第1章 生物医学工程学的发展历史 1
1.1 现代医疗保健体系的建立 2
1.2 现代医疗保健体系的特点 7
1.3 什么是生物医学工程学 13
1.4 生物医学工程师的职能 17
1.5 生物医学工程的新进展 18
1.6 生物医学工程的专业状况 22
1.7 生物医学工程专业学会 24
1.8 习题 25
第2章 道德问题与伦理问题 27
2.1 道德和伦理的定义 28
2.2 两条基本道德原则——行善与不伤害 34
2.3 死亡的新定义 35
2.4 晚期病人与安乐死 38
2.5 医疗决策权 41
2.6 人体试验 42
2.7 人体试验的定义和目的 43
2.8 知情同意 45
2.9 医疗器械产品开发的管理 49
2.10 医疗器械的上市 51
2.11 可行性研究中的伦理道德问题 52
2.12 紧急使用的伦理道德问题 53
2.13 治疗使用的伦理道德问题 56
2.14 FDA认证过程中生物医学工程师的职责 56
2.15 习题 57
第3章 解剖学与生理学 59
3.1 绪论 59
3.2 细胞的结构 61
3.3 组织 72
3.4 人体主要器官系统 73
3.5 内环境的自身平衡 99
3.6 习题 101
第4章 生物力学 104
4.1 绪论 104
4.2 基础力学 108
4.3 材料力学 124
4.4 黏弹性 131
4.5 软骨、韧带、肌腱与肌肉 135
4.6 临床步态分析 138
4.7 心血管动力学 152
4.8 习题 171
第5章 生物材料学 175
5.1 医用材料——从修复到再生 175
5.2 生物材料的种类、特性和应用 177
5.3 生物材料设计和选择中的仿生学 187
5.4 生物材料与组织之间的相互作用 190
5.5 诱导组织修复和再生的生物材料处理技术 198
5.6 生物材料的安全性测试与管理 205
5.7 生物材料应用举例 209
5.8 习题 215
第6章 组织工程学 217
6.1 组织工程的定义 217
6.2 生物学问题 229
6.3 物理学问题 252
6.4 体外培养的工程学问题 266
6.5 组织工程化产品的临床应用问题 269
6.6 未来的发展方向——功能性组织工程 271
6.7 总结 273
6.8 习题 273
第7章 房室模型 281
7.1 绪论 281
7.2 溶质、房室和体积 282
7.3 两个房室之间的跨膜物质传输 284
7.4 建立房室模型的基本方法 297
7.5 单室模型 299
7.6 双室模型 307
7.7 三室模型 316
7.8 多室模型 330
7.9 习题 341
第8章 生化反应和酶动力学 355
8.1 化学反应 356
8.2 酶动力学 365
8.3 利用准稳态近似值的其他模型 372
8.4 扩散、生化反应和酶动力学 377
8.5 细胞呼吸：葡萄糖代谢和ATP的生成 387
8.6 酶的抑制、变构调节和协同反应 398
8.7 习题 406
第9章 生物医学仪器 410
9.1 绪论 410
9.2 基本生物医学仪器系统 412
9.3 电荷、电流、电压、电功率和电能量 414
9.4 电阻 418
9.5 线性电路网络分析法 425
9.6 线性特性与叠加原理 430
9.7 戴维南定理 432
9.8 电感 434
9.9 电容 436
9.10 电阻、电容和电感组成电路的通用求解方法 438
9.11 运算放大器 444
9.12 时变信号 452
9.13 有源模拟滤波器 456
9.14 生物医学仪器的设计 464
9.15 习题 466
第10章 生物医学传感器 479
10.1 绪论 479
10.2 生物电的测量 484
10.3 物理量的测量 487
10.4 血气传感器 500
10.5 生物分析传感器 505
10.6 光学传感器 507
10.7 习题 515
第11章 生物信号处理 519
11.1 绪论 519
11.2 生物信号的生理基础 520
11.3 生物信号的特性 522
11.4 信号采集 524
11.5 生物信号的频域表示 528
11.6 线性系统 544
11.7 信号平均 561
11.8 小波变换和短时傅里叶变换 566
11.9 人工智能技术 572
11.10 习题 578
第12章 生物电现象 582
12.1 绪论 582
12.2 生物电的发现历史 583
12.3 神经元 590
12.4 生物物理学基本定律和方程 594
12.5 细胞膜的等效电路模型 603
12.6 动作电位的Hodgkin-Huxley模型 611
12.7 神经元整体模型 623
12.8 化学突触 626
12.9 习题 632
第13章 生理系统仿真建模 639
13.1 绪论 639
13.2 快速眼动系统概述 642
13.3 Westheimer扫视眼动模型 647
13.4 扫视控制器 651
13.5 动眼肌模型的建立 655
13.6 1984年建立的交感神经支配的线性扫视眼动模型 664
13.7 1995年建立的线性扫视眼动模型 674
13.8 2009年建立的线性扫视眼动模型 684
13.9 扫视的神经通路 702
13.10 系统辨识 706
13.11 习题 719
第14章 生物医学传输过程 727
14.1 生物医学物质传输 727
14.2 生物流体力学和动量传输 743
14.3 生物医学的热传输 756
14.4 习题 769
第15章 放射成像 771
15.1 绪论 771
15.2 放射性核素成像技术 772
15.3 检测仪器和成像设备 785
15.4 X射线成像系统 789
15.5 习题 803
第16章 医学成像 805
16.1 绪论 806
16.2 超声诊断成像 807
16.3 磁共振成像 831
16.4 脑磁图 854
16.5 造影剂 855
16.6 几种成像技术的比较 856
16.7 图像融合 858
16.8 总结 859
16.9 习题 859
第17章 光学和激光在生物医学中的应用 863
17.1 基本光学理论概述 864
17.2 生物组织中光传播的基本理论 869
17.3 光的物理作用及其检测 878
17.4 生化物质的光学检测技术 886
17.5 光热疗的基本原理 893
17.6 光纤和波导在医学中的应用 901
17.7 生物医学中的光学成像 906
17.8 习题 911
附录 914