生物力学建模仿真与应用

　　本书是“生物力学研究前沿系列”之一。本书的主要内容包括生物力学建模仿真发展历程介绍，以及生物力学建模与仿真技术在血管支架设计与评价、血管手术的血流动力学分析、心血管系统内物质输运、易损斑块建模与风险评估、心脏和瓣膜的生物力学建模仿真及应用等；啄木鸟头部建模与仿真、人体头颈部生物力学建模及其在航空领域的应用；眼生物力学建模与仿真、口腔种植术中骨改重建及其在航空领域的应用；人工颈椎间盘植入手术方案仿真与优化、膝关节前交叉韧带重建与仿真；足踝生物力学建模与仿真、预测宏微观骨强度的非线性有限元建模与仿真等。本书的读者对象为生物医学工程、生物力学相关专业的研究生、教师，医学院的临床医生以及对生物力学建模仿真感兴趣的工程研究人员。

　　丛书总主编简介姜宗来　博士，教授，博士生导师；美国医学与生物工程院会士（ＡＩＭＢＥ Ｆｅｌｌｏｗ）；享受国务院政府特殊津贴，全国优秀科技工作者，总后勤部优秀教师；上海交通大学生命科学技术学院教授；曾任上海交通大学医学院筹备组副组长和力学生物学研究所所长；先后担任世界生物力学理事会（ＷＣＢ）理事，中国生物医学工程学会副理事长、名誉副理事长，中国力学学会中国生物医学工程学会生物力学专业委员会（分会）副主任委员、主任委员，中国生物物理学会生物力学与生物流变学专业委员会副主任委员，国际心脏研究会（ＩＳＨＲ）中国分会执委，《中国生物医学工程学报》副主编和《医用生物力学》副主编、常务副主编等；长期从事心血管生物力学、力学生物学和形态学研究，培养博士后、博士生和硕士生４５人，在国内外发表学术论文１００余篇，主编和参编专著与教材２６部，获国家科技进步奖三等奖（完成人，１９９９）、军队科技进步二等奖（完成人）和国家卫生部科技进步三等奖各１项，获国家发明专利２项、实用新型专利１项。樊瑜波　博士，教授，博士生导师；美国医学与生物工程院会士（ＡＩＭＢＥ Ｆｅｌｌｏｗ）；国家杰出青年科学基金获得者，教育部“长江学者”特聘教授，教育部跨世纪人才，全国优秀科技工作者，国家自然科学基金创新群体项目负责人，科技部重点领域创新团队带头人；现任民政部国家康复辅具研究中心主任、附属医院院长，北京航空航天大学生物与医学工程学院院长、生物力学与力学生物学教育部重点实验室主任、北京市生物医学工程高精尖创新中心主任；先后担任世界生物力学理事会（ＷＣＢ）理事，世界华人生物医学工程协会（ＷＡＣＢＥ）主席，国际生物医学工程联合会（ＩＦＭＢＥ）执委，中国生物医学工程学会理事长，医工整合联盟理事长，中国力学学会中国生物医学工程学会生物力学专业委员会（分会）副主任委员、主任委员，《医用生物力学》和《生物医学工程学杂志》副主编等；长期从事生物力学、康复工程、植介入医疗器械等领域研究，发表ＳＣＩ论文２６０余篇，获国家发明专利近百项，获教育部自然科学一等奖和黄家驷生物医学工程一等奖等科技奖励。 《生物力学建模仿真与应用》主编简介樊瑜波　博士，教授，博士生导师；美国医学与生物工程院会士（ＡＩＭＢＥ Ｆｅｌｌｏｗ）；国家杰出青年科学基金获得者，教育部“长江学者”特聘教授，教育部跨世纪人才，全国优秀科技工作者，国家自然科学基金创新群体项目负责人，科技部重点领域创新团队带头人；现任民政部国家康复辅具研究中心主任、附属医院院长，北京航空航天大学生物与医学工程学院院长、生物力学与力学生物学教育部重点实验室主任、北京市生物医学工程高精尖创新中心主任；先后担任世界生物力学理事会（ＷＣＢ）理事，世界华人生物医学工程协会（ＷＡＣＢＥ）主席，国际生物医学工程联合会（ＩＦＭＢＥ）执委，中国生物医学工程学会理事长，医工整合联盟理事长，中国力学学会中国生物医学工程学会生物力学专业委员会（分会）副主任委员、主任委员，《医用生物力学》和《生物医学工程学杂志》副主编等；长期从事生物力学、康复工程、植介入医疗器械等领域研究，发表ＳＣＩ论文２６０余篇，获国家发明专利近百项，获教育部自然科学一等奖和黄家驷生物医学工程一等奖等科技奖励。邓小燕　博士，教授，博士生导师；北京航空航天大学生物与医学工程学院教授；先后担任重庆大学生物工程学院院长，中国生物医学工程学会第六届理事，中国力学学会中国生物医学工程学会生物力学专业委员会（分会）第五届副主任、第六至九届委员，中国生物物理学会生物力学及生物流变学专业委员会委员、副主任，《医用生物力学》《生物医学工程学杂志》《力学学报（英文版）》《生物物理学报》编委等。研究方向涉及生物力学、血流动力学、生物流变学、生物医学材料、心血管植介入器械等。１９９０年以来发表研究论文１８０余篇，其中ＳＣＩ收录１３０余篇，累计ＳＣＩ他引９００余次，授权专利１０余项，著书４章、译著１本。

