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文檔簡介

1、(博士、碩士、本科生)綜合基礎課生物力學教課書課時考核形式成績基本要求參考資料課程基本說明人民衛生出版社 楊華元36 54 60 72平時30% 期末70%筆記 作業 測驗(實驗)出勤考試(閉、開) 論文(綜述)附頁機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 孟和, 骨傷生物力學 人民衛生出版社馮元楨,生物力學 科學出版社王鴻儒,循環力學 北京醫科大學出版社陳文杰,血液流變學 天津科技出版社岡小天,生物流變學 人民衛生出版社參考資料之一:機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 馮元楨,生物力學活組織的力學特性 湖南科技出版社 馮元楨,生物力學-運動、流動、應力和生長 四川教育出版社 馮元楨,生物力學:血液

2、循環 湖南科學技術出版社陳君楷,心血管血流動力學 四川教育出版社陶祖萊,生物力學導論 天津翻譯科技出版社參考資料之二:機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 復習題一、二、三平時作業題 考試模擬題 小論文 參考資料之三:機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 論文(綜述):腰椎后部韌帶結構生物力學實驗研究與臨床意義運動、鈣和雌激素對去勢雌性大鼠股骨生物力學影響的比較人體踝關節跖屈時光彈性應力實驗分析靜脈瓣膜的生物力學特性初探仙珍骨寶對類固醇性大鼠骨質疏松的生物力學影響深低溫冷凍異體骨生物力學特性與儲存時間的關系生物軟組織的冪律形式松弛和蠕變函數可降解骨螺釘強度衰減體外測試模式的建立半月板的生物力學及其

3、損傷修復的研究進展一種適宜于口腔、骨等結構應力分析的有限元輔助建模及結果分析軟件的開發和應用機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 Journal of BiomechanicsJournal of Biomechanical Engineering中國生物醫學工程學報生物醫學工程雜志醫用生物力學航空醫學與醫學工程 學術期刊:機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 應具備的知識結構:扎實的力學和數學基礎知識理論力學,材料力學,連續介質力學,流體力學等高等數學,數值分析,線性代數等基本的解剖、生理、病理、生物和臨床醫學知識機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 一、生物力學發展概況達到三個目的 二、基本概念

4、和理論 三、發展趨勢和熱點機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 生物力學概貌第一章 概論第一節 定義、分類、內容及重要性第二節 發展歷史淵源第三節 研究的方法第四節 主要前言領域發展趨勢和熱點機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 第一節 定義、分類、內容及重要性力學-研究力及物體機械運動與其應用的科學.生物學-研究生命結構、功能、發生、發展規律的科學.生物力學-力學、生物學、醫學等多種學科相互結合、相互滲透而形成的一門新興交叉學科。是力學原理在生物醫學工程學中的應用,即是解釋生命及其活動的力學。一、定義機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 與其它學科的關聯機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 介紹:生

5、物力學:既是生物醫學工程的一個領 域,又是力學的一個領域生物醫學工程:生物工程的一個分支生物工程:現代科學技術繼機械(土木) 工程、電子工程、化學工程后 的又一支柱學科機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 馮元楨:“生物科學的原理和方法與力學的原理和方法相結合,認識生命過程的規律(定量),并用以維持、改善人的健康。”機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 馮元楨(Yuan-ChengB.Feng)1941年畢業于中央大學航空工程系,1943年獲該校碩士學位。1948年獲美國加州理工學院博士學位。1959年任美國加州理工學院教授。1966年至今任美國圣迭戈加州大學教授。美國國家工程院院士(1979),

6、美國國家醫學研究院院士(1991),美國國家科學院院士(1992),臺灣“中央研究院”院士(1966)。曾獲國際微循環學會最高獎Landis獎、國際生物流變學會最高獎Poiseuille獎、美國機械工程師學會“百年大獎”(1981)、美國國家工程院“創始人獎”(1998)等。1966年以前,主要從事航空工程和連續介質力學方面的研究并取得卓著成果,其第一部專著空氣彈性力學已成為氣動彈性力學領域的經典著作。1966年以后致力于生物力學的開拓,是舉世公認的生物力學的開創者和奠基人。機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 涵蓋范圍動物:鳥飛魚游,鞭毛蟲、纖毛運動,哺乳動物整體到各個器官的運動,血液、體液、

