毫米波技术与生物医学

毫米波技术与生物医学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北京理工大学出版社
作者:吴祈耀
出品人:
页数:321
译者:
出版时间:1998-1
价格:16.0
装帧:平装
isbn号码:9787810453622
丛书系列:
图书标签:
  • 毫米波技术
  • 生物医学工程
  • 生物医学应用
  • 电磁场
  • 信号处理
  • 医学影像
  • 无线通信
  • 健康监测
  • 传感器
  • 微波技术
想要找书就要到 图书目录大全
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

近三十年来毫米波对生物体作用的实验研究和理论研究取得了很大进展,为毫米波技术在生物学和医学领域的应用提供了重要的实验与理论依据,特别是近几年毫米波治疗在医学临床上获得明显效果,受到人们普遍关注。

毫米波技术在现代医学中的应用与发展 本书并非直接探讨“毫米波技术与生物医学”这一具体名称的著作,而是旨在全面剖析现代医学领域中,以毫米波技术为核心的一系列前沿应用、技术革新以及未来的发展趋势。我们将从毫米波的物理特性出发,深入浅出地介绍其在诊断、治疗、监测及辅助手术等多个医疗环节所展现出的巨大潜力。 第一部分:毫米波技术基础及其医疗相关性 本部分将为读者构建坚实的理论基础。我们将首先介绍毫米波(Millimeter Wave, MMW)的电磁波谱定义,阐述其相对于其他电磁波(如可见光、红外线、微波)在频率、波长、穿透性、吸收特性等方面的独特之处。重点将放在这些特性如何与生物组织发生相互作用,例如,毫米波在生物组织中的衰减特性,其对水、脂质、蛋白质等分子的特定吸收行为,以及这些吸收如何转化为可用于成像或治疗的信息。 我们将详细讲解毫米波的产生、传播、探测等基本技术原理,包括固态毫米波器件(如Gunn二极管、PIN二极管、FETs)、非线性光学晶体、量子级联激光器(QCLs)等多种产生毫米波的方法。同时,也会涵盖不同类型的毫米波探测器(如肖特基二极管、热电堆、 bolometers)以及它们的灵敏度、响应速度等关键参数。 在介绍完基础理论后,本部分将着重梳理毫米波技术在生物医学领域的核心优势。这包括其非电离辐射的特性,意味着其在长时间或高剂量暴露下对人体细胞和DNA损伤的风险相对较低。此外,毫米波在生物组织中的穿透深度适中,既能探测到表皮下的病变,也能被深层组织吸收并产生热效应,这为其在非侵入性诊断和靶向治疗提供了可能性。 第二部分:毫米波技术在医学诊断中的应用 本部分将深入探讨毫米波技术如何在疾病诊断方面发挥关键作用。 毫米波成像与可视化: 我们将介绍基于毫米波的成像技术,如毫米波透射成像、反射成像以及合成孔径雷达(SAR)成像等。这些技术能够提供生物组织的结构信息、成分信息以及功能信息。例如,毫米波可以区分不同水分含量的组织,从而在早期癌症检测、皮肤疾病诊断(如烧伤、湿疹)、骨骼健康评估(检测骨密度变化)等方面显示出独特优势。我们将讨论毫米波成像的分辨率、穿透深度与噪声抑制等关键性能指标,以及如何通过先进的信号处理和图像重建算法来优化成像质量。 生物标志物检测: 毫米波与特定生物分子的相互作用会产生独特的吸收或散射谱。本部分将重点介绍如何利用这些谱学特征来检测生物标志物,从而实现疾病的早期诊断和预后评估。例如,毫米波在特定频率下的吸收峰可以与血液中的葡萄糖、胆固醇等成分关联,为糖尿病、高血脂等代谢性疾病的无创监测提供新途径。此外,毫米波的谱学分析也被用于检测体内的特定蛋白质或核酸,从而辅助诊断感染性疾病或遗传性疾病。 生理参数监测: 毫米波雷达技术还被用于非接触式监测人体的生理参数。例如,通过检测毫米波信号在人体表面的微小反射变化,可以实现对心率、呼吸频率、甚至血压等生命体征的实时、非侵入式监测。这种技术在重症监护、远程医疗以及运动员表现监测等场景下具有广泛应用前景。 第三部分:毫米波技术在医学治疗与干预中的应用 本部分将聚焦毫米波技术在疾病治疗、康复和辅助手术等方面的革新。 毫米波热疗与消融: 毫米波在生物组织中的吸收会产生热效应。利用这一特性,毫米波可以被精确聚焦到病灶区域,通过升温来杀死癌细胞(热疗)或实现组织的消融。我们将详细介绍毫米波热疗设备的原理、治疗剂量控制、温度监测与反馈系统。特别地,我们将探讨毫米波在肿瘤治疗中的应用,如前列腺癌、乳腺癌、皮肤癌等,以及其与传统放化疗、手术的结合模式。 毫米波辅助手术与组织修复: 毫米波技术也被用于辅助外科手术。例如,毫米波探头可以帮助外科医生在术中定位肿瘤边界、识别关键神经或血管,从而提高手术的精确性和安全性。此外,研究表明,特定频率和功率的毫米波照射可以促进伤口愈合、加速骨折修复,并在神经再生、皮肤再生等组织修复过程中发挥积极作用。本部分将深入探讨这些机制及其临床应用前景。 新型毫米波医疗设备的设计与挑战: 针对不同的临床需求,研究人员正在开发各种新型毫米波医疗设备,包括手持式诊断设备、集成式治疗系统以及植入式传感器等。本部分将讨论这些设备在小型化、集成化、功率效率、电磁兼容性以及用户交互等方面的设计挑战,并展望未来的设备发展方向。 第四部分:毫米波技术在生物医学领域的未来展望与挑战 本部分将对毫米波技术在生物医学领域的未来发展进行前瞻性分析,并探讨其面临的挑战。 多模态融合与协同: 未来的发展趋势是将毫米波技术与其他成像技术(如超声、MRI、CT)或治疗技术(如光动力疗法、免疫疗法)相结合,形成多模态的诊断和治疗方案。例如,通过毫米波成像与MRI的融合,可以获得更全面的解剖和功能信息。通过毫米波热疗与免疫疗法的协同,可以增强肿瘤治疗效果。 人工智能与大数据: 随着人工智能和大数据分析技术的发展,毫米波数据的处理和解释能力将得到极大提升。通过机器学习算法,可以从海量的毫米波数据中提取更深层次的生物信息,实现更精准的诊断和个性化治疗。 标准与法规: 毫米波技术在生物医学领域的广泛应用,需要建立完善的行业标准和监管法规,以确保设备的安全性、有效性和可信度。 成本效益与可及性: 提高毫米波医疗设备的成本效益,使其更容易被广大医疗机构和患者接受,也是推动技术普及的重要因素。 总之,本书旨在为对毫米波技术在生物医学领域的应用感兴趣的研究人员、医生、工程师以及学生提供一个系统、深入的知识框架。通过对毫米波技术原理及其在诊断、治疗等方面的广泛应用的详细阐述,我们希望能激发更多创新性的研究和临床实践,共同推动这一革命性技术在改善人类健康方面发挥更大的作用。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

