快速成形制造技術(shù)

快速成形與制造技術(shù)

（RPT）

RapidPrototypingTechnology一、快速成形技術(shù)的產(chǎn)生

快速原型（RapidPrototyping，RP）技術(shù)，又稱快速成形技術(shù)，是20世紀(jì)80年代后期首先在美國(guó)產(chǎn)生并商品化，90年代在全球迅速發(fā)展起來(lái)的制造新技術(shù)。快速原型是繼60年代NC技術(shù)之后制造領(lǐng)域的又一重大突破，是先進(jìn)制造技術(shù)群中的重要組成部分。技術(shù)背景

20世紀(jì)80年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料科學(xué)、CAD/CAM、精密傳動(dòng)技術(shù)、激光技術(shù)以及結(jié)構(gòu)科學(xué)等的飛速發(fā)展與交叉滲透，為快速原型技術(shù)（RPT）的發(fā)生和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。市場(chǎng)背景

由于全球市場(chǎng)一體化的形成，制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)劇烈，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的長(zhǎng)短影響到一個(gè)企業(yè)的生死存亡。因此，客觀上需要一種可以直接地將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)快速地轉(zhuǎn)化為三維實(shí)體的技術(shù)。這樣，不但可以快速直觀地驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，而且可以向客戶、甚至僅僅是有意向的潛在客戶提供未來(lái)產(chǎn)品的實(shí)體模型，從而達(dá)到迅速占領(lǐng)市場(chǎng)的目的。早期發(fā)展美國(guó)3M公司的AlanJ.Hebert(1978)日本的小玉秀男(1980)美國(guó)UVP公司的CharlesW.Hull(1982)日本的丸谷洋二(1983)在不同的地點(diǎn)各自獨(dú)立地提出了RP的概念，即用分層制造產(chǎn)生三維實(shí)體的思想。

CharlesW.Hull在UVP的繼續(xù)支持下，完成了一個(gè)能自動(dòng)建造零件的稱之為StereolithographyApparatus(SLA)的完整系統(tǒng)SLA-1，1986年該系統(tǒng)獲得專利，這是RP發(fā)展的一個(gè)里程碑。同年，CharlesW.Hull和UVP的股東們一起建立了3DSystem公司。與此同時(shí)，其它的成形原理及相應(yīng)成形系統(tǒng)也相繼開(kāi)發(fā)成功。1984年MichaelFeygin提出了薄材疊層（LaminatedObjectManufacturing，以下簡(jiǎn)稱LOM）的方法，并于1985年組建Helisys公司，1992年推出第一臺(tái)商業(yè)成形系統(tǒng)LOM-1015。1986年，美國(guó)Texas大學(xué)的研究生C.Deckard提出了選擇性激光燒結(jié)(SelectiveLaserSintering，簡(jiǎn)稱SLS)的思想，稍后組建了DTM公司，于1992年開(kāi)發(fā)了基于SLS的商業(yè)成形系統(tǒng)Sinterstation。ScottCrump在1988年提出了熔融成形(FusedDepositionModeling，簡(jiǎn)稱FDM)的思想，1992年開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)商業(yè)機(jī)型3D-Modeler。美國(guó)的3DSystems公司于1988年生產(chǎn)出了世界上第一臺(tái)現(xiàn)代快速成型機(jī)——SLA-250(液態(tài)光敏樹(shù)脂選擇性固化成型機(jī)），開(kāi)創(chuàng)了快速成型技術(shù)發(fā)展的新紀(jì)元。國(guó)內(nèi)快速原型技術(shù)發(fā)展概況

我國(guó)RP研究工作起步于90年代初。1994年以來(lái)，我國(guó)已有20幾家企業(yè)或機(jī)構(gòu)從國(guó)外引進(jìn)RP機(jī)器。但由于引進(jìn)價(jià)格昂貴，如美國(guó)3Dsystem公司生產(chǎn)的及SLA250系統(tǒng)售價(jià)20萬(wàn)美元，SLA500價(jià)格高達(dá)40萬(wàn)美元，加之材料也依靠進(jìn)口，使生產(chǎn)成本過(guò)高，往往是國(guó)內(nèi)企業(yè)無(wú)法承受的。

