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熱烈歡迎各位來自生產(chǎn)一線的職工來我基地學(xué)習(xí),預(yù)祝各位生活、學(xué)習(xí)愉快!計算機(jī)文化基礎(chǔ)教程信息時代的基本技能鄭州鐵路局職工培訓(xùn)基地藍(lán)曉光E-mail:HNZZLXG@SINA.COM
第一章計算機(jī)文化與信息化社會計算機(jī)發(fā)展史1.1.1近代計算機(jī)的發(fā)展史1.1計算機(jī)的發(fā)展、應(yīng)用與展望計算機(jī)發(fā)展史計算的工具的發(fā)展史
我國唐代末出現(xiàn)算盤,是人類經(jīng)過加工研制出來的第一種計算工具。加法器
1642年法國物理學(xué)家帕斯卡發(fā)明了凸輪式加法器1822差分機(jī)計算的工具的發(fā)展史
近代的計算機(jī)發(fā)展中,起奠基作用的是英國數(shù)學(xué)家查爾斯·巴貝奇,他于1822年、1834年先后設(shè)計了差分機(jī)和分析機(jī)。但分析機(jī)具有輸入、處理、存儲、輸出及控制五個基本裝置。1833分析機(jī)MARKI計算的工具的發(fā)展史
1936年美國霍華德·艾肯提出用機(jī)電方法而不是機(jī)械的方法來實(shí)現(xiàn)巴貝廳分析機(jī)的想法,并在1944年制造成功MarkⅠ計算機(jī),所以國際計算機(jī)界稱巴貝奇為“計算機(jī)之父”1.1.2現(xiàn)代計算機(jī)的發(fā)展史
現(xiàn)代計算機(jī)也稱為電腦或電子數(shù)字計算機(jī),是一種能存儲程序和數(shù)據(jù)、自動執(zhí)行程序、快速而高效地自動完成對各種數(shù)字化信息處理的電子設(shè)備。
計算機(jī)孕育于英國、誕生于美國、應(yīng)用于全世界。計算機(jī)的特點(diǎn)是:運(yùn)算速度快,計算精確度高,可靠性好,記憶和邏輯判斷能力強(qiáng),存儲容量大而且不易損失,可以實(shí)現(xiàn)多媒體以及網(wǎng)絡(luò)功能等。
在現(xiàn)代計算機(jī)的發(fā)展中,最杰出的代表人物是英國的圖靈(1912年至1954年)和美籍匈牙利人馮·諾依曼(l903年至1957年)。
圖靈的主要貢獻(xiàn):一是建立了圖靈機(jī)的理論模型,對數(shù)字計算機(jī)的一般結(jié)構(gòu)、可實(shí)現(xiàn)性和局限性產(chǎn)生了意義深遠(yuǎn)的影響;二是提出了定義機(jī)器智能的圖靈測試,奠定了“人工智能”的理論基礎(chǔ)。為紀(jì)念圖靈的理論成就,美國計算機(jī)協(xié)會在1966年開始設(shè)立了獎勵目前世界計算機(jī)學(xué)術(shù)界最高成就的圖靈獎。
馮·諾依曼是在純粹數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、量子物理學(xué)、邏輯學(xué)、氣象學(xué)、軍事學(xué)、計算機(jī)理論及應(yīng)用、對策論和經(jīng)濟(jì)學(xué)諸領(lǐng)域都有重要建樹和貢獻(xiàn)的偉大學(xué)者。是他首先提出了在計算機(jī)內(nèi)存儲程序的概念,并使用單一處理部件來完成計算、存儲及通信工作。有著“存儲程序”的計算機(jī)成了現(xiàn)代計算機(jī)的重要標(biāo)志。ENIAC計算機(jī)時代計算機(jī)發(fā)展史
美國于1946年2月14日正式通過驗(yàn)收名為ENIAC的電子數(shù)值積分計算機(jī)宣告了人類第一臺電子計算機(jī)的誕生。
ENIAC(1946)計算機(jī)18000個電子管占地170平方米重達(dá)30噸耗電150千瓦保存80個字節(jié)每秒5千次加、減法運(yùn)算價值40萬美元
人類第一臺具有內(nèi)部存儲程序功能的計算機(jī)EDVAC,電子離散變量自動計算機(jī),是根據(jù)馮·諾依曼的構(gòu)想制造成功的,并于1952年正式投入運(yùn)行。EDVAC采用了二進(jìn)制編碼和存儲器,其硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出設(shè)備五部分組成。
程序存儲工作原理也被稱為馮·諾依曼原理。因此常把發(fā)展到今天的整個四代計算機(jī)習(xí)慣地統(tǒng)稱為“馮氏計算機(jī)”或“馮·諾依曼式計算機(jī)”。第一代:電子管計算機(jī)(46~57)邏輯元件
電子管內(nèi)存延遲線或磁芯外存紙帶、卡片或磁帶工作速度幾千~幾萬次/秒軟件機(jī)器語言或匯編語言應(yīng)用科學(xué)計算代表機(jī)型ENIAC特點(diǎn)體積龐大,運(yùn)算速度低,成本高第二代:晶體管計算機(jī)(58~64)邏輯元件
晶體管內(nèi)存磁芯外存磁帶或磁盤工作速度幾十萬次/秒軟件高級算法語言應(yīng)用事務(wù)管理及工業(yè)控制代表機(jī)型IBM7000系列優(yōu)點(diǎn)體積小,壽命長,速度快,能耗少,可靠性高第三代:集成電路計算機(jī)(64~70)邏輯元件
中小規(guī)模集成電路(硅)內(nèi)存半導(dǎo)體存儲器外存磁帶或磁盤工作速度幾十萬~幾千萬次/秒軟件高級算法語言、操作系統(tǒng)應(yīng)用計算、管理及控制代表機(jī)型IBMSystem/360優(yōu)點(diǎn)體積更小、速度更快、能耗更小、壽命更長發(fā)展特點(diǎn)計算機(jī)設(shè)計出現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化的局面SSI
MSI第四代:大規(guī)模集成電路計算機(jī)邏輯元件
(超)大規(guī)模集成電路內(nèi)存半導(dǎo)體存儲器外存磁盤和光盤工作速度幾百萬~幾千萬次/秒軟件操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件應(yīng)用以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為特征微型計算機(jī)屬于第四代計算機(jī)Intel
PENTIUM71年--現(xiàn)在LSI
VLSI計算機(jī)的發(fā)展史起迄年份代別主要邏輯元件軟件電子管機(jī)器語言、匯編語言晶體管高級語言、監(jiān)控程序、簡單操作系統(tǒng)集成電路功能較強(qiáng)的操作系統(tǒng)、會話式語言大規(guī)?;虺笠?guī)模集成電路軟件工程的研究與應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫、語言編譯系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)軟件1946-19571958-19641965-19701970至今一二三四第五代:智能化計算機(jī)主攻目標(biāo)——讓計算機(jī)具有人的聽、說、讀、寫和思維推理能力神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)用數(shù)據(jù)單元模擬人腦的神經(jīng)元,并利用神經(jīng)元結(jié)點(diǎn)的分布式存儲和相互關(guān)聯(lián)來模擬人腦活動生物計算機(jī)
