机械制造工艺基础课后答案

1.1.4某工厂铸造一批哑铃，常出现如图1-59所示的明缩孔，有什么措施可以防止，并使铸件的清理工作量最小？答：可采用顺序凝固，使铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固。在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口。或在铸件远离浇冒口的部位增设冷铁，加快该处的冷却速度，使厚壁凸台反而最先凝固，从而实现自下而上的顺序凝固。如图所示1.1.5某厂自行设计了一批如图所示的铸铁铁槽型梁。铸后立即进行了机械加工使用一段时间后，在梁的长度方向上发生了弯曲变形。

（1）该梁壁厚均匀，为什么还会变形？判断梁的变形方向。

（2）有何铸造工艺措施能减少变形?

（3）为防止铸件变形，请改进槽型梁结构。答：1.因为该铸件有应力是不稳定的，将自发的通过变形来减小内应力，趋于稳定状态。向下凹。2.采用同时凝固以便冷却均匀，或用“反变形”工艺。3.采用如下图所示结构。或增加外圆角，减小热节。1.1.11某铸件时常产生裂纹缺陷，如何区分其性质？如果属于热裂纹，应该从那些方面寻找原因？(1)热裂常发生在铸件的拐角处，截面厚度突变处等应力集中的部位或铸件最后凝固区的缩孔附近或尾部。裂纹往往沿晶界产生和发展，外形曲折，不规则，裂缝较宽，裂口表面氧化较严重。冷裂外形常穿过晶粒，呈连续直线状。裂缝细小，宽度均匀，断口表面干净光滑，具有金属光泽或微氧化色。（2）铸件结构不合理，合金的收缩大，型（芯）砂退让性差以及铸造工艺不合理均可能引起热裂，刚和铁中的硫，磷降低了刚和铁的韧性，使热裂的倾向大大提高。1.2.2确定如图所示铸件的铸造工艺方案，要求如下：

（1）按单件小批生产条件分析最佳方案;

（2）按所选方案绘制浇注位置，分型面，分模面。采用型芯三箱造型，或使用型芯二箱造型上下造型方法为手工造型，方案如图：1.3.2试比较压力铸造，低压铸造，挤压铸造三种方法的异同点及应用范围。异同点：压力铸造是动型提供压力，最后从动型中顶出铸件；低压铸造是压缩空气提供压力，铸件由浇口进行补缩，不要冒口；挤压铸造的压力很小，外力不直接作用在工件上，没有塑性变形组织。应用范围：压力铸造广泛应用于汽车，拖拉机，仪器仪表，医疗器械等制造行业中；低压铸造常用来生产汽缸体，汽缸盖，活塞，曲轴箱，壳体等高质量铝合金，镁合金铸件，有时用于生产铜合金，铸铁件。挤压铸造适合于生产各种力学性能要求高，气密性好的后壁铸件，如汽车铝轮毂，发动机铝活塞，铝缸体，制动器铝铸件等，不适合生产结构复杂的铸件。1.4.2在方便铸造和易于获得合格铸件的条件下，图1-62所示铸件构造有何值得改进之处？怎样改进？构造改进如图所示：悬臂部分改为工字梁。1.5.4某铸件壁厚有5mm，20mm,52mm三种，要求铸件各处的抗拉强度都能达到150MPa，若选用HT150牌号的灰铸铁浇注，能否满足其性能要求？答：由表中数据可得：HT150175（2.5~10mm）145(10~20mm)130(20~30mm)120(30~50mm)因铸件在壁厚20mm,52mm处无法承受150MPa强度，所以不满足性能要求。