為了解決中國(guó)制造業(yè)對(duì)RP的迫切需求，1991年以來(lái)，在中國(guó)政府資助和支持下，一些高等院校和研究機(jī)構(gòu)積極開(kāi)展RP研究，并取得較大的進(jìn)展。

清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、南京航天大學(xué)、華中理工大學(xué)、上海交通大學(xué)、華北工學(xué)院等在成形理論、工藝方法、設(shè)備、材料、軟件等方面做了大量的研究、開(kāi)發(fā)工作。有些單位已開(kāi)發(fā)出商品化、能做出復(fù)雜原型的RP系統(tǒng)。例如北京隆源公司開(kāi)發(fā)的AFS300激光快速成形機(jī)（選擇性激光燒結(jié)系統(tǒng)）、華中的HRP系統(tǒng)、清華大學(xué)研制的多功能快速造型系統(tǒng)MRPMS和基于FDM的熔融擠出成形系統(tǒng)（MEM250）等。此外，國(guó)內(nèi)的家電行業(yè)在快速成形系統(tǒng)的應(yīng)用上，走在了國(guó)內(nèi)前列。如廣東的美的、華寶、科龍、江蘇的春蘭、小天鵝，青島的海爾等，都先后采用快速成形系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，收到了很好的效果。

目前，國(guó)內(nèi)由政府資助，正在深圳、天津等地建立一批向企業(yè)提供快速成形技術(shù)的服務(wù)機(jī)構(gòu)，推動(dòng)快速成形技術(shù)在我國(guó)的廣泛應(yīng)用。在模具制造業(yè)，可以利用快速成形技術(shù)制得的快速原型，結(jié)合硅膠模、金屬冷噴涂、精密鑄造、電鑄、離心鑄造等方法生產(chǎn)模具；快速成形件也可以直接或間接制得EDM電極，用于電火花加生產(chǎn)模具；快速成形技術(shù)制得的快速原型也可以直接作為模具。

本課程主要介紹了快速成形技術(shù)的定義、特征和幾種典型的快速成形工藝，四種快速成形設(shè)備的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工藝操作過(guò)程等.

二、快速成形技術(shù)原理快速成形的基本工藝過(guò)程CAD建模STL轉(zhuǎn)換生成片層NC代碼實(shí)體加工零件原型后處理切片處理前處理快速成型系統(tǒng)工作后處理用Pro/E設(shè)計(jì)的零件模型STL面片化的零件模型快速原型設(shè)備的處理過(guò)程材料輸入輸出零件離散堆積設(shè)備作為一種先進(jìn)制造技術(shù)，快速成形技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)得到了迅速發(fā)展，并在工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)打破了傳統(tǒng)的制造模式，無(wú)需任何工、模具，由CAD模型直接驅(qū)動(dòng)，利用離散/堆積的原理，快速完成任意復(fù)雜形狀的原型和零件，從而大大縮短了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期，極大增強(qiáng)了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。三、典型快速原型制造工藝快速成型的主要工藝方法光固化成型法（StereoLithographyApparatus--SLA）疊層實(shí)體制造法（LaminatedObjectManufacturing--LOM）選擇性激光燒結(jié)法（SelectedLaserSintering---SLS）熔融沉積制造法（FusedDepositionModeling--FDM）三維打?。═hree-DimensionalPrinting---3D-P）固基光敏液相法（SolidGroundCuring---SGC）近年涌現(xiàn)了幾十種快速成型工藝

光固化成型法（SLA）

疊層實(shí)體制造法（LOM）

選擇性激光燒結(jié)法（SLS）

熔融沉積制造法（FDM）

1、光固化成型法-SLAStereoLithographyApparatus1984年由CharlesHul發(fā)明并獲美國(guó)專利，1988年美國(guó)3DSystems公司推出商品化樣機(jī)SLA-1，是世界上第一臺(tái)快速原型成形機(jī)SLA是最早出現(xiàn)且技術(shù)上最為成熟的RPT，也稱液態(tài)光敏樹(shù)脂選擇性固化光固化成型法

第一個(gè)投入商業(yè)應(yīng)用的RP技術(shù)。這種方法的特點(diǎn)是精度高、表面質(zhì)量好。原材料利用率將近100％，能制造形狀特別復(fù)雜（如空心零件）、特別精細(xì)（如手飾、工藝品等）的零件。SLA工藝演示光固化成型法的工藝原理

