第一章 檢測與轉(zhuǎn)換技術基礎

檢測與轉(zhuǎn)換技術教師：馬忠麗辦公地點：31號教學樓307實驗地點：31-301-1室電話：82519403,130399974272023/7/301課程主要目的了解常用傳感器的工作原理掌握常用傳感器的應用電路學會設計和調(diào)試常用傳感器信號調(diào)理電路學會設計和調(diào)試常用信號檢測電路了解測控系統(tǒng)的設計方法2023/7/302課程主要內(nèi)容檢測與轉(zhuǎn)換技術基礎理論。溫度、壓力、流量、物位等初級傳感器的工作原理及應用。電阻式傳感器的工作原理及應用。電阻式傳感器的信號調(diào)理電路。變電抗式和磁電式傳感器的工作原理及應用。變電抗式和磁電式傳感器的信號調(diào)理電路。有源傳感器工作原理及應用。數(shù)字式傳感器工作原理及應用。其它常用信號調(diào)理電路,括：阻抗匹配電路，諧振電路等。2023/7/303課程主要參考書籍

馬忠麗.信號檢測與轉(zhuǎn)換實驗技術[M].黑龍江教育出版社,2008.6.高延濱.檢測與轉(zhuǎn)換技術[M].黑龍江教育哈爾濱工程大學出版社,2007.6.顏本慈.自動檢測技術[M].北京:國防工業(yè)出社,1994.1.王仲生.智能檢測與控制技術[M].西安:西北工業(yè)大學出版社,2002.9.常健生.檢測與轉(zhuǎn)換技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,1999.5.王家楨等.傳感器與變送器[M].北京:清華大學出版2023/7/304課程主要參考網(wǎng)站

../jc//auto/ckcg/jxzy/ckzl.asp/csjs/Course/Index.htm2023/7/305課程考核辦法30%平時：到課、作業(yè)、課堂問答70%期末考試2023/7/306第一章檢測與轉(zhuǎn)換技術理論基礎主要內(nèi)容：緒論測量與測量方法檢測儀表測量誤差與數(shù)據(jù)處理（自學）傳感器知識概述2023/7/307重點和難點：信號分類與特征檢測儀表基本性能測量誤差估計與處理傳感器性能及構成2023/7/3081.1緒論1.1.1課程主要內(nèi)容

什么是檢測與轉(zhuǎn)換技術？檢測與轉(zhuǎn)換技術：是自動檢測技術和自動轉(zhuǎn)換技術的總稱，是以研究自動檢測系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換、信號處理以及信息傳輸?shù)睦碚摵图夹g為主要內(nèi)容的一門應用技術學科。2023/7/309信息提?。菏侵笍淖匀唤缰T多的被測量（物理量、化學量、生物量與社會量）中提取出有用的信息（一般是電信號），以便組成自動檢測系統(tǒng)。信息轉(zhuǎn)換：是將所提取出的有用信息進行電量形式、幅值、功率等的轉(zhuǎn)換，為了適應下一單元的需要和滿足精確度的需要。在此需要對信息提取及轉(zhuǎn)換過程中引入的干擾進行補償。信息處理：視輸出環(huán)節(jié)的需要，可將變換后的電信號進行數(shù)字運算（求均值、極值等）、模擬量-數(shù)字量變換等處理。信息傳輸：在排除干擾的情況下經(jīng)濟地、準確無誤地把信息進行遠、近距離的傳遞。2023/7/3010被測對象傳感器信號調(diào)理信號轉(zhuǎn)換微處理器信號轉(zhuǎn)換信號調(diào)理執(zhí)行器被控對象顯示器存貯記錄數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)分析遠程傳輸?shù)湫蜋z測與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)基本組成2023/7/3011

檢測技術是進行各種科學實驗研究和生產(chǎn)過程參數(shù)測量必不可少的手段，在國民經(jīng)濟中占有重要地位和作用。1.1.2檢測與轉(zhuǎn)換技術應用2023/7/3012汽車中的檢測技術：2023/7/3013鼠標:光電位移傳感器攝象頭:CCD傳感器聲位筆:超聲波傳感器麥克風:電容傳聲器聲卡:A/D卡+D/A卡計算機中的檢測技術：2023/7/3014日常生活中的檢測技術(????)

家用電器：數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦---紅外測距傳感器數(shù)字體溫計：接觸式---熱敏電阻，非接觸式---紅外傳感器自動感應燈：亮度檢測---光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測---熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風：話音轉(zhuǎn)換---駐極電容傳感器遙控接收：紅外檢測---光敏二極管、光敏三極管辦公商務：可視對講、可視電話：圖像獲取---面陣CCD掃描儀：文檔掃描---線陣CCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測---光敏二極管、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計：血壓檢測---壓力傳感器血糖測試儀、膽固醇檢測儀---離子傳感器2023/7/3015檢測與轉(zhuǎn)換技術應用實例Pipelinetesting

長輸油管道內(nèi)部缺陷檢測2023/7/3016

a)普通磁鐵磁場分b)管道壁無缺陷時磁場分布c)管道壁有缺陷時磁場分布圖漏磁通形成原理圖MFL（Magneticfluxleakage）檢測技術：2023/7/3017管道內(nèi)部缺陷檢測信息流圖2023/7/3018管道缺陷霍爾傳感器信號調(diào)理及轉(zhuǎn)換電路微處理器缺陷識別數(shù)據(jù)存儲特征提取數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)傳輸壓力傳感器角度傳感器里程儀管道壓力檢測器旋轉(zhuǎn)角度檢測器行進距離加速度儀檢測器運行速度離計算機數(shù)據(jù)融合圖漏磁法用于管道內(nèi)部缺陷檢測的系統(tǒng)結(jié)構圖2023/7/3019漏磁分布b)模型c)實物圖檢測器實物圖2023/7/30201.2測量與測量方法

1.2.1工業(yè)檢測技術涉及內(nèi)容

熱工量：機械量：幾何量：物體的性質(zhì)和成分量：狀態(tài)量：電工量（電工學學習）：2023/7/30211.靜態(tài)信號和動態(tài)信號1.2.2信號分類與特征根據(jù)信號不同特點，可將信號分為：靜態(tài)信號和動態(tài)信號，確定性信號和非確定性信號、周期信號與非周期信號、連續(xù)信號和離散信號、功率信號和能量信號等。一信號分類2023/7/30222.確定性信號和非確定性信號(隨機信號)