2.1.1锡在20℃、钨在1100℃变形，各属于哪种变形？为什么(锡的熔点为232℃，钨的熔点为3380℃)？答：按照绝对温度计算。绝对温度零点是-237℃。锡在20℃变形属于热变形，其T再=0.4×（232+237）K<（237+20）K；钨在1100℃变形属于冷变形，其T再=0.4×(3380+237)K>(1100+237)K。2.2.3如何确定模锻件分模面的位置？答：按照以下原则确定分模面的位置要保证模锻件能从模膛中取出。按选定的分模面制成的锻模后，应使上、下两模沿分模面的模膛轮廓一致，以便在安装锻模和生产中容易发现错模现象，及时调整锻模的位置。最好把分模面选在模膛深度最浅的位置处，使金属很容易充满模膛，便于取出锻件，有利于锻模的制造。选定的分模面应使零件上所加的敷料最少。最好使分模面为一个平面，使上、下锻模的膛深度基本一致，差别不宜过大，以便于制造锻模。2.2.5图2-55所示的零件的模锻工艺性如何？为什么？应如何修改使其便于模锻？图2-55答：工艺性不好，原因在于有突出物，不便于取模，存在着薄壁，而且没有一定的拔模斜度。修改后的图形见教材P70，如图2-26。2.2.6图2-56所示的两个零件采用锤上模锻工艺成形,试选择合适的分模面。图2-56(a)平连杆(b)弯连杆2.2.7图2-57所示零件若批量分别为单件、小批、大批量生产时，应选用哪种方法制造？定性的画出各种方法所需的锻件图。其生产为单件，宜采用自由锻，锻件图如下。小批量生产的齿轮，宜采用摩擦压力机上模锻，锻件图如下。大批量生产的通孔回转体零件，宜采用平锻机上模锻，锻件如下。图2-57不同的零件2.2.9图2-58所示零件采用模锻方法制坯，设计上有哪些不合理的地方？为什么？不合理的地方如图：1.应设计为圆角，减小金属流动时的摩擦阻力和使金属液充分的填满模膛；2.应有一定的拔模斜度,便于拔模；3.应设计得更厚，不然金属容易冷却，不易充满模膛；4.应为非机械加工面，模锻的尺寸精度高和表面粗糙度底，所示处不用于配合。2.4.4用Φ50冲孔模具来生产Φ50落料件能否保证冲压件的精度？为什么？答：不能。冲孔模的设计以凸模为基准，考虑到磨损，凸模取合乎公差要求的最大值，因而，使用冲孔模，来生产落料件，尺寸偏大。2.4.5用Φ250×1.5板料能否一次拉深成直径为Φ50的拉深件？应采取哪些措施才能保证正常生产？如果为多次拉深，请设计每次拉深系数。答：不能一次拉深成型，应采用多次拉深，为保证材料有足够的塑性，一两次拉深之后应安排工序间的退火处理，再着，多次拉深中，拉深系数应一次比一次大。各次拉深系数，m1=0.5，m2=0.625，m3=0.64(m=m1×m2×m3=0.2)。2.4.9试述图2-60所示冲压件的生产过程。1.先从板材上冲裁出上图形状。2.再在图示位置冲掉两个圆孔。3.最后沿着图示虚线位置折弯。

