高等工程熱力學(xué)教案

《高等工程熱力學(xué)》電子教案

能源——為人類提供能量和動(dòng)力的物質(zhì)資源。

常見能源有：化石能、水力能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、核能等絕大多數(shù)能源都是以熱能的形式為人類服務(wù)，但我們需要的卻主要是動(dòng)力。人類利用熱能目前主要有兩種形式：(1)熱能的直接利用——能的形式不發(fā)生變化；如：取暖、烘烤、冶煉、蒸煮等。(2)熱能的間接利用——能的形式發(fā)生變化，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、電能等；如：熱力發(fā)電廠、內(nèi)燃機(jī)等，主要用于交通運(yùn)輸、機(jī)械制造等。熱能利用的歷史就是一部人類的發(fā)展史：

遠(yuǎn)古時(shí)代鉆木取火（烤食、取暖）原始社會(huì)時(shí)期古代冶煉、制造金屬工具（直接利用）封建社會(huì)時(shí)期近代（1784）發(fā)明蒸汽機(jī)（間接利用）工業(yè)革命資本社會(huì)時(shí)期現(xiàn)代建立完善的熱工理論（間接利用）（產(chǎn)生了飛機(jī)、火車、汽車、制冷、原子能）信息社會(huì)當(dāng)今

熱傳遞問題（傳熱學(xué)）

如何提高效率間接利用（工程熱力學(xué)）概述0.1工程熱力學(xué)的研究對(duì)象及其特點(diǎn)熱物理學(xué)(簡稱熱學(xué))研究有關(guān)物質(zhì)的熱運(yùn)動(dòng)以及與熱相聯(lián)系的各種規(guī)律的科學(xué)，它滲透到自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。工程熱科學(xué)熱物理學(xué)在工程領(lǐng)域的分支和應(yīng)用，工程熱科學(xué)涉及的內(nèi)容很多，主要有工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、物質(zhì)的熱物理性質(zhì)以及這些性質(zhì)在工程領(lǐng)域和新技術(shù)方面的應(yīng)用等等。概述熱力學(xué)研究方法經(jīng)典熱力學(xué)方法：宏觀描述方法統(tǒng)計(jì)物理學(xué)方法：微觀描述方法分別從不同角度去研究問題，它們自成獨(dú)立體系，相互間又存在密切的聯(lián)系，相互補(bǔ)充。宏觀描述方法與微觀描述方法的緊密結(jié)合，使熱力學(xué)成為聯(lián)系微觀世界與宏觀世界的一座橋梁。概述熱力學(xué)從對(duì)熱現(xiàn)象的大量的直接觀察和實(shí)驗(yàn)測(cè)量所總結(jié)出來的普適的基本定律出發(fā)，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法，通過邏輯推理及演繹，得出有關(guān)物質(zhì)各種宏觀性質(zhì)之間的關(guān)系、宏觀物理過程進(jìn)行的方向和限度等結(jié)論。任何宏觀的物質(zhì)系統(tǒng)包括化學(xué)的、生物的系統(tǒng)，只要與熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)，總應(yīng)遵循熱力學(xué)規(guī)律。熱力學(xué)基本定律是自然界中的普適規(guī)律，只要在數(shù)學(xué)推理過程中不加上其他假設(shè)，這些結(jié)論也具有同樣的可靠性與普遍性。概述經(jīng)典熱力學(xué)具有普遍內(nèi)容的唯一的物理理論，是具有普遍性的一門科學(xué)，可應(yīng)用于任何的宏觀的物質(zhì)系統(tǒng)。局限性：第一，它只適用于粒子數(shù)很多的宏觀系統(tǒng)；第二，它主要研究物質(zhì)在平衡態(tài)下的性質(zhì)；其三，它把物質(zhì)看為連續(xù)體，不考慮物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。它只能說明應(yīng)該有怎樣的關(guān)系，而不能解釋為什么有這種基本關(guān)系。概述統(tǒng)計(jì)物理學(xué)熱力學(xué)的微觀描述方法從物質(zhì)由數(shù)量巨大的分子、原子組成的前提出發(fā)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法，把宏觀性質(zhì)看作微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)平均值，由此找出微觀量與宏觀量之間的關(guān)系。彌補(bǔ)了熱力學(xué)方法的不足，使熱力學(xué)的理論具有更深刻的意義。局限性在于它需對(duì)研究的體系作出簡化假設(shè)(微觀模型)，使得所得到的理論結(jié)果常與實(shí)驗(yàn)不能完全符合。概述