動態(tài)信號確定性信號隨機信號周期信號非周期信號平穩(wěn)信號非平穩(wěn)信號簡諧信號復雜周期信號準周期信號瞬變信號2023/7/3023簡諧信號(Harmonicsignal)

（正弦或余弦）:

3.周期信號和非周期信號確定性信號可以分為周期信號（Periodicsignal）和非周期信號（Non-periodicsignal）兩類。1）.周期信號2023/7/3024復雜周期信號(Complexperiodicsignal)：由兩個或兩個以上的簡諧信號疊加而成。它具有一個最長的基本重復周期，與該基本周期頻率一致的諧波稱為基波，其他頻率為基波整數(shù)倍的諧波稱為高次諧波。可表示為：2023/7/3025準周期信號(Quasi-periodicsignal)：由一些不同頻率的簡諧信號合成，可用下式描述：瞬變信號(Transientsignal)

：指沖擊信號或持續(xù)時間很短的衰減信號。2）非周期信號非周期信號是指在時間上永遠不會重復的信號。非周期信號又分為準周期信號和瞬變信號。2023/7/3026復雜周期信號與準周期信號區(qū)別是什么？下面信號分別是什么信號？為什么？作業(yè)一2023/7/30274.連續(xù)信號和離散信號1）連續(xù)信號（Continuoussignal）：是指除個別不連續(xù)點外，信號在所討論的時間段內(nèi)的任意時間點都有確定的函數(shù)值。模擬信號連續(xù)信號2023/7/3028量化信號2023/7/30292）離散信號（Discretesignal）：信號只在離散時間瞬間才有定義。也常稱為序列。此處“離散”是指在某些不連續(xù)的時間瞬間給出函數(shù)值，在其它時間沒有定義。2023/7/3030二信號特征1.周期信號特征

1）周期性信號分解：

結(jié)論：周期信號可以由一個常值分量和無窮多個不同幅值和相角的余弦波（或正弦波）疊加而成。

2023/7/3031傅里葉級數(shù)系數(shù)之間的關系2023/7/30322）周期性信號頻譜信號的幅度頻譜：信號的相位頻譜：幅度譜和相位譜通稱為信號頻譜。周期信號的頻譜實際上就是它的直流、基波、以及各個諧波分量的幅度和相位隨頻率的分布情況，或者說是它的各種頻率分量的分布情況。

幅度譜和相位譜頻譜圖：2023/7/3033頻帶：原始信號的能量一般集中在頻率較低范圍內(nèi)。頻譜中該有效頻率范圍稱為信號的頻帶。(1)離散性。(2)諧波性。(3)收斂性。2023/7/30343）周期信號的對稱性與傅里葉系數(shù)

當周期信號具有某種對稱性時，在傅里葉級數(shù)展開過程中，傅里葉系數(shù)的計算大為簡化。2023/7/3035作業(yè)二求圖所示方波信號的傅里葉級數(shù)：2023/7/3036畫出下列時域圖對應的頻譜圖：作業(yè)三2023/7/30372.非周期信號特征

周期信號T增加，譜線間隔變小，頻譜線變密，各分量振幅減小，但頻譜形狀不變。當T→∞，每個頻率分量幅度變?yōu)闊o窮小，而頻率分量有無窮多個。周期信號的離散頻譜變?yōu)榉侵芷谛盘柕倪B續(xù)頻譜。2023/7/3038非周期信號存在傅里葉變換的條件需要滿足下列狄里赫利條件：

1．信號x(t)絕對可積，即

按

所以

存在傅里葉變換。2．在任意有限區(qū)間內(nèi)，信號x(t)只有有限個最大值和最小值。3．在任意有限區(qū)間內(nèi)，信號x(t)，僅有有限個不連續(xù)點，而且在這些點都必須是有限值。上列第一條是充分條件但不一定必要，第二、三條是必要條件量不充分。2023/7/3039傅里葉變換對表明：信號的時域表達式和頻域表達式可以相互轉(zhuǎn)化。如果知道了信號的時域表達式，則可以通過傅里葉變換在頻率域來描述；反之，如果知道了信號的頻域表達式，則可以通過傅里葉反變換在時間域來描述。是一個信號在不同域中的表達式。2023/7/3040作業(yè)四求單位沖激函數(shù)δ(t)的頻譜。注：單位沖激函數(shù)δ(t)也稱狄拉克函數(shù)或δ函數(shù)，其定義是：在t≠0時，函數(shù)值均為0；在t=0處，函數(shù)值為無窮大，而脈沖面積為1。2023/7/30411.2.3測量的概念測量是一切科學的開始——門捷列夫2023/7/3042

利用各種物理、化學效應，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研、生活等各方面的有關信息通過檢查與測量的方法，賦予定性或定量結(jié)果的過程。測量定義：平衡、比較、讀數(shù)2023/7/3043測量過程用數(shù)學形式表述如下：上式中，x是被測量，u是所選定的被測量的單位，p在被選單位下的被測量的比值。測量過程中的三個重要因素是：測量單位（Measurementunit）測量方法（Measurementmethod）和測量器具（Measurementequipment）。2023/7/30441.2.3測量的方法一個測量過程要經(jīng)過比較、平衡、讀數(shù)三步來完成。在實際工作中，可采用多種測量方法：等精度測量和不等精度測量；直接測量和間接測量；接觸和非接觸測量；離線測量和在線測量；偏差測量、零位測量和微差測量；動態(tài)測量和靜態(tài)測量。2023/7/3045等精度測量（Equallyaccuratemeasurement）：

在測量過程中，使影響測量誤差的各因素（環(huán)境條件、儀器儀表、測量人員、測量方法等）保持不變，對同一被測量在短時間內(nèi)進行次數(shù)相同的重復測量。這種方法獲得的測量結(jié)果的可靠程度是相同的，常用于通常工程技術測量中。

不等精度測量（Nonequallyaccuratemeasurement）：在測量過程中，測量環(huán)境條件有部分不相同或全部不相同，如測量儀器精度、重復測量次數(shù)、測量人員熟練程度等有了變化，這種方法獲得的測量結(jié)果的可靠程度顯然不同。

