骨骼肌肉系統基礎生物力學

以明確的解釋、案例研究，以及多幀明晰插圖，教你應用基本的力學原理，了解肌肉骨骼系統內力與運動的關係。一旦掌握基本原則，將有助於為發展有效的物理治療和運動計畫奠定扎實的基礎，幫助維持健康的肌肉骨骼功能。
 
骨骼肌肉系統基本生物力學，從專門的骨骼、韌帶、軟骨、肌腱、肌肉和神經生物力學開始，進而學習所有關節系統的生物力學，以體內最簡單的關節開始說明，循序漸進以至身體最複雜的關節；最後，帶領讀者一同探索應用生物力學的重點課題。
 
全面修訂與更新！
本書第4版反映最新的生物力學研究發現，包括應用生物力學章節中的廣泛新材料，以及擴大範圍的的步態分析和異常步態的章節。第4版也具備新的案例研究、計算演練及流程圖，提供關鍵概念幫助讀者掌握和運用。
 
讓學習生物力學更容易！
■ 全新的編排設計：透過清楚的圖表，協助讀者了解生物力學原理如何連結肌肉骨骼功能。
■ 詳細的計算說明：演示如何執行簡單的生物力學計算。
■ 更多的案例研究：有助學習如何運用生物力學原理與客戶共同處理肌肉骨骼疾病。
■ 完整的應用練習：方便讀者確實評估學習成果。

Margareta Nordin, PT, Dr Med Sci

Professor (Research)
Departments of Orthopaedic Surgery and
Environmental Medicine
NYU School of Medicine
Director
Occupational and Industrial Orthopaedic Center
NYU Hospital for Joint Diseases
NYU Langone Medical Center
New York University
New York, New York

Victor H. Frankel, MD, PhD, KNO

Professor
Department of Orthopaedic Surgery
NYU School of Medicine
President Emeritus
NYU Hospital for Joint Diseases
NYU Langone Medical Center
New York University
New York, New York

作者序

力學和生物學是令人著迷的。近年來的研究將許多注意力集中於遺傳、生物和生物分子研究，但結構力學與全身各系統的研究仍然非常重要。肌肉骨骼疾病是全球性的廣泛疾病，隨著人口老齡化，這個領域的問題將會繼續擴大。是故了解骨骼肌肉系統的生物力學是不容忽視的。
這本參考書為將生物力學知識轉化為患者照護的培訓教材。這並非一個簡單的任務，而是將日常生活、復健、骨科、創傷及患者照護的概念，以生物力學的角度全面性的統整。生物力學是一門跨領域的學科，在作者群的努力下，邀請國際各領域的學者共同完成此書的編輯，盡可能地使來自不同領域的讀者能夠輕鬆閱讀。目前此書已有粵語、荷蘭語、日語、韓語、葡萄牙語及西班牙語等多國語言版本流通。

藉由編輯團隊的通力合作，我們已出版第4版的《骨骼肌肉系統基礎生物力學》。特別感謝來自於各方學生、住院醫師、講師及各不同學科系所的教師們在過去的20年來對於本書的支持，在新版的內容也做出了部分的更新。此書訴求主要對象為學生，以及想要了解骨骼肌肉系統基礎生物力學的研究者，同時也接到了許多來自學生給予本書的資訊回饋。雖然在這本書的基本資料大致上並沒有巨幅的變動，但我們仍然於書中更新了許多在生物力學、骨科及復健領域最新的訊息。
一直以來，我們致力於銜接工程與臨床實際照護的知識。本書主要由專業醫師所主筆，研究領域來自骨科、復健科醫師、物理治療、職能治療等，加上臨床生物工程學者、脊椎治療師、運動教練及其他衛生專業人員的協助，將他們在臨床工作中應用於評估及治療骨骼肌肉系統功能障礙上的生物力學知識傳承下來。我們希望，如果讀者覺得這本書有趣，便會朝向更深入的生物力學研究邁進。我們的一貫理念：當你了解基本的生物力學原理，你將會更了解肌肉骨骼疾病。
 
Victor H. Frankel, MD, PhD, KNO and
Margareta Nordin, PT, Dr Sci

引言

生物力學為應用物理學及工程學的概念來描述身體肢段的運動，以及在正常活動時的受力狀態。力與運動之間的相互關係非常重要，必須要有充分的了解，才能正確選擇治療骨骼肌肉疾病的合理方式。如果在已發生疾病的部位持續活動，使其局部作用力提高，則可能會產生有害的影響。

本書的目的為使讀者了解骨骼肌肉系統中力與運動的關係，以及所使用的各種技術。第4版的《骨骼肌肉系統基礎生物力學》可作為生物力學的入門參考書，亦可作為一門獨立的課程予以教學。本版已參照最新發表研究進行更新，同時也是一本專門為了提升學生興趣、希望更進一步了解生物力學的書。本書適合非工程專業背景、但想要了解生物力學和物理學中的基本概念如何應用於人體的學生研讀。