使用蛋白分子為主要原料制成的生物芯片構(gòu)成,存儲能力巨大,而且以波的形式來傳播信息將電腦濃縮在一顆芯片上8008晶體管數(shù)目4004(1971年)奔騰Pentium2,3007。2億26年摩
爾
定
律每18個月芯片能力增長一倍
晶
體
管
數(shù)
10K100K1M10M100M19751980198519951990200722億每
秒
百
萬
條指令數(shù)0.1110258080808880286803868048640042007年的微處理器Pentium微處理器(CPU)改進(jìn)微處理器
的兩種方法:1.提高工作速度2.同時處理
更多的數(shù)據(jù)Intel
8088Intel
80486Pentium4.7MHz100MHz1GB以上8位32位64位1.1.3現(xiàn)代計算機(jī)
的分類巨型化
微型化
網(wǎng)絡(luò)化智能化多媒體多極化PDP-11CRAY-ⅡAltair
8800
根據(jù)美國電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)的一個委員會于1989年11月提出的標(biāo)準(zhǔn)來劃分的,即把計算機(jī)劃分為巨型機(jī)、小巨型機(jī),大型主機(jī)、小型機(jī)、工作站和個人計算機(jī)等6類。
按規(guī)模分類計算機(jī)
國外較流行的分法:巨型機(jī)、小巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、工作站和個人計算機(jī)(PC)六大類。隨著計算技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,不管那種分類方法都是相對而言。我國的分法:巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、單片機(jī)和微型機(jī)六大類計算機(jī)的特點(diǎn)和分類1.計算機(jī)的主要特點(diǎn)
運(yùn)算速度快——每秒幾百億次幾千億次計算精度高——可使用足夠多的二進(jìn)制位數(shù)來獲得所要求的數(shù)據(jù)精度具有邏輯判斷能力——這是區(qū)別于其它任何機(jī)器的一個特點(diǎn)存儲容量大——提供大容量的存儲器來存儲程序和數(shù)據(jù)自動化程度高——可以按照人們事先編制好的程序自動連續(xù)地進(jìn)行各種操作1.1.4計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域1.3.1計算機(jī)的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域
1科學(xué)計算,也稱數(shù)值運(yùn)算。它是指用計算機(jī)來解決科學(xué)研究和工程技術(shù)中所提出的復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。這是計算機(jī)最早最重要的應(yīng)用領(lǐng)域。在整個計算機(jī)的應(yīng)用中,其比重雖已不足10%,但其重要性依然存在。2事務(wù)數(shù)據(jù)處理,也稱信息處理。利用計算機(jī)對所獲取的信息進(jìn)行記錄、整理、加工、存儲和傳輸?shù)?。這是計算機(jī)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域,包括管理信息系統(tǒng)(MIS)和辦公自動化(OA)等。計算機(jī)機(jī)時的80%是從事于這樣或那樣的非數(shù)值數(shù)據(jù)處理。3計算機(jī)控制,也稱實(shí)時控制或過程控制。利用計算機(jī)對動態(tài)過程(如控制配料、溫度、閥門的開閉,乃至人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)、巡航導(dǎo)彈等)進(jìn)行控制、指揮和協(xié)調(diào)。4生產(chǎn)自動化。生產(chǎn)自動化(ProductionAutomation,PA)在這里是指利用計算機(jī)輔助設(shè)計、輔助制造產(chǎn)品,如集成制造系統(tǒng)等內(nèi)容。5數(shù)據(jù)庫應(yīng)用,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用(databaseapplications)是計算機(jī)應(yīng)用的基本內(nèi)容之一。任何一個發(fā)達(dá)國家,從國民經(jīng)濟(jì)信息系統(tǒng)和跨國科技情報網(wǎng)到個人的親友通信、銀行儲蓄賬戶,均與數(shù)據(jù)庫打交道。辦公自動化與生產(chǎn)自動化,也需要有數(shù)據(jù)庫的支持。6人工智能。人工智能(artificialintelligence)也稱智能模擬,是指利用計算機(jī)來模仿人類的智力活動。主要應(yīng)用在機(jī)器人(robots)、專家系統(tǒng)、模擬識別(patternrecognition)、智能檢索(intelligentretrieval)、自然語言處理、機(jī)器翻譯、定理證明等方面。
7網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。使一個地區(qū)、一個國家、甚至在世界范圍內(nèi)的計算機(jī)與計算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)信息、軟硬件資源和數(shù)據(jù)共享,可以大大促進(jìn)地區(qū)間、國際間的通信與各種數(shù)據(jù)的傳輸與處理,改變了人的時空的概念。現(xiàn)代計算機(jī)的應(yīng)用已離不開計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。8計算機(jī)模擬。計算機(jī)模擬是用計算機(jī)程序代替實(shí)物模型來做模擬試驗(yàn),可廣泛應(yīng)用于工業(yè)部門和社會科學(xué)領(lǐng)域。在20世紀(jì)80年代末還出現(xiàn)了“虛擬現(xiàn)實(shí)”的新技術(shù),這將是21世紀(jì)初期最有前景的新技術(shù)之一。9計算機(jī)輔助教學(xué)。計算機(jī)輔助教育包括CAI(計算機(jī)輔助教學(xué))和CMI(計算機(jī)管理教學(xué))兩部分。平時所說的計算機(jī)輔助教學(xué)主要指CAI。1.1.5現(xiàn)代計算機(jī)發(fā)展的趨向現(xiàn)代計算機(jī)的發(fā)展表現(xiàn)為兩個方面:一是巨(型化)、微(型化)、多(媒體化)、網(wǎng)(絡(luò)化)和智(能化)5種趨向;二是朝著非馮·諾依曼結(jié)構(gòu)模式發(fā)展。
1.五種趨向
(1)巨型化。這是指高速、大存儲容量和強(qiáng)功能的超大型計算機(jī)。