2023/7/3046偏差測量：用儀表指針相對于刻度尺的位移(偏差)的大小來直接表示被測量的數(shù)值。例：指針式儀表

零位測量：用儀表的指零機構來衡量被測量與標準量是否處于平衡狀態(tài)。

例：天平稱重

微差測量：將偏差法和零位法組合起來的一種測量方法。

例：不平衡電橋測量電阻(應變電阻的測量)

2023/7/3047直接測量：用事先分度(標定)好的測量儀表、量具對被測量進行測量

例：電子卡尺間接測量：用測量儀表、量具測出與被測量有確定函數(shù)關系的其他幾個物理量，然后將測得的數(shù)值代入函數(shù)關系式，計算出所求的被測物理量。

例：阿基米德測量皇冠的比重2023/7/3048接觸式測量：測量儀器直接與被測物體接觸

非接觸式測量：測量儀器不與被測物體接觸

車載電子警察體溫計測溫2023/7/3049靜態(tài)測量：被測量隨時間不變化或緩慢變化動態(tài)測量：被測值本身隨時間快速變化

地震測量振動波形便攜式儀表可以顯示波形2023/7/3050離線測量（Offlinemeasurement）：測量人員在規(guī)定的時間內(nèi)反復讀出一個或多個測量儀表的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)記錄在有關表格或者存放到某些數(shù)據(jù)存儲載體之后，再將這些數(shù)據(jù)輸入計算機進行分析處理。

在線測量（Onlinemeasurement）：把測量儀表測得的信號直接送入到計算機中進行處理、識別并給出檢測結(jié)果。

離線：產(chǎn)品質(zhì)量檢驗

在線：在流水線上，邊加工，邊檢驗，可提高產(chǎn)品的一致性和加工精度。2023/7/3051自學！?。?！

1.2.4測量誤差2023/7/30521.測量誤差來源有那些？2.按誤差出現(xiàn)的規(guī)律，測量誤差分哪幾類？3.舉例說明什么是系統(tǒng)誤差、隨機誤差、粗大誤差以及他們的特點。4.對某量進行多次重復的等精度測量，測量次數(shù)為10次，在不考慮系統(tǒng)誤差和粗大誤差的情況下，測量結(jié)果如下，試求標準誤差和極限誤差，并寫出測量結(jié)果表達式。123.95,123.45,123.60,123.60,123.87,123.88,123.00,123.85,123.82,123.60作業(yè)五2023/7/3053偏差特別大彈著點接近正態(tài)分布彈著點均偏向右上側(cè)6.根據(jù)下圖說明誤差特點是什么？5.什么是測量的精確度？請從精確度角度說明下圖測量的特點？2023/7/30541.3.1檢測儀表的基本組成

1.檢測儀表通常由：傳感器、變換器、顯示器以及連接各環(huán)節(jié)的傳輸通道。1.3檢測儀表被測對象傳感器變換器顯示器傳感器：感受被測量變化。變換器：對傳感器輸出信號進行變換。顯示器：記錄顯示。傳輸通道：給各環(huán)節(jié)的輸入、輸出信號提供通路。2023/7/30551.3.2檢測儀表的基本性能1.量程：測量范圍的上限值和下限值的代數(shù)差

2.誤差：包括基本誤差和附加誤差

技術指標：1)絕對誤差（Absoluteerror）：客觀真實值（未知）①約定真值：是一個接近真值的值，它與真值之差可忽略不計。實際測量中以在沒有系統(tǒng)誤差的情況下，足夠多次的測量值之平均值作為約定真值。

②相對真值：高一級的標準器或儀表的示值為低一級儀表的示值的相對真值2023/7/3056思考1：某采購員分別在三家商店購買100kg大米、10kg蘋果、1kg巧克力，發(fā)現(xiàn)均缺少約0.5kg，但該采購員對賣巧克力的商店意見最大，是何原因？2023/7/30572)相對誤差:儀表指示值的絕對誤差與被測量的真值的比值.測量值x近似代替約定真值x0進行計算：實際相對誤差（Actualrelativeerror）

示值相對誤差（Indicationrelativeerror）

2023/7/3058思考2：用高壓表測量1000v電壓，測得值為1005v；用電壓表測量100V電壓，測得值為105V；用溫度計測量200℃爐溫，測得值為205℃,試比較三種儀表的測量誤差。2023/7/30593）引用誤差（Quotederror）：儀表指示值絕對誤差與儀表量程B的比值：最大引用誤差：2023/7/30603.精度等級（Precisiongrade）：

工業(yè)儀表即以允許引用誤差值的大小來劃分精度等級，并規(guī)定用允許引用誤差去掉百分號(％)后的數(shù)字來表示精度等級。國家規(guī)定電工儀表精度等級分0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0七級。表儀表的準確度等級和基本誤差儀表在出廠檢驗時，其示值的最大引用誤差不能超過規(guī)定的允許值，此值稱為允許引用誤差，記為Q。2023/7/3061一個精度等級為0.5級的電壓表，量程為0-300V，當測量值分別為300V，200V，100V時，試求測量值的最大絕對誤差和示值相對誤差。作業(yè)六2023/7/30624)靈敏度（Sensitivity）與分辨力（Resolution）：靈敏度：指穩(wěn)態(tài)時儀表的單位輸入量變化所引起的輸出量的變化。儀表靈敏度高，精度可以提高，但過高的靈敏度會帶來讀數(shù)不穩(wěn)定的影響。

a)靜態(tài)特性曲線是直線b)靜態(tài)特性曲線不是直線圖儀表的靈敏度靜態(tài)特性曲線2023/7/3063分辨力：是指測量儀表能夠檢測出被測信號最小變化量的能力。分辨率：分辨力除以儀表的滿度量程數(shù)字式儀表：一般認為儀表最后一位所表示的數(shù)值就是它的分辨力思考3：右圖所示的數(shù)字式溫度計分辨力是多少？2023/7/30645)遲滯性（Hysteresis）：指當輸入量上升和下降時，對于同一輸入值的儀表兩相應輸出示值之間的代數(shù)差。遲滯性表明儀表檢驗時所得輸入量增大的上升曲線和返回的下降曲線出現(xiàn)的不重合現(xiàn)象。2023/7/30656)線性度（Linearity）：也稱為非線性誤差。當儀表理論特性曲線為直線時，儀表實際特性曲線與理論特性曲線的符合程度。2023/7/3066例如：采用連接特性曲線上、下限值兩端點的直線作基準，以特性曲線與端基直線之間的最大偏差值之比來衡量線性度，稱為端基線性度。

