研究所講重點【最佳力學武器動力學】 (6版)
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從動脈波形解讀血流動力學:深入分析動脈波形輪廓的臨床生理意義 (1版)
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【簡介】
前言
動脈導管 (Arterial line, A-line) 是麻醉科醫師在臨床工作上常用的測量血壓的工具,可以每分每秒即時觀察病患的血壓,對於麻醉安全至為重要。此外,A-line 也能方便抽血 (Blood sampling)。現今 A-line 廣泛用在各種重症病患或重大手術之上,包括(不局限於)下列情形:
1. 它是所有開心手術的必備項目。
2. 病患的 Volume status 可能發生快速且劇烈的變化時,或是有大量失血之風險時。
3. 病患的血壓在手術過程中可能發生劇烈而不穩定的變化,例如,嗜鉻細胞(Pheochromocytoma) 的切除手術。
4. 心律不整合併左心室收縮功能不良,尤其是心房顫動。
早期想要知道病患的血流動力學變化,例如心搏輸出量、Cardiac index、Systemic
vascular resistance⋯⋯等,必須使用 Pulmonary artery catheter (PAC)、經食道超音波 (TEE)、或是 PiCCO 才能得知病患詳細的血流動力學 (Hemodynamics) 之相關數值,但是受限於其高度侵入性,未能廣泛推展到所有重大手術或重症病患。近幾年來,各種 A-line CCO 的工具在臨床上大量地使用,可以將動脈血壓的波形輪廓經由電腦內設程式的分析計算,得到各種的血流動力學參數。既然 A-line CCO 可以將動脈波形經由動脈脈搏輪廓分析法 (APCA methods) 計算出相關的血流動力學參數,我們就必須去思考下列幾個重要的問
題。
1. High stroke volume 的動脈波形,或 Low stroke volume 的動脈波形,在形態上具有什麼樣的特徵?
2. High SVRI 的動脈波形,或 Low SVRI 的動脈波形,在形態上具有什麼樣的特徵?
3. Dehydration 的動脈波形,或 Euvolemia 的動脈波形,在形態上具有什麼樣的特徵?
4. 特定的動脈波形是否代表著特殊的臨床意義?
麻醉醫師能不能在沒有 A-line CCO 的輔助之下,從動脈波形輪廓上判 讀出病患的血流動力學的狀況呢?答案是可以的。動脈波形 (Arterial pulse pressure waveform) 是病患血流動力學的靈魂之窗,藉由分析動脈波形的形態與細節,我們能夠找到許多診斷血流動力學的訊息,得知病患的 Volume status、 Vascular tone、Stroke volume、Cardiac output。不可諱言,動脈波形判讀是一 個定性的方法,準確與否與麻醉醫師的經驗息息相關。Swan-Ganz catheter、 PiCCO、A-line CCO、或其他的定量方法,才能提供精確的血流動力學參數的 數值。但是,定性判讀是定量分析的基礎,不宜偏廢,二者併用,彼此的價值都能發揮到極致。
偵測病患的血流動力學的非侵入性方法,尚包括了 Bioimpedance,Bioreactance,Esophageal Doppler⋯⋯等,它們與動脈波形無關,故不在討論範圍之內。
當初提筆的動機是因為討論動脈波形的文章或期刊不多,教科書更少, 在目前的資訊時代裡網路也是獲得知識的一個重要來源,然而網路的資訊也不足。這是麻醉科新進人員學習動脈波形的第一個困擾。第二個困擾是絕大 部分來源的動脈波形經常是手繪圖形,缺點是長得很奇怪,嚴重失真,難以提 供臨床上的實質幫助。唯有實際從病患身上獲得的動脈波形,才是最好的學習 教材。第三個困擾是在判斷特殊動脈波形時,沒有明確的診斷條件可供遵循, 這點與心電圖診斷大異其趣。這是定性方法的先天性限制,很難 100% 完全克服,因此動脈波形判讀併用 A-line CCO 等定量分析是一個合理且明智的選擇。
本書的動脈波形儘量以真實的動脈波形照片呈現,手繪圖形全部是採用實際的動脈波形描繪而成,我是使用 Shapes 繪圖程式。因為在討論動脈波形 時,動脈波形輪廓不能失真,細節不容流失。
個人初衷只是希望能夠與麻醉科的學弟、學妹及麻姐們分享多年來自己在 動脈波形上累積的心得,以期對臨床照顧病患有所幫助,並沒有什麼拋磚引玉或著書立說的野望。本書述及動脈波形之見解或有置疑之處,尚祈不吝指正,不勝感激!