(2)微型化。微型機(jī)可滲透到諸如儀表、家用電器、導(dǎo)彈彈頭等中、小型機(jī)無法進(jìn)入的領(lǐng)地,所以發(fā)展異常迅速。當(dāng)前微型機(jī)的標(biāo)志是運(yùn)算器和控制器集成在一起,今后將逐步發(fā)展到對存儲器、通道處理機(jī)、高速運(yùn)算部件、圖形卡、聲卡的集成,進(jìn)一步將系統(tǒng)的軟件固化,達(dá)到整個微型機(jī)系統(tǒng)的集成。(3)多媒體化。多媒體是指“以數(shù)字技術(shù)為核心的圖像、聲音與計算機(jī)、通信等融為一體的信息環(huán)境”。多媒體技術(shù)的目標(biāo)是無論在何地,只需要簡單的設(shè)備就能自由自在地以交互和對話方式收發(fā)所需要的信息。實(shí)質(zhì)就是使人們利用計算機(jī)以更接近自然方式交換信息。
(4)網(wǎng)絡(luò)化。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。從單機(jī)走向聯(lián)網(wǎng),是計算機(jī)應(yīng)用發(fā)展的必然結(jié)果。把國家、地區(qū)、單位和個人聯(lián)成一體,影響到普通人家的生活。(5)智能化。智能化是建立在現(xiàn)代化科學(xué)基礎(chǔ)之上、綜合性很強(qiáng)的邊緣學(xué)科。它是讓計算機(jī)來模擬人的感覺、行為、思維過程的機(jī)理,使它具備視覺、聽覺、語言、行為、思維、邏輯推理、學(xué)習(xí)、證明等能力,形成智能型、超智能型計算機(jī)。智能化的研究包括模式識別、物形分析、自然語言的生成和理解、定理的自動證明、自動程序設(shè)計、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)、智能機(jī)器人,等等。其基本方法和技術(shù)是通過對知識的組織和推理求得問題的解答,所以涉及的內(nèi)容很廣,需要對數(shù)學(xué)、信息論、控制論、計算機(jī)邏輯、神經(jīng)心理學(xué)、生理學(xué)、教育學(xué)、哲學(xué)、法律等多方面知識進(jìn)行綜合。人工智能的研究更使計算機(jī)突破了“計算”這一初級含義,從本質(zhì)上拓寬了計算機(jī)的能力,可以越來越多地代替或超越人類某些方面的腦力勞動。2.發(fā)展非馮·諾依曼結(jié)構(gòu)模式
從第一臺計算機(jī)誕生到現(xiàn)在,各種類型計算機(jī)都以存儲程序方式進(jìn)行工作,仍然屬于馮·諾依曼型計算機(jī)。
隨著計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的開拓更新,馮·諾依曼型的工作方式已不能滿足需要,所以提出了制造非馮·諾依曼式計算機(jī)的想法。自20世紀(jì)60年代開始從兩個大方向努力,一是創(chuàng)建新的程序設(shè)計語言,即所謂的“非馮·諾依曼語言”;二是從計算機(jī)元件方面,比如提出與人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相類似的新型超大規(guī)模集成電路的設(shè)想,即“分子芯片”。微型計算機(jī)系統(tǒng)組成
什么是微型計算機(jī)?這里說的微機(jī)指的是PC機(jī),就是我們通常所說的電腦。其組成包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。微機(jī)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是計算機(jī)的中央處理器(CentralProcessingUnit,縮寫為CPU,又稱為中央處理單元)。微處理器(微機(jī)處理器)的出現(xiàn)開辟了計算機(jī)的新紀(jì)元。微機(jī)的發(fā)展階段,就是由微處理器的發(fā)展決定的。在20多年里,微機(jī)已經(jīng)發(fā)展到了第六代。
微機(jī)的發(fā)展階段第一代,1971-1972年。Intel公司于1971年利用4位微處理器Intel4004,組成了世界上第一臺微型機(jī)MCS-4。1972年Intel公司又利用Intel8008組成了第一代8位微處理器。第二代,1973-1977年。這是由第二代8位微處理器(代表性產(chǎn)品有Intel公司的Intel8008等)構(gòu)成的計算機(jī)。第三代,1978-1980年。這是由16位微處理器(代表性的產(chǎn)品有Intel公司的Intel8086等)構(gòu)成的計算機(jī)。我們稱之為第三代微型機(jī)。第四代,1981-1992年。這是由32位微處理器(代表性的產(chǎn)品有Intel公司的Intel80386、80486等)構(gòu)成的計算機(jī)。我們稱之為第四代微型機(jī)。像Pentium這類微型機(jī)的性能可與20世紀(jì)80年代的大型計算機(jī)相媲美。第五代,1993-1998年。這是由64位微處理器構(gòu)成的計算機(jī)。代表性的產(chǎn)品有Intel公司的Intel80586,即Pentium系列以及80686的PentiumPro和PentiumⅡ,內(nèi)存為16MB,32MB,64MB,可擴(kuò)充到128MB以上,配備1.44MB的英寸軟驅(qū)、光驅(qū)和幾個G的硬驅(qū)。主頻為60MHz-400MHz。第六代,1999年至現(xiàn)在。以PentiumⅢ為代表,帶有更強(qiáng)的多媒體效果和更貼近現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)。其主頻為450MHz-3.0G以上。
微機(jī)系統(tǒng)組成微機(jī)硬件基本組成1.系統(tǒng)主板2.微處理器(CPU)3.主存儲器(內(nèi)存)4.I/O總線和擴(kuò)展槽5.外設(shè)(輸入輸出設(shè)備、外部存儲器等)系統(tǒng)主板微處理器(CPU)運(yùn)算器、控制器和一組寄存器,合在一個芯片上稱之為CPU(CentralProcessingUnit)世界上主要的微處理器廠商是:Intel公司AMD公司
微處理器的性能指標(biāo)1.字長字長是指計算機(jī)運(yùn)算部件能夠同時處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。2.主頻主頻是指CPU的時鐘頻率,通常以時鐘頻率表示系統(tǒng)運(yùn)算速度。3.運(yùn)算速度運(yùn)算速度指CPU每秒執(zhí)行的指令條數(shù)。Intel公司CPU的主要性能指標(biāo)CPU提出時間主頻/MHz808619784.77-8字長16位,系統(tǒng)總線16位8028619828-2080386DX198516-66字長32位,系統(tǒng)總線32位80486198933-100字長32位,系統(tǒng)總線32位Pentium(586)199360-233字長32-80位,系統(tǒng)總線64位PentiumⅡ1997233-450字長32-80位,系統(tǒng)總線64位PentiumⅢ1999450-1130字長32-80位,系統(tǒng)總線64位PentiumⅥ20001.3G-3.0G字長32-80位,系統(tǒng)總線64位主存儲器(內(nèi)存)什么是內(nèi)存?直接于CPU相連接,用來存放電腦運(yùn)行時的程序和指令的一種隨機(jī)存儲元件。