工程熱力學(xué)熱力學(xué)在工程領(lǐng)域的分支，是研究能量(特別是熱能)的性質(zhì)及其轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)熱力學(xué)引用的概念常與能量及其轉(zhuǎn)換有關(guān)。能量和物質(zhì)不可分割，能量的轉(zhuǎn)換有賴于物質(zhì)狀態(tài)的改變，而且能量具有數(shù)量和質(zhì)量的雙重屬性。引入了與物質(zhì)有關(guān)的概念，如理想氣體、實(shí)際氣體和蒸汽等；與描寫狀態(tài)和過程有關(guān)的概念，如平衡態(tài)、可逆過程等；又有熵、熱能與機(jī)械能、熱量與功量等對(duì)應(yīng)的概念。圍繞工程應(yīng)用還引進(jìn)表征能量利用經(jīng)濟(jì)性的概念，如熱效率、火用效率等。熱力學(xué)中的概念有些是建立熱力學(xué)基本理論必不可少的，例如溫度、平衡態(tài)、可逆過程、能量、熵、熱量與功等，稱為基本概念?；靖拍钪校瑴囟仁菫檠芯繜岈F(xiàn)象引進(jìn)的物理量，平衡態(tài)與可逆過程是經(jīng)典熱力學(xué)的研究前提，因此這三個(gè)基本概念尤其重要。概述

傳熱學(xué)

研究由于溫差而實(shí)現(xiàn)的熱量傳遞規(guī)律的科學(xué)。熱力學(xué)指出，凡是有溫差的地方，就有熱量自高溫物體傳向低溫物體(或從物體的高溫部分傳向低溫部分)。由于自然界到處存在溫差，所以熱量傳遞是普遍的現(xiàn)象。由于熱量傳遞的推動(dòng)力是溫差，所以溫度分布對(duì)熱量傳遞有重大影響。采用數(shù)學(xué)的手段研究、分析熱量傳遞過程，一般要假定研究對(duì)象是連續(xù)體，由于熱科學(xué)研究對(duì)象由數(shù)量十分龐大的微觀粒子所組成，所以只要被研究對(duì)象的幾何尺度大于微觀粒子的平均自由程，連續(xù)體的假定即可成立，溫度等參數(shù)即可認(rèn)為是連續(xù)函數(shù)。第一章：熱能轉(zhuǎn)變的基本概念1.熱力系、狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)1.1.熱力系與工質(zhì)⑴熱力系——人為地選取一定范圍的物質(zhì)作為研究對(duì)象，這個(gè)對(duì)象稱為熱力系統(tǒng)（system）。⑵外界——熱力系以外的物質(zhì)（也稱為環(huán)境）。⑶邊界——熱力系與外界的交界面（界面）。邊界可以是假設(shè)的，也可以是真實(shí)的；可以是固定的，也可以是運(yùn)動(dòng)的。真實(shí)的固定的移動(dòng)的12移動(dòng)的12假設(shè)的固定的假設(shè)的假定的變化的⑷閉口系——與外界沒有物質(zhì)交換的熱力系（但可以有能量交換，如加熱）。⑸開口系——與外界有物質(zhì)或能量交換的熱力系⑹絕熱系——熱力系與外界無熱量交換（但有其它能量交換，如功）⑺孤立系——熱力系與外界無任何能量和物質(zhì)交換。⑻簡單可壓縮系——由可壓縮的流體構(gòu)成，與外界只有容積變化功交換。⑼熱源（冷源）——能為熱力系提供無限熱能（冷量），而自身溫度不會(huì)發(fā)生變化。（高溫?zé)嵩础⒌蜏責(zé)嵩矗?。⑽單元系、均相系、多元系、均勻系、非均勻系、?fù)相系等。⑾工質(zhì)——用來實(shí)現(xiàn)能量相互轉(zhuǎn)換的媒介物質(zhì)稱為工質(zhì)。

1.2熱力系的狀態(tài)及狀態(tài)參數(shù)