作为一名对生命科学前沿探索充满好奇的读者,我一直渴望能够接触到那些能够连接看似无关领域的创新性书籍。这本《毫米波技术与生物医学》恰恰满足了我的这一需求。在阅读之前,我脑海中对毫米波的印象仅停留在通信和雷达领域,对它与生物医学的关联知之甚少。然而,这本书以其严谨的逻辑和丰富的实例,为我打开了一扇全新的视野。书中深入浅出地介绍了毫米波在生物组织中的传播特性,以及其与生物分子和细胞的相互作用机理。我尤为着迷的是关于毫米波在非侵入式生物传感方面的应用。书中详细阐述了如何利用毫米波对人体生理信号进行高精度、非接触式的监测,例如呼吸频率、心率、甚至是血氧饱和度。这为远程医疗、可穿戴设备以及慢病管理提供了极具前景的技术支撑。更令人振奋的是,书中还探讨了毫米波在生物医学成像方面的巨大潜力。它解释了为什么毫米波能够穿透一些传统成像技术难以穿透的组织,从而实现对深层组织的清晰成像,这对于早期疾病诊断,特别是对一些隐匿性较强的病变,具有重要的意义。书中还对毫米波在生物组织中的电磁散射和吸收特性进行了详尽的分析,并介绍了如何利用这些特性来区分正常组织和病变组织,从而实现精准诊断。作者的写作风格十分独特,既有严谨的科学论证,又不乏生动的比喻和形象的描述,让我在轻松愉悦的阅读体验中,深刻理解了毫米波技术在生物医学领域的广阔应用前景。

