超声原理及生物医学工程应用：生物医学超声学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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牛金海 著

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• 超声原理
• 生物医学工程
• 医学超声
• 超声成像
• 生物医学超声学
• 超声诊断
• 超声治疗
• 医学物理学
• 工程医学
• 超声技术

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313160874

版次：1

商品编码：12126304

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-01-01

用纸：胶版纸

页数：286

字数：459000

正文语种：中文

内容简介

　　《超声原理及生物医学工程应用：生物医学超声学》主要包括超声物理基础，压电效应及换能器技术，超声成像原理及诊断技术，高强度聚焦超声及其他超声治疗技术，医学超声实验，医学超声的新进展等。每章配置了一定量的练习与思考题，以帮助读者巩固书中的内容并提高分析和解决问题的能力。为配合双语教学，《超声原理及生物医学工程应用：生物医学超声学》保留了关键专业词汇的中英文对照。
　　《超声原理及生物医学工程应用：生物医学超声学》的特点是在注重基本概念，基本原理，基本方法的同时，兼顾一定的工程技术实用性，如包含声场的数值模拟，超声图像的C语言程序处理，超声波发射电路原理，换能器的匹配技术等。《超声原理及生物医学工程应用：生物医学超声学》适合医学超声以及相关领域的本科生作教材，也可供该领域的研究生、科研及工程技术工作者参考。

作者简介

牛金海：上海交通大学生物医学工程系副研究员，美国德州仪器－上海交通大学BME联合DSP实验室主任。研究方向：数字信号处理，医学超声，无线数据传输与无线供能等。

内页插图

目录

第1章 超声及医学应用
1．1 医学超声（Medical Ultrasound）
1．2 医学超声发展简史
1．3 超声的应用
1． 3．1 超声波在医学上的应用
1．3．2 超声波在其他领域的应用

第2章 超声物理基础
2．1 超声波的基本概念
2．1．1 机械振动与机械波（Mechanical Vibration and Mechanical Wave）
2．1．2 超声波的分类
2．1．3 超声波的传播速度
2．1．4 超声波的叠加、干涉、绕射
2．1．5 超声场的表征值
2．2 脉冲波声强及计算
2． 2．1 脉冲波声强的定义
2．2．2 脉冲波声场声强的测量计算
2．3 波动方程及其解
2．4 声波的反射、折射和透射
2． 4．1 超声波垂直入射到平界面上的反射与透射
2．4．2 超声波斜入射到平界面上的反射与透射
2．4．3 超声波在曲界面上的反射与折射
2．4．4 超声波多层介质透射
2．4．5 超声耦合剂
2．5 声波的散射和多普勒效应
2．5．1 超声波的散射
2．5．2 超声多普勒效应
2．6 生物组织的超声特性及超声生物效应
2．6．1 生物组织的超声特性
2．6．2 生物组织的超声特性参数值
2．6．3 超声的生物效应
2．7 声学参量及声场测量
2． 7．1 声速的测量
2．7．2 声阻抗率的测量
2．7．3 声衰减系数的测量
2．7．4 声功率的测量
2．7．5 非线性声学参量B/A的测量

第3章 压电效应与压电振子
3．1 压电效应
3．2 压电方程
3．3 压电材料
3．4 压电体的主要特性参数
3．5 压电振子以及振动模式

第4章 超声换能器
4．1 超声换能器概述
4．1．1 超声换能器的概念
4．1．2 超声换能器的分类
4．1．3 单振元换能器
……
第5章 脉冲回波超声成像系统原理及应用
第6章 数字B超声成像系统原理
第7章 B超图像诊断及处理基础
第8章 超声多普勒成像原理及诊断技术
第9章 其他超声成像设备
第10章 超声治疗及高强度聚焦超声
第11章 HIFU的临床应用
第12章 超声碎石以及其他超声治疗技术
第13章 经颅超声刺激
第14章 便携式超声成像设备的系统设计
第15章 医学超声的前沿技术
第16章 医学超声实验
参考文献
附页彩图