熱力系的狀態(tài)——熱力系在某一瞬間呈現(xiàn)的宏觀物理狀況。平衡狀態(tài)——在沒有外界影響條件下，系統(tǒng)各部分長時(shí)間內(nèi)不發(fā)生任何變化的狀態(tài)。狀態(tài)參數(shù)——用于描述系統(tǒng)平衡狀態(tài)的物理量。狀態(tài)參數(shù)可分為兩類：尺度量（廣延量）——與系統(tǒng)所包含的物質(zhì)量有關(guān)的量稱為尺度量。強(qiáng)度量——與所含物質(zhì)量無關(guān)，熱力系中任一點(diǎn)都具有相同的數(shù)。1.3.基本狀態(tài)參數(shù)

常用的狀態(tài)參數(shù)：壓力p，比容v，溫度Ｔ，內(nèi)能U，焓Ｈ，熵Ｓ?；镜臒崃W(xué)參數(shù):比容v，壓力p，溫度Ｔ.（１）比容比容是單位質(zhì)量的物質(zhì)所占有的容積。若m(kg)物質(zhì)占有的容積為Ｖ(m3)，則比容為：密度是單位容積內(nèi)所含物質(zhì)的量。

（２）壓力p（Ｐa）

壓力是指單位面積上所承受的垂直作用力。

p=F/A(N/m2)常用單位有：kPa;Mpa;mmHg;atm;托通常用壓力表或真空表測(cè)量流體壓力.絕對(duì)壓力（p）——物質(zhì)的真實(shí)壓力。大氣壓力（pb）——大氣環(huán)境的真實(shí)壓力。表壓力（pg）——壓力表上讀到的壓力。真空度（pv）——真空計(jì)上的讀數(shù)。表壓力與真空度均是環(huán)境壓力與絕對(duì)壓力的差，所以當(dāng)p＞pb時(shí)，p＝pg＋pb

當(dāng)p＜pb時(shí)，p＝pb－pv（３）溫度溫度是物體冷熱程度的標(biāo)志溫度概念的建立以熱力學(xué)第零定律為依據(jù)。第零定律：Ａ與Ｂ處于熱平衡；Ｂ與Ｃ處于熱平衡，則Ａ與Ｃ必然處于熱平衡。

ＡＢＣ溫度是決定系統(tǒng)間是否處于熱平衡的物理量。

溫度的意義溫度的熱力學(xué)定義：決定一個(gè)系統(tǒng)是否與其它系統(tǒng)處于熱平衡的宏觀性質(zhì)。處于熱平衡的各系統(tǒng)溫度相同。溫度的熱力學(xué)定義提供了溫度測(cè)量的依據(jù)，即被測(cè)物體與溫度計(jì)處于熱平衡時(shí)，就可以從溫度計(jì)的讀數(shù)確定被測(cè)物體的溫度值。溫度測(cè)量和溫度計(jì)

溫度計(jì)測(cè)溫原理：當(dāng)一個(gè)物體的溫度改變時(shí)，物體的其它性質(zhì)也將隨之發(fā)生變化，可根據(jù)這些變化性質(zhì)中的某些參數(shù)測(cè)量物體的溫度，指明溫度的數(shù)值。溫度與熱力學(xué)第零定律

溫度計(jì)測(cè)溫屬性氣體溫度計(jì)壓力或體積液體溫度計(jì)體積電阻溫度計(jì)電阻熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)磁溫度計(jì)磁化率光學(xué)溫度計(jì)輻射強(qiáng)度溫標(biāo)

為了給溫度的測(cè)量賦予一定數(shù)值，必須科學(xué)地建立起一套規(guī)則，把不同的溫度指定不同的數(shù)值,這就是所謂的溫標(biāo)。華氏溫標(biāo)：鹽水混合物的冰點(diǎn)溫度為零度，人體溫度為96度，則冰點(diǎn)與蒸氣點(diǎn)分別為32度和212度，按照水銀溫度計(jì)的長度等分；攝氏溫標(biāo)：將1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的冰點(diǎn)和蒸氣點(diǎn)之間的溫度等分為100度，并以冰點(diǎn)作為零點(diǎn)。

溫度與熱力學(xué)第零定律

經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)的問題：什么叫做均分？使用不同的物質(zhì)作為測(cè)溫的工質(zhì)得到不同的結(jié)果；熱力學(xué)溫標(biāo)：從熱力學(xué)第二定律出發(fā)得到的絕對(duì)溫標(biāo)，與任何工質(zhì)無關(guān)，是一種理論溫標(biāo)；溫度與熱力學(xué)第零定律

