第五章 剛塑性有限元法基本理論與模擬方法

課程教學(xué)內(nèi)容：

第一章緒論第二章塑性成形分析的理論基礎(chǔ)第三章有限元法基本概念第四章彈塑性有限元法基本理論與模擬方法第五章剛塑性有限元法基本理論與模擬方法第六章幾種通用有限元分析軟件介紹（ANSYS、MARC、ABAQUS）第七章幾種典型材料成形過程計算機(jī)模擬分析實(shí)例

剛塑性有限元法是在1973年提出來的，這種方法雖然也基于小應(yīng)變的位移關(guān)系，但忽略了材料塑性變形時的彈性變形部分，而考慮了材料在塑性變形時的體積不變條件。它可用來計算較大變形的問題，所以近年來發(fā)展迅速，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于分析各種金屬塑性成形過程。剛塑性有限元法的理論基礎(chǔ)是變分原理，它認(rèn)為在所有動可容的速度場中，使泛函取得駐值的速度場是真實(shí)的速度場。根據(jù)這個速度場可以計算出各點(diǎn)的應(yīng)變和應(yīng)力。5.1剛塑性有限元法及其變分原理介紹泛函是函數(shù)的函數(shù);在泛函進(jìn)行變分時根據(jù)其有無附加條件而分為一般變分和廣義變分或條件變分；廣義變分又分為不完全廣義變分和完全廣義變分。

對于實(shí)際的金屬成形加工過程，彈性變形部分遠(yuǎn)小于塑性變形部分(彈性應(yīng)變與塑性應(yīng)變之比通常在1/100～1/1000)，因而可忽略彈性變形，將材料模型簡化為剛塑性模型。采用剛塑性模型可大大簡化有限元列式和求解過程。與彈塑性有限元法相比較，可采用較大的時間增量步長。在保證足夠的工程精度的前提下，可提高計算效率。

由于剛塑性有限元法采用率方程表示，材料變形后的構(gòu)形可通過在離散空間對速度的積分而獲得，從而避開了應(yīng)變與位移之間的幾何非線性問題。由于忽略了彈性變形，剛塑性有限元法僅適合于塑性變形區(qū)的分析，不能直接分析彈性區(qū)的變形和應(yīng)力狀態(tài)，也無法處理卸載和計算殘余應(yīng)力與變形。由于剛塑性模型假設(shè)，對一般的體積不可壓縮材料，因?yàn)槠潇o水壓力與體積應(yīng)變率無關(guān)，如要計算應(yīng)力張量，還必須進(jìn)行應(yīng)力計算的處理。

從數(shù)學(xué)的角度來講，有限元法是解微分方程的一種數(shù)值方法。它的基本思想是：在整個求解區(qū)域內(nèi)要解某一微分方程很困難(即求出原函數(shù))時，先用適當(dāng)?shù)膯卧獙⑶蠼鈪^(qū)域進(jìn)行離散化，在單元內(nèi)假定一個滿足微分方程的簡單函數(shù)作為解，求出單元內(nèi)各點(diǎn)的解；然后，再考慮各單元間的相互影響，最后求出整個區(qū)域的場量。剛塑性有限元法的求解過程

(1)離散化處理；(2)單元分析的基礎(chǔ)上集合成總體方程組；(3)剛塑性有限元法集合成的總體方程組為一非線性方程組，還須線性化處理并采用迭代方法求解。

剛塑性有限元法按照處理方法的不同分成如下5種：(1)流函數(shù)法；(2)拉格朗日乘子法；(3)罰函數(shù)法；(4)泊松系數(shù)v接近0.5法；(5)材料可壓縮性法。5.1.1剛塑性材料基本假設(shè)

對于大變形金屬塑性成形問題，將變形體視為剛塑性體，即把變形中的某些過程理想化，便于數(shù)學(xué)上處理。此時，材料應(yīng)滿足下列假設(shè)：(1)不計材料的彈性變形；(2)材料的變形流動服從Levy-Mises流動法則；(3)材料是均質(zhì)各向同性體；(4)材料滿足體積不可壓縮性；(5)不計體積力與慣性力；(6)加載條件(加載面)給出剛性區(qū)與塑性區(qū)的界限。5.1.2第一變分原理