謝紹維 謹識
felidhsieh@gmail.com
2024 年 10 月
【目錄】
1 動脈波形的基本概念 1
2 從認識動脈波形的基本結構與細節命名開始 19
3 動脈波形可分成三大類型:Tricrotic pattern、Dicrotic pattern、Unicrotic pattern 61
4 Underdamped waveform & Overdamped waveform & Arterial damping 69
5 動脈波形輪廓的產生機轉,Pulse wave reflection theory & Windkessel effect 83
6 Hypovolemia、輸血、輸液對動脈波形的影響 89
7 特殊的動脈波形 139
8 特殊動脈波形的討論以及文獻上特殊病例的動脈波形 237
9 A-line CCO是什麼?APCA methods的理論及計算方法? 249
10 輸液治療反應的動態指標 267
11 臨床麻醉上碰到的動脈波形難題與困惑 293
12 不同的Shock之動脈波形 327
13 Atrial fibrillation的動脈波形判讀 337
14 Swan-Ganz catheter之中的肺動脈血壓的動脈波形 359
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【簡介】
*在古典力學分成靜力學-靜態結構的力分析和動力學-具加減速運動的力分析,本書採用向量法,再以作圖法推導驗證,為學習工程必備知識,為工程師需具備的基礎分析理論技術。
*為引導學生有效學習動力學,本書以系統化編撰,採用不同方法解析與驗證,使學生學習系統化與模組化的分析。
*不同方法使用時機與解析步驟於書中清楚表列說明,包含功能原理中屬於作正功、負功、不作功的情形,對應使用求解方法,可避免正負號使用混亂,培訓學生工程邏輯觀念與方法,使學生清晰易懂。
*以工程實例作為研習範例,如連桿機構與齒輪機構等動力分析,同一機件於不同條件下,採用牛頓法、功能原理與衝量法等方法進行解析。
*提供解析方法的固定流程,如牛頓法5個步驟,自由體圖繪製有7個要項依序判定,使讀者能清楚解題系統化邏輯順序,明確清晰其差異性。
*本書選用解析範例均為工程應用實例,引領學生進入實務工程,精簡內容,減輕學生學習負擔。
【目錄】
第一章 緒論與質點運動
1.1 緒論
1.2 質點運動
1.3等加速運動
1.4 非等加速運動
1.5 自由落體、上拋運動與平面運動函數化
1.6 質點運動-函數直線運動
1.7 質點運動-曲線運動
1.8 運動方程圖形研判
1.9 相依運動
1.10 相對運動
第二章 質點動力分析-牛頓定律
2.1 概論
2.2 單一元件動力分析
2.3 滑輪組相依運動
2.4 單擺動力分析
2.5 台車動力分析
第三章 質點動力分析-功能原理
3.1 概論
3.2 垂直上拋運動功能原理動力分析
3.3 物體於滑面功能原理動力分析
3.4 滑輪組功能原理動力分析
3.5 單擺功能原理動力分析
3.6 彈簧功能原理動力分析
3.7 滑軌功能原理動力分析
第四章 剛體運動分析
4.1 概論
4.2 桿件運動
4.3 斜桿運動分析
4.4 同心輪運動分析
4.5 滾動運動分析
4.6齒輪滾動
4.7 減速機構運動分析
第五章 剛體動力分析-牛頓法
5.1 概論
5.2 搬運車平移運動動力分析
5.3 桿件旋轉運動動力分析
5.4 斜桿平面運動動力分析
5.5 單擺擺動與偏心輪轉動動力分析
5.6 同心滑輪自轉運動動力分析
5.7 輪盤滾動動力分析