來自於學生的資訊回饋大大改善了這個版本的內容。本書在紐約大學的人因工程與生物力學學程使用了20年，獲得許多有關提升閱讀興趣及內容的廣泛建議，過去的一年中我們也致力於此部分的改進，並成立特別小組來了解並採納學生的建議。我們保留了一些例子來說明所骨骼肌肉生物力學的基本概念，以及部分工程領域的重要觀念。應用生物力學話題的三個章節進行了更新。病人的情況下研究和計算框已被添加到每個章節。流程圖出現在整本書作為教學工具。這個版本我們增加了三個有關應用生物力學的章節，病例介紹及一些輔助說明框同樣也在各章節中適度予以補充，在每一章的結尾也有流程圖說明本書應用於教學上的建議流程。

透過進一步的閱讀和獨立的研究，可更深入的了解骨骼肌肉生物力學的知識。本書所提供的資訊在於引導讀者評估生物力學領域的發表，內容中我們也會提供一些有關治療的資訊，但本書目的並非要涵蓋此部分的知識，僅是提供一些符合生物力學精神的基礎、合理的治療或鍛鍊的程序。
本書的第一個章節闡釋生物力學研究的重要性，並在附錄中介紹本書所使用的國際上的標準測量系統（單位）。讀者並不需要專精的數學知識，便能充分理解本書的內容，有關SI系統應用於生物力學的部分可參考附錄。

第4版內容主要分為三大部分。第一部分是骨骼肌肉系統的組織與結構的生物力學，包括骨骼、軟骨、韌帶與肌腱、肌肉及神經的生物力學。
第二部分涵蓋了關節的生物力學研究，包括在人的身體的每一個關節系統。我們由最簡單到最複雜的關節逐一介紹。雖然過去有許多安排章節順序的方法（如從脊椎開始一直到腳踝），在我們歸納的結果發現，最好的教學方法仍應由簡入繁。因此我們將由膝關節開始介紹，終至手與腕關節。然而對於教學者而言，仍會選擇以不同的順序進行介紹，此部分便留給教學者自行決定。
第三部分介紹了一些應用生物力學，包括骨折內固定術，全人工髖關節置換術，以及人體步態等。這些都是屬於應用生物力學的基本章節，尚未深入探討相關的課題。

最終我們希望第4版《骨骼肌肉系統基礎生物力學》的修訂和補充，能夠帶來更為完整、充分的生物力學重要知識。本書並非為了要涵蓋整個生物力學研究的範疇，而是要對這個重要的學科進行基礎的入門，引領出未來研究的大道。
 
Margareta Nordin, PT, Dr Sci and
Victor H. Frankel, MD, PhD, KNO

譯者簡介
貢獻者
審查者
作者序
譯者序
引言
致謝
生物力學簡介：基礎術語與概念
Introduction to Biomechanics: Basic Terminology and Concepts
Nihat Özkaya and Dawn Leger
附錄A 國際量測單位標準系統
The International System of Measurement
Dennis R. Carter
 
第一部分 骨骼肌肉系統之組織與結構生物力學
Biomechanics of Tissues and Structures of the Musculoskeletal System
骨骼生物力學
Biomechanics of Bone
Victor H. Frankel and Margareta Nordin
關節軟骨生物力學
Biomechanics of Articular Cartilage
Clark T. Hung and Van C. Mow
肌腱與韌帶生物力學
Biomechanics of Tendons and Ligaments
Angela Lis, Carlo de Castro, and Margareta Nordin
周邊神經與脊神經根生物力學
Biomechanics of Peripheral Nerves and Spinal Nerve Roots
Björn Rydevik, Göran Lundborg, Kjell Olmarker, and Robert R. Myers
骨骼肌生物力學
Biomechanics of Skeletal Muscle
Tobias Lorenz and Marco Campello
第二部分 關節生物力學
Biomechanics of Joints
膝關節生物力學
Biomechanics of the Knee
Victor H. Frankel, Margareta Nordin, and PeterS. Walker
髖關節生物力學
Biomechanics of the Hip
Ali Sheikhzadeh, Owen Kendall, and Victor Frankel
足部與踝部的生物力學
Biomechanics of the Foot and Ankle
Marshall Hagins and Evangelos Pappas
腰椎生物力學
Biomechanics of the Lumbar Spine
Shira Schecter Weiner, Florian Brunner, and Margareta Nordin
頸椎生物力學
Biomechanics of the Cervical Spine
Ronald Moskovich
肩部生物力學
Biomechanics of the Shoulder
Charles J. Jordan, Laith M. Jazrawi, and Joseph D.Zuckerman
手肘生物力學
Biomechanics of the Elbow
Laith M. Jazrawi, Joseph D. Zuckerman,. Brett H. Young, and Michael S. Day
手腕與手部生物力學
Biomechanics of the Wrist and Hand
Ann E. Barr and Jane Bear-Lehman
第三部分 應用生物力學
Applied Biomechanics
骨折固定生物力學
Biomechanics of Fracture Fixation
Frederick J. Kummer
關節置換術生物力學
Biomechanics of Arthroplasty
Kharma C. Foucher, Markus A. Wimmer, and Gunnar B.J. Andersson
步態生物力學
Biomechanics of Gait
Sherry I. Backus, Allison M. Brown, and Ann E. Barr
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