01 / 導讀
導讀
引用
Enderle, J., & Dunn, S. Introduction to Biomedical Engineering (4th ed.). Academic Press.
章節概要
第四版是一部綜述性教材，共 17 章，另有在線附加章節，涉及康復工程與輔助技術、基因組學與生物資訊學，以及計算細胞生物學與複雜性。出版方稱其目標是覆蓋生物醫學工程師需要的廣泛主題：基礎數學建模、解剖學與生理學、電氣工程、信號處理與儀器、生物力學、生物材料、組織工程，以及醫學與工程倫理。全書面向高年級本科生和研究生，與前幾版相比增加了例題和章末習題。
第 1–2 章：生物醫學工程：歷史視角；道德與倫理問題
全書從該領域的歷史回顧開始，這與出版方所說的每個主要生物醫學領域都附有歷史發展相呼應。第二章討論生物醫學工程師面臨的道德與倫理問題，把職業倫理放在開頭而不是結尾。
第 3–6 章：解剖學與生理學；生物力學；生物材料；組織工程
這幾章提供生物學與材料的基礎：人體的結構與功能、生物組織與系統的力學、用於人體及與人體相關的材料，以及組織的工程化。出版方特別指出，生物材料和組織工程是依據當前研究修訂更新的領域。
第 7–8 章：房室建模；生化反應與酶動力學
隨後是兩章建模內容。房室建模介紹把生理系統表示為相互連接的房室，生化反應與酶動力學一章討論生物環境中的反應速率。兩者共同引入出版方列為核心主題的數學建模。
第 9–11 章：生物儀器；生物醫學傳感器；生物信號處理
這一組講測量：採集生理信號的儀器、把信號轉換成電信號的傳感器，以及對所得生物信號的處理。出版方指出，本版更新了生物傳感器和生物信號處理的內容。
第 12–14 章：生物電現象；生理建模；生物醫學傳輸過程
全書中段以工程視角回到生理學：活體組織的電行為、生理系統定量模型的建立，以及生物環境中品質和能量的傳輸。出版方把生理建模列入更新的主題。
第 15–17 章：輻射成像；醫學成像；生物醫學光學與激光
最後幾章涉及成像與光：利用輻射的成像、其他醫學成像方式，以及生物醫學中的光學和激光方法。
核心概念
第 1–6 章：歷史、倫理與生物學和材料基礎
- 道德與倫理問題：生物醫學工程師面臨的倫理問題，作為獨立一章討論。
- 生物力學：生物組織與系統的力學。
- 生物材料與組織工程：用於人體的材料以及組織的工程化。
第 7–11 章：建模、儀器與信號
- 房室建模：把生理系統表示為相互作用的房室。
- 酶動力學：生化反應的速率及其建模。
- 生物信號處理：對來自生理源的信號的處理。
第 12–17 章：生物電、傳輸與成像
- 生物電現象：活體組織中的電活動。
- 生物醫學傳輸過程：生物系統中的傳輸。
- 醫學成像：基於輻射的及其他成像方法，以及光學和激光。
評析
優點
- 範圍廣泛，符合出版方“單卷百科式綜述”的描述，建模、生理學、電氣工程、力學、材料、組織工程和倫理都收在一本書裡。
- 17 章的目錄從基礎（歷史、倫理、解剖與生理）經材料與建模，推進到儀器、信號、傳輸和成像，便於按課程需要挑選章節。
- 出版方稱本版比前幾版有更多例題和章末習題，併為每個主要領域提供歷史回顧。
- 在線附加章節把內容延伸到康復工程、基因組學與生物資訊學，以及計算細胞生物學。
侷限
- 這樣寬的綜述只給每個子領域一章，需要在儀器或生物力學等某一方向深入的讀者，要另配專門教材。
- 出版方把讀者定位為高年級本科生和研究生，因此本書預設了數學和工程基礎，而不是從各子領域的第一性原理講起。
在課程中的定位
在生物醫學工程導論這一組書中，這是覆蓋面最廣的綜述。薩特巴克、聖與麥金太爾的《生物工程基礎》通過應用於生命系統的守恆定律引入該領域，適合以解題為主線的第一門課。薩爾茨曼的《生物醫學工程：連接醫學與技術》從生物學向外展開。裡特等人的《生物醫學工程原理》強調定量分析與設計。霍比與羅斯的《醫學與生物學中級物理》和維特拉普等人的《分子與細胞生物工程的定量基礎》則是對物理和分子—細胞建模要求更高的處理。恩德勒與鄧恩的這本最適合作為參考，展示這些領域如何拼在一起，以及下一步該去哪裡。
如何使用本書
本書適合生物醫學工程專業的學生，或與其他工程、生物、生命科學領域聯合修讀的學生，他們想要一卷涵蓋整個學科的書。具備微積分和基礎物理，加上入門生物學，會讓建模和儀器各章更容易讀。
一個實用的計劃是先讀第 1–3 章，瞭解框定其餘內容的歷史、倫理和生理學，然後選一條路徑。建模路徑經過第 7、8、13、14 章；測量路徑經過第 9–12 章；材料與力學路徑讀第 4–6 章；成像路徑讀第 15–17 章。用例題和章末習題檢驗每一章，把在線附加章節當作康復、基因組學或計算細胞生物學的可選延伸。某個主題需要更深入時，就從綜述章節轉到同一課程中的專門書籍。