熱力學(xué)溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)與其它溫標(biāo)溫度與熱力學(xué)第零定律

熱力學(xué)溫標(biāo)只需要定義一個(gè)溫度的量值，其它溫度值就全部確定了。1854年，開爾文提議將水的三相點(diǎn)溫度定義為273.16K，1954年第十屆國際計(jì)量大會(huì)正式采納。K°C°F水三相點(diǎn)273.160.0132.02冰點(diǎn)273.150.0032.00水沸點(diǎn)373.124399.9743211.95絕對(duì)零度0-273.15-459.67利用某些氣體在低壓下,壓力或容積隨溫度的變化是確定溫標(biāo)的最佳選擇；理想氣體溫標(biāo)其定義與熱力學(xué)溫標(biāo)一致，是其一級(jí)近似，不過是一種經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)；定容式溫度計(jì)的測(cè)量原理：溫度與熱力學(xué)第零定律

理想氣體溫標(biāo)理想氣體溫標(biāo)應(yīng)用溫度與熱力學(xué)第零定律

Tptr氣體A氣體B氣體C理想氣體溫標(biāo)的氣體溫度計(jì)雖與采用的某種氣體種類無關(guān)，但溫度讀數(shù)必須校正到理想氣體狀態(tài)時(shí)讀數(shù)。這種測(cè)量和修正都是極為精確和繁復(fù)的工作，只有極少數(shù)實(shí)驗(yàn)室有此條件，因此，目前氣體溫度計(jì)僅作為一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)。實(shí)用的二級(jí)溫度計(jì)采用國際實(shí)用溫標(biāo)，它所得出的溫度偏離熱力學(xué)溫標(biāo)極小，廣泛用于校核科研或工業(yè)用溫度計(jì)。溫度與熱力學(xué)第零定律

地點(diǎn)或狀態(tài)溫度激光管內(nèi)發(fā)射激光的氣體~0K宇宙大爆炸后的10-43s1032K氫彈爆炸中心108K實(shí)驗(yàn)室已獲得的最高溫度6107K太陽中心1.5107K地球中心4000K乙炔焰2900K月球向陽面400K(127C)地球最高氣溫（利比亞）331K(58C)地球上的最低氣溫（南極）185K(-88C)月球背陰面90K(-183C)He的正常沸點(diǎn)4.2K星際空間2.7K核自旋冷卻法激光冷卻法(朱棣文)210-10K2.410-11K我們身邊的溫度1.4平衡狀態(tài)1.4.1平衡狀態(tài)一個(gè)熱力系統(tǒng)，如果在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)能夠始終保持不變，則系統(tǒng)的這種狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)是研究熱現(xiàn)象時(shí)為簡化物體狀態(tài)隨時(shí)間變化的復(fù)雜性而引用的基本概念。熱力學(xué)中的平衡是指物系的宏觀狀態(tài)而言，由于組成物系的粒子總在永恒不息的運(yùn)動(dòng)中，其微觀狀態(tài)，是不能不變的，如平衡態(tài)物系的溫度不隨時(shí)間變化，是指分子的平均移動(dòng)動(dòng)能為恒值。平衡和均勻處于平衡狀態(tài)物系的狀態(tài)不隨時(shí)間改變，平衡和時(shí)間的概念聯(lián)系在一起。均勻則指物系內(nèi)部空間各點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)均勻一致，均勻是相對(duì)空間而言的。不平衡系一般是不均勻系，但處于平衡態(tài)的物系未必一定是均勻的。處于重力場中的氣體或液體平衡時(shí)上部和下部的密度不同，不能稱為均勻系。但若所研究物系的高度有限，重力場對(duì)氣體密度的影響甚微，可以忽略不計(jì)，從而把處于平衡狀態(tài)的單相物系看作均勻系。汽液兩相平衡的物系，即使略去重力場的影響，兩相的密度相差甚大，此時(shí)，物系雖處于復(fù)相平衡狀態(tài)，但不能看作均勻系了。1.4.2局部平衡假設(shè)平衡狀態(tài)下，由于勢(shì)差消失，所以無論是熱量的傳遞還是其他能量的傳遞的速率均趨于零。為了描述實(shí)際有限勢(shì)差作用過程，常引用局部平衡假設(shè)。局部平衡假設(shè)是把處在不平衡狀態(tài)的體系，分割成許多小部分(這些宏觀上“小”的部分，在微觀上仍包含有大量的粒子)，假設(shè)每小部分各自近似地處于平衡狀態(tài)。這樣，每一子體系，就可用狀態(tài)參數(shù)來描述。對(duì)于像熱力學(xué)能、熵等這樣的廣延參數(shù)，將各部分的數(shù)值相加，即可得整個(gè)體系的值，溫度和壓力這類強(qiáng)度參數(shù)，可以看作連續(xù)分布，形成所謂的“場’’的概念。溫度場就是物體中溫度隨時(shí)間和空間坐標(biāo)的分布穩(wěn)態(tài)溫度場