內(nèi)存的主要性能指標(biāo)1.容量指一條內(nèi)存可容納的字節(jié)(8位二進(jìn)制)數(shù),通常有32MB、64MB、128MB等等。2.存取時間:內(nèi)存條芯片存取數(shù)據(jù)的速度3.奇偶校驗(yàn)位4.接口類型:包括SIMM和DIMM類型接口I/O總線和擴(kuò)展槽I/O總線是外圍設(shè)備訪問內(nèi)存和CPU的數(shù)據(jù)通道I/O總線有:ISA(工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu))16位PIC32位或64位擴(kuò)展槽和系統(tǒng)接口ISA/PCI/AGP等擴(kuò)展槽系統(tǒng)接口有:USB接口、串行通訊適配器(COM1和COM2)接口并行打印機(jī)適配器(LPT1和LPT2)接口PCI槽內(nèi)存槽AGP槽CPU接口打印機(jī)接口USB接口計算機(jī)外部設(shè)備一、外部存儲器外部存儲器一般包括存儲介質(zhì)和驅(qū)動器1.磁存儲器(1)軟盤(2)硬磁盤2.光存儲器CD/VCD/DVD3.U盤存儲器
1.2計算機(jī)文化與信息化社會1.2.1人類社會的四種社會技術(shù)社會技術(shù),一般應(yīng)具有三個條件,即:(1)以某些創(chuàng)新技術(shù)為核心與其他新技術(shù)相結(jié)合,形成具有時代特征的綜合技術(shù)。(2)這些具有時代特征的綜合技術(shù)普及到人類社會的各個角落,并在那里扎根成長。(3)其結(jié)果是產(chǎn)生了空前的生產(chǎn)力。狩獵技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)、工業(yè)技術(shù),信息技術(shù)
狩獵技術(shù)的核心是石器和語言,其本質(zhì)是人類從被動地適應(yīng)環(huán)境(覓食活動)轉(zhuǎn)變?yōu)槟軇拥母脑飙h(huán)境(勞動),這是人類的進(jìn)步中巨大的質(zhì)的變化。農(nóng)業(yè)技術(shù)的核心是以鋤為代表的農(nóng)具和文字。文字的產(chǎn)生,有助于人類智慧的記憶、保存和交流,使得智慧的保存和交流沖破了時間和空間的限制。工業(yè)技術(shù)的核心是蒸汽機(jī)為象征的動力機(jī)械,人以機(jī)器生產(chǎn)來代替手工勞動。利用蒸汽機(jī),人類第一次實(shí)現(xiàn)了熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換,成為人類征服和改造自然的強(qiáng)大的物質(zhì)力量。產(chǎn)業(yè)革命的實(shí)質(zhì)是能源的利用。信息技術(shù)的核心是計算機(jī)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)的結(jié)合。以往,人們把能源和物質(zhì)材料看成是人類賴以生存的兩大要素。而今,人們愈來愈認(rèn)識到組成社會物質(zhì)文明的要素除了能源和材料,還有信息。信息技術(shù)從生產(chǎn)力變革和智力開發(fā)這兩個方面推動著社會文明的進(jìn)步,對人類社會的沖擊比以往的更為猛烈,影響也更深遠(yuǎn)。1.2.2人類社會的五次信息革命人類在認(rèn)識世界的過程中,逐步認(rèn)識到信息、物質(zhì)材料和能源是構(gòu)成世界的三大要素。
人類歷史上曾經(jīng)歷了四次革命,第一次是語言的使用,第二次是文字的使用,第三次是印刷術(shù)的發(fā)明,第四次是電話、廣播、電視的使用。而從20世紀(jì)60年代開始第五次信息革命新產(chǎn)生的信息技術(shù),則是計算機(jī)與電子通信技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)。從此人類開始邁入信息化社會。
文化是一個包容甚廣的概念。關(guān)于文化,世人大多各執(zhí)一詞,據(jù)統(tǒng)計有著200多種定義。在中國,比較多的提法為文化是人類在社會歷史發(fā)展中所創(chuàng)造的物質(zhì)財富和精神財富的總和。文化分為廣義文化和狹義文化。廣義文化是指人類創(chuàng)造的與自然界相區(qū)別的一切,既包括物質(zhì)和意識的活動及其成果,也包括各種社會現(xiàn)象和意識成果。狹義文化把文化只歸結(jié)為與意識產(chǎn)生直接有關(guān)的意識活動和意識成果。從構(gòu)成來看,文化可分為物質(zhì)文化與精神文化,或者細(xì)分為物質(zhì)生活、精神文化、政治文化、行為文化等。顯然,上層建筑涵蓋不了文化,文化也不是經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的簡單反映。文化離不開語言,所以當(dāng)技術(shù)觸動了語言,也就動搖了文化本身。
1.2.3計算機(jī)文化的出現(xiàn)
計算機(jī)技術(shù)使語言和知識,以及語言和知識的相互交流發(fā)生了根本性變化,因此引起了思維概念和推理的改變。人類文化的創(chuàng)造是在人類自覺意識控制下的一種創(chuàng)造性實(shí)踐活動,它起源于人的創(chuàng)造性思維。計算機(jī)技術(shù)引起了語言的重構(gòu)和人類記憶系統(tǒng)的更新。這就是說,在人類謀求生存和發(fā)展的過程中,創(chuàng)造方式、方法、過程和結(jié)果都發(fā)生了根本變化,不僅精神文明發(fā)生了變化,物質(zhì)文明也發(fā)生了變化;不僅創(chuàng)造這些精神文明和物質(zhì)文明的過程發(fā)生了變化,而且產(chǎn)生了更有益于人類的成果。也就是說,計算機(jī)技術(shù)沖擊著人類創(chuàng)造的基礎(chǔ)、思維和信息交流,沖擊著人類社會的各個領(lǐng)域,改變著人的觀念和社會結(jié)構(gòu),這就導(dǎo)致了一種全新的文化模式——計算機(jī)文化(信息時代的文化)的出現(xiàn)(computerliteracy最初出現(xiàn)在1981年召開的第三次世界計算機(jī)教育會議上)。文化是一種歷史現(xiàn)象,也是一定社會階段政治和經(jīng)濟(jì)的反映??梢灾改骋簧鐣囊庾R形態(tài),如:封建文化、社會主義文化;也可以泛指與特定的時代、技術(shù)或生活習(xí)慣相聯(lián)系的人類文明:狩獵文化、農(nóng)業(yè)文化、工業(yè)文化、酒文化、茶文化、建筑文化。如今:文化成了“知識”的代名詞。文化發(fā)展的四個里程碑語言的產(chǎn)生語言成為思維、人類交流和傳播信息的工具文字的使用能夠保存信息、使信息的傳播沖破時間、空間的限制印刷術(shù)的發(fā)明能夠大量復(fù)制信息,在更大范圍內(nèi)以更快的速度傳播人類文明計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用以計算機(jī)為中心,計算機(jī)與通信技術(shù)相結(jié)合的高速、智能信息處理第一文化與第二文化的特征傳統(tǒng)文化(第一文化)的特征:計算機(jī)文化(第二文化)的特征:以信息處理為核心,信息可以有多種表現(xiàn)形式(文字、語音、音樂、圖形、圖象、動畫等),信息處理都要受程序的控制,計算機(jī)信息處理網(wǎng)絡(luò)化。計算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域,逐漸成為人們工作、學(xué)習(xí)、生活不可分割的部分,并影響人們的生活、思維習(xí)慣。以識字為標(biāo)志,具備聽、說、讀、寫能力,能通過語言、文字表達(dá)思想文盲的變遷:不識字、未受過正規(guī)教育