剛塑性材料的第一變分原理又稱為馬爾柯夫(Markov)變分原理,其為：在滿足：(1)速度-應(yīng)變速率關(guān)系(在上)的一切動可容場，中使泛函：

的變分為零，即：，且取極小值的，必為本問題的真實(shí)解。

(2)體積不可壓縮條件(3)速度邊界條件證明：設(shè)真實(shí)解為和，而許可解由屈服條件和本構(gòu)方程有：

(a)則有：

由最大塑性功原理，有：(b)由虛功率原理得：(c)

將(c)式代人(b)式得：(d)注意，在Su上。將(d)式代人(e)式有：(e)將(a)式代人(e)式有：(f)

即：因此，泛函取最小值，

于是第一變分原理得證

5.1.3完全廣義變分原理在第一變分原理中，所選擇的速度場必須滿足(1)，(2)和(3)式，實(shí)際問題中，有些條件比較容易滿足，而有些條件則不易滿足。為了容易選擇速度場，應(yīng)用條件變分的概念，引用拉格朗日(Lagrangian)乘子，和，將運(yùn)動許可解所必須滿足的條件引入泛函中，則得到新的泛函：(*)在任意選取的、中，真實(shí)解使(*)式的泛函取駐值，這就是剛塑性完全廣義變分原理。第一變分原理和完全廣義變分原理對比第一變分原理所選擇的和只要求滿足運(yùn)動許可條件，而靜力許可條件是通過變分近似滿足的。據(jù)廣義變分原理預(yù)選的和不受任何約束，所有的方程均由變分近似滿足。所以，由第一變分原理計算的近似解較廣義變分原理得到的解更精確。但前者在預(yù)選滿足運(yùn)動許可條件的速度場時比后者困難。

5.2.3不完全廣義變分原理

在選取運(yùn)動許可解和時，可將其應(yīng)滿足的三個條件中的任意兩個或一個事先得到滿足，而將其余的一個或兩個，通過拉格朗日乘子引入泛函中，組成新的泛函，真實(shí)解使泛函取駐值，這就是不完全廣義變分原理。在選擇速度場時應(yīng)變速率與速度的關(guān)系(1)式和速度邊界條(3)式容易滿足，而體積不可壓縮條件(2)式難于滿足。因此，可以把體積不可壓縮條件用拉格朗日乘子入引入到泛函中，得到新泛函：(**)可以證明，在一切滿足應(yīng)變速率與速度關(guān)系和速度邊界條件的中，使泛函(**)式取駐值的為真實(shí)解。

按照Markov變分原理求解時，面臨速度場選取的困難。因而在實(shí)際求解時常采用不完全廣義變分原理求解塑性變形過程。對剛塑性體和剛粘塑性體，按Markov變分原理確定的泛函為：

(***)

解決的問題是尋找某種方式將體積不可壓縮條件(2)式引入泛函(***)中，構(gòu)成新的泛函，使問題轉(zhuǎn)變成對新泛函的無條件的駐值問題。通常采用拉格朗日乘子法、罰函數(shù)法及修正罰函數(shù)法來構(gòu)造新的泛函。通過這樣的方法將體積不可壓縮條件引入后，便能求靜水壓力，從而解決了因忽略材料的彈性變形而帶來的應(yīng)力計算的困難。5.2剛塑性增量理論的廣義變分原理

欲求解變形體在塑性變形時的場變量，首先要建立基本方程組。

5.2.1基本方程基本方程如下：微分平衡方程或運(yùn)動方程:(5-1)

速度與應(yīng)變速率的關(guān)系：(5-2)

式中：速度；應(yīng)變速率列維—密賽斯應(yīng)力—應(yīng)變速率關(guān)系：(5-3)

假設(shè)材料符合密賽斯屈服準(zhǔn)則，即:式中k是變形過程的函數(shù)，如材料是理想剛塑性體時，k=const式5-3兩邊平方后得：

將式5-4代入式5-5整理后得：(5-6)

將式5-6代入式5-3可得：(5-7)

這就是符合密賽斯屈服準(zhǔn)則的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系式。

(5-4)(5-5)體積不可壓縮條件:(5-8)

邊界條件:邊界條件分為力學(xué)邊界條件和位移邊界條件，分別為：(5-9)