1.5平衡的判據(jù)熱平衡力平衡相平衡化學(xué)平衡1.5.1平衡判據(jù)在沒有外界影響的條件下，一個(gè)系統(tǒng)是否平衡，完全由其本身的狀態(tài)確定，所以可以用系統(tǒng)的某種狀態(tài)函數(shù)作為平衡的判據(jù)。平衡判據(jù)應(yīng)隨系統(tǒng)的約束條件而異。在導(dǎo)出平衡判據(jù)時(shí)應(yīng)注意，系統(tǒng)可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變，一個(gè)總質(zhì)量恒定的化學(xué)系統(tǒng)在達(dá)到化學(xué)平衡前各組分的質(zhì)量并非恒量，因而系統(tǒng)的熱力學(xué)能、焓及體積等性質(zhì)也隨各組分質(zhì)量變化而變化。孤立系孤立系熵增原理

孤立系自發(fā)變化的方向(dsiso>0)和實(shí)現(xiàn)平衡的條件(dsiso=0)約束條件:E=常數(shù)對(duì)于只有體積變化功一種模式的功交換的簡單可壓縮系統(tǒng)和外界沒有功交換：系統(tǒng)的體積不應(yīng)改變無熱交換：系統(tǒng)的熱力學(xué)能也不變非孤立系統(tǒng)簡單可壓縮系統(tǒng)與系統(tǒng)進(jìn)行熱量交換的外界熱源溫度包括膨脹功在內(nèi)的系統(tǒng)對(duì)外作功的總和若系統(tǒng)變化過程中溫度T為常數(shù)，考慮到系統(tǒng)與外熱源保持熱平衡，則二者溫度相等T=Tr

A,亥姆霍茲函數(shù)(Helmholtzfunction)V=常數(shù)定溫定容系統(tǒng)過程進(jìn)行的方向是dAT,V<0；實(shí)現(xiàn)平衡的條件為dAT,V=0

如約束條件為T=常數(shù)及p=常數(shù)定溫定壓系統(tǒng)可用自由焓變化指出過程的方向(dGT,p<0)及平衡的條件(dGT,p=0)自由焓，又稱吉布斯函數(shù)(Gibbsfunction)一個(gè)由r種物質(zhì)組成的化學(xué)系統(tǒng)，它的自由焓函數(shù)因化學(xué)不平衡而產(chǎn)生的G的變化1.4.2穩(wěn)定平衡判據(jù)孤立系統(tǒng)判別是平衡或是非平衡用以確定平衡是否穩(wěn)定難以觀察到的平衡態(tài)---不穩(wěn)定平衡穩(wěn)定平衡穩(wěn)定與亞穩(wěn)定平衡純質(zhì)飽和狀態(tài)的飽和蒸汽和飽和液體屬穩(wěn)定平衡態(tài)，但是溫度高于飽和溫度的液體(過熱液)和低于飽和溫度的蒸汽(過冷蒸汽)只有在實(shí)驗(yàn)中方可觀察到。如有凝結(jié)核心形成，過冷蒸汽會(huì)迅速消失而成飽和液體。過熱液和過冷蒸汽都是亞穩(wěn)定平衡態(tài)。第一章基本概念定溫定容系統(tǒng)定溫定壓系統(tǒng)1.4.狀態(tài)方程兩個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)可以確定系統(tǒng)平衡態(tài)。三個(gè)基本狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，稱為狀態(tài)方程。常見的狀態(tài)方程有：理想氣體方程：范德瓦爾斯方程：平衡狀態(tài)下，可用二維平面坐標(biāo)圖描述系統(tǒng)狀態(tài)：