7、氣體、水分的流動,骨骼受力等。植物:物質輸運、機械刺激等運動生物力學工程生物力學醫學生物力學軟組織生物力學骨骼生物力學血液生物力學其中與生理學、生物學和醫學相關的力學是其重點機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 1.1、生物醫學工程的定義1.2、生物醫學工程研究內容和基本任務1.3、生物醫學工程的特點1.4、生物醫學工程的發展*介紹生物醫學工程學機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 1.1 生物醫學工程的定義機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 ?What is Biomedical Engineering (BME)機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 邊緣交叉科學 (Interdisciplina

8、ry)綜 合:生物學醫學工程學理論和方法近幾十年內建立與發展機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 什么是生物醫學工程學 還沒有一個公認的定義隨科學技術的發展而改變隨生物醫學工程研究領域而拓展若干個生物醫學工程學的奠基人和著名權威曾有過幾個定義機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 對生物醫學工程三個有代表性的定義表述機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 工程應用學說 三合一學說 生物醫學工程結合學說 機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 “三合一學說”生物學醫學工程學生物醫學工程學“結合學說” 生物醫學工程學是生物學、醫學和其它非生物學科的結合“工程應用學說” 生物醫學工程學是工程學在醫學和生物學中的應

9、用機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 Some Examples現代醫學的主要任務:診斷治療康復預防機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 (1)、疾病預防中的生物醫學工程病毒與細菌的隔離病毒與細菌的殺滅有毒、有害物質的清除機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 含納米二氧化鈦、納米銀的抗菌涂料機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 醫學圖像 超聲圖像、CT、X-光片生物信號 心電、腦電.醫學檢驗 核磁共振、內窺檢驗.(2)、醫學診斷中的生物醫學工程機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 XCT放射性核素成像彩色多普勒超聲圖像心電監視儀彩色B型超聲儀機動 目錄 上頁 下頁

10、返回 結束 激光手術、-刀超聲碎石癌癥的放射治療與化學治療靶向藥物與生物導彈器官修復中的組織工程人工胰血糖測定與胰島素注射(3)、醫學治療中的生物醫學工程機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 人工生物瓣全人工心臟膜式人工肺組織工程骨修復胰島素藥泵介入治療導管機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 畸形矯正人工義肢可視義眼人工耳膜(4)、醫學康復中的生物醫學工程機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 總體概念 都是說的生物學、醫學和工程學相互融合、依存的關系。生物醫學工程學是綜合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的邊緣學科機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 一般

11、定義 “應用物理學和工程學的技術來解決生命系統中的問題,突出強調人類疾病的診斷、治療和預防” -生物醫學工程學機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 生物醫學工程工程學生物學醫 學機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 更詳細說明: 綜合運用現代自然科學和工程技術的原理、方法,從工程學的角度,在多種層次上研究生物體,特別是人體的結構、功能和其它生命現象,揭示和論證生命運動的規律,深化對生命系統的認識,提供防病、治病、衛生保健、康復、安全防護的新理論和新方法,設計和研制用于防病、治病等的新材料、人工器官、裝置與系統的新興交叉學科機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 生物醫學工程的目標 幾乎所有工程學和物理

12、學都可與生物醫學相互結合 探索人類正常生理學 表征組織與器官的病變機理 給出研究和技術開發的最佳手段 提供治療與預防的有效方法機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 1.2 BME的研究內容和基本任務機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 基本任務 生物醫學工程學的基本任務是運用工程技術手段,研究和解決生物學和醫學中的有關問題機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 研究方法 生物醫學工程學以應用基礎性研究為主,研究的對象是人體(一個多層次的龐大系統),所涉及的領域十分廣泛,并在不斷的擴展之中機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 從微觀層次、組織器官層次和整體層次: (1)、研究探索人類正常生理學 (2)、表