對計算機(jī)無知,不會用計算機(jī)學(xué)習(xí)、生活、工作和創(chuàng)造性思維。MagneticResonanceImaging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(shè)備中國安科
2003諾貝爾獎金LauterburMansfierd時間MR成像基本原理實(shí)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(jī)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(jìn)動雜亂無章,磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場后,H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列(正負(fù)方向),正負(fù)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(chǔ)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(jìn)C:90度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)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(fù)“自由”的過程
1.
縱向弛豫(T1弛豫):
M0(MZ)的恢復(fù),“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(fù)到M0的2/3所需的時間
T1愈小、M0恢復(fù)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(quán)成像、T2加權(quán)成像
所謂的加權(quán)就是“突出”的意思
T1加權(quán)成像(T1WI)----突出組織T1弛豫(縱向弛豫)差別
T2加權(quán)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(biāo)準(zhǔn)圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)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(quán)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(gòu)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(shù)--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(qiáng)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(yīng)層面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω
各1H同相位MXY旋進(jìn)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(jìn)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(jìn)頻率不同
GY----MXY旋進(jìn)相位不同(不影響MXY大小)
↓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(shù)檢查技術(shù)產(chǎn)生圖像的序列名產(chǎn)生圖像的脈沖序列技術(shù)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(qiáng)MR最常用的技術(shù)是:多層、多回波的SE(spinecho,自旋回波)技術(shù)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(fù)(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(guān)節(jié)運(yùn)動分析是一種成像技術(shù)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(gòu)目前只用于T1加權(quán)像快速自旋回波(FSE)必掃序列成像速度快多用于T2加權(quán)像梯度回波(GE)成像速度快對出血敏感T2加權(quán)像水抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)(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(fù)(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(kuò)張超高空間分辨率掃描任意方位重建窄間距重建技術(shù)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(shè)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(dǎo)型(resistivemagnet)超導(dǎo)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(jī),等等;MRI技術(shù)的優(yōu)勢1、軟組織分辨力強(qiáng)(判斷組織特性)2、多方位成像3、流空效應(yīng)(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(shù)MRI技術(shù)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(guān)節(jié)、支架等危重病人的生命監(jiān)護(hù)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(fèi)用昂貴多數(shù)MR機(jī)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(dǎo)線,防止病人灼傷。3.紋身(紋眉)、化妝品、染發(fā)等應(yīng)事先去掉,因其可能會引起灼傷。4.