1(T1,s1)TT1s1s1(p1,v1)pp1v1v２．熱力過程、功和熱量

2.1.熱力過程

要實(shí)現(xiàn)熱能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化，必須通過工質(zhì)的狀態(tài)變化才能實(shí)現(xiàn)：工質(zhì)狀態(tài)變化熱力系只能對(duì)平衡態(tài)進(jìn)行描述熱能熱能熱能機(jī)械能功動(dòng)能準(zhǔn)平衡態(tài)由此引進(jìn)準(zhǔn)平衡態(tài)的概念！

準(zhǔn)靜態(tài)就是無限接近于平衡態(tài)的狀態(tài)?？疾橐粋€(gè)漸變的過程：狀態(tài)1狀態(tài)2一系列中間狀態(tài)1vp2可逆過程——如果系統(tǒng)完成某一熱力過程后，再沿原路經(jīng)逆向返回，能使系統(tǒng)和外界都恢復(fù)原來狀態(tài)而不留下任何變化的過程。（要包括系統(tǒng)及外界都不發(fā)生任何變化）

特征：

（１）可逆過程必然是準(zhǔn)平衡過程。

（２）可逆過程不應(yīng)有摩擦、電阻、磁阻等耗散效應(yīng)存在。

可逆過程是理想過程（充要條件）：只有準(zhǔn)平衡且無任何耗散效應(yīng)的過程才是可逆過程。

實(shí)際過程都是不可逆的。

2.2.功和熱量功——在力的作用下，通過宏觀有序運(yùn)動(dòng)而傳遞的能量Fdx

①Ｗ在傳遞中才有意義，一旦越過邊界，就成為外界的能量。

②Ｗ是過程量，與初終態(tài)有關(guān)，還與過程有關(guān)。

③系統(tǒng)對(duì)外做功為正，外界對(duì)系統(tǒng)做功為負(fù)。

功的單位：Ｊ（焦耳）功率單位Ｗ（瓦特）＝Ｊ／Ｓ

④熱力系通常是通過容積變化來實(shí)現(xiàn)功的傳遞的，稱容積變化功.⑤在準(zhǔn)靜態(tài)可逆過程時(shí)，對(duì)外做功由系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)決定的，不用考慮外界因素。

dxppb

A在p－Ｖ圖上表示：１－２線下的面積即為功，所以p－Ｖ圖叫示功圖。

pV12p（２）熱量——是在溫差作用下，通過微觀粒子無序運(yùn)動(dòng)傳遞的能量。

?熱量是過程量。?系統(tǒng)吸熱取正號(hào)，放熱取負(fù)號(hào)。?熱量為：熱容與其變化溫差的乘積。2.3.熱力循環(huán)

系統(tǒng)由某一初態(tài)出發(fā)，經(jīng)歷一系列中間狀態(tài)，最后又回到初態(tài)的過程稱為熱力循環(huán)。（封閉過程）

特征：（１）它是一個(gè)封閉的過程。

BpV21A(2)目的:是實(shí)現(xiàn)連續(xù)的能量轉(zhuǎn)換（Ｗ、Ｑ是過程量，使之可能）(3)分類:可逆與不可逆循環(huán)；動(dòng)力循環(huán)；制冷循環(huán)；熱泵循環(huán)。正向循環(huán)——膨脹功大于零，順時(shí)針。

逆向逆向——膨脹功小于零，逆時(shí)針。正向循環(huán)效率（熱效率）:逆向循環(huán)制冷系數(shù):熱泵循環(huán)系數(shù):高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩摧敵龉HQL高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩摧斎牍HQL第一章基本概念上述各式不僅對(duì)氣體適用，不論是固體和液體只要是可壓縮性物質(zhì)都是適用的。第一章基本概念(2)拉伸彈性杠或金屬絲所耗的功第一章基本概念第一章基本概念第一章基本概念第一章基本概念第一章基本概念本章小結(jié)：過程參數(shù)只由系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)決定。通過循環(huán)可以連續(xù)將熱轉(zhuǎn)換為功。輸入熱能為正；輸出熱能為負(fù)。系統(tǒng)輸出功為正；輸入功為負(fù)。熱準(zhǔn)靜態(tài)過程功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(shí)間長Damadian1973做出兩個(gè)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(jiǎng)金LauterburMansfierd時(shí)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(gè)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(hào)接收裝置：各種線圈計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：完成信號(hào)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(dòng)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(hào)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(duì)磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)動(dòng)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(shí)間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時(shí)間