评分

我一直认为,真正有价值的科学著作,不仅仅在于它提供了多少技术细节,更在于它能否引发读者对未来发展方向的思考。而这本《毫米波技术与生物医学》,正是这样一本引人深思的书。它让我看到了毫米波在生物医学诊断和治疗领域,相较于现有技术的独特优势,尤其是在“早期”、“精准”和“无创”这几个关键维度上。书中对毫米波在无损检测生物组织方面的应用进行了详细的阐述,例如,如何利用毫米波的衰减和散射特性来区分不同密度的组织,从而检测出微小的病灶,这一点对于癌症早期筛查尤为重要。我特别关注书中关于毫米波成像分辨率的讨论,它解释了为什么在特定波段下,毫米波能够达到比传统超声更高的分辨率,从而能够识别更微小的结构。而且,毫米波的非电离性使其在反复诊断和儿童诊断中具有更高的安全性。书中还深入探讨了毫米波在生物医学治疗中的应用,比如利用毫米波的热效应或非热效应来诱导细胞凋亡,或者促进药物在特定区域的释放。这些都预示着毫米波有望成为一种新型的、靶向性更强的治疗手段。作者的讲解非常深入,不仅阐述了原理,还提供了大量的实验数据和模拟结果来支持其观点。我印象深刻的是,书中对于不同生物组织在毫米波频段下的电磁参数的详细建模,以及如何利用这些模型来优化毫米波治疗的剂量和频率。这本书让我对毫米波的认识,从一个工程工具,升华为了一个能够深刻改变医学实践的强大力量。

评分

这本书为我打开了一个关于“能量与生命”的全新视角。我之前更多地将生物医学研究聚焦于化学和生物分子的层面,而这本书则将电磁波,特别是毫米波,引入到了这个体系中,并揭示了其潜在的巨大作用。书中详细阐述了毫米波与生物组织在能量层面的相互作用,例如,毫米波如何被生物组织吸收,转化为热能,从而影响细胞的代谢和功能,或者如何通过非热效应,例如诱导细胞膜的通透性改变,来影响药物的输送。我特别着迷于书中关于毫米波在生物医学治疗中的应用。书中介绍了一些前沿的研究成果,展示了如何利用毫米波的精确聚焦能力,靶向性地加热病灶组织,实现无创治疗。这为癌症治疗、疼痛管理等领域带来了新的希望。而且,毫米波的非电离性,也使其在治疗过程中更加安全。此外,书中还探讨了毫米波在生物信号调控方面的潜力,例如,通过特定频率的毫米波来影响神经元的活动,这为神经系统疾病的治疗和康复提供了新的思路。作者的写作风格十分独特,既有严谨的科学论证,又不乏生动的比喻和形象的描述,让我能够轻松理解那些复杂的物理和生物学概念。书中对不同生物组织对毫米波能量吸收和转化特性的详细分析,以及如何利用这些特性来优化治疗方案,都极具价值。这本书让我看到了毫米波技术在改造和优化生命过程方面的巨大潜力,也激发了我对能量与生命相互作用的深入思考。

评分

这本书带给我的震撼,在于它揭示了毫米波在生物医学领域的“潜伏”能量。我之前接触的生物医学成像技术,如X射线、CT、MRI等,虽然各有优势,但或多或少存在辐射、分辨率或成本上的限制。而毫米波,凭借其独特的电磁特性,似乎为突破这些瓶颈提供了一种全新的思路。书中详细阐述了毫米波的几个关键优势,比如其非电离性,这意味着它在成像和治疗过程中对生物组织的影响更小,安全性更高,这对于需要重复进行诊断的患者来说意义重大。同时,毫米波的波长介于微波和红外线之间,这使得它在分辨率和穿透深度上都找到了一个相对理想的平衡点,能够实现对深层组织的清晰成像,这一点在肿瘤检测等领域尤其关键。书中还深入探讨了毫米波与生物组织在频率域上的相互作用,例如不同生物组织对毫米波的吸收率、散射系数存在差异,这些差异可以被用来区分不同的组织类型,甚至识别早期病变。我尤其关注书中关于毫米波在医学诊断中应用的案例,例如利用毫米波雷达技术对皮肤癌进行早期筛查,其精确度和便捷性都令人耳目一新。此外,书中还介绍了毫米波在生物医学工程中的应用,比如作为新型传感器和微流控设备的关键组成部分,这为开发更智能、更精准的医疗设备提供了技术支撑。阅读这本书,就像是打开了一扇通往未来医学新时代的大门,让我对毫米波技术的潜力充满了无限的遐想。