以光敏樹(shù)脂為原料，將計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光按預(yù)定零件各分層截面的輪廓為跡對(duì)液態(tài)樹(shù)脂逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)的樹(shù)脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)，從而形成零件的一個(gè)薄層截面。當(dāng)一層固化完畢，移動(dòng)工作臺(tái)，在原先固化好的樹(shù)脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹(shù)脂以便進(jìn)行下一層掃描固化。新固化的一層牢固地粘合在前一層上，如此重復(fù)直到整個(gè)零件原型制造完畢.SLA的工藝特點(diǎn)成型材料自由基光固化樹(shù)脂陽(yáng)離子光固化樹(shù)脂混雜型光固化樹(shù)脂SLA的特點(diǎn)成型方法簡(jiǎn)單，能直接生產(chǎn)塑料件；表面粗糙度較低，尺寸精度較高成型中有相的變化，翹曲變形較大。需要支撐結(jié)構(gòu)成型速度較低，原材料有污染、氣味很大成本高（樹(shù)脂和激光器價(jià)格昂貴、壽命短）SLA方法制作的實(shí)物模型SLA-700，3DSystems2、疊層實(shí)體制造-LOMLaminatedObjectManufacturing由MichaelFeygin于1986年研制成功，美國(guó)Helisys公司推出商品化機(jī)器LOM是采用薄片材料，如紙、塑料薄膜等，在材料表面事先涂覆上一層熱熔膠，加工時(shí)用CO2激光器或刀具在計(jì)算機(jī)控制下進(jìn)行切割，然后通過(guò)熱壓輥壓，使當(dāng)前層與下面已成型的工件粘接，從而堆積成型.疊層實(shí)體制造工藝特點(diǎn)成型材料薄材：如紙、塑料薄膜熱熔膠涂布工藝LOM工藝的特點(diǎn)LOM工藝只需在片材上切割出零件截面的輪廓，而不用掃描整個(gè)截面，因此適合大、中型零件的加工零件尺寸精度較高，工件外框與截面輪廓之間的多余材料在加工中起到了支撐作用，所以翹曲變形小，成型時(shí)無(wú)需加支撐。但是，材料浪費(fèi)大，且清除廢料困難SSM-1600成形設(shè)備目前世界上成形空間最大的快速成形設(shè)備(最大成型尺寸要案1600X800X750MM)3D300C，LOM工藝，以色列采用刀切塑料薄膜，不加熱僅用粘結(jié)劑粘結(jié)層片，因而變形非常小。機(jī)器重量?jī)H為31kg該設(shè)備以疊層實(shí)體制造模式工作，生產(chǎn)用于快速工模具制造的原型疊層實(shí)體制造疊層實(shí)體制造方法制作的實(shí)物模型3、選擇性激光燒結(jié)-SLSSelectiveLaserSintering由美國(guó)德州Austin分校C.R.Dechard于1989年研制成功，后被美國(guó)DTM公司商品化，推出商品化機(jī)器SLS工藝是利用粉末材料（金屬或非金屬粉末）在激光照射下燒結(jié)的原理，在計(jì)算機(jī)控制下層層堆積成形選擇性激光燒結(jié)工藝原理CO2激光器激光束/鏡組/掃描鏡推平滾子粉末缸成型腔粉末面成型腔尺寸：381*330*457mm選擇性激光燒結(jié)工藝特點(diǎn)成型材料蠟粉、聚苯乙烯（PS)、工程塑料（ABS）、聚碳酸酯（PC)、尼龍（PA)、金屬粉末、覆膜砂、覆膜陶瓷粉，近年來(lái)更多的采用復(fù)合粉末，粉粒直徑為50～125μm工藝特點(diǎn)材料適應(yīng)面廣，不僅能制造塑料制件，還能制造蠟?zāi)?、陶瓷和金屬零件成型精度一般、能直接制造制件和裝配件（軸承整體）制件翹曲變形相對(duì)較小，但對(duì)于容易發(fā)生變形的地方應(yīng)設(shè)計(jì)有支撐結(jié)構(gòu)實(shí)心零件成型時(shí)間較長(zhǎng)，適合中小零件的生產(chǎn)。HiQ-SLS，3DSystems選擇性激光燒結(jié)方法制作的實(shí)物模型激光直接燒結(jié)金屬粉末得到的復(fù)雜金屬零件4、熔融沉積成形-FDMFusedDepositionModeling由美國(guó)學(xué)者Dr.ScottCrump于1988年研制成功。并由美國(guó)Stratasys公司推出商品化的設(shè)備，F(xiàn)DM1600、FDM1650、FDM8000、QuantumFDM工藝采用熱塑性材料，如ABS、蠟、尼龍等，一般以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱熔化后，從小孔擠出堆積成形FDM（FusedDepositionModeling）