(5-10)

利用上述方程和邊界條件，雖然在理論上是可以求解的，但實(shí)際上很困難，只有在幾種簡單情況下才能求出解析解。剛塑性有限元法借助于變分原理可求出近似解，對變形場的位能泛函進(jìn)行變分，當(dāng)變分取得駐值時，變形場滿足平衡微分方程和力學(xué)邊界條件。處理體積不變條件的方法有兩種：

一是在假設(shè)初始速度場時，除了滿足速度邊界條件以外，還應(yīng)嚴(yán)格滿足體積不變條件，這種方法給假設(shè)初始速度場帶來困難。另一種方法是假設(shè)初始速度場只滿足速度邊界條件，而對體積不變引入約束條件，即拉格朗日乘子進(jìn)行有條件變分。這種方法在運(yùn)算中較易實(shí)現(xiàn)，目前已得到廣泛應(yīng)用，下面對這種方法進(jìn)行詳細(xì)論述。

5.2.2不完全的廣義變分原理剛塑性有限元計算需要先選擇初始速度場。在選擇初始速度場時，速度邊界條件容易滿足，而體積不可壓縮條件較難滿足。因此，把體積不可壓縮條件用拉格朗日乘子引入泛函中去。這種有條件的但并非將所有條件引入泛函的變分稱之為不完全的廣義變分，所建立的泛函為：式中：Sp變形體邊界中應(yīng)力邊界部分；δ克羅內(nèi)克爾（Kronecker）符號。(5-11)

剛塑性不完全的廣義變分原理認(rèn)為：在所有滿足速度-應(yīng)變速率關(guān)系和速度邊界條件的vi中，使泛函式5-11取得駐值的vi是真實(shí)解。

在忽略體力的情況下，式5-11還可寫成另一種形式，即

式中：

(5-12)

注意在剛塑性有限元中，利用的屈服準(zhǔn)則是密賽斯屈服條件，它的一階導(dǎo)數(shù)是連續(xù)的，在計算中一般略去體力，并設(shè)外力在變形過程中不變。對于有硬化的材料，假設(shè)剪切屈服極限在一小段范圍內(nèi)是常數(shù)，采取臺階形硬化曲線來代替真實(shí)硬化曲線，這樣處理可大大簡化變分的運(yùn)算。下面證明這一原理。由式5-12變分得：

采用密賽斯屈服準(zhǔn)則，有：

(5-13)(5-14)將式5-14代入式5-13得：

(5-15)且，在上，由此得：

因?yàn)椋?5-16)將式5-16代入式5-15得：因和都是任意的，要使泛函的變分為零，即取得駐值，必須滿足下列等式：（在表面上）(5-18)（在V體積內(nèi)）(5-19)（在V體積內(nèi)）(5-20)（在V體積內(nèi)）(5-21)

由式5-21可知，泛函變分為零時，滿足體積不變條件。由式5-20可得：

拉格朗日乘子λ等于平均應(yīng)力，即靜水壓力。這就是拉格朗日乘子λ的物理意義。由式5-19可知，泛函變分為零時，在整個體積內(nèi)都滿足運(yùn)動方程，即平衡微分方程。由式5-18可以看到，泛函變分為零時，滿足應(yīng)力邊界條件。這就證明了在滿足速度邊界和應(yīng)變速率與速度關(guān)系的速度場vi中，當(dāng)泛函變分為零時，滿足所有的基本方程，所以這個速度場就是真實(shí)解。

(5-22)

5.3拉格朗日乘子法為使有限元計算方便，將式5-11改寫成矩陣形式如下：

(5-23)式中：應(yīng)變速率列陣；速度列陣；應(yīng)力邊界Sp上給定的表面力列陣；矩陣記號，體力列陣。在計算中如材料有硬化作用時，采用階段硬化曲線來代替真實(shí)硬化曲線，如下圖所示。經(jīng)這樣的處理，變分時可將k視作常數(shù)，可從積分號中提出。計算中若忽略體積力，則泛函又可寫成如下形式：(5-24)注意上式中：

階段硬化曲線來代替真實(shí)硬化曲線5.3.1離散化假設(shè)變形體被劃分為M個單元，N個節(jié)點(diǎn)，由此可知：(5-25)對于一個單元而言，可建立下列泛函：(5-26)式中：V′單元的體積；S′單元的邊界。在單元內(nèi)有：(5-27)