5.8 外齒輪周轉輪系圓弧滾動動力分析
5.9 皮帶減速機構傳動動力分析
5.10 齒輪減速機構嚙合傳動動力分析
第六章 剛體動力分析-功能原理
6.1 概論
6.2 斜桿動力分析
6.3 單擺動力分析
6.4 輪盤動力分析
6.5 車庫或停車場前柵門升降桿
6.6 重力滾輪
6.7 同心滑輪自轉運動動力分析
6.8 齒輪減速機構動力分析
6.9 齒輪滾動
第七章 衝量守恆與系統分析
7.1 衝量守恆
7.2 線性運動衝量守恆
7.3 旋轉運動角衝量守恆
7.4 碰撞
7.5 系統分析概論
7.6 蘇格蘭軛機構
7.7 曲柄滑塊機構運動分析
7.8 四連桿機構運動分析
7.9 行星齒輪系運動分析
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基於RecurDyn V9之多體動力學分析與應用 (2版)
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【簡介】
本書特色以RecurDyn V9的基本模組-Solid(前後處理器)、Linear(振動分析模組)、Solver(求解器)、STEP(STEP 轉換介面)與進階模組-Gear(齒輪元件模組)、Chain(鏈條分析模組)、Belt(皮帶分析模組)、HM-Track(高速履帶模組)、Flexible(彈性分析模組)、Control (控制分析模組)、MTT3D(送紙機構模組)等為主要撰寫內容,依照多體系統模型在建構時的工作順序加以編排,期使常用的指令格式能夠一目瞭然,以便於本書之初學者或進階使用者的參考與研習。本書以實際的範例檔案來編寫,可以提供使用者之進階應用與相關運用引申。
【目錄】
第1章 前言與軟體介紹
1.1 軟體簡介
1.2 多學科與多物理場一體化的模擬仿真平臺
1.3 FunctionBay公司簡介
1.4 RecurDyn軟體指令介面簡介
第2章 單擺動力學與接點控制
2.1 單擺動力學
2.2 單擺的位移控制
2.3 庫存函數介紹
2.4 庫存函數範例
2.5 RecurDyn使用Bushing接點之滑動範例
2.6 RecurDyn使用Bushing接點之轉動範例
第3章 機構剛體動力與平衡分析
3.1 平面四連桿的曲柄搖桿機構動力分析
3.2 空間連桿機構的3D曲柄滑塊動力分析
3.3 單平面動平衡補償
3.4 雙平面動平衡補償
第4章 機構運動與動力分析中的接觸碰撞問題
4.1 實體對實體(Solid to Solid)接觸碰撞
4.2 實體對曲面(Solid to Surface)接觸碰撞
4.3 齒輪或凸輪接觸碰撞
4.4 皮帶與皮帶輪接觸碰撞
4.5 鏈條與鏈輪接觸碰撞
4.6 球在管路中接觸碰撞
4.7 行星齒輪系與皮帶輪之結合碰撞模擬仿真
第5章 多體系統的剛體動力學分析
5.1 Rotating Spherical Chamber
5.2 Rotating Governor Mechanism
5.3 Two Ball Bearing
第6章 RecurDyn子系統進階範例
6.1 印表機MTT3D子系統模組
6.2 履帶Track(HM)子系統模組
6.3 引擎多體系統模組
6.4 拉伸實驗破壞分析模擬仿真
第7章 多體系統之撓性體(柔體)分析
7.1 RecurDyn與ANSYS撓性體(柔體)分析
7.2 RecurDyn之FFlex撓性體(柔體)分析
7.3 RecurDyn之MESHER與FDR撓性體(柔體)分析
7.4 RecurDyn之DFRA直接頻率響應分析
第8章 多體系統之控制分析