13、征組織與器官的病變機理 (3)、給出研究和技術開發的最佳手段 (4)、提供治療與預防的有效方法研究內容機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 目前涉及較多的學科 醫學、生物學、物理學、化學、力學、材料學、制造學、電子學、計算機科學等機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 主要研究領域 生物力學 生物材料學 人工器官 生物系統建模與仿真 生物醫學信號與傳感器 生物醫學信息處理 醫學圖像技術 物理因子在治療中應用及生物學效應機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 各研究領域既相互獨立,又相互交叉,相互支撐機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 1.3 生物醫學工程的特點機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 新興、綜

14、合、交叉與邊緣科學機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 A、迅速發展的新興學科 生物醫學工程是在近幾十年才從醫學中分離而形成一門獨立學科。當代高新科技的飛速發展,為它提供基礎機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 B、大跨度、多學科的綜合性應用學科 醫學、生物學、物理學、化學、力學、材料學、制造學、電子學、計算機科學等學科的有機結合,甚至涉及社會、倫理、道德、法律等 非生命科學到生命科學 自然科學到人文科學機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 C、生物醫學工程是醫學和生物學發展的重要動力一方面生物醫學工程為醫學、生物學提供技術與裝備另一方面又為醫學和生物學的發展開辟新路 帶來生物學與醫學的變革機動 目

15、錄 上頁 下頁 返回 結束 D、生物醫學工程是社會效益與經濟效益的綜合 醫學重于社會效益,工程重于經濟效益,生物醫學工程是醫學與工程學的結合,則是社會效益與經濟效益必然的結合機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 堅持“以人為本”的宗旨反對“利益至上”的傾向 必須在保證功能性的同時,保證不對宿主造成任何顯著的危害(無論是長期的還是短期的)機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 1.4 生物醫學工程的發展機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 1.4.1 生物醫學工程發展歷史機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 科學技術手段應用于生物醫學領域已有很長的歷史 但是生物醫學工程形成一門獨立學科卻是近幾十年的事機動

16、 目錄 上頁 下頁 返回 結束 二十世紀五十年代隨著材料學、電子學、計算機科學、信息科學的飛速發展,這些科技愈來愈廣泛地應用到生物醫學領域中來同時,迅速發展的生物醫學也向工程技術提出了愈來愈多、愈來愈高的要求機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 形成獨立學科逐漸的,生物醫學工程的內容變得不再是生物醫學的附屬品生物醫學工程學又是現代醫學和生物學發展的基礎和重要條件機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 1.4.2 生物醫學工程發展現狀機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 當前,生物醫學工程學已發展到一個相當高的水平,在醫學的幾乎所有領域已經發揮、將會發揮巨大的作用機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 生物

17、力學在人體生理系統建模與仿真中的巨大作用 細胞力學、運動力學、血流動力學、呼吸力學機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 生物醫學材料在人體組織與器官修復(替代)中的巨大作用 硬組織修復與替代、軟組織修復與替代、血管替代、人造皮膚、各類人工器官機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 人工器官在人體生理功能恢復中的巨大作用 人工心臟、人工心臟瓣膜、人工肺、人工腎、人工胰機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 生物醫學電子學在生物醫學工程中的巨大作用 生物醫學信號檢測、處理與識別是是醫學圖象處理的基礎,與生物材料、生物力學、人工器官、生物醫學儀器等關系密切機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 生物醫學圖像技術在