评分

这是一本让我重新审视毫米波在生物医学领域潜力的著作。我一直认为毫米波更多地是用于通信和雷达技术,而这本书则彻底颠覆了我的认知。它深入浅出地讲解了毫米波的物理特性,例如其高频段带来的高分辨率成像能力,以及与生物组织相互作用的机理,比如吸收、散射和穿透。我特别着迷于书中关于毫米波如何用于无损检测生物组织的章节,例如通过测量不同组织的毫米波反射和吸收特性来区分正常组织和病变组织,这其中的原理和实验设计都极具启发性。书中还提到了利用毫米波进行药物输送和治疗,这更是让我大开眼界。虽然我之前对这一领域知之甚少,但作者通过详实的案例和理论分析,让我逐渐理解了毫米波在疾病诊断、治疗以及生物信号监测等方面的巨大应用前景。尤其是在癌症早期筛查方面,毫米波的高分辨率和穿透性,使得它有可能成为一种比传统成像技术更早、更精确地发现微小病灶的手段。书中对于不同生物组织在毫米波频段下的介电常数和损耗因子等关键参数的详细阐述,以及如何利用这些参数来设计毫米波传感器和成像系统,都提供了非常实用的指导。而且,作者并没有回避技术上的挑战,比如信号的衰减、散射以及对人体的潜在影响,并提出了相应的解决方案和未来研究方向,这使得整本书的内容更加全面和客观。这本书的阅读体验非常棒,它不仅仅是技术的堆砌,更是对未来医学发展方向的深刻洞察。

评分

我一直对那些能够跨学科融合、激发新思路的图书情有独钟,而这本《毫米波技术与生物医学》恰好满足了我的这一期望。在阅读之前,我更多的是将毫米波视为一个相对“硬核”的物理学和工程学概念,与我们日常的生命科学研究似乎关联不大。然而,这本书巧妙地搭建了这座桥梁,让我看到了毫米波在解析生命奥秘、改善医疗健康方面的独特优势。书中对毫米波与生物组织相互作用的微观机理进行了细致的阐述,从分子层面到宏观层面,都进行了深入的探讨。例如,它解释了毫米波如何与水分子、脂质分子等生物大分子发生耦合,进而影响生物组织的介电特性,这为理解毫米波信号的生物学意义奠定了基础。我印象深刻的是关于毫米波在细胞成像和功能探测方面的应用。书中介绍了一些前沿的研究成果,展示了如何利用毫米波的非电离特性,对活体细胞进行高分辨率成像,观察其形态变化、内部结构,甚至监测其代谢活动。这对于理解细胞的正常生理过程和疾病发生机制具有重要的意义。此外,书中还探讨了毫米波在神经信号检测和调控方面的潜力,这对于研究脑科学、开发新型神经康复设备具有重要的启示作用。作者的写作风格严谨而又不失生动,大量的图表和参考文献,使得内容的可靠性得到了保证,同时也为读者提供了进一步深入研究的路径。这本书让我对毫米波的理解从单一的技术领域,拓展到了一个充满生命活力和医学应用潜力的广阔天地。

评分

这本书给我带来的最大惊喜,莫过于它所展现出的毫米波技术在“微观世界”的强大洞察力。我一直认为,要深入理解生命过程,就必须依赖于能够分辨微小结构的成像技术。而这本《毫米波技术与生物医学》则告诉我,毫米波,作为一种中等波长的电磁波,恰好能够在这方面提供独特的优势。书中对毫米波与细胞、亚细胞结构相互作用的机理进行了非常细致的阐述,例如,它解释了毫米波如何能够被细胞膜、细胞器等微小结构所散射和吸收,而这些相互作用的模式则携带着关于细胞状态、功能甚至是病变的信息。我非常欣赏书中关于毫米波在单细胞成像和功能探测方面的研究。书中介绍了一些利用毫米波技术对活体细胞进行高分辨率成像的实验,能够清晰地观察到细胞的形态、内部结构,甚至动态过程,这对于理解细胞信号传导、药物作用机制等都具有重要的意义。而且,毫米波的非电离性,使得它在对脆弱的细胞进行长时间、重复性观察时,显得尤为宝贵。书中还探讨了毫米波在生物分子识别和检测方面的应用,比如利用毫米波与特定生物分子的共振吸收特性,来开发高灵敏度的生物传感器,这为疾病的早期诊断和个性化治疗提供了新的可能。作者在讲解这些复杂概念时,运用了大量的图示和模型,使得我能够直观地理解毫米波在微观尺度上的行为,从而对其在生物医学领域的应用潜力有了更深刻的认识。