病人應(yīng)帶耳塞,以防聽力損傷。掃描注意事項(xiàng)顱腦MRI適應(yīng)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(yīng)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(shù)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(yīng)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(gòu)顯示不如CT。胸廓入口病變及其上下比鄰關(guān)系縱隔腫瘤和囊腫及其與大血管的關(guān)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(yīng)用不廣腹部MRI適應(yīng)證主要用于部分實(shí)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(xì)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(guān)節(jié)MRI適應(yīng)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(gòu)復(fù)雜關(guān)節(jié)的損傷(膝、髖關(guān)節(jié))3.形狀復(fù)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(yīng)用抗菌藥物預(yù)防手術(shù)部位感染概述外科手術(shù)部位感染的2/3發(fā)生在切口醫(yī)療費(fèi)用的增加病人滿意度下降導(dǎo)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(dāng),將產(chǎn)生嚴(yán)重后果外科手術(shù)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(yán)重手術(shù)部位的感染——病人的災(zāi)難,醫(yī)生的夢魘
預(yù)防手術(shù)部位感染(surgicalsiteinfection,SSI)
手術(shù)部位感染的40%–60%可以預(yù)防圍手術(shù)期使用抗菌藥物的目的外科醫(yī)生的困惑★圍手術(shù)期應(yīng)用抗生素是預(yù)防什么感染?★哪些情況需要抗生素預(yù)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(shù)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(biāo)準(zhǔn)——切口淺部感染
指術(shù)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(xì)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(diǎn)及戳孔周圍感染不列為手術(shù)部位感染二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)——切口深部感染
指術(shù)后30天內(nèi)(如有人工植入物則為術(shù)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(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)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(yīng)列為深部感染
二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官/腔隙感染
指術(shù)后30天內(nèi)(如有人工植入物★則術(shù)后1年內(nèi))、發(fā)生在手術(shù)曾涉及部位的器官或腔隙的感染,通過手術(shù)打開或其他手術(shù)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(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)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(guān)節(jié)等二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官/腔隙感染
不同種類手術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)為2%~5%腹部手術(shù)可高達(dá)20%SSI與病人:入住ICU的機(jī)會增加60%再次入院的機(jī)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(shù)類別手術(shù)數(shù)SSI數(shù)感染率(%)小腸手術(shù)6466610.2大腸手術(shù)7116919.7子宮切除術(shù)71271722.4肝、膽管、胰手術(shù)1201512.5膽囊切除術(shù)8222.4不同種類手術(shù)的SSI發(fā)生率:三、SSI的發(fā)生率手術(shù)類別SSI數(shù)SSI類別(%)切口淺部切口深部器官/腔隙小腸手術(shù)6652.335.412.3大腸手術(shù)69158.426.315.3子宮切除術(shù)17278.813.57.6骨折開放復(fù)位12379.712.28.1不同種類手術(shù)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(jìn)一步處理這里感染將導(dǎo)致:延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫、瘺形成需進(jìn)一步處理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手術(shù),器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%與感染有關(guān),其中90%是器官/腔隙嚴(yán)重感染
——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、導(dǎo)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(xì)菌定植、免疫低下、低氧血癥五、導(dǎo)致SSI的危險因素(2)術(shù)前因素:術(shù)前住院時間過長用剃刀剃毛、剃毛過早手術(shù)野衛(wèi)生狀況差(術(shù)前未很好沐浴)對有指征者未用抗生素預(yù)防五、導(dǎo)致SSI的危險因素(3)手術(shù)因素:手術(shù)時間長、術(shù)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(shù)中低血壓、大量輸血刷手不徹底、消毒液使用不當(dāng)器械敷料滅菌不徹底等手術(shù)特定時間是指在大量同種手術(shù)中處于第75百分位的手術(shù)持續(xù)時間其因手術(shù)種類不同而存在差異超過T越多,SSI機(jī)會越大五、導(dǎo)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(shù)前已有≥3種危險因素污染或污穢的手術(shù)切口手術(shù)持續(xù)時間超過該類手術(shù)的特定時間(T)