前言/序言

　　生物医学超声学是一门综合性课程，涉及数学、物理、材料、工程、计算机、微电子、医学和生物学等多门学科领域。经过近百年的发展，生物医学超声学发展已非常成熟，在临床取得广泛应用，同时新的研究方向与应用领域不断被开拓。医学超声学是生物医学工程学科的重要分支。超声在该学科领域的应用非常广泛，主要包括诊断、治疗、理疗、制药、美容等。
　　目前，关于生物医学超声的参考书很多；但是从教十年多来，一直很难找到一本非常适合本科生的教材。这也是编者下定决心编写本书的主要原因之一。本书的内容主要包括超声物理基础，压电效应与换能器技术，超声成像诊断原理，超声治疗技术，医学超声实验，医学超声的最新进展等。每章节都配置了一定量的练习与思考题，以帮助读者巩固书中的内容，并提高分析和解决问题的能力。为配合双语教学，本书保留了关键专业词汇的中英文对照。
　　本书的特点是在注重基本概念、基本原理、基本方法的同时，兼顾一定的工程技术实用性，如包含声场的数值模拟，超声图像的C语言程序处理，超声波发射电路原理，换能器的匹配技术等。本书适合医学超声以及相关领域的本科生作为教材，也可供该领域的研究生、科研及工程技术工作者参考。
　　由于编者水平有限以及时间紧迫，书中存在的问题甚至错误恳请指正，以便再版时更正。此外，本书编写过程中，参考了前辈、同行以及互联网上的大量资料，编者尽可能给出参考文献的出处，若有遗漏，敬请谅解。
　　2006-2016十年期间选修《医学超声基础》和在我们课题组开展科研项目的本科生与研究生，参与了本课程建设，在此一并感谢同学们为本书做出的贡献。感谢上海交通大学生物医学工程学院的退休教师以及同事，在我编写此书时给我的支持与帮助，也感谢上海交通大学出版基金的资助以及上海交通大学出版社的大力支持。
　　本书在生物组织超声散射，数字B超硬件实现，医学超声最新进展等方面的内容仍有所欠缺，由于时间与篇幅等原因所限，我们期望再版时，能在这方面有所改进。
　　谨以此书献给我的导师王鸿樟先生，王老师是国内医学超声领域的前辈。让我们一起努力，为医学超声学科的发展尽自己的微薄之力。