(5-28)其中為單元節(jié)點(diǎn)的速度列陣。

將式5-27和式5-28代入式5-26得到：

(5-29)

令：（這里[K]不是剛度矩陣）

對于一個單元來說，節(jié)點(diǎn)的速度和λ都是定值。所以式5-29可寫成：

(4-30)泛函中只含單元的節(jié)點(diǎn)速度和，未知數(shù)為、即：集合成整體，得：

泛函變分為零（），即得：(5-32)

由于變分，和是任意的獨(dú)立變量，所以有：(5-33)

式中：k求解問題的維數(shù)。

(5-31)

對于每個單元有：由式5-34集合成的方程組是非線性的，求解時需先進(jìn)行線性化，下面就此問題展開討論。

(5-34)

5.3.2方程的線性化

求解非線性問題的一種常用方法是攝動法，這種方法是先假設(shè)一個初始解，根據(jù)這個解求出修正量，利用修正量修改原初始解，再由修正后的解求出新的修正解，如此這樣通過反復(fù)迭代來逼近真解。采用這種求解方法就能把非線性方程組化為線性方程組來求解。設(shè)有一個初始速度場{u}和相對應(yīng)的速度增量{?u}，則每次迭代之間的速度有如下關(guān)系：

將式5-35代入式5-34得：

(5-36)

現(xiàn)令：

(5-35)

略去高次小量，并注意是一個數(shù)，即：把形如的因子展成冪級數(shù)并取線性項(xiàng)得：(5-37)

因：

令：

則：將上式代入式5-37后得(5-38)

略去高次微量得：(5-39)再令：

得：(5-40)

將式5-40寫成矩陣形式為：(5-41)

其中：(5-42)

將單元分析得到的式5-41代入式5-33，就得到剛塑性有限元法求解的矩陣方程組，即：

(5-43)

求解真實(shí)速度場時采用迭代法，其迭代的收斂判據(jù)取范數(shù)比，當(dāng)范數(shù)比小于某一定值，如0.00001時，認(rèn)為泛函已收斂，即：

(5-44)

從以上論述可以看出：引入拉格朗日乘子后，在假設(shè)初始速度場時，可以不滿足體積不可壓縮條件，這對選擇初始速度場有很大方便；(2)拉格朗日乘子有明確的物理意義，即收斂時的拉格朗日乘子就是對應(yīng)單元的靜水壓力。(3)在變分運(yùn)算中，假設(shè)剪切屈服應(yīng)力是常數(shù)。因此，在計算有加工硬化的材料時，每次取的移動量不能太大，特別對于硬化顯著的材料要盡可能取較小的步長。(4)在線性化中，采用了攝動法，并應(yīng)用了牛頓（Newton）二項(xiàng)式展開，展開時假設(shè){?u}是小量，并略去了高階微量，因此在計算中，每次的修正量要小，否則影響收斂性。

5.4材料可壓縮性法5.4.1理論基礎(chǔ)

剛塑性有限元法引入拉格朗日乘子后，可求得平均應(yīng)力，但這樣增加了許多未知數(shù)和方程數(shù)，計算量大大增加了。從分析可知，一般剛塑性有限元法不能求解平均應(yīng)力的原因在于屈服條件中沒有考慮平均應(yīng)力的影響。材料有可壓縮的剛塑性有限元是假設(shè)屈服條件與平均應(yīng)力有關(guān)，并寫作為：

(5-45)式中：g為一個數(shù)值很小的正常數(shù)，一般取作0.01；平均應(yīng)力，由式5-45可看出：當(dāng)g=0時，即為密賽斯屈服準(zhǔn)則，屈服曲面在應(yīng)力空間為一圓柱面；當(dāng)g≠0時，屈服面在應(yīng)力空間為一橢球面，如下圖所示。屈服軌跡密賽斯屈服條件下的勢函數(shù)為：