评分

我一直认为,真正的科技突破往往诞生于学科的交叉点,而这本《毫米波技术与生物医学》正是这样一个典范。在阅读这本书之前,我对毫米波的认知局限于通信和雷达领域,从未想过它能与生物医学如此紧密地结合。然而,这本书却以其详实的理论阐述和丰富的实践案例,彻底颠覆了我的固有观念。书中对毫米波在生物组织中的穿透和相互作用机制进行了深入的剖析,解释了为何毫米波能够在某些情况下比可见光和X射线更有效地穿透生物组织,同时又避免了电离辐射的风险。我特别被书中关于毫米波在医学诊断中应用的章节所吸引。书中详细介绍了如何利用毫米波的反射、透射和吸收特性来区分不同的生物组织,例如,利用毫米波对不同含水量的组织的敏感性,来检测水肿、炎症等情况,或者利用其对不同介电常数的组织进行成像,来区分正常组织与肿瘤。这为开发更早、更精准的诊断工具提供了全新的思路。此外,书中还探讨了毫米波在生物医学治疗方面的应用,比如利用毫米波的聚焦效应来精确地加热病灶组织,从而实现无创治疗。这些都让我看到了毫米波技术在改善人类健康方面巨大的潜力。作者的写作风格严谨而不失趣味,大量的实验数据和理论推导,为我提供了坚实的知识基础,同时也激发了我对这一交叉领域的无限探索欲望。

评分

我一直对那些能够提供“脑洞大开”视角的科学著作感到着迷,而这本书《毫米波技术与生物医学》无疑是其中的佼佼者。它让我意识到,很多看似专属于特定工程领域的技术,一旦与生命科学相结合,便能爆发出令人惊叹的创造力。书中对毫米波作为一种“非接触式”的生物监测工具的描述,给我留下了深刻的印象。想象一下,无需穿刺,无需接触,就能实时监测人体的生理信号,这在很多应用场景下都具有划时代的意义。例如,书中提到利用毫米波对呼吸、心跳等进行无损监测,这对于重症监护、睡眠研究、甚至远程健康监测都提供了极大的便利。更令人兴奋的是,书中还探讨了毫米波在生物信号产生和调控方面的作用。它不仅仅是被动地探测生物信号,还可以通过特定频率和能量的毫米波对生物组织产生影响,例如促进细胞生长、诱导细胞凋亡,甚至调节神经元的活动。这为开发新型的非侵入式治疗手段,如毫米波辅助的伤口愈合、毫米波镇痛等,提供了理论基础和技术路径。作者在讲解这些复杂概念时,运用了大量的类比和直观的解释,使得我这样一个非毫米波专业背景的读者也能轻松理解。书中对不同频率毫米波在生物组织中传播特性的详尽分析,以及如何根据这些特性来设计合适的发射和接收系统,都极具指导意义。这本书不仅让我学到了知识,更激发了我对跨学科研究的浓厚兴趣。

评分

这本书带给我的最大感悟,是它重新定义了我对“无损检测”在生物医学领域的理解。我一直认为,无损检测更多地应用于工业领域,而这本书则将这一概念延伸到了生命科学的方方面面,而且是以一种我从未想象过的方式——毫米波。书中对毫米波技术在生物组织无损检测方面的应用进行了详尽的阐述,例如,如何利用毫米波的穿透性和分辨率来探测生物组织内部的结构和状态。我印象深刻的是书中关于毫米波在软组织成像方面的研究,它解释了为什么毫米波能够获得比传统超声更精细的图像,从而能够识别出更微小的病灶,这对于癌症、动脉硬化等疾病的早期诊断具有重要的意义。而且,毫米波的非电离性,使得它在需要反复进行影像学检查的患者,例如孕妇和儿童,具有更高的安全性。书中还深入探讨了毫米波在生物材料检测和分析方面的应用,比如利用毫米波来检测生物材料的缺陷、均匀性,甚至其内部的应力分布。这对于生物医学工程和药物研发都提供了重要的技术支撑。作者的讲解非常细致,从毫米波的物理原理到具体的应用案例,都进行了深入的阐述。书中对不同生物组织在毫米波频段下的介电参数和衰减系数的详细分析,以及如何利用这些参数来设计毫米波传感器和成像系统,都极具指导意义。这本书让我看到了毫米波技术在生物医学领域,尤其是在无损、精准检测方面的巨大潜力和广阔前景。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有