作圖法求端基直線線性度演示

1—擬合曲線（端基直線）2—實際特性曲線2023/7/3067例如：最小二乘線性度最小二乘法（又稱最小平方法）一種常用的數(shù)學方法。當在試驗觀測中獲得了自變量與因變量的若干個對應數(shù)據(jù)(xi,yi)時,要找出一個已知類型的函數(shù)yLi=f(xi),使得yi和yLi偏差平方之和最小。最小二乘兩個缺陷：當模型噪聲是有色噪聲時，最小二乘估計不是無偏、一致估計；隨著數(shù)據(jù)的增長，將出現(xiàn)所謂的“數(shù)據(jù)飽和”現(xiàn)象。針對這兩個問題，出現(xiàn)了相應的辨識算法，如遺忘因子法、限定記憶法、偏差補償法、增廣最小二乘、廣義最小二乘、輔助變量法、二步法及多級最小二乘法等。2023/7/3068已知一組測量數(shù)據(jù)：x=1,2,3,4,5;y=500.6,442.4,428.6,370.1,343,1求其最小二乘線性度。要求：用c語言或Matlab編程求取。給出程序代碼和運行結(jié)果。作業(yè)七2023/7/30697)漂移（Drift）：保持儀表輸入量不變時，輸出示值隨時間或溫度的改變而緩慢變化稱之為漂移。隨時間變化的漂移稱為時漂。隨環(huán)境溫度變化的漂移稱為溫漂。

8)可靠性（Reliability）:指儀表在規(guī)定工作條件下和規(guī)定工作時間內(nèi)，保持原有技術性能的能力。

**平均無故障時間MTBF(MeanTimeBetweenFailures)：是儀表連續(xù)運行時發(fā)生一次故障的時間間隔的平均值。假設某儀表在90000h的運行中發(fā)生了12次故障，則該儀表的MTBF為7500h。2023/7/30709)輸入阻抗與輸出阻抗:輸入阻抗（Inputimpedance）：儀表在輸出端接有額定負載時，輸入端所表現(xiàn)出來的阻抗。輸入阻抗大好。輸出阻抗（Outputimpedance）：儀表在輸入接有信號源的情況下，輸出端所表現(xiàn)的阻抗。輸出阻抗小好。阻抗匹配（Impedancematching）：負載阻抗與激勵源內(nèi)部阻抗互相適配，得到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)。對于不同特性的電路，匹配條件是不一樣的。2023/7/30711.4傳感器知識概述1.4.1傳感器定義、組成及分類1．傳感器的概念能夠感受規(guī)定的被測量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。2．傳感器的組成電信號電參量中間量傳感元件轉(zhuǎn)換電路被測量敏感元件2023/7/3072例：測量壓力的電位器式壓力傳感器1-壓力彈簧管2-電位器3-指針4-齒輪

2023/7/30733.傳感器分類1-按輸入的物理量分類2-按轉(zhuǎn)換原理分類3-按信號轉(zhuǎn)換形式分類4-按輸出信號性質(zhì)分類5-按是否有外部激勵源分類

2023/7/30741.4.2傳感器特性

1-傳感器的靜態(tài)特性：表示傳感器在被測各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸出-輸入關系。指標有：線性度、遲滯、重復性和靈敏度。

2-傳感器的動態(tài)特性：是指傳感器對于隨時間變化的輸入量的響應特性。3-對傳感器的基本要求：線性度要好遲滯小重復性好靈敏度要高-信噪比越大越好響應時間迅速頻率響應范圍寬2023/7/30751.4.3傳感器功能材料

1．功能材料具有特定的光學、電學、聲學、磁學、熱學、力學、化學、生物學功能及其相互轉(zhuǎn)化功能，并應用于現(xiàn)代高新技術中的材料，統(tǒng)稱為功能材料。

功能材料的特點：用途上，常制成元器件，材料與器件一體化；在材料評價上，常以元件形式對其物理性能進行評價；在生產(chǎn)制造上，是知識密集、多學科交叉、技術含量高的產(chǎn)品；在微觀結(jié)構上，常有超純、超低缺陷密度、結(jié)構高精度等特點。

2023/7/30762．傳感器功能材料在現(xiàn)代傳感器技術中，應用較多的功能材料有：貴金屬材料、半導體材料（Semiconductor）、功能陶瓷材料（Functionalceramics）和功能高分子材料（Functionalpolymers）、納米材料（Nano）等。2023/7/3077表傳感器用半導體材料利用的物理現(xiàn)象相應的元器件所用的材料壓阻效應應變片Si、Ge、GaP、InSbPN結(jié)的變化感壓二極管、三極管Si、Ge電阻變化熱敏電阻金屬氧化物、有機半導體、Si、Ge半導體與金屬間感應電勢熱電偶BiTe6、Bi2Se2等光電效應光敏電阻、光二極管、光三極管、光電池、CCDSe、Si、Ge、PbO、ZnO等霍爾效應霍爾元件Si、Ge、InSb等磁阻效應磁阻元件InSb、InAs、等2023/7/3078表功能陶瓷材料及其傳感器傳感器輸出效應溫度傳感器電阻變化載體濃度的溫度變化半導體-金屬相轉(zhuǎn)移磁性變化鐵磁性-常性轉(zhuǎn)移電勢氧濃度電池位置、速度傳感器發(fā)射波的波形變化壓電效應光傳感器電勢熱電效應氣體傳感器電阻變化氣體熱傳導引起熱敏電阻溫度變化電勢高溫固體電解質(zhì)氧濃度電池電量庫侖滴定濕度傳感器電阻氧化半導體2023/7/3079納米（Nano）技術什么是納米？納米材料:納米粉末、納米纖維、納米膜、納米塊體等四類。

納米材料特性:表面與界面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應。納米材料在傳感器中的應用納米技術為傳感器制作提供了許多新型的方法，例如研究對象向納米尺度過渡的MEMS（MicroelectromechanicalSystem）技術等。納米傳感器現(xiàn)已在生物、化學、機械、航空、軍事等方面獲得廣泛的發(fā)展。擴展閱讀作業(yè)：請同學們自己查閱什么是：表面與界面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應?它們有什么應用？2023/7/30801.4.4傳感器微細加工技術