3.2.6常见焊接缺陷有哪几种？其中对焊接接头性能危害最大的为哪几种？答：焊接接头的不完整性称为焊接缺陷，主要有焊接裂纹，未焊透，夹渣，气孔和焊缝外观缺陷等。其中危害最大的是焊接裂缝和气孔。3.2.11产生焊接应力与变形的原因是什么？焊接过程中和焊后，焊缝区纵向受力是否一样？清除和防止焊接应力有哪些措施？答：焊接过程的加热和冷却受到周围冷金属的约束，不能自由膨胀和收缩。当约束很大时，则会产生残余应力，无残余变形。当约束很小时，既产生残余应力，又产生残余变形。采取以下措施可以防止或消除焊接应力：(1)焊接不要有密集交叉，截面和长度也要尽可能小，以减少焊接局部加热，从而减少焊接应力。（2）采取合理的焊接顺序，使焊缝能够自由收缩，以减少应力。（3）采用小线能量，多层焊，也可减少焊接应力。（4）焊前预热可以减少工件温差，也能减少残余应力。（5）当焊缝还处于较高温度时，锤击焊缝使金属伸长，也能减少焊接残余应力。（6）焊后进行消除应力的退火可消除残余应力。3.2.12按下图示拼接大块钢板是否合理？为什么？要否改变？怎么改变？为减少焊接应力与变形，其合理的焊接次序是怎样的?答：不合理。焊缝密集交叉。局部加热多，易产生焊接应力和变形。可考虑改成图2的拼接方式，或图3方式。合理的焊缝次序为，应先分别焊接左图上，中，下三块。然后将三块连成整体。2aa图1图2图3（来自朱春来的作业）3.3.5点焊的热源是什么？为什么会有接触电阻？接触电阻对点焊熔核的形成有什么影响？怎样控制接触电阻的大小？答：点焊是用圆柱电极压紧工件，通过电流流过工件产热获得焊点。工件无为金属，金属有自身的电阻。接触电阻小时，吸热少而散热快，导致熔核偏向电阻大的一方，形成熔核偏移。可以采用特殊电极或工艺垫片来改变接触电阻。3.4.3用下列板材制作圆筒型低压容器，试分析其可焊性，并选择焊接方法和焊接材料。

（1）A3钢板，厚20mm，批量生产；（2）20钢板，厚2mm，批量生产；（3）45钢板，厚6mm，单件生产；（4）紫铜板，厚4mm，单件生产；（5）铝合金板，厚20mm，单件生产；（6）镍铬不锈钢板，厚10mm，小批生产。

答：（对焊丝、焊剂、焊条牌号不做要求）（1）可焊性较好，采用批量生产,小件使用CO2焊，选用H08Mn2SiA焊丝加强脱氧和合金化，大件用埋弧焊选用H08A或H08MnA焊丝和HJ431焊剂；（2）可焊性良好，采用缝焊（板厚小于3毫米，无密封要求，应选用电阻点焊，有密封要求，选用缝焊）；（3）可焊性不大好，采用手弧焊，使用J607，或J707焊条；（4）铜的焊接性较低碳钢低。可选用氩弧焊焊丝选用特制的紫铜焊焊丝。焊剂主要成分是硼砂和硼酸。（5）焊接性不好，采用氩弧焊，专用铝合金焊丝；（6）镍、铬的加入使合金钢中的碳当量增加,可焊性差,应采用氩弧焊，选用Ni-Cr不锈钢焊丝，也可采用手弧焊，采用不锈钢焊条。3.5.1如下图三种焊件，其焊件布置是否合理？若不合理，加以改正。解：三种皆不合理，改进如下：只一条焊缝即可3.5.2下图示两种低碳钢支架，如批量生产，设计最合理的生产工艺方案。如用焊接方法，试选用焊接方法，并对接头形式与焊接材料提出工艺要求。答：应当用焊接工艺，焊接方法是手弧焊。

选用J422焊条。

接口形式可采用单边Y型坡口。图画得不理想，没有遵守轴测图的画法规定。3.5.3焊接梁尺寸如图3-56所示,材料为15钢,现有钢板最大长度为2500mm。要求:决定腹板与上、下翼板的焊缝位置,选择焊接方法,画出各条焊缝接头形式并制定各条焊缝和焊接次序图3-56焊接工艺设计答:腹板与上、下翼板的焊缝位置应选在腹板上的耳板与翼板交接处,图中5~10的位置,采用手弧焊,焊接顺序如图中数字所示,各焊缝接头形式如下。注意对称焊上下翼板的对接接头受力最大，先焊接，也要避开最大应力处。焊缝1,对接接头,双Y形接头焊缝2~6,8~10,T形接头,不开坡口焊缝7此四处也要讲顺序，对称来焊3.5.6计算下图示对接焊缝的横向收缩量。S=0.25*(3*3+17*17+3*17)/20+0.125*3=4.73754.2.10