18、臨床診斷中的巨大作用 X光片、CT圖像、B型超聲波圖像、核磁共振機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 生物醫學儀器對提高醫學整體水平的巨大作用 生理功能分析、放射治療、超聲碎石、刀、細胞刀、康復輔助系統機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 1.4.3. 生物醫學工程產業發展機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 近20年,生物醫學工程制品飛速發展并形成規模性產業,將成為21世紀國際經濟的主要支柱產業之一機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 社會需求量大,產品技術含量和產品附加值高 美國目前已有1100萬人體內植入有一個人工器官,200萬人體內有2個或2個以上人工器官機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 1

19、995年世界生物醫學工程產業產值約1200億美元,目前超過3000億美元,年增長率持續保持在1520機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 美國、日本、西歐等發達國家都把生物醫學工程列入高技術發展的前沿機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 我國有13億人口,醫療保健基數大,生物醫學材料和人工器官的需求量大 肢體不自由患者約1500萬 每年骨缺損和骨損傷約300萬 牙缺損(缺失)患者占總人口1/3 大量血液病患者需人工腎 大量糖尿病患者需人工胰機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 我國生物醫學工程產業基礎薄弱,絕大部分依靠進口,目前巨大的社會需求與薄弱的研究開發及產業基礎形成尖銳的矛盾機動 目錄 上頁

20、下頁 返回 結束 1999年,國家制訂“中國生物醫學工程產業發展綱要”機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 “培育生物醫學工程產業,使之保持1520的增長率,到2005年工業總產值達到400500億元,2010年達1000億元的發展目標”機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 機遇與挑戰并存Opportunity and Challenge !生物醫學工程領域大有可為機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 生物反應器內的流動、傳質和傳熱; 應力對細胞、微生物生長和功能的影響; 生物制品分離過程中的流體力學問題; 流動應力對生物大分子結構和功能的影響。機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 二、分類生物流體力

21、學(血液,組織液等)生物固體力學(骨,口腔等)生物傳熱與傳質力學生物動力學(多剛體,體育,步態等)生物統計力學生物,1、按力學分支分類機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 心腦血管力學心血管血流動力學骨骼-肌肉-矯形-創傷力學(器官的組織沖擊損傷的機理和耐限、軟組織的創傷和愈合、骨折及其愈合)骨及軟組織生物力學呼吸系統力學(上呼吸道流體力學、氣管樹內氣流的阻力及其分布、末梢支氣管內的對流一擴散、氣血交換、高頻低潮氣量呼吸術)感覺系統力學泌尿與生殖系統力學口腔生物力學力學2、按生理系統分類機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 整體-局部力學(體育運動生物力學)器官-組織力學細胞-亞細胞-分子力學(細

22、胞膜的力學性質、原生質流動、應力對細胞形態、生長、功能的影響)力學3、按解剖層次分類機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 (哺乳)動物生物力學植物生物力學生物固體力學生物流體力學生物工程力學生物軟組織力學力學4、按研究對象分類機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 工程生物力學醫學生物力學骨傷生物力學體育運動生物力學環境系統生物力學職業生物力學康復工程中的生物力學力學5、按應用領域分類機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 分類的考慮:以人的生命運動為核心的生物力學 背景和目標:醫學、生物醫學工程、體育、人一機工效等。綠色植物生物力學 背景和目標:農業及農業工程,生存環境工程等生物技術和生物化學工程中的

23、流體力學問題 背景和目標:從實驗室(生物技術)到產業(生物化學工程)的模化、放大,生物反應器的設計和運行的優化高效的分離、純化技術、生物處理過程的自動控制和在線檢測,空間制藥等等動物的運動 背景和目標:仿生工程技術,生物學中一些理論問題的定量分析等等。機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 三、講授內容(見課本)力學基礎(第二章)骨力學(骨骼 第三章)關節脊柱力學(關節、脊柱 第四、五章)軟組織力學(軟組織 第六章)血液動力學(血液循環 血液流變 第七章)康復力學(第八章)骨力學 軟力學 流力學 骨軟流力學機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 活組織的力學性質骨和軟骨;軟組織(韌帶、腰、皮膚、血管等