《超声原理及生物医学工程应用：生物医学超声学》是一本深入探讨超声波在生物医学领域应用的专业著作。本书旨在为读者构建一个全面而系统的生物医学超声学知识框架，从基础的物理学原理出发，逐步深入到各类超声成像技术、治疗技术以及新兴的科研前沿。 核心内容聚焦： 本书的首要任务是为读者打下坚实的理论基础。因此，我们会从声波的基本性质入手，详细介绍超声波的产生机制，包括压电效应、热效应等。接着，深入讲解超声波在介质中传播的物理规律，如反射、折射、衍射、散射以及吸收衰减等现象，这些都是理解超声成像和治疗的关键。特别地，我们会阐述超声波的几个重要参数，如频率、波长、声压、声强、声功率等，并分析它们如何影响超声信号的形成和衰减。 成像技术的深度解析： 本书的主体部分将详尽阐述各种生物医学超声成像技术。 二维（B型）超声成像： 这是临床应用最广泛的技术，本书会详细介绍其成像原理，包括回波的接收、信号的处理、二维图像的形成过程。重点讲解多普勒效应在血流检测中的应用，包括连续多普勒、脉冲多普勒、彩色多普勒以及能量多普勒等技术，并分析它们在评估血管病变、心脏功能等方面的优势和局限性。 三维（3D）超声成像： 随着技术的发展，三维超声成像已成为重要的辅助诊断工具。本书将介绍其数据采集方法（如容积扫描、多角度扫描）以及三维图像重建的算法，并展示其在胎儿发育评估、器官形态学研究等方面的应用。 四维（4D）超声成像： 在三维成像的基础上增加时间维度，实现动态观察。本书将探讨其原理以及在实时观察胎儿运动、心脏搏动等方面的价值。 弹性成像： 作为一项新兴的超声技术，弹性成像能够反映组织硬度信息，对肿瘤的良恶性鉴别具有重要意义。本书将介绍其基本原理，如应变弹性成像和 the Shear Wave Elasticity Imaging (SWE)，并讨论其在肝脏、乳腺、甲状腺等器官的疾病诊断中的应用。 造影超声： 介绍声学造影剂的理化特性及其在超声成像中的应用，重点分析其在肝脏肿瘤、心脏血流等领域的诊断价值，以及与传统成像方法的对比。 治疗性超声的应用探索： 除了成像，超声波在生物医学治疗领域也展现出巨大的潜力。本书将重点介绍： 聚焦超声治疗（FUS）： 详细阐述高强度聚焦超声（HIFU）的原理，包括其热效应和空化效应。本书将深入探讨HIFU在肿瘤消融、帕金森病治疗、血脑屏障打开等方面的临床应用进展，并分析其治疗的优势、限制以及未来的发展方向。 超声辅助药物递送： 介绍超声波如何通过微泡或直接作用来增强药物在靶区的渗透和释放，以及其在癌症治疗、基因治疗等领域的应用前景。 超声理疗： 简述低强度超声在促进组织修复、缓解疼痛等方面的作用机制及其临床应用。 前沿技术与未来展望： 为了保持内容的先进性，本书还将涵盖一些前沿的超声技术和研究方向，例如： 超声波的计算成像与人工智能： 探讨如何利用先进的信号处理算法和机器学习技术来提高超声图像的质量、解析度和诊断效率。 新型超声换能器与设备： 介绍微型超声探头、可穿戴超声设备以及更高频率、更高分辨率的超声换能器等方面的技术进展。 超声与多模态成像的融合： 分析超声与其他成像技术（如MRI、CT）结合的优势，以及在复杂疾病诊断中的协同作用。 生物效应与安全性的深入研究： 针对不同强度、不同频率的超声波在生物体内的作用进行更精细的研究，确保其临床应用的安全性。 学习目标与受众： 本书面向生物医学工程、医学影像、临床医学、物理学以及相关交叉学科的研究生、博士后、科研人员和临床医生。通过系统学习本书内容，读者将能够： 深刻理解超声波在生物医学领域的物理基础。 掌握各类超声成像和治疗技术的工作原理。 熟悉超声技术在不同临床场景的应用。 了解生物医学超声学的最新研究进展和未来发展趋势。 具备独立开展相关研究和应用的技术能力。 本书力求理论与实践相结合，通过丰富的图示、案例分析和参考文献，帮助读者更直观、更深入地理解生物医学超声学的复杂概念，并为他们在该领域的学习、研究和临床实践提供坚实的理论指导和实践参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的纸张略带一点点泛黄的色泽，给人一种历史沉淀感，虽然封面设计简洁，但却透露出一种扎实的学术气息。我对医学研究的伦理和社会影响一直抱有浓厚的兴趣，尤其是那些涉及生命科学前沿的领域。我曾期待在这本书中能找到关于基因编辑技术（如CRISPR）的伦理困境和潜在风险的深入探讨，比如“设计婴儿”的争议，以及如何平衡科学进步与社会价值观。我也对人体器官移植的伦理问题很感兴趣，比如器官分配的公平性，以及死后捐献器官的法律和道德边界。此外，我还想了解关于人工智能在医疗诊断和治疗中的伦理考量，例如算法的偏见、数据隐私的保护，以及人机协作中的责任划分。