熔融沉積制造工藝

MEM（MeltedExtrusionManufacturing）

熔融擠壓成型工藝FDM工藝原理FDM工藝演示FDM工藝的特點(diǎn)FDM不用激光，使用、維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低。用蠟成形的零件原型可直接用于石蠟鑄造；用ABS工程塑料制造的原型則具有較高強(qiáng)度，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、測(cè)試與評(píng)估等方面得到廣泛應(yīng)用。由于FDM工藝一般在80~120oC進(jìn)行，材料的收縮率必然會(huì)引起尺寸誤差，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致制件的翹曲變形，因此需要設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)。FDM工藝適合成型小塑料件，最高精度0.127mm。

由于是填充式掃描，因此成型時(shí)間較長(zhǎng)，為克服這一缺點(diǎn)，可采用多個(gè)熱噴頭同時(shí)進(jìn)行涂覆，提高成型效率。FDM方法制作的實(shí)物模型MEM-300-II熔融擠壓快速成形設(shè)備MEM-200-D熔融擠壓快速成形設(shè)備M-RPMS設(shè)備以MEM模式工作，生產(chǎn)用于新產(chǎn)品的原型熔融擠壓制造幾種常見(jiàn)RPT特點(diǎn)比較低較復(fù)雜小截面較慢大截面較快LOM高幾乎無(wú)費(fèi)料簡(jiǎn)單小截面較快大截面較慢FDM較高較復(fù)雜小截面較快大截面較慢SLS較高較復(fù)雜小截面較快大截面較慢SLA材料利用率制件后處理成形速度四、快速成形技術(shù)的應(yīng)用快速成形技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)/制造設(shè)計(jì)：新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)制造：快速工/模具制造、快速鑄造

分析：試驗(yàn)分析模型

生物制造：

生物醫(yī)學(xué)和組織工程

工藝品：與美學(xué)有關(guān)的各工程領(lǐng)域快速成型技術(shù)的主要應(yīng)用狀況◆汽車、摩托車:外形及內(nèi)飾件的設(shè)計(jì)、改型、裝配試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)、汽缸頭試制?！艏译?各種家電產(chǎn)品的外形與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，裝配試驗(yàn)與功能驗(yàn)證，市場(chǎng)宣傳，模具制造?！敉ㄓ嵁a(chǎn)品:產(chǎn)品外形與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，裝配試驗(yàn)，功能驗(yàn)證，模具制造?！艉娇?、航天:特殊零件的直接制造，葉輪、渦輪、葉片的試制，發(fā)動(dòng)機(jī)的試制、裝配試驗(yàn)。◆輕工業(yè):各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、裝配，市場(chǎng)宣傳，玩具、鞋類模具的快速制造?！翎t(yī)療:醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)、試產(chǎn)、試用，CT掃描信息的實(shí)物化，手術(shù)模擬，人體骨關(guān)節(jié)的配制?！魢?guó)防:各種武器零部件的設(shè)計(jì)、裝配、試制，特殊零件的直接制作，遙感信息的模型制作。1、在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

目前主要是應(yīng)用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證和模擬樣品的試制上。

開(kāi)發(fā)過(guò)程概念設(shè)計(jì)→造型設(shè)計(jì)→結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→基本功能評(píng)估→模擬樣件試制。

對(duì)某些以塑料結(jié)構(gòu)為主的產(chǎn)品還可以進(jìn)行小批量試制，或進(jìn)行一些物理方面的功能測(cè)試、裝配驗(yàn)證、實(shí)際外觀效果審視，甚至將產(chǎn)品小批量組裝先行投放市場(chǎng)，達(dá)到投石問(wèn)路的目的。

用于新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)評(píng)估RP原型可直接用于模擬性能測(cè)試、模擬裝配實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)可行性評(píng)估采用RPT進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，可減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本30~70%，減少開(kāi)發(fā)時(shí)間。