1．微細加工技術概述微細加工技術是指加工微小尺寸零件的生產(chǎn)加工技術。

廣義上，微細加工包括各種傳統(tǒng)精密加工方法和非傳統(tǒng)加工方法方法。

狹義上，微細加工主要是指半導體集成電路制造技術。

2023/7/30812.微小尺寸加工特點1）精度的表示方法由于微小尺寸加工尺寸很小，精度用尺寸的絕對值來表示，即用取出的一塊材料的大小來表示，從而引入加工單位尺寸的概念。2）加工特征微細加工和超微細加工以分離或結(jié)合原子、分子為加工對象，以電子束、技工束、粒子束為加工基礎，采用沉積、刻蝕、濺射、蒸鍍等手段進行各種處理。2023/7/30823.常用的微細加工技術1）光刻技術(Photolithography)2）蝕刻技術（Etchingtechnique）3）LIGA技術（是由德文Lithographie(光刻)、Galvanoformung(電鑄成形)和Abformung(注塑)這三個詞生成的縮寫詞）4）犧牲層技術5）外延生長（Epitaxialtechnology）

6）特種微細加工技術：微細電火花加工、微細電解加工、微細超聲加工、微細激光成形加工等7）分子裝配技術2023/7/30831.4.5傳感器發(fā)展趨勢

現(xiàn)代信息技術的三大基礎是信號的獲取、傳輸和處理技術。即傳感技術、通信技術和計算機技術。傳感器發(fā)展的動向主要表現(xiàn)在如下幾個方面：1．開發(fā)新材料2．實現(xiàn)傳感器的數(shù)字化和智能化3．研制開發(fā)仿生傳感器4．傳感器的融合2023/7/3084本章結(jié)束了！

你學會什么了？2023/7/3085MagneticResonanceImaging磁共振成像發(fā)生事件作者或公司磁共振發(fā)展史1946發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象BlochPurcell1971發(fā)現(xiàn)腫瘤的T1、T2時間長Damadian1973做出兩個充水試管MR圖像Lauterbur1974活鼠的MR圖像Lauterbur等1976人體胸部的MR圖像Damadian1977初期的全身MR圖像

Mallard1980磁共振裝置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振設備中國安科

2003諾貝爾獎金LauterburMansfierd時間MR成像基本原理實現(xiàn)人體磁共振成像的條件:人體內(nèi)氫原子核是人體內(nèi)最多的物質(zhì)。最易受外加磁場的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒有核輻射)有一個穩(wěn)定的靜磁場（磁體）梯度場和射頻場：前者用于空間編碼和選層，后者施加特定頻率的射頻脈沖，使之形成磁共振現(xiàn)象信號接收裝置：各種線圈計算機系統(tǒng)：完成信號采集、傳輸、圖像重建、后處理等

人體內(nèi)的H核子可看作是自旋狀態(tài)下的小星球。自然狀態(tài)下，H核進動雜亂無章，磁性相互抵消zMyx進入靜磁場后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負方向），正負方向的磁矢量相互抵消后，少數(shù)正向排列（低能態(tài)）的H核合成總磁化矢量M，即為MR信號基礎ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脈沖前的磁化矢量MzB:施加90度RF脈沖后的磁化矢量Mxy.并以Larmor頻率橫向施進C:90度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運動的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復“自由”的過程

1.

縱向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢復，“量變”高能態(tài)1H→低能態(tài)1H自旋—晶格弛豫、熱弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能態(tài)1H高能態(tài)1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫時間：

MZ恢復到M0的2/3所需的時間

T1愈小、M0恢復愈快T2弛豫時間：MXY喪失2/3所需的時間；T2愈大、同相位時間長MXY持續(xù)時間愈長MXY與ST1加權成像、T2加權成像

所謂的加權就是“突出”的意思

T1加權成像（T1WI）----突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別

T2加權成像（T2WI）----突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別。

磁共振診斷基于此兩種標準圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標準圖像.T1的長度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個馳豫過程中,T2比T1短得多

如何觀看MR圖像：首先我們要分清圖像上的各種標示。分清掃描序列、掃描部位、掃描層面。正常或異常的所在部位---即在同一層面觀察、分析T1、T2加權像上信號改變。絕大部分病變T1WI是低信號、T2WI是高信號改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構的信號表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會混淆。一般的規(guī)律是T1WI看解剖,T2WI看病變。磁共振成像技術－－圖像空間分辨力，對比分辨力一、如何確定MRI的來源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強度↑層厚↓〈二〉體素信號的確定1、頻率編碼2、相位編碼

M0↑--GZ、RF→相應層面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋進速度不同同頻率一定時間后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋進頻率不同位置不同（相位不同）〈三〉空間定位及傅立葉轉(zhuǎn)換

GZ----某一層面產(chǎn)生MXYGX----MXY旋進頻率不同

GY----MXY旋進相位不同（不影響MXY大?。?/p>

↓某一層面不同的體素，有不同頻率、相位

MRS（FID）第三節(jié)、磁共振檢查技術檢查技術產(chǎn)生圖像的序列名產(chǎn)生圖像的脈沖序列技術名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE壓脂壓水MRA短TR短TE－－T1W長TR長TE－－T2W增強MR最常用的技術是：多層、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技術磁共振掃描時間參數(shù)：TR、TE磁共振掃描還有許多其他參數(shù)：層厚、層距、層數(shù)、矩陣等序列常規(guī)序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反轉(zhuǎn)恢復（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高級序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三維成像（SPGR）彌散成像（DWI）關節(jié)運動分析是一種成像技術而非掃描序列自旋回波（SE）必掃序列圖像清晰顯示解剖結(jié)構目前只用于T1加權像快速自旋回波（FSE）必掃序列成像速度快多用于T2加權像梯度回波（GE）成像速度快對出血敏感T2加權像水抑制反轉(zhuǎn)恢復（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶顯示清晰判斷病灶成份脂肪抑制反轉(zhuǎn)恢復（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信號判斷病灶成分其它組織顯示更清晰血管造影（MRA）無需造影劑TOF法PC法MIP投影動靜脈分開顯示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系統(tǒng)成像膽道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于診斷梗阻擴張超高空間分辨率掃描任意方位重建窄間距重建技術大大提高對小器官、小病灶的診斷能力三維梯度回波（SPGR） 早期診斷腦梗塞