8.1 RecurDyn/Colink控制分析
8.2 倒單擺控制分析:RecurDyn-MATLAB/Simulink
8.3 RecurDyn與外部高階Fortran語言程式連結控制分析
8.4 RecurDyn與外部高階C++語言程式連結控制分析
第9章 多體系統之振動分析
9.1 RecurDyn模擬仿真一個自由度線性振動分析
9.2 RecurDyn模擬仿真一個自由度扭轉振動分析
參考文獻
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結構動力學重點暨題型解析 (3版)
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【簡介】
本書特色
本書是一本專為應試結構技師及研究所結構組進修學習的參考書籍。坊間有關結構動力學的書籍很多,有的偏重於理論探討;有的只提供題目解答,卻忽略重點觀念的說明,導致讀者內容看得似懂非懂。有鑑於此,本書之編寫乃針對題目及重要觀念作衍伸性的探討,進而讓讀者了解基本理論之應用,以掌握各種題型之解題要領。
另外,網路上雖可獲得各項考試的考古題,但是,答案是否無誤、解題觀念是否正確,皆無所依據。本書之目的,就是提供讀者最新且完整的試題及解答,在解題的過程中,作者提供了許多破題的技巧,以期讀者再遇到相關的題型,就知道如何下手,且可以提升解題的速度。透過研讀此書,不僅能充分掌握各項考試之命題趨勢,更可藉由此書導正許多錯誤觀念,進而高分上榜。
【目錄】
Chapter1 緒 論
1-1 結構動力學之概論
1-2 動態載重之定義與區別
1-3 週期、頻率與振動分類
1-4 廣義座標及自由度
1-5 結構模型
Chapter2 單自由度系統運動方程式之推導
2-1 運動方程式:描述系統參數、激振、反應之間之關係
2-2 動態平衡法
2-3 虛位移法
2-4 拉格朗日方程式
2-5 單自由度連續度系統之廣義諸物理性質==>梁結構系統
Chapter3 離散式多自由度系統之運動方程式
3-1 概述
3-2 多自由度離散系統之運動方程式
3-3 質量矩陣[M]、阻尼矩陣[C]、勁度矩陣[K]
3-4 堆積質量
3-5 諧合質量法
3-6 樑元素之諧合質量矩陣
3-7 矩陣靜態濃縮
3-8 剪力屋架
Chapter4 單自由度系統之自由振動反應
4-1 無阻尼自由振動之位移反應
4-2 含阻尼之自由振動反應
4-3 對數遞減量
Chapter5 單自由系統之強迫振動反應
5-1 受階躍函數載重激振之反應
5-2 受具有漸升段階躍函數載重之激振反應(無阻尼)
5-3 受諧和載重激振之反應
5-4 旋轉所產生之不平衡激振力
5-5 振動隔離
5-6 由共振曲線評估系統之阻尼比
5-7 諧和振動之量測儀器原理
5-8 受任意衝力載重之反應
5-9 受一般動態載重激振之反應
5-10 地震反應譜之簡介
5-11 單自由度結構系統之地震力分析(堆積質量)
5-12 單自由連續系統之地震力
Chapter6 單自由度系統近似頻率分析
6-1 雷利法(Rayleigh’s method)
6-2 修正雷利法
Chapter7 離散式多自由度系統之自由振動反應
7-1 自然頻率與振態之分析
7-2 振態之正交性
7-3 振態疊加法分析無阻尼自由振動反應
7-4 阻尼矩陣之正交條件
7-5 振態疊加法分析含阻尼系統之自由振動反應
Chapter8 離散式多自由度系統之強迫振動反應
8-1 振態疊加法之總結
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