24、等);肌肉力學(骨胳肌、心肌、平滑肌);血液流變學(全血、血漿、血細胞、凝血血栓形成等);血液微流變學;臨床血液流變學;體液的粘彈性(關節滑液、粘液等等);人工代用材料。主要研究內容(課本外)機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 器官力學器官、組織的功能、應力和生長骨重建;零應力狀態和殘余應力;肺力學;心臟力學;人工心瓣;左心輔助泵;顱腦一脊柱力學運動關節力學;人工關節;假肢;感覺器官力學;耳蝸力學。機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 循環動力學大血管流體力學;微循環力學;毛細血管一組織間質的物質輸運淋巴流動組織間質液的流動;左心室一動脈血液相互作用;肺血流,冠脈血流動力學;腎臟內部的血循環;肝

25、血流;腦血流。機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 四、重要性1.力學是其他科學的基礎 沒有生物力學就不可能很好地了解、豐富生物學和醫學。機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 例如:對生物體組織的材料力學的研究人造器官(心臟瓣膜置換術)對骨骼、軟骨、關節、韌帶組織堅韌性、順應性及肌肉和其他軟組織的粘彈性等力學性質的研究骨傷致傷因素的作用機理(骨折復位)對生物系統運動力學的研究中醫脈象及客觀化、定量化(中醫切脈)對生物系統運動力學的研究體育運動、健康鍛煉、職業病的預防(肌肉損傷 下肢靜脈曲張)機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 2.生物力學是力學發展的動力生物力學受到重視的原因是有生物學、醫學的廣闊

26、天地。醫學和生物學家:是醫學發展的依據物理學家:是力學發展的動力機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 3.生物力學將自然界的啟示應用于工程技術鳥、響尾蛇、蝙蝠、海豚、鴨子、鋸草 -仿生學 機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 例如:生物力學與骨傷科疾病的關系 第一.骨傷科疾病的發生是力作用的結果 外力內力 直接暴力 間接暴力 肌力 慢性勞損機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 第二.骨傷科疾病的病理變化也是力作用的表現 胸大肌 肱二頭肌 三角肌 第三.骨傷科疾病的治療是力學原理的應用 石膏固定、夾板固定、手術內固定機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 第四.生物力學的發展促進骨傷科臨床治療的提高機動

27、目錄 上頁 下頁 返回 結束 第二節 生物力學的發展歷史淵源* 1615年 Harvey預言:血液循環1小時心輸出量:威廉哈維(1578-1657)證明了血液流動的單向性,提出了血液循環的概念1661年 Malpighi(1628-1694)發現:微循環機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 * 1638年 Galileo應用:用擺來測定心率擺長與周期的關系伽利略卡里勒(1564-1642)(物理學家)曾是醫學專業學生,用單擺度量人的心率機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 * 1640年 笛卡爾模型:動物結構模型論著:論動物的模型雷內笛卡兒(1596-1650)(數學家)發現因身體暴露而減輕體重,

28、奠定了新陳代謝研究的基礎機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 * 1670年 Borelli研究:肌肉的運動論著:論動物的運動生物力學史上第一部專著G. A. Borelli(1608-1679)(意大利數學家、天文學家和醫學家)第一個推導出天體以橢圓路徑運動的原因,其專著論動物的運動,闡明了肌肉的運動和身體的動力學問題,研究了鳥的飛行,魚的游動,和心臟和腸的運動機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 * 1675年 Boyle研究:肺呼吸Robert Boyle(1627-1691)研究了肺,闡述了水中的氣體與魚類呼吸的關系機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 S. Hales(1667-1761)

29、 通過測量馬的動脈血壓找出了血壓與失血的關系;用心室舒張壓時的模型估算心輸出量、心肌力和動脈血管的膨脹特性;提出了血液流動的外周阻力的概念,解釋了心臟泵出的間歇流如何轉化為血管中的平穩流;指出熱水和白蘭地酒具有擴張血管的功效。 * 1730年 Hales提出:外周阻力的概念研究:動脈血管的膨脹特性機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 * 1775年 Euler引入:脈動波萊昂哈得歐拉(1707-1783)(數學家 物理學家)論述了波在動脈中的傳播,提出了脈搏波傳播方程。機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 * 1800年 Young建立:聲帶發音彈性力學理論創造:光的波動性 楊氏 (1773-18