彌散成像MRI的設備一、信號的產(chǎn)生、探測接受1.磁體（Magnet）:靜磁場B0（Tesla,T）→組織凈磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常導型（resistivemagnet）超導型（superconductingmagnet）磁體屏蔽（magnetshielding）2.梯度線圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z軸的磁場梯度功率、切換率3.射頻系統(tǒng)（radio-frequencesystem，RF）

MR信號接收二、信號的處理和圖象顯示數(shù)模轉(zhuǎn)換、計算機，等等；MRI技術的優(yōu)勢1、軟組織分辨力強（判斷組織特性）2、多方位成像3、流空效應（顯示血管）4、無骨骼偽影5、無電離輻射，無碘過敏6、不斷有新的成像技術MRI技術的禁忌證和限度1.禁忌證

體內(nèi)彈片、金屬異物各種金屬置入：固定假牙、起搏器、血管夾、人造關節(jié)、支架等危重病人的生命監(jiān)護系統(tǒng)、維持系統(tǒng)不能合作病人，早期妊娠，高熱及散熱障礙2.其他鈣化顯示相對較差空間分辨較差（體部，較同等CT）費用昂貴多數(shù)MR機檢查時間較長1.病人必須去除一切金屬物品，最好更衣，以免金屬物被吸入磁體而影響磁場均勻度，甚或傷及病人。2.掃描過程中病人身體（皮膚）不要直接觸碰磁體內(nèi)壁及各種導線，防止病人灼傷。3.紋身（紋眉）、化妝品、染發(fā)等應事先去掉，因其可能會引起灼傷。4.病人應帶耳塞，以防聽力損傷。掃描注意事項顱腦MRI適應癥顱內(nèi)良惡性占位病變腦血管性疾病梗死、出血、動脈瘤、動靜脈畸形（AVM）等顱腦外傷性疾病腦挫裂傷、外傷性顱內(nèi)血腫等感染性疾病腦膿腫、化膿性腦膜炎、病毒性腦炎、結(jié)核等脫髓鞘性或變性類疾病多發(fā)性硬化（MS）等先天性畸形胼胝體發(fā)育不良、小腦扁桃體下疝畸形等脊柱和脊髓MRI適應證1.腫瘤性病變椎管類腫瘤（髓內(nèi)、髓外硬膜內(nèi)、硬膜外），椎骨腫瘤（轉(zhuǎn)移性、原發(fā)性）2.炎癥性疾病脊椎結(jié)核、骨髓炎、椎間盤感染、硬膜外膿腫、蛛網(wǎng)膜炎、脊髓炎等3.外傷骨折、脫位、椎間盤突出、椎管內(nèi)血腫、脊髓損傷等4.脊柱退行性變和椎管狹窄癥椎間盤變性、膨隆、突出、游離，各種原因椎管狹窄，術后改變，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脫髓鞘疾病（如MS），脊髓萎縮7.先天性畸形胸部MRI適應證呼吸系統(tǒng)對縱隔及肺門區(qū)病變顯示良好，對肺部結(jié)構顯示不如CT。胸廓入口病變及其上下比鄰關系縱隔腫瘤和囊腫及其與大血管的關系其他較CT無明顯優(yōu)越性心臟及大血管大血管病變各類動脈瘤、腔靜脈血栓等心臟及心包腫瘤，心包其他病變其他（如先心、各種心肌病等）較超聲心動圖無優(yōu)勢，應用不廣腹部MRI適應證主要用于部分實質(zhì)性器官的腫瘤性病變肝腫瘤性病變，提供鑒別信息胰腺腫瘤，有利小胰癌、胰島細胞癌顯示宮頸、宮體良惡性腫瘤及分期等，先天畸形腫瘤的定位（臟器上下緣附近）、分期膽道、尿路梗阻和腫瘤，MRCP，MRU直腸腫瘤骨與關節(jié)MRI適應證X線及CT的后續(xù)檢查手段－－鈣質(zhì)顯示差和空間分辨力部分情況可作首選：1.累及骨髓改變的骨?。ㄔ缙诠侨毖詨乃?，早期骨髓炎、骨髓腫瘤或侵犯骨髓的腫瘤）2.結(jié)構復雜關節(jié)的損傷（膝、髖關節(jié)）3.形狀復雜部位的檢查（脊柱、骨盆等）軟件登錄界面軟件掃描界面圖像瀏覽界面膠片打印界面報告界面報告界面2合理應用抗菌藥物預防手術部位感染概述外科手術部位感染的2/3發(fā)生在切口醫(yī)療費用的增加病人滿意度下降導致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑戰(zhàn)，止血和疼痛目前已較好解決感染仍是外科醫(yī)生面臨的重大問題，處理不當，將產(chǎn)生嚴重后果外科手術部位感染占院內(nèi)感染的14%～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院內(nèi)感染第3位嚴重手術部位的感染——病人的災難，醫(yī)生的夢魘

預防手術部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手術部位感染的40%–60%可以預防圍手術期使用抗菌藥物的目的外科醫(yī)生的困惑★圍手術期應用抗生素是預防什么感染？★哪些情況需要抗生素預防？★怎樣選擇抗生素？★什么時候開始用藥？★抗生素要用多長時間？定義：指發(fā)生在切口或手術深部器官或腔隙的感染分類：切口淺部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定義和分類二、SSI診斷標準——切口淺部感染

指術后30天內(nèi)發(fā)生、僅累及皮膚及皮下組織的感染，并至少具備下述情況之一者：

1．切口淺層有膿性分泌物

2．切口淺層分泌物培養(yǎng)出細菌

3．具有下列癥狀體征之一：紅熱，腫脹，疼痛或壓痛，因而醫(yī)師將切口開放者（如培養(yǎng)陰性則不算感染）

4．由外科醫(yī)師診斷為切口淺部SSI

注意：縫線膿點及戳孔周圍感染不列為手術部位感染二、SSI診斷標準——切口深部感染

指術后30天內(nèi)（如有人工植入物則為術后1年內(nèi)）發(fā)生、累及切口深部筋膜及肌層的感染，并至少具備下述情況之一者：

1.切口深部流出膿液

2.切口深部自行裂開或由醫(yī)師主動打開，且具備下列癥狀體征之一：①體溫＞38℃；②局部疼痛或壓痛

3.臨床或經(jīng)手術或病理組織學或影像學診斷，發(fā)現(xiàn)切口深部有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為切口深部感染

