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第1章 生物医学工程的源起 2

第一节 生物医学工程涵盖的领域 2

第二节 生物医学工程发展之基础与生物科技 5

1.2.1电磁波 6

1.2.2电子工程学 6

1.2.3雷射 8

1.2.4超音波 9

1.2.5生物奈米科技 10

第三节 医疗产业为基础的生物医学工程技术 12

第2章 支援诊断的工程学（Ⅰ）-生医讯号的量测 18

第一节 电气生医讯号的量测 18

第二节 非电气生医讯号的量测 21

第三节 生医讯号量测系统的构成 23

第四节 生医讯号量测的特殊性 24

第五节 生物电极的特徵 25

第六节 各种电极 27

第七节 各种电极量测的生医资讯 28

2.7.1心电图的量测 28

2.7.2脑波图的量测 31

2.7.3肌电图的量测 31

2.7.4人体磁气现象的量测 35

第八节 换能器量测的生医资讯 36

2.8.1血压的量测 36

2.8.2血液流量的量测 40

第3章 支援诊断的工程学（Ⅱ）-造影处理的技术 48

第一节 在医学上的影像资讯的意义 48

第二节 X光机：X-ray 52

第三节 电脑断层扫描系统：CT 53

3.3.1 X光电脑断层扫描系统的原理 53

3.3.2 CT扫描高速化的改良 56

3.3.3螺旋式CT扫描：高速化和三维CT 56

第四节 核磁共振造影系统：MRI 59

第五节 辐射型电脑断层扫描系统：PET与SPECT 61

第六节 超音波仪 64

第七节 三维影像处理 66

第八节 热影像仪 67

第九节 其他影像资讯处理仪器 68

第4章 支援治疗的工程学-活用于治疗的器材 73

第一节 生物医学工程的治疗器材及设备分类 73

第二节 电刺激设备 74

4.2.1经皮电刺激装置 74

4.2.2功能性电刺激装置 75

第三节 超短波治疗设备 76

第四节 除颤动设备 78

4.4.1心室颤动的危险性和电气除颤 78

4.4.2除颤气的简要结构和操作 79

4.4.3自动体外式除颤器：AED 80

4.4.4植入型除颤器 80

第五节 各种手术用刀 82

4.5.1电刀 82

4.5.2雷射刀 84

4.5.3超音波刀 86

4.5.4冷冻刀 87

第六节 高压氧治疗室 89

第七节 人工呼吸器 92

第八节 温热疗法 94

第九节 使用特殊器材心导管的治疗 95

4.9.1主动脉气球帮浦：IABP 95

4.9.2经皮冠状动脉形成术：PTCA 96

第5章 代行器官机能的工程学-人工器官 102

第一节 人工器官的进步与发展 102

第二节 人工器官的意义和开发趋势 105

第三节 支援人工器官开发的关键技术 107

5.3.1生医材料 107

5.3.2生医材料的物理化学特性 112

5.3.3生医材料的生物相容性 112

5.3.4暂时性生物体反应的血栓形成 114

5.3.5长期生物体反应的组织反应 117

5.3.6血液相容性的生医材料之开发 118

5.3.7作为生物反应器的人工器官 120

5.3.8人工器官的动力来源 124

第四节 循环系统的人工器官 125

5.4.1人工心脏 125

5.4.2人工心瓣膜 128

5.4.3人工血管 130

5.4.4心脏节律器 133

第五节 呼吸系统的人工器官 134

5.5.1人工肺和人工心肺装置 134

5.5.2人工血液 135

第六节 泌尿、代谢系统的人工器官 138

5.6.1人工肾脏 138

5.6.2人工肝脏 139

5.6.3人工胰脏 142

第七节 运动系统的人工器官 142

5.7.1人工骨 143

5.7.2人工关节 144

第八节 感觉系统的人工器官 145

5.8.1人工耳 146

5.8.2人工眼 146

第6章 人体再生的工程学-再生医学工程 152

第一节 再生医学工程的三大要素 152

第二节 再生医疗的各种解决方法 153

第三节 再生医学工程的医学与生物学的基础 155

6.3.1干细胞 155

6.3.2细胞培养用的培养基 158

6.3.3细胞外基质：ECM 160

6.3.4细胞激素 161

第四节 支架基材的基本要求性质 164

6.4.1生物分解性的支架基材 164

6.4.2三维支架基材 165

6.4.3药物传输系统的应用 166

第五节 器官再生所需的生物反应器 168

6.5.1各种生物反应器的型式 170

6.5.2再生医学工程的生物反应器之应用 171

第六节 各种器官的再生医疗 176

6.6.1皮肤的再生 177

6.6.2骨、软骨的再生 177

6.6.3血管的再生 181

6.6.4血液的再生 183

6.6.5其他器官的再生 186

第7章 支援诊断与治疗的工程学-生物感测与生物晶片 193

第一节 生物感测器的介绍 193

第二节 生物感测元件的种类 194

7.2.1酵素型生物感测器 194

7.2.2抗体抗原型生物感测器 194

7.2.3化学受体型生物感测器 194

第三节 换能器的种类 196

7.3.1电化学式感测器 196

7.3.2光纤式感测器 198

7.3.3压电晶体感测器 200

7.3.4场效型感测器 203

第四节 酵素固定化技术 205

7.4.1物理吸附法 205

7.4.2包埋法 205

7.4.3胶囊法 205

7.4.4共价键结法 206

7.4.5交联法 206

第五节 生物感测器的范例 207

7.5.1葡萄糖感测器 207

7.5.2细胞感测器 210

7.5.3微全分析系统晶片 210

7.5.4实验室晶片 212

7.5.5电气泳动晶片/DNA晶片 213

7.5.6 DNA微阵列/DNA晶片 215

第8章 支援疾病治疗的工程学-药物传输系统 222

第一节 药物治疗及其生理作用 222

第二节 投药途径 223

8.2.1口服吸收 225

8.2.2注射吸收 225

8.2.3黏膜吸收 226

8.2.4经皮吸收 227

第三节 药物代谢与排除 228

第四节 药物传输系统 230

8.4.1药物制放原理 230

8.4.2药物释放的质量传输原理 231

8.4.3药物传输系统 235

第五节 药物释控系统分类 237

8.5.1速率控制 237

8.5.2地点控制 241

第六节 药物剂型与设计 246

第七节 个体化医疗 247

8.7.1基因治疗原理 247

8.7.2基因传输 249

8.7.3未来展望 252

第9章 支援医疗体系的工程学-生物资讯与生医系统 256

第一节 生医系统学概论 256

9.1.1分子生物学的中心教条 256

9.1.2系统生物学 257

9.1.3生医系统学 260

9.1.4合成生物学 261

第二节 生物资讯的核心技术 262

9.2.1基因体定序技术 262

9.2.2基因表达分析 263

9.2.3蛋白质体技术 264

9.2.4代谢体技术 268

9.2.5细胞体技术 269

9.2.6医学影像技术 271

第三节 生医资料的取得与处理 272

9.3.1资料库的建立 272

9.3.2资料探勘 274

9.3.3资料呈现 276

9.3.4影像储存及传输系统 277

第四节 生医系统学的应用 280

9.4.1基础医学 280

9.4.2新药研发 281

9.4.3临床诊断 283

9.4.4电子病历 286

9.4.5远距医疗系统 286

9.4.6云端医疗 289

图表出处 293

索引与中英名词对照 297

谢志 310

编译著简介 311

原著简介 311