切屑是怎样形成的?常见的切屑有几种?答：（1）金属切削过程实际就是切屑的形成过程。被切削金属层受到刀具的挤压作用，产生弹性变形。随着切削的继续进行，刀具继续给被切金属层施加压力，金属内部的应力和应变也随之变大；当应变达到材料的屈服极限时，被切削金属层产生塑性变形。此时切削仍在进行，金属内部应力与应变继续变大，当应力达到材料断裂强度极限时，被切金属层就会断裂而形成切屑。此时，金属内部应力迅速下降，又重新开始弹性变形—塑性变形—断裂变形的循环，产生新的切屑。（2）常见的切屑有带状、节状、崩碎三类切屑。4.3.2

粗车45钢轴外圆，毛坯直径dw=86mm，粗车后直径dm=80mm，被加工外圆表面长度lw=50mm，切入、切出长度l1=l2=3mm，切削用量vc=120m/min，f=0.2mm/r，ap=3mm，试求基本工艺时间tm。

答：车削行程长度l=l1+l2+lw=50+3+3mm=56mm；tm=π*dw*l*h/(1000*v*f*ap)l=lw+l1+l2=50+3+3=56mmh=(86-80)2=3vc=120m/min=2m/s代入得:tm=π*86*56*3/（1000*2*0.2*3)=37.8s

5.3.3简述平面铣刀的结构特点，并根据铣刀的特点归纳平面铣削的工艺特点。答:平面铣刀主要有圆柱铣刀和端面铣刀两种，前者轴线平行于被加工表面，后者轴线垂直于被加工表面。由于铣刀的刀齿都是相同的，所以可以用一个刀齿的特点来说明整个铣刀的特点。而每个刀齿都相当于一把车刀，因此铣刀的结构特点与车刀几乎相同。铣削的工艺特点主要有以下几个方面：（1）生产率高。（2）容易产生冲击和振动。（3）刀齿散热条件较好。（4）切削的方式多样化。

5.4.1对7级精度的斜齿圆柱齿轮、蜗轮、扇形齿轮、多联齿轮和内齿轮，各采用什么方法加工比较合适？答:斜齿圆柱齿轮采用滚齿，蜗轮采用滚齿法；扇形齿轮、多联齿轮采用插齿法；内齿轮采用插齿法或拉齿法。

5.4.2对齿面淬硬和齿面不淬硬的6级精度直齿圆柱齿轮，其齿形的精加工面应采取什么方法？答：对没有淬硬的6级精度直齿圆柱齿轮可以进行剃齿，从而达到需要的精度。而对淬硬了的可以采用珩齿,以消除淬火后的氧化皮和轻微磕碰而产生的齿面毛刺与压痕．7.2.5试分析图7-61所示齿轮的设计基准、装配基准及滚切齿形时的定位基准、测量基准。图7-61答：平面B是平面A的设计基准，其它均以中心轴为设计基准，齿轮的轴线和端面B为装配基准，滚切齿形时以孔和端面B为定位基准，孔的轴线为测量基准。7.2.9分析图7-64所示钻铰连杆零件小头孔，保证小头孔与大头孔之间的距离及两孔的平行度。（1）指出各定位元件所限制的自由度；（2）判断有无欠定位或过定位；（3）对不合理的定位方案提出修改意见。图7-64连杆图a7.3.8指出图7-69所示零件难以加工或无法加工的部位，并提出改进意见。（a）答：(1)A元件限制了x、y方向移动两个自由度,B元件限制了x、y方向的移动,平面限制了绕x、y的转动和沿z的移动;存在过定位,A和B都限制了零件x、y方向上的移动;改动如图a所示，将小头上改为菱形销。（b)(c)答：(a)如下图所示。（b)中各台阶面难以加工，应该留有退刀槽或过渡圆。(c)内部螺纹孔难以加工，应该从零件的顶部打通。此处平面很难加工两处平面设计成平齐7.6.1.如图7-70所示的零件，成批生产为每月100件，试制定其加工工艺规程。解：7.6.2.图7-71所示为车床主轴箱齿轮在小批生产条件下：（1）确定毛坯的生产方法及热加工工艺方法；（2）制定出机械加工工艺规程。（注：齿轮精度为7级）解：（1）毛坯采用自由锻件，热处理可采用调质或表面淬火；（2）1、粗车外圆及端面，倒角，钻孔，粗镗孔，精车，精镗孔；2、滚齿－齿端加工－剃齿－表面淬火－校正基准－珩齿。MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE－－T1W长TR长TE－－T2W增强MR最常用的技术是：多层、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技术磁共振扫描时间参数：TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数：层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反转恢复（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高级序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三维成像（SPGR）弥散成像（DWI）关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波（SE）必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波（FSE）必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波（GE）成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影（MRA）无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波（SPGR） 早期诊断脑梗塞

弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体（Magnet）:静磁场B0（Tesla,T）→组织净磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常导型（resistivemagnet）超导型（superconductingmagnet）磁体屏蔽（magnetshielding）2.梯度线圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统（radio-frequencesystem，RF）

MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机，等等；MRI技术的优势1、软组织分辨力强（判断组织特性）2、多方位成像3、流空效应（显示血管）4、无骨骼伪影5、无电离辐射，无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证

体内弹片、金属异物各种金属置入：固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人，早期妊娠，高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差（体部，较同等CT）费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品，最好更衣，以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度，甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体（皮肤）不要直接触碰磁体内壁及各种导线，防止病人灼伤。3.纹身（纹眉）、化妆品、染发等应事先去掉，因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞，以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形（AVM）等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化（MS）等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤（髓内、髓外硬膜内、硬膜外），椎骨肿瘤（转移性、原发性）2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离，各种原因椎管狭窄，术后改变，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病（如MS），脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好，对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤，心包其他病变其他（如先心、各种心肌病等）较超声心动图无优势，应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变，提供鉴别信息胰腺肿瘤，有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等，先天畸形肿瘤的定位（脏器上下缘附近）、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤，MRCP，MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段－－钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选：1.累及骨髓改变的骨病（早期骨缺血性坏死，早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤）2.结构复杂关节的损伤（膝、髋关节）3.形状复杂部位的检查（脊柱、骨盆等）软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战，止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题，处理不当，将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难，医生的梦魇

预防手术部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染？★哪些情况需要抗生素预防？★怎样选择抗生素？★什么时候开始用药？★抗生素要用多长时间？定义：指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类：切口浅部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染

指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染，并至少具备下述情况之一者：

1．切口浅层有脓性分泌物

2．切口浅层分泌物培养出细菌

3．具有下列症状体征之一：红热，肿胀，疼痛或压痛，因而医师将切口开放者（如培养阴性则不算感染）

4．由外科医师诊断为切口浅部SSI

注意：缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染

指术后30天内（如有人工植入物则为术后1年内）发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染，并至少具备下述情况之一者：

1.切口深部流出脓液

2.切口深部自行裂开或由医师主动打开，且具备下列症状体征之一：①体温＞38℃；②局部疼痛或压痛

3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断，发现切口深部有脓肿

4.外科医师诊断为切口深部感染

注意：感染同时累及切口浅部及深部者，应列为深部感染

二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

指术后30天内（如有人工植入物★则术后1年内）、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通过手术打开或其他手术处理，并至少具备以下情况之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物