注意：感染同時累及切口淺部及深部者，應列為深部感染

二、SSI診斷標準—器官／腔隙感染

指術后30天內(nèi)（如有人工植入物★則術后1年內(nèi)）、發(fā)生在手術曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通過手術打開或其他手術處理，并至少具備以下情況之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有膿性引流物

2.器官/腔隙的液體或組織培養(yǎng)有致病菌

3.經(jīng)手術或病理組織學或影像學診斷器官/腔隙有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心臟瓣膜、人工血管、人工關節(jié)等二、SSI診斷標準—器官／腔隙感染

不同種類手術部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔內(nèi)感染（腹膜炎，腹腔膿腫）生殖道：子宮內(nèi)膜炎、盆腔炎、盆腔膿腫血管：靜脈或動脈感染三、SSI的發(fā)生率美國1986年～1996年593344例手術中，發(fā)生SSI15523次，占2.62%英國1997年～2001年152所醫(yī)院報告在74734例手術中，發(fā)生SSI3151例，占4.22%中國？SSI占院內(nèi)感染的14～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的發(fā)生率SSI與部位：非腹部手術為2%～5%腹部手術可高達20%SSI與病人：入住ICU的機會增加60%再次入院的機會是未感染者的5倍SSI與切口類型：清潔傷口 1%～2%清潔有植入物 ＜5%可染傷口＜10%手術類別手術數(shù)SSI數(shù)感染率(%)小腸手術6466610.2大腸手術7116919.7子宮切除術71271722.4肝、膽管、胰手術1201512.5膽囊切除術8222.4不同種類手術的SSI發(fā)生率：三、SSI的發(fā)生率手術類別SSI數(shù)SSI類別（%）切口淺部切口深部器官/腔隙小腸手術6652.335.412.3大腸手術69158.426.315.3子宮切除術17278.813.57.6骨折開放復位12379.712.28.1不同種類手術的SSI類別：三、SSI的發(fā)生率延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫，瘺形成。需要進一步處理這里感染將導致:延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫、瘺形成需進一步處理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手術，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%與感染有關，其中90%是器官/腔隙嚴重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、導致SSI的危險因素（1）病人因素：高齡、營養(yǎng)不良、糖尿病、肥胖、吸煙、其他部位有感染灶、已有細菌定植、免疫低下、低氧血癥五、導致SSI的危險因素（2）術前因素：術前住院時間過長用剃刀剃毛、剃毛過早手術野衛(wèi)生狀況差（術前未很好沐?。τ兄刚髡呶从每股仡A防五、導致SSI的危險因素（3）手術因素：手術時間長、術中發(fā)生明顯污染置入人工材料、組織創(chuàng)傷大止血不徹底、局部積血積液存在死腔和/或失活組織留置引流術中低血壓、大量輸血刷手不徹底、消毒液使用不當器械敷料滅菌不徹底等手術特定時間是指在大量同種手術中處于第75百分位的手術持續(xù)時間其因手術種類不同而存在差異超過T越多，SSI機會越大五、導致SSI的危險因素（4）SSI危險指數(shù)（美國國家醫(yī)院感染監(jiān)測系統(tǒng)制定）：病人術前已有≥3種危險因素污染或污穢的手術切口手術持續(xù)時間超過該類手術的特定時間（T）

（或一般手術＞2h)六、預防SSI干預方法根據(jù)指南使用預防性抗菌藥物正確脫毛方法縮短術前住院時間維持手術患者的正常體溫血糖控制氧療抗菌素的預防/治療預防

在污染細菌接觸宿主手術部位前給藥治療

在污染細菌接觸宿主手術部位后給藥

防患于未然六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用155預防和治療性抗菌素使用目的：清潔手術：防止可能的外源污染可染手術：減少粘膜定植細菌的數(shù)量污染手術：清除已經(jīng)污染宿主的細菌六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用156需植入假體，心臟手術、神外手術、血管外科手術等六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用預防性抗菌素使用指征：可染傷口(Clean-contaminatedwound)污染傷口（Contaminatedwound）清潔傷口（Cleanwound）但存在感染風險六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用外科預防性抗生素的應用：預防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用預防性抗菌素顯示有效的手術有：婦產(chǎn)科手術胃腸道手術(包括闌尾炎)口咽部手術腹部和肢體血管手術心臟手術骨科假體植入術開顱手術某些“清潔”手術六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用外科預防性抗生素的應用：預防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用

理想的給藥時間？目前還沒有明確的證據(jù)表明最佳的給藥時機研究顯示：切皮前45～75min給藥，SSI發(fā)生率最低，且不建議在切皮前30min內(nèi)給藥影響給藥時間的因素:所選藥物的代謝動力學特性手術中污染發(fā)生的可能時間病人的循環(huán)動力學狀態(tài)止血帶的使用剖宮產(chǎn)細菌在手術傷口接種后的生長動力學

手術過程

012345671hr2hrs6hrs1day3-5days細菌數(shù)logCFU/ml六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用162術后給藥，細菌在手術傷口接種的生長動力學無改變

手術過程抗生素血腫血漿六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用Antibioticsinclot

手術過程

血漿中抗生素予以抗生素血塊中抗生素血漿術前給藥，可以有效抑制細菌在手術傷口的生長六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用164ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切開前時間切開后時間予以抗生素切開六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用不同給藥時間，手術傷口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投藥時間感染數(shù)（%）相對危險度(95%CI)早期（切皮前2-24h）36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手術前（切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0圍手術期（切皮后3h內(nèi)）2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手術后（切皮3h以上）48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)

5.8全部284744(1.5%)似然比病人數(shù)六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用結(jié)論：抗生素在切皮前45-75min或麻醉誘導開始時給藥，預防SSI效果好166六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用切口切開后，局部抗生素分布將受阻必須在切口切開前給藥?。?！抗菌素應在切皮前45～75min給藥六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用外科預防性抗生素的應用：預防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？有效安全殺菌劑半衰期長相對窄譜廉價六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用抗生素的選擇原則：各類手術最易引起SSI的病原菌及預防用藥選擇六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用

手術最可能的病原菌預防用藥選擇膽道手術革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢哌酮或

(如脆弱類桿菌）頭孢曲松闌尾手術革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢噻肟；

(如脆弱類桿菌）＋甲硝唑結(jié)、直腸手術革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢曲松或