手機(jī)殼－手板摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)智能卡系統(tǒng)部件噴漆設(shè)備的噴頭戰(zhàn)斗機(jī)上的頭盔系統(tǒng)頭盔外殼模型復(fù)雜型面葉輪的CAD模型

和SSM工藝制作的原型空間曲面葉片2、快速模具制造技術(shù)快速模具制造技術(shù)

RapidTooling

采用模具生產(chǎn)零件是現(xiàn)代工業(yè)的主要生產(chǎn)工藝和手段.傳統(tǒng)模具制造生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜、周期長(zhǎng)，模具需反復(fù)調(diào)試，制造成本高.往往成為設(shè)計(jì)和制造的瓶頸.快速模具制造可節(jié)約成本3/4，縮短生產(chǎn)周期約2/3.因此應(yīng)用RP技術(shù)制造快速經(jīng)濟(jì)模具成為RP技術(shù)發(fā)展的主要推動(dòng)力之一。

從RP到RT是快速成型技術(shù)發(fā)展的第二次飛躍。

傳統(tǒng)金屬冷作模具制造流程下料鍛造調(diào)試模具設(shè)計(jì)球化退火機(jī)械加工修配熱處理投產(chǎn)快速原型和模具制造技術(shù)示意圖

快速模具制造的分類直接模具制造用LOM系統(tǒng)制做的制件經(jīng)表面處理，其強(qiáng)度比一般木材還要高，可直接用作鑄造木模；用SLS等方法則可直接制造熔模鑄造用的蠟?zāi)Ｒ约霸煨突驂毫庸び媒饘倌?。間接模具制造用快速原型制件作母模可復(fù)制出蠟?zāi)！⒐柘鹉z模、環(huán)氧樹(shù)脂模或聚氨脂模等軟模具；據(jù)此軟模具又可澆鑄出環(huán)氧樹(shù)脂、石膏、陶瓷、低熔點(diǎn)金屬、金屬基復(fù)合材料等硬模具。這些簡(jiǎn)易模具可用作各種鑄造模、注塑模、蠟?zāi)５某尚湍Ｒ约袄炷５?，?shí)現(xiàn)塑料件或金屬件的小批量生產(chǎn)。用快速原型制件作母模，通過(guò)金屬噴涂等方法可快速制造電脈沖機(jī)床用電極。快速工模具制造快速模具技術(shù)的發(fā)展方向提高模具制造精度開(kāi)發(fā)新材料新工藝直接制造高強(qiáng)度金屬模具3、快速鑄造技術(shù)快速鑄造技術(shù)

RapidCasting（RC）概念利用快速成型技術(shù)直接或間接制造鑄造用模樣、模板、型芯或型殼等，再結(jié)合傳統(tǒng)鑄造技術(shù)，快速制造鑄件的工藝方法。目前主要利用RP技術(shù)快速制取鑄造模樣4、快速成形技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用：

生物制造技術(shù)生物制造的定義生物制造是生物科學(xué)與制造科學(xué)交叉的邊緣學(xué)科，其目標(biāo)是運(yùn)用現(xiàn)代成形學(xué)的原理和方法，從制造科學(xué)的角度，采用現(xiàn)代成形技術(shù)、數(shù)據(jù)重構(gòu)技術(shù)、模擬仿真技術(shù)等與分子生物學(xué)和細(xì)胞學(xué)相結(jié)合，以尋求新的組織和器官的假體與活體的制造原理和方法，以及新的制造工藝。生物制造的主要應(yīng)用制作生物體模型生物假體制造生物相容不降解永久植入體制造生物相容降解植入體制造制作生物體模型頭骨模型生物假體制造人體解剖學(xué)數(shù)據(jù)三維重構(gòu)快速成形體外治療、診斷、康復(fù)等輔助模型非生物活性材料