同理，可壓縮性材料的勢函數(shù)為：

所以：

(5-46)(5-47)(5-48)又因：

體積變化速率為：上式表明，可壓縮性材料的體積變化速率不為零。(5-49)(5-50)因?yàn)椋河忠颍?5-52)(5-51)由式5-45和式5-52可得：

設(shè)等效應(yīng)變速率為：(5-53)(5-54)式5-53可寫作如下形式：(5-55)將式5-56代入式5-50可得：即：(5-57)(5-56)將式5-56代入式5-51得：(5-58)(5-59)上式寫成矩陣形式為：(5-61)

(5-60)由以上可以看出，可壓縮性材料的應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系系數(shù)與不可壓縮材料有相同形式，區(qū)別在于對等效應(yīng)力和等效應(yīng)變有不同的定義，即：

(5-63)

(5-62)

5.4.2系數(shù)g的取值系數(shù)g的取值直接影響計算結(jié)果的精度，g的取值可由實(shí)驗(yàn)來確定，表5-1中給出了在單向壓縮時，不同g值所對應(yīng)的屈服應(yīng)力近似值以及高度壓縮率為10%時的體積變化。由表可看出，取g=0.01時，式5-45與密賽斯屈服條件相當(dāng)接近，此時體積變化也很小。5.4.3求解方程的建立

對于變形體，可建立相同的泛函，即：

(5-64)為了計算方便，上式后面一項(xiàng)表示成矩陣形式為：

(5-65)

對于可壓縮性材料發(fā)生塑性變形時，因塑性判據(jù)與平均應(yīng)力有關(guān)，相當(dāng)于隱含考慮了體積不可壓。因此，對初始速度場的選擇不需要嚴(yán)格滿足體積不可壓縮條件。計算過程是先將變形體離散，劃分成M個單元和N個節(jié)點(diǎn)。第m個單元的真實(shí)速度場的泛函為，假設(shè)位移模式的速度場所得的泛函值為設(shè):則:

對泛函進(jìn)行變分，當(dāng)變分為零時，泛函取得駐值，這時的速度場是真實(shí)的速度場。因是任意的，所以有：

式中：k為維數(shù)，對于三維問題，kN=3N，即可得3N個方程。(5-67)

(5-66)

(5-68)

在單元內(nèi)有:(5-69)(5-70)將式5-54代入式5-64得：

(5-71)

上式寫成矩陣形式為：(5-72)

設(shè):(5-73)式中:(5-74)

(5-76)(5-75)式5-72又可寫作：

(5-77)

式中對式5-77求導(dǎo)得：

(5-78)將按階段硬化處理，將式5-78代入式5-68可得到一組方程，對于三維問題一共可得3N個方程，包含3N個未知數(shù)，即：

(5-79)所得的方程組式5-79是非線性的，不能直接求解，需進(jìn)行線性化，采用牛頓-拉夫森（Newton-Raphson）方法線性化，設(shè)第n+1次速度場是第n次速度場增加一個，則有下列關(guān)系式：(5-80)

將式5-80代入式5-79中，并在處按臺勞(Taylor)級數(shù)展開，略計高階微小量，得到下列線性方程組，即：由式5-81得到的線性方程組就能在假設(shè)一初始速度場的基礎(chǔ)上進(jìn)行反復(fù)迭代，最后收斂于真解。利用這種方法求出來的應(yīng)力不再是應(yīng)力偏量，而是全應(yīng)力。(5-81)對于軸對稱問題，當(dāng)單元采用等參四邊形單元時，式5-81中的有下列展開式：式中：

(5-82)

(5-83)(5-84)(5-85)式中：k?2、k?1、k、k+1為下標(biāo)i、j、k、m的代號，0為下標(biāo)時表示平均值。

B、C、D分別由式2-28和式2-36中對應(yīng)A、B、G的給出。5.5罰函數(shù)法5.5.1求解方程的建立剛塑性有限元法的一個基本假設(shè)是體積不變，罰函數(shù)法從這一點(diǎn)入手，引入一個很大的正數(shù)乘以體積應(yīng)變速率的平方，即：

(5-86)

將此項(xiàng)添加到泛函中去，于是可將式5-11改寫如下：(5-87)

當(dāng)在每一點(diǎn)的變化率都接近零時，這個泛函就取得最小值，這時所對應(yīng)的速度場就逼近真實(shí)速度場?？梢园凑仗幚砝窭嗜粘俗臃ㄍ瑯拥牟襟E導(dǎo)出罰函數(shù)法的計算公式。

