 320

Ⅰ. Radionuclide 320

二、放射性探测和显象技术 322

Ⅱ. Detection of radioactivity and image display 322

三、放射性药物 329

Ⅲ. Radiopharmaceutics 329

四、放射性核素在临床中的应用 330

Ⅳ. Applications of radionclide in clinical medicine 330

五、放射性防护 335

Ⅴ. Radioactivity proteetions against 335

Ⅵ. Development and the prospect 337

六、进展与前景 337

第七节 医用激光新技术 338

§7 New Techniques in Medical Laser 338

Ⅰ. Laser angioplasty 339

一、激光血管成形术 339

二、激光多普勒血流仪 342

Ⅱ. Laser Doppler flowmeter 342

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. Principles 358

§8 Electron Linear Accelerators Techniques used in medicine 358

二、结构 361

Ⅱ. Construction 361

三、在医学诊断、灭菌和科研中的应用 364

Ⅲ. Applications in medical diagnostics, sterilization and research 364

四、在放射治疗方面的应用 365

Ⅳ. Applications in radiotherapy 365

§9 Ambulatory ECG Techniques 370

Ⅰ. Introduction 370

一、概述 370

第九节 动态心电图技术 370

Ⅱ. Configuration of Holter 371

二、Holter系统组成 371

Ⅲ. Main features of Holter 374

三、Holter系统的主要特性 374

Ⅳ. Arrhythmia analysis 375

四、心律失常分析 375

五、分析报告打印系统 381

Ⅴ. Printing system for analytic Reports 381

第十节 冠心病与危重症监护技术 382

一、概述 382

§10 CCU and ICU Techniques 382

Ⅰ. Introduction 382

二、监护项目的测量方法 384

Ⅱ. Measurement of monitoring items 384

三、监护仪器的主要技术指标 395

Ⅲ. Specifications of the monitor 395

四、监护仪器的结构 398

Ⅳ. Architectures of the monitor 398

第十一节 血液透析技术 400

一、血液透析技术 400

Ⅰ. Hemodialysis technology 400

§11 Hemodialysis Techniques 400

二、人工肾技术 404

Ⅱ. Artificial kidney techniques 404

三、血液透析疗法在临床中的应用 411

Ⅲ. Applications of hemodialysing therapy 411

四、肾脏移植 412

Ⅳ. Renal transplantation 412

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 machine 415

§12 Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy 415

二、体外冲击波碎石术的应用 421

Ⅱ. Applications of ESWL 421

Chapter 6 Biomedical Materials and Artificial Organs 430

§1 Biomedical Materials 430

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 materials 430

Ⅱ. Classification and property requirements of biomedical materials 431

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 materials 432

Ⅳ. Biomedical inorganic materials 434

四、生物医学无机材料 434

Ⅴ. Biomedical polymeric materials 436

五、生物医学高分子材料 436

Ⅵ. Compatible materials with blood 440

六、血液相容性材料 440

Ⅶ. Sterilization of biomedical materials 442

Ⅷ. Bioloffical cvaluation of safety on hiomedical materials 442

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 Organs 443

Ⅰ. Pulmonary system 444

一、呼吸系统 444

Ⅱ. Cardiovascular system 447

二、心血管系统 447

Ⅲ. Urological system 456

三、泌尿系统 456

Ⅳ. Digestive system 458

四、消化系统 458

Ⅴ. Moving system 463

五、运动系统 463

Chapter 7 Biotechnology 466

§1 Cell Engineering 466

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 cell 467

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 technique 475

Ⅲ. Culture technique of cell 475

Ⅱ. Fractional technique of cell 475

五、哺乳动物胚胎培养及移植技术 476

Ⅴ. The technique of embryonic culture and grafting for mammal 476

一、孟德尔定律 477

§2 Gene Engineering 477

Ⅰ. Mendel s Laws 477

第二节 基因工程 477

Ⅱ. The linkage and interchange 481

二、连锁与互换 481

Ⅲ. The structure and functions of DNA 485

三、DNA的结构和功能 485

Ⅳ. The basic process of gene engineering 488

四、基因工程的基本过程 488

五、基因工程的应用 491

Ⅴ. Applications of gene engineering 491

§1 Rehabilitation Mcdicine 494

Chapter 8 Rehabilitational Engineering 494

第一节 康复医学 494

第八章 康复医学工程 494

Ⅰ. Formation and development of rehabilitation medicine 495

一、康复医学的形成与发展 495

Ⅱ. Contents and methodology of rehabilitation medicine 497

二、康复医学的内容和研究方法 497

Ⅲ. Development trend of moder nrehabilitation medicine 500

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 Engineering 501

一、人工胰 505

Ⅰ. Artificial Pancreas 505

Ⅱ. Artificial cardiac pacemaker 509

二、人工心脏起搏器 509

Ⅲ. EMG controled limb prosthetics 515

三 肌电假肢 515

Chapter 9 Traditional Chinese Medical Engineering 520

第九章 中医工程学 520

§1 Biomedical Engineering and TCME 521

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 Tnedicine 523

一、揭示中医学的科学内涵 523

Ⅱ. Establishment of a comprehensive system of traditional Chinese medicine 525

二、建立中医科学综合体系 525

Ⅲ. Quantification of traditional Chinese medicine 526

三、中医学的定量表征 526

Ⅳ. Objcctification of traditional Chinese mdicine diagnosties 527

四、中医诊断的客观化 527

§2 Objectified Techniques for Traditional Chinese Medical Diagnostics 530

第二节 中医诊断的客观化技术 530

Ⅰ. Objectified technjques for observation 531

一、望诊客观化技术 531

Ⅱ. Objectified techniques for auseultation and olfaction 533

二、闻诊客观化技术 533

Ⅳ. Objectified techniques for pulse-feeling and palpation 536

Ⅲ. Objectified techniques for interrogation 536

三、问诊客观化技术 536

四、切诊客观化技术 536