修復(fù)病變盆骨材料：納米羥基磷灰石/膠原復(fù)合材料具有與人骨材料微觀結(jié)構(gòu)高度相似的納米片層結(jié)構(gòu)的納米羥基磷灰石/膠原復(fù)合材料5、與美學(xué)有關(guān)的各工程領(lǐng)域及工藝品制作與美學(xué)有關(guān)的各工程領(lǐng)域RPT對(duì)一切有美學(xué)需求的設(shè)計(jì)，如轎車、橋梁、雕塑等是一種重要工具，它可以將設(shè)計(jì)者的構(gòu)思迅速表達(dá)成三維實(shí)體，便于設(shè)計(jì)修改和再創(chuàng)作。此外，RPT在文物、藝術(shù)品復(fù)制或復(fù)原等方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景?？兹赶銧t雙象瓶RPT在藝術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)例

仿文物工藝品6、反向工程（RE）

（ReverseEngineering）RP與RE（ReverseEngineering）五、快速成形技術(shù)的

現(xiàn)狀及發(fā)展中的問(wèn)題一、材料方面的限制

離散/堆積成形的過(guò)程伴隨著材料的變化殘余應(yīng)力難以消除翹曲和變形

二、價(jià)格問(wèn)題

RP是機(jī)械、材料、自動(dòng)化、信息等技術(shù)的集成，制造高技術(shù)成本高，一旦工藝成熟，開(kāi)發(fā)商使用專利來(lái)保護(hù)自己，這就給RP設(shè)備生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的代價(jià)。3DSystem2001.3推出的ViperSi2的SLA設(shè)備，18萬(wàn)美元；1994年的SLA700080萬(wàn)美元

RP材料價(jià)格偏高（由于改性需求等）限制了其應(yīng)用。美國(guó)3DSystemsSLA設(shè)備專用樹(shù)脂200~250美元/公斤美國(guó)Stratasys公司ABS等絲材在2000~4000美元/公斤三、成形精度與成形速度的矛盾材料的離散/堆積過(guò)程均需單元化處理，導(dǎo)致精度下降。

臺(tái)階效應(yīng)——成形原理性誤差STL轉(zhuǎn)換切片處理STL轉(zhuǎn)換切片處理

對(duì)實(shí)體分層切片策略起著非常重要的作用，其結(jié)果直接影響到制造過(guò)程的精度，表面質(zhì)量和成形效率．等層厚切片，算法簡(jiǎn)單，但不能兼顧加工效率與加工精度．自適應(yīng)切片（變層厚切片），根據(jù)零件形狀的變化規(guī)律自動(dòng)調(diào)整合適的分層厚度，解決效率和精度的矛盾．常見(jiàn)的有曲率計(jì)算法和面積計(jì)算法四、后處理帶來(lái)的問(wèn)題RP技術(shù)的快速性歸根到底還是其柔性決定的，但材料單元在堆積過(guò)程中伴隨著的物理化學(xué)變化使后處理成為必須，使其柔性下降，大大降低了其快速性五、其它待研究和開(kāi)發(fā)的課題

（1）改善快速成形系統(tǒng)的可靠性、生產(chǎn)率和制作大件能力，尤其是提高快速成形系統(tǒng)的制作精度（2）開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)型的快速成形系統(tǒng)；

（3）快速成形方法和工藝的改進(jìn)和創(chuàng)新；

（4）快速模具制造的應(yīng)用；

（5）開(kāi)發(fā)性能好的快速成形材料；

（6）開(kāi)發(fā)快速成形的高性能軟件；

（7）快速成形技術(shù)與CAD、CAE、CAPP、CAM以及高精度自動(dòng)測(cè)量、逆向工程的一體化集成。

六、熔融沉積成形設(shè)備介紹熔融沉積成形設(shè)備設(shè)備工藝特點(diǎn)1.工藝無(wú)需激光，降低運(yùn)行成本且造型速度快，在現(xiàn)有快速成型設(shè)備中運(yùn)行費(fèi)用最低；2.設(shè)備以數(shù)控機(jī)床原理設(shè)計(jì)，剛性好，運(yùn)行平穩(wěn)；3.X、Y軸采用精密伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，精密滾珠絲杠傳動(dòng)，精密滾珠直線導(dǎo)軌導(dǎo)向；4.特有填充路徑網(wǎng)格優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，使原型表面質(zhì)量更高；5.系統(tǒng)軟件可以對(duì)STL格式原文件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢驗(yàn)、修補(bǔ)功能；6.絲材寬度自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，保證零件精度；7.絲材成型后的可打磨性好，易于后期精加工；8.擠壓噴射噴頭無(wú)流涎、高響應(yīng)；9.高質(zhì)量元器件及傳感系統(tǒng)，具報(bào)警裝置，可靠性高，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行；10.精密微泵增壓系統(tǒng)控制的遠(yuǎn)程送絲機(jī)構(gòu)，確保送絲過(guò)程持續(xù)、穩(wěn)定；11.快速切換噴嘴結(jié)構(gòu)，便于保養(yǎng)、維修及更換；12.設(shè)備運(yùn)行過(guò)程無(wú)毒，無(wú)味，無(wú)音，可在辦公室工作。