罰函數(shù)法與拉格朗日乘子法的不同之處在最后一項(xiàng)，下面只對這一項(xiàng)進(jìn)行分析。令這一項(xiàng)為，即：

將上式寫成矩陣形式為：其中因：(5-90)

(5-88)(5-89)

將式5-90代入式5-89得：對泛函變分后，項(xiàng)為：因是一個數(shù)，故有，則(5-91)

(5-92)

(5-93)

是節(jié)點(diǎn)的速度，可將其從積分號中提出，即：(5-94)其中:

因泛函變分取得駐值時所建立的求解方程是速度的非線性函數(shù)，求解時需采用攝動法對方程進(jìn)行線性化，其中體積變化率這一項(xiàng)為：用式5-95代替代替式5-40中的可得下式：由前面推導(dǎo)有：(5-97)將式5-96代入式5-97得：

(5-96)

(5-98)式中：式5-98可寫成如下的簡單形式，即：罰函數(shù)法對于三維問題一共只有3N未知數(shù)和3N個方程，這比拉格朗日乘子法要少M(fèi)個方程和未知數(shù)，因此可節(jié)省內(nèi)存和計算時間。這種方法還有一個特點(diǎn)就是收斂速度快，這給求解真實(shí)速度場提供了一個有效的辦法。罰函數(shù)法中的是一個很大的正數(shù)，它的取值是否合理，直接影響到收斂速度。一般取。罰函數(shù)法的缺點(diǎn)是在求解時只能求出應(yīng)力偏量，而平均應(yīng)力不知道，為此不少人在這方面做了大量工作，下面介紹一種在罰函數(shù)法中求解平均應(yīng)力的方法。(5-99)利用已求出的應(yīng)力偏量，可求出平均應(yīng)力，推導(dǎo)如下。應(yīng)力張量可分解為應(yīng)力偏量和球張量，即：5.5.2應(yīng)力的求取(5-100)式中：為平均應(yīng)力。

將式5-100對坐標(biāo)求偏導(dǎo)得：(5-101)

由平衡方程有：由式5-101和式5-102得：

(5-102)(5-103)則:因：(5-104)(5-105)對上式兩邊積分(5-106)得：(5-107)有限元法將變形體劃分成許多小單元，任一點(diǎn)的應(yīng)力偏量可由它所在單元的各節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力偏量來表示，即：注意：在有限元計算中，一般都引進(jìn)局部坐標(biāo)系，對整體坐標(biāo)微分時應(yīng)采用復(fù)合微分，設(shè)局部坐標(biāo)為Qj，則：(5-108)其中表示k節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力偏量(5-109)其中為雅可比矩陣的逆矩陣。

又有(4-110)將式5-109和式5-110代入式5-107得：

這樣，只要找到一個參考點(diǎn)，例如某邊界上一點(diǎn)的應(yīng)力為已知，就可逐點(diǎn)積分來求出各點(diǎn)的平均應(yīng)力值。

(4-111)5.6三種應(yīng)力計算方法的比較

拉格朗日乘子法由于引入了附加未知數(shù)(乘子)，使方程數(shù)增多和總剛度矩陣帶寬增大，求解方程的計算時間要比另兩種方法長；三種方法的總剛度矩陣均為對稱的、稀疏的矩陣，但是拉格朗日乘子法的剛度陣不呈現(xiàn)帶狀，而罰函數(shù)法和修正罰函數(shù)法的剛度陣均呈帶狀。因此，后兩種方法可節(jié)省貯存空間和求解方程時間。剛度矩陣元素分布示意(a)拉格朗日乘子法(b)罰函數(shù)法、修正的罰函數(shù)法5.3.4三種應(yīng)力計算方法的比較

當(dāng)初始速度場選取不當(dāng)時，罰函數(shù)法和修正罰函數(shù)的方程組會成病態(tài)，此時，或值很大，可能導(dǎo)致迭代過程不收斂。因此，罰函數(shù)法和修正罰函數(shù)法是對初始速度場敏感的。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?；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.累及骨髓改變的骨病（早期骨缺血性壞死，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?。τ兄刚髡呶从每股仡A(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154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155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161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163ClassenDC,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165六、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