30、29 倫敦醫生 物理學家)楊氏模量就是以他的名字命名的。機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 * 1846年 Wertheim測定:骨的彈性及應力-應變曲線機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 * 1884年 Woiff提出:骨重建和生長的Wioff假說及原理 Woiff認為應力作用時,體骨可發生長度、形狀、體積的改變,提出Wioff假說及Wioff原理機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 Jean Poiseuille(1799-1869)(流體力學家)醫學專業學生,創造了用水銀壓力計測量狗的主動脈血壓的方法,發現了粘性流體的Poiseuille定律。* 1890年 Poiseuille發明:用水

31、銀壓力計測量主動脈血壓發現:泊肅葉定律(直圓管層流規律)機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 Von Helmholtz (1821-1894 生物工程之父 生理、病理、解剖、物理學教授)能量守恒定律;力熱聲光電都有貢獻;眼底晶狀體鏡(眼的聚焦機理);視覺三色理論;聽覺共振儀。* 1891年 Von Helmholtz確定:神經脈沖的傳播速度指出:動物能量的重要來源機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 Fick(生理學家)* 1895年 Fick得出:擴散理論機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 Korteweg lamb(1848-1941 1849-1934 流體力學家)1898年 Kortew

32、eg lamb得出:波在血管中的傳播機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 O. Frank ( 1865-1944) 提出了關于動脈系統功能的“風箱”( Windkessel )模型 * 1900年 Frank提出:心臟流體動力學理論機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 E . H . Starling (1866-1926) 通過毛細血管壁的水分的輸運,提出了著名的Starling 定律 ,物質跨膜輸運。 * 1915年 Starling提出:物質透過膜的傳輸定律說明:人體內水平衡的問題機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 A . Krogh 建立了微循環的力學模型,并因此而獲諾貝爾獎。* 193

33、9年 Krogh建立:微循環力學機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 A . V . Hill 關于肌肉收縮規律的研究。 通過蛙縫匠肌攣縮實驗,建立了骨胳肌的功能模型、方程。這一創造性的工作使Hill 榮獲諾貝爾獎。而且,一直到目前為止,Hill 模型依然是肌肉力學的主要基礎。 * 1946年 Hill建立:肌肉力學(希爾模型 希爾方程)研究:肌纖維張力、收縮速度、釋放的熱量機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 馮元楨錢煦BMZweifachS S Sobin JLighthillRSkalak毛昭憲 等* 本世紀60年代:機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 國內:康振黃(四川大學)陶祖萊(中科院

34、)吳云鵬(重慶大學)王君健(華中工學院)楊桂通(太原理工)柳兆榮(復旦大學)席葆樹(清華大學)吳望一(北京大學)等* 本世紀70年代:機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 第三節 研究的方法1、了解研究對象的幾何特點:一、具體步驟生物形態 器官解剖 組織(微)結構機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 2、力學性質:生物組織或材料本構關系即力學性質(應力-應變關系)困難點:不易分離試驗維持活體困難樣品與試件不匹配應力-應變關系非線性機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 3、控制方程+本構方程根據:質量守恒 動量守恒 能量守恒 麥克斯韋方程本構方程列出:微分方程積分方程即列方程機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 4、邊界條件:先離體后在體的工作狀況或有意義的附加特定條件或數學模型或物理模型機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 5、求解邊值方程:解析或數值方法或圖表或計算或模型即解方程機動 目錄 上頁 下頁 返回 結束 6、實驗驗證:驗證邊值問題的理論解要求理論與實驗相一致7、修正或應用:與生物醫學實際對照即驗根機動 目錄 上頁

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