操作流程

1．打開(kāi)三維打印機(jī)／快速成型系統(tǒng)，上電。2．啟動(dòng)ModelWizard軟件。3．啟動(dòng)“初始化”命令，讓三維打印機(jī)／快速成型系統(tǒng)執(zhí)行初始化操作。4．使用系統(tǒng)按鈕或本軟件的手動(dòng)調(diào)試對(duì)話框，啟動(dòng)溫控。（由于噴頭，成形室溫上升需要一定時(shí)間，該步驟可以節(jié)省等待時(shí)間，當(dāng)然，該步驟也可省略，）5．載入三維模型，分層，再載入二維層片模型。6．調(diào)節(jié)工作臺(tái)的高度，設(shè)定在一個(gè)合適的位置。7．打印模型。如果打印過(guò)程中出現(xiàn)異常，可以選擇取消打印或暫停打印。8．打印完成，工作臺(tái)下降，取出模型。9．關(guān)機(jī)或重新開(kāi)始制作另外一個(gè)模型。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(zhǎng)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(guó)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(chǎng)的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒(méi)有核輻射)有一個(gè)穩(wěn)定的靜磁場(chǎng)（磁體）梯度場(chǎng)和射頻場(chǎng)：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(wú)章，磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場(chǎng)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(guò)程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過(guò)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(zhǎng)MXY持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)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(zhǎng)度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長(zhǎng)度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個(gè)馳豫過(guò)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(lái)源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場(chǎng)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(zhǎng)TR長(zhǎng)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(wú)需造影劑TOF法PC法MIP投影動(dòng)靜脈分開(kāi)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(chǎng)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(chǎng)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(wú)骨骼偽影5、無(wú)電離輻射，無(wú)碘過(guò)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(zhǎng)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(chǎng)均勻度，甚或傷及病人。2.掃描過(guò)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(tīng)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(wú)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(wú)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(wèn)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(kāi)始用藥？★抗生素要用多長(zhǎng)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(kāi)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(kāi)或由醫(yī)師主動(dòng)打開(kāi)，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(guò)手術(shù)打開(kāi)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(guó)1986年～1996年593344例手術(shù)中，發(fā)生SSI15523次，占2.62%英國(guó)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(guó)？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(kāi)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(yíng)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(guò)長(zhǎng)用剃刀剃毛、剃毛過(guò)早手術(shù)野衛(wèi)生狀況差（術(shù)前未很好沐浴）對(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(zhǎng)、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(guò)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(guó)國(guó)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(guò)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169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170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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(méi)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(zhǎng)動(dòng)力學(xué)

手術(shù)過(guò)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176術(shù)后給藥，細(xì)菌在手術(shù)傷口接種的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)無(wú)改變

手術(shù)過(guò)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(guò)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(zhǎng)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用178ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切開(kāi)前時(shí)間切開(kāi)后時(shí)間予以抗生素切開(kāi)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(kāi)始時(shí)給藥，預(yù)防SSI效果好180六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用切口切開(kāi)后，局部抗生素分布將受阻必須在切口切開(kāi)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(kāi)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(zhǎng)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(kāi)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(méi)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(méi)有益處多數(shù)指南建議24小時(shí)內(nèi)停藥沒(méi)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(zhǎng)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(zhǎng)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(kāi)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(guò)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(wú)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(zhǎng)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(kāi)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(wú)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(zhǎng)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(guó)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(chǎng)的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒(méi)有核輻射)有一個(gè)穩(wěn)定的靜磁場(chǎng)（磁體）梯度場(chǎng)和射頻場(chǎng)：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(wú)章，磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場(chǎng)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(guò)程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過(guò)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(zhǎng)MXY持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)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(zhǎng)度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長(zhǎng)度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個(gè)馳豫過(guò)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(lái)源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場(chǎng)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