最后，关于医疗资源分配的不平等问题，以及如何通过科技手段或政策调整来促进医疗公平，也是我非常关注的议题。总之，我希望这本书能引发我对生物医学发展背后更深层次的社会、伦理和哲学问题的思考，让我看到科技进步的同时，也关注其可能带来的挑战。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书的时候，首先被它的厚度所震撼，感觉内容量相当庞大，这通常意味着作者在某个领域有着深厚的积累。我一直对医学影像技术在疾病早期诊断和治疗监测方面的作用非常感兴趣，尤其是那些能够提供更精细、更动态信息的成像技术。我原本希望这本书能够深入探讨不同医学影像技术（比如MRI、CT、PET-CT等）的成像原理，以及它们在心脏病、肿瘤、神经系统疾病等常见病症中的具体应用案例。此外，我还希望能看到一些关于如何结合多模态影像数据进行更准确诊断的介绍，或者关于人工智能在影像分析和诊断辅助方面的最新进展。书中能否提及一些影像设备的设计理念和未来发展趋势，比如微型化、便携化，甚至植入式影像设备的可能性，也是我比较关注的。虽然这本书的名字听起来更侧重于某个特定技术，但从其厚度和专业性来看，我确实期望它能为我打开一个更广阔的医学影像学世界，让我了解其技术原理的同时，也能看到它如何驱动着现代医学的发展。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是其装帧设计非常有科技感，深邃的蓝色书脊搭配银白色的字体，在书架上非常醒目。我一直对生物医学工程的各个分支都充满好奇，尤其是那些能够直接改善人类健康和生活质量的技术。我特别关注那些能让疾病诊断更早、治疗更精准、康复更全面的领域。我曾设想，在这本书里能找到关于基因疗法在罕见病治疗上的最新突破，例如CRISPR技术在纠正致病基因方面的应用进展，或者免疫疗法在癌症治疗中的新模式，比如CAR-T细胞疗法是如何工作的，以及其在不同类型癌症中的疗效。我也对再生医学的最新进展很感兴趣，比如如何利用干细胞技术来修复受损的组织和器官，以及3D生物打印技术在器官移植中的应用前景。此外，关于智能医疗设备，例如可穿戴式健康监测器、远程医疗系统，以及它们如何融入日常健康管理，也是我希望了解的内容。总的来说，我希望这本书能为我描绘出一幅生物医学工程如何以创新技术赋能人类健康的宏伟蓝图，让我感受到科技的力量在医疗领域的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书时，首先注意到的是它使用的字体和排版，非常清晰易读，而且页面的留白也恰到好处，阅读起来不会感到压抑。我一直对医疗器械的设计和制造流程很感兴趣，特别是那些能够解决临床痛点的创新产品。我期望这本书能够深入探讨医疗器械的研发过程，从概念提出、设计、原型制作，到临床试验和市场准入等各个环节。我还想了解不同类型的医疗器械，比如诊断设备、治疗设备、康复设备等，它们在设计上有什么特别的要求和考虑，比如安全性、有效性、可靠性等。另外，关于医疗器械的材料选择和制造工艺也是我关注的重点，比如生物相容性材料、精密制造技术等。我也对医疗器械的法规监管和质量控制体系很感兴趣，了解这些是如何保证产品质量和患者安全的。总的来说，我希望这本书能为我提供一个全面、系统的视角，让我了解一款成功的医疗器械是如何从实验室走向临床，真正造福于患者的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当朴实，没有花哨的插图，仅仅是书名和作者信息，给人一种学术且严谨的第一印象。拿到手里，纸张的质感也很好，厚实且带有轻微的磨砂感，翻阅起来不会有廉价纸张的滑腻感，这一点对于需要反复查阅的专业书籍来说，至关重要。我特别喜欢它装订的方式，能够轻松地平铺在桌面上，阅读时双手无需用力按压，大大提升了阅读的舒适度，尤其是当需要对照图表或者在空白处做笔记时，这一点尤为体现了书籍设计的细节考量。内容方面，我本来期待能从中找到一些关于现代生物材料在医疗器械设计中的最新进展，比如新型生物相容性高分子材料、纳米材料在药物递送系统中的应用，或者3D打印技术在个性化医疗植入物开发方面的突破。当然，我也很好奇是否有关于基因编辑技术在疾病治疗方面的最新伦理讨论，以及其在临床实践中可能遇到的挑战和机遇。总而言之，我对这本书的整体感觉是，它更像是一本教科书，内容详实，结构清晰，适合作为入门或者进阶学习的参考，但对于我这种更倾向于探索前沿应用和跨学科交叉领域的读者来说，或许会在具体应用案例的深度和广度上有所期待。

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很好，很有帮助

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