(或一般手術(shù)>2h)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法根據(jù)指南使用預(yù)防性抗菌藥物正確脫毛方法縮短術(shù)前住院時間維持手術(shù)患者的正常體溫血糖控制氧療抗菌素的預(yù)防/治療預(yù)防
在污染細(xì)菌接觸宿主手術(shù)部位前給藥治療
在污染細(xì)菌接觸宿主手術(shù)部位后給藥
防患于未然六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用122預(yù)防和治療性抗菌素使用目的:清潔手術(shù):防止可能的外源污染可染手術(shù):減少粘膜定植細(xì)菌的數(shù)量污染手術(shù):清除已經(jīng)污染宿主的細(xì)菌六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用123需植入假體,心臟手術(shù)、神外手術(shù)、血管外科手術(shù)等六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)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(fēng)險六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用:預(yù)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(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)防性抗菌素顯示有效的手術(shù)有:婦產(chǎn)科手術(shù)胃腸道手術(shù)(包括闌尾炎)口咽部手術(shù)腹部和肢體血管手術(shù)心臟手術(shù)骨科假體植入術(shù)開顱手術(shù)某些“清潔”手術(shù)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用:預(yù)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(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)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(jī)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(xué)特性手術(shù)中污染發(fā)生的可能時間病人的循環(huán)動力學(xué)狀態(tài)止血帶的使用剖宮產(chǎn)細(xì)菌在手術(shù)傷口接種后的生長動力學(xué)
手術(shù)過程
012345671hr2hrs6hrs1day3-5days細(xì)菌數(shù)logCFU/ml六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用129術(shù)后給藥,細(xì)菌在手術(shù)傷口接種的生長動力學(xué)無改變
手術(shù)過程抗生素血腫血漿六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用Antibioticsinclot
手術(shù)過程
血漿中抗生素予以抗生素血塊中抗生素血漿術(shù)前給藥,可以有效抑制細(xì)菌在手術(shù)傷口的生長六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用131ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切開前時間切開后時間予以抗生素切開六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用不同給藥時間,手術(shù)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(shù)前(切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0圍手術(shù)期(切皮后3h內(nèi))2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手術(shù)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(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用結(jié)論:抗生素在切皮前45-75min或麻醉誘導(dǎo)開始時給藥,預(yù)防SSI效果好133六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)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(yīng)在切皮前45~75min給藥六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用:預(yù)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(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用抗生素的選擇原則:各類手術(shù)最易引起SSI的病原菌及預(yù)防用藥選擇六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用
手術(shù)最可能的病原菌預(yù)防用藥選擇膽道手術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)革蘭陰性桿菌頭孢呋辛;環(huán)丙沙星婦產(chǎn)科手術(shù)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(yīng)用)注:各種手術(shù)切口感染都可能由葡萄球菌引起六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用:預(yù)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(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)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(guān)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(shù)時間延長或術(shù)中出血量較大時可重復(fù)給藥細(xì)菌污染定植感染一次性用藥用藥24h用藥4872h數(shù)小時從十?dāng)?shù)小時到數(shù)十小時六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用用藥時機(jī)不同,用藥期限也應(yīng)不同短時間預(yù)防性應(yīng)用抗生素的優(yōu)點(diǎn):六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)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(fù)擔(dān)可以選用單價較高但效果較好的抗生素減少護(hù)理工作量藥品消耗增加抗菌素相關(guān)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(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用延長抗菌素使用的缺點(diǎn):六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用:預(yù)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(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用應(yīng)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(shù)超過34h,應(yīng)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(shù),術(shù)前用抗菌藥物準(zhǔn)備腸道局部抗生素沖洗創(chuàng)腔或傷口無確切預(yù)防效果,不予提倡不應(yīng)將日常全身性應(yīng)用的抗生素應(yīng)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(yīng)用可能有一定益處六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用不提倡局部預(yù)防應(yīng)用抗生素:時機(jī)不當(dāng)時間太長選藥不當(dāng),缺乏針對性六、預(yù)防SSI干預(yù)方法
——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)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(shù)后24小時內(nèi)停藥擇期手術(shù)后一般無須繼續(xù)使用抗生素大量對比研究證明,手術(shù)后繼續(xù)用藥數(shù)次或數(shù)天并不能降低手術(shù)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(yù)防SSI干預(yù)方法
——正確的脫毛方法用脫毛劑、術(shù)前即刻備皮可有效減少SSI的發(fā)生手術(shù)部位脫毛方法與切口感染率的關(guān)系:備皮方法 剃毛備皮 5.6%
脫毛0.6%備皮時間 術(shù)前24小時前 >20%
術(shù)前24小時內(nèi) 7.1%
術(shù)前即刻 3.1%方法/時間 術(shù)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(shè)備中國安科
2003諾貝爾獎金LauterburMansfierd時間PART02MR成像基本原理實(shí)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(jī)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(jìn)動雜亂無章,磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場后,H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列(正負(fù)方向),正負(fù)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(chǔ)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(jìn)C:90度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)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(fù)“自由”的過程
1.
縱向弛豫(T1弛豫):
M0(MZ)的恢復(fù),“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(fù)到M0的2/3所需的時間
T1愈小、M0恢復(fù)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(quán)成像、T2加權(quán)成像
所謂的加權(quán)就是“突出”的意思
T1加權(quán)成像(T1WI)----突出組織T1弛豫(縱向弛豫)差別
T2加權(quán)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(biāo)準(zhǔn)圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)示。分清掃描序列、掃描部位、掃描層面。正?;虍惓5乃诓课?--即在同一層面觀察、分析T1、T2加權(quán)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(gòu)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(shù)--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(qiáng)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(yīng)層面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω
各1H同相位MXY旋進(jìn)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(jìn)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(jìn)頻率不同
GY----MXY旋進(jìn)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(shù)檢查技術(shù)產(chǎn)生圖像的序列名產(chǎn)生圖像的脈沖序列技術(shù)名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…
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