基于理工信的人体系统仿真与功能检测(基础医学“101计划”核心教材)

目录 **章 人体系统的运行原理及数理模型构建 001 **节 人体系统的复杂性及建模的意义 002 一、人体机能研究的系统论方法 002 二、人体系统运行的核心原理 004 三、人体系统的复杂性 007 四、系统建模的意义 009 第二节 人体系统建模概论 011 一、模型分类及典型的人体系统模型 011 二、建模的基本流程 015 三、人体系统线性系统建模及计算机仿真概述 019 第三节 典型生理系统建模 034 一、心血管血流模型 034 二、呼吸系统模型 043 三、生理系统的稳态分析 053 第二章 人体信号的检测与医学仪器原理 065 **节 引言 066 一、人体信号的类型及特征 066 二、人体信号检测的基本原理 067 第二节 医学仪器的一般结构与整体设计 070 一、医学仪器的基本组成与工作方式 070 二、医学仪器的主要性能参数和技术特性 072 三、生物医学测量中的噪声、干扰与信号放大 075 四、医学仪器设计的原则、过程及产品化 078 第三节 基本生命体征的测量原理及相关仪器 080 一、人体的体温、血压、呼吸、脉搏参数的特征 080 二、温度传感器及体温计 083 三、压力传感器及血压计 085 四、呼吸功能监测及仪器 089 五、多参数监护仪器 091 六、可穿戴传感器及智能仪器前沿 093 第四节 生物电信号的测量原理及相关仪器 094 一、生物电信号的类型及基本特征 094 二、细胞动作电位的测量 097 三、体表生物电测量原理 099 四、心电图仪 101 五、脑电图仪 104 六、肌电图仪 107 第五节 血液常规检测 109 一、血常规检测指标、参数和基本特征 109 二、血细胞计数原理 117 三、血红蛋白测定原理 118 四、血细胞分析仪 118 五、血液检测技术发展前沿及应用 119 第六节 血气分析及血液凝固分析 120 一、血气、血凝分析指标的类型及特征 120 二、血气测量原理及血气分析仪 124 三、电解质分析仪 128 四、血凝分析仪 130 五、血气检测技术发展前沿及应用 133 第七节 尿液常规检测 133 一、尿常规检测指标、参数及特征 133 二、尿液干化学分析 136 三、尿液有形成分分析 138 四、尿液检测技术发展前沿及应用 142 第八节 临床生化参数的检测 145 一、主要临床生化检测指标及分类 145 二、基于酶促反应的检测 146 三、基于免疫反应的检测 148 四、其他检测原理 152 五、全自动生化分析仪 153 六、基因检测 154 七、生化检测技术发展前沿及应用 156 第九节 医学康复类仪器 158 一、康复评估仪器 159 二、康复运动训练仪器 166 三、康复理疗仪器 178 第三章 细胞 183 **节 细胞的基本功能及运行原理 184 一、细胞膜的物质转运功能及运行原理 184 二、细胞的生物电现象及运行原理 185 第二节 虚拟仿真实验 187 一、静息电位、动作电位的测量及其影响因素 187 二、Hodgkin 电压钳虚拟实验 189 第四章 血液系统 192 **节 血液系统的运行原理 192 一、血液凝固的过程 192 二、人 ABO 血型系统 193 三、血液的氧气运输 194 第二节 人体机能实验 195 人 ABO 血型的测定 195 第三节 虚拟仿真实验 196 一、血液性缺氧造模及指标检测虚拟仿真实验 196 二、基于 ESP 智能模拟病人的血液性缺氧（一氧化碳中毒）临床案例 200 第五章 循环系统 204 **节 心血管系统的运行原理 205 一、心脏系统的运行原理 205 二、血管和血流动力学运行原理 227 三、血压调节运行原理 229 四、心血管系统的神经 - 体液调节运行原理 238 第二节 人体机能实验 246 一、人体动脉血压和心电图的测定 246 二、运动对循环功能的影响 248 第三节 虚拟仿真实验 249 一、影响动脉血压的因素 249 二、失血性休克及其抢救虚拟仿真实验 251 三、急性心肌梗死的机制分析及救治虚拟仿真实验 252 四、钾代谢紊乱对心电图的影响 254 五、急性左心衰竭及其救治：心力衰竭的发病机制——心脏负荷 255 六、心脏瓣膜病血流动力学和心脏变化 256 第六章 呼吸系统 259 **节 呼吸系统的运行原理 260 一、外呼吸的运行原理 260 二、机械通气的原理 264 第二节 人体机能实验 264 一、肺通气功能测定 264 二、人体呼吸运动描记及其影响因素 267 三、基于 ESP 驱动的可穿戴设备人体实验——气胸 269 第三节 虚拟仿真实验 271 一、呼吸生理虚拟仿真实验 271 二、急性肺水肿 273 三、气胸及其抢救 275 四、COPD 合并呼吸衰竭虚拟患者实验 277 第七章 消化系统 281 **节 消化系统的运行原理 281 一、消化道平滑肌电位与机械收缩的关系原理 282 二、胃内消化 286 第二节 人体机能实验 291 一、唾液分泌及影响因素 291 二、消化道推进和混合食物的过程 293 第三节 虚拟仿真实验 294 一、肠道平滑肌受体动力学实验 294 二、消化道平滑肌的电活动虚拟仿真实验 296 三、基于 ESP 的消化液生理调控机制仿真实验 297 四、急性中毒性肝损伤及治疗 300 五、门脉性肝硬化虚拟仿真实验 303 第八章 泌尿系统 308 **节 泌尿系统的运行原理 309 一、肾小球滤过的运行原理 309 二、肾小管重吸收和分泌的运行原理 311 三、尿液的浓缩及稀释的运行原理 313 第二节 人体机能实验 318 一、水利尿实验：大量饮用清水和生理盐水对尿生成影响的差异分析 318 二、基于可穿戴病理马甲的虚拟仿真实验：急性肾衰竭 319 第三节 虚拟仿真实验 323 一、影响尿液生成的综合实验 323 二、药物所致的急性肾损伤 326 三、大量失血导致肾前性急性肾衰竭 329 四、尿路梗阻——输尿管结石对肾功能的影响 332 第九章 内分泌和能量代谢系统 336 **节 内分泌和能量代谢系统的运行原理 336 一、甲状腺激素的合成及其调节 336 二、血糖的调节 338 三、酮症酸中毒 339 四、代谢率的检测 340 第二节 人体机能实验 341 一、人体代谢分析实验 341 二、基于糖尿病酮症酸中毒临床案例的可穿戴虚拟仿真实验 344 第三节 虚拟仿真实验 346 一、甲状腺激素对基础代谢率的影响 346 二、人体血糖调节虚拟仿真实验 349 三、1 型糖尿病及其常见并发症虚拟仿真实验 350 第十章 神经与肌肉系统 353 **节 神经与肌肉系统的运行原理 354 一、神经元突触后电位产生原理 354 二、反射与反射弧 356 三、神经肌肉活动的信号检测 361 四、听觉产生原理 365 第二节 人体机能实验 368 一、单收缩和复合收缩 368 二、肌电图记录及尺神经传导速度测定 370 三、手掌握力测定和疲劳试验 373 四、人体腱反射检测 375 第三节 虚拟仿真实验 377 一、基于 ESP 内核的听觉系统虚拟仿真实验 377 二、探究癫痫模型小鼠认知功能障碍 的行为学虚拟实验 388 主要参考文献 392 中英文专业词汇索引 393