1 绪论
1．1 生物力学建模仿真及历程
1．1．4 心血管系统建模仿真
1．1．2 肌骨系统建模仿真
1．1．3 跨尺度耦合建模仿真
1．2 生物力学建模仿真在我国的发展概况及研究进展
参考文献
2 血流动力学几何多尺度数值模拟
2．1 血流动力学数学模型
2．1．1 三維模型
2．1．2 集中参数模型（零维模型）
2．2 血流动力学几何多尺度建模方法
2．2．1 几何多尺度模型的结构和类型
2．2．2 0D／3D耦合交界面处理
2．2．3 0D／3D耦合计算实现
2．3 血流动力学几何多尺度数值模拟应用
2．3．1 单边肺动脉狭窄对Glenn手术血流动力学影响的数值模拟
2．3．2 主动脉缩窄的血流动力学几何多尺度数值模拟
参考文献
3 血管支架的生物力学建模与仿真
3．1 球囊扩张支架扩张变形的建模与仿真
3．1．1 引言
3．1．2 方法
3．1．3 结果分析
3．1．4 小结
3．2 支架置入后的血流动力学建模与仿真
3．2．1 支架置入理想化推动脉模型后的血流动力学建模与仿真
3．2．2 支架置入个性化椎动脉模型后的血流动力学建模与仿真
3．3 支架结构优化设计
3．3．1 血管支架力学性能的优化问题
3．3．2 有限元计算
3．3．3 优化结果
3．3．4 小结
3．4 支架置入后的疲劳寿命分析
3．4．1 支架疲劳寿命的评价方法
3．4．2 支架疲劳强度安全系数的计算
3．4．3 支架的疲劳强度分析
3．4．4 小结
参考文献
4 聚乳酸基可降解支架的建模与仿真
5 药物涂层支架药物传输仿真与优化
6 动脉瘤支架的生物力学建模与仿真
7 血管搭桥手术的血流动力学仿真与优化
8 动脉中物质输运的建模与仿真
9 易损斑块的仿真模型和生物力学研究
10 心与瓣膜的生物力学建模仿真及应用
11 头颈部生物力学建模与仿真
12 眼生物力学的建模与仿真
13 口腔种植术中骨改重建过程的建模与仿真
14 人工颈椎间盘植入手术方案仿真
15 膝关节前交叉韧带重建的生物力学建模与仿真
16 足踝生物力学建模及其临床应用
17 预测宏微观骨强度的非线性有限远建模与仿真
索引