(如脆弱類桿菌）頭孢噻肟；＋甲硝唑泌尿外科手術革蘭陰性桿菌頭孢呋辛；環(huán)丙沙星婦產(chǎn)科手術革蘭陰性桿菌，腸球菌頭孢呋辛或頭孢曲松或

B族鏈球菌，厭氧菌頭孢噻肟；+甲硝唑莫西沙星（可單藥應用）注:各種手術切口感染都可能由葡萄球菌引起六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用外科預防性抗生素的應用：預防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用單次給藥還是多次給藥？沒有證據(jù)顯示多次給藥比單次給藥好傷口關閉后給藥沒有益處多數(shù)指南建議24小時內(nèi)停藥沒有必要維持抗菌素治療直到撤除尿管和引流管手術時間延長或術中出血量較大時可重復給藥細菌污染定植感染一次性用藥用藥24h用藥4872h數(shù)小時從十數(shù)小時到數(shù)十小時六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用用藥時機不同，用藥期限也應不同短時間預防性應用抗生素的優(yōu)點：六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用減少毒副作用不易產(chǎn)生耐藥菌株不易引起微生態(tài)紊亂減輕病人負擔可以選用單價較高但效果較好的抗生素減少護理工作量藥品消耗增加抗菌素相關并發(fā)癥增加耐藥抗菌素種類增加易引起脆弱芽孢桿菌腸炎MRSA（耐甲氧西林金黃色葡萄球菌）定植六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用延長抗菌素使用的缺點：六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用外科預防性抗生素的應用：預防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？正確的給藥方法：六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用應靜脈給藥，2030min滴完肌注、口服存在吸收上的個體差異，不能保證血液和組織的藥物濃度，不宜采用常用的-內(nèi)酰胺類抗生素半衰期為12h，若手術超過３４h，應給第２個劑量，必要時還可用第３次可能有損傷腸管的手術，術前用抗菌藥物準備腸道局部抗生素沖洗創(chuàng)腔或傷口無確切預防效果，不予提倡不應將日常全身性應用的抗生素應用于傷口局部（誘發(fā)高耐藥）必要時可用新霉素、桿菌肽等抗生素緩釋系統(tǒng)（PMMA—青大霉素骨水泥或膠原海綿)局部應用可能有一定益處六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用不提倡局部預防應用抗生素：時機不當時間太長選藥不當，缺乏針對性六、預防SSI干預方法

——抗菌藥物的應用預防用藥易犯的錯誤：在開刀前45-75min之內(nèi)投藥按最新臨床指南選藥術后24小時內(nèi)停藥擇期手術后一般無須繼續(xù)使用抗生素大量對比研究證明，手術后繼續(xù)用藥數(shù)次或數(shù)天并不能降低手術后感染率若病人有明顯感染高危因素或使用人工植入物，可再用1次或數(shù)次小結(jié)預防SSI干預方法

——正確的脫毛方法用脫毛劑、術前即刻備皮可有效減少SSI的發(fā)生手術部位脫毛方法與切口感染率的關系：備皮方法 剃毛備皮 5.6%

脫毛0.6%備皮時間 術前24小時前 ＞20%

術前24小時內(nèi) 7.1%

術前即刻 3.1%方法/時間 術前即刻剪毛 1.8%

前1晚剪/剃毛 4.0%THANKYOUMagneticResonanceImagingPART01磁共振成像發(fā)生事件作者或公司磁共振發(fā)展史1946發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象BlochPurcell1971發(fā)現(xiàn)腫瘤的T1、T2時間長Damadian1973做出兩個充水試管MR圖像Lauterbur1974活鼠的MR圖像Lauterbur等1976人體胸部的MR圖像Damadian1977初期的全身MR圖像

Mallard1980磁共振裝置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振設備中國安科

2003諾貝爾獎金LauterburMansfierd時間PART02MR成像基本原理實現(xiàn)人體磁共振成像的條件:人體內(nèi)氫原子核是人體內(nèi)最多的物質(zhì)。最易受外加磁場的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒有核輻射)有一個穩(wěn)定的靜磁場（磁體）梯度場和射頻場：前者用于空間編碼和選層，后者施加特定頻率的射頻脈沖，使之形成磁共振現(xiàn)象信號接收裝置：各種線圈計算機系統(tǒng)：完成信號采集、傳輸、圖像重建、后處理等

人體內(nèi)的H核子可看作是自旋狀態(tài)下的小星球。自然狀態(tài)下，H核進動雜亂無章，磁性相互抵消zMyx進入靜磁場后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負方向），正負方向的磁矢量相互抵消后，少數(shù)正向排列（低能態(tài)）的H核合成總磁化矢量M，即為MR信號基礎ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脈沖前的磁化矢量MzB:施加90度RF脈沖后的磁化矢量Mxy.并以Larmor頻率橫向施進C:90度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運動的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復“自由”的過程

1.

縱向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢復，“量變”高能態(tài)1H→低能態(tài)1H自旋—晶格弛豫、熱弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能態(tài)1H高能態(tài)1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫時間：

MZ恢復到M0的2/3所需的時間

T1愈小、M0恢復愈快T2弛豫時間：MXY喪失2/3所需的時間；T2愈大、同相位時間長MXY持續(xù)時間愈長MXY與ST1加權成像、T2加權成像

所謂的加權就是“突出”的意思

T1加權成像（T1WI）----突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別

T2加權成像（T2WI）----突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別。

磁共振診斷基于此兩種標準圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標準圖像.T1的長度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個馳豫過程中,T2比T1短得多

如何觀看MR圖像：首先我們要分清圖像上的各種標示。分清掃描序列、掃描部位、掃描層面。正常或異常的所在部位---即在同一層面觀察、分析T1、T2加權像上信號改變。絕大部分病變T1WI是低信號、T2WI是高信號改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構的信號表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會混淆。一般的規(guī)律是T1WI看解剖,T2WI看病變。磁共振成像技術－－圖像空間分辨力，對比分辨力一、如何確定MRI的來源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強度↑層厚↓〈二〉體素信號的確定1、頻率編碼2、相位編碼

M0↑--GZ、RF→相應層面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋進速度不同同頻率一定時間后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋進頻率不同位置不同（相位不同）〈三〉空間定位及傅立葉轉(zhuǎn)換

GZ----某一層面產(chǎn)生MXYGX----MXY旋進頻率不同

GY