T1愈小、M0恢復(fù)愈快T2弛豫時(shí)間：MXY喪失2/3所需的時(shí)間；T2愈大、同相位時(shí)間長MXY持續(xù)時(shí)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(gè)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(hào)改變。絕大部分病變T1WI是低信號(hào)、T2WI是高信號(hào)改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號(hào)表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會(huì)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(duì)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(lì)、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(hào)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(shí)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…….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(shí)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(jí)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(dòng)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(duì)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(hào)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(dòng)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(duì)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(hào)的產(chǎn)生、探測(cè)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(hào)接收二、信號(hào)的處理和圖象顯示數(shù)模轉(zhuǎn)換、計(jì)算機(jī)，等等；MRI技術(shù)的優(yōu)勢(shì)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(duì)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(shí)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(huì)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(dòng)脈瘤、動(dòng)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?。ㄈ鏜S），脊髓萎縮7.先天性畸形胸部MRI適應(yīng)證呼吸系統(tǒng)對(duì)縱隔及肺門區(qū)病變顯示良好，對(duì)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(dòng)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(dòng)圖無優(yōu)勢(shì)，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(bào)告界面報(bào)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(mèng)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(shí)候開始用藥？★抗生素要用多長時(shí)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(dòng)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(shí)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(dòng)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(bào)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(huì)增加60%再次入院的機(jī)會(huì)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(xiǎn)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(xiǎn)因素（2）術(shù)前因素：術(shù)前住院時(shí)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?。?duì)有指征者未用抗生素預(yù)防五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（3）手術(shù)因素：手術(shù)時(shí)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(shí)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(shí)間其因手術(shù)種類不同而存在差異超過T越多，SSI機(jī)會(huì)越大五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（4）SSI危險(xiǎn)指數(shù)（美國國家醫(yī)院感染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)制定）：病人術(shù)前已有≥3種危險(xiǎn)因素污染或污穢的手術(shù)切口手術(shù)持續(xù)時(shí)間超過該類手術(shù)的特定時(shí)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(shí)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134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135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(xiǎn)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(duì)哪些病人有用?什么時(shí)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(duì)哪些病人有用?什么時(shí)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(shí)間？目前還沒有明確的證據(jù)表明最佳的給藥時(shí)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(shí)間的因素:所選藥物的代謝動(dòng)力學(xué)特性手術(shù)中污染發(fā)生的可能時(shí)間病人的循環(huán)動(dòng)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(dòng)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141術(shù)后給藥，細(xì)菌在手術(shù)傷口接種的生長動(dòng)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143ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切開前時(shí)間切開后時(shí)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(shí)間，手術(shù)傷口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投藥時(shí)間感染數(shù)（%）相對(duì)危險(xiǎn)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(shí)給藥，預(yù)防SSI效果好145六、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(duì)哪些病人有用?什么時(shí)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(duì)窄譜廉價(jià)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(duì)哪些病人有用?什么時(shí)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(shí)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(shí)間延長或術(shù)中出血量較大時(shí)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(shí)從十?dāng)?shù)小時(shí)到數(shù)十小時(shí)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用用藥時(shí)機(jī)不同，用藥期限也應(yīng)不同短時(shí)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(jià)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(duì)哪些病人有用?什么時(shí)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(gè)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(gè)劑量，必要時(shí)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(shí)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(shí)機(jī)不當(dāng)時(shí)間太長選藥不當(dāng)，缺乏針對(duì)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(cuò)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(shí)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(duì)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(shí)間 術(shù)前24小時(shí)前 ＞20%

術(shù)前24小時(shí)內(nèi) 7.1%

術(shù)前即刻 3.1%方法/時(shí)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(shí)間長Damadian1973做出兩個(gè)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(jiǎng)金LauterburMansfierd時(shí)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(gè)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(hào)接收裝置：各種線圈計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：完成信號(hào)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(dòng)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(hào)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(duì)磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)動(dòng)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(shí)間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時(shí)間

T1愈小、M0恢復(fù)愈快T2弛豫時(shí)間：MXY喪失2/3所需的時(shí)間；T2愈大、同相位時(shí)間長MXY持續(xù)時(shí)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(gè)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(hào)改變。絕大部分病變T1WI是低信號(hào)、T2WI是高信號(hào)改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號(hào)表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會(huì)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(duì)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(lì)、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(hào)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(shí)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…….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(shí)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