2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌

3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿

4.外科医师诊断为器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

不同种类手术部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔内感染（腹膜炎，腹腔脓肿）生殖道：子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管：静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年～1996年593344例手术中，发生SSI15523次，占2.62%英国1997年～2001年152所医院报告在74734例手术中，发生SSI3151例，占4.22%中国？SSI占院内感染的14～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位：非腹部手术为2%～5%腹部手术可高达20%SSI与病人：入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型：清洁伤口 1%～2%清洁有植入物 ＜5%可染伤口＜10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率：三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别（%）切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别：三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿，瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关，其中90%是器官/腔隙严重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、导致SSI的危险因素（1）病人因素：高龄、营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、其他部位有感染灶、已有细菌定植、免疫低下、低氧血症五、导致SSI的危险因素（2）术前因素：术前住院时间过长用剃刀剃毛、剃毛过早手术野卫生状况差（术前未很好沐浴）对有指征者未用抗生素预防五、导致SSI的危险因素（3）手术因素：手术时间长、术中发生明显污染置入人工材料、组织创伤大止血不彻底、局部积血积液存在死腔和/或失活组织留置引流术中低血压、大量输血刷手不彻底、消毒液使用不当器械敷料灭菌不彻底等手术特定时间是指在大量同种手术中处于第75百分位的手术持续时间其因手术种类不同而存在差异超过T越多，SSI机会越大五、导致SSI的危险因素（4）SSI危险指数（美国国家医院感染监测系统制定）：病人术前已有≥3种危险因素污染或污秽的手术切口手术持续时间超过该类手术的特定时间（T）

（或一般手术＞2h)六、预防SSI干预方法根据指南使用预防性抗菌药物正确脱毛方法缩短术前住院时间维持手术患者的正常体温血糖控制氧疗抗菌素的预防/治疗预防

在污染细菌接触宿主手术部位前给药治疗

在污染细菌接触宿主手术部位后给药

防患于未然六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用107预防和治疗性抗菌素使用目的：清洁手术：防止可能的外源污染可染手术：减少粘膜定植细菌的数量污染手术：清除已经污染宿主的细菌六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用108需植入假体，心脏手术、神外手术、血管外科手术等六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素使用指征：可染伤口(Clean-contaminatedwound)污染伤口（Contaminatedwound）清洁伤口（Cleanwound）但存在感染风险六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素显示有效的手术有：妇产科手术胃肠道手术(包括阑尾炎)口咽部手术腹部和肢体血管手术心脏手术骨科假体植入术开颅手术某些“清洁”手术六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用

理想的给药时间？目前还没有明确的证据表明最佳的给药时机研究显示：切皮前45～75min给药，SSI发生率最低，且不建议在切皮前30min内给药影响给药时间的因素:所选药物的代谢动力学特性手术中污染发生的可能时间病人的循环动力学状态止血带的使用剖宫产细菌在手术伤口接种后的生长动力学

手术过程

012345671hr2hrs6hrs1day3-5days细菌数logCFU/ml六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用114术后给药，细菌在手术伤口接种的生长动力学无改变

手术过程抗生素血肿血浆六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用Antibioticsinclot

手术过程

血浆中抗生素予以抗生素血块中抗生素血浆术前给药，可以有效抑制细菌在手术伤口的生长六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用116ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切开前时间切开后时间予以抗生素切开六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用不同给药时间，手术伤口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投药时间感染数（%）相对危险度(95%CI)早期（切皮前2-24h）36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手术前（切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0围手术期（切皮后3h内）2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手术后（切皮3h以上）48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)

5.8全部284744(1.5%)似然比病人数六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用结论：抗生素在切皮前45-75min或麻醉诱导开始时给药，预防SSI效果好118六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用切口切开后，局部抗生素分布将受阻必须在切口切开前给药！！！抗菌素应在切皮前45～75min给药六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？有效安全杀菌剂半衰期长相对窄谱廉价六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用抗生素的选择原则：各类手术最易引起SSI的病原菌及预防用药选择六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用

手术最可能的病原菌预防用药选择胆道手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢哌酮或

(如脆弱类杆菌）头孢曲松阑尾手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢噻肟；

(如脆弱类杆菌）＋甲硝唑结、直肠手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢曲松或

(如脆弱类杆菌）头孢噻肟；＋甲硝唑泌尿外科手术革兰阴性杆菌头孢呋辛；环丙沙星妇产科手术革兰阴性杆菌，肠球菌头孢呋辛或头孢曲松或

B族链球菌，厌氧菌头孢噻肟；+甲硝唑莫西沙星（可单药应用）注:各种手术切口感染都可能由葡萄球菌引起六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用单次给药还是多次给药？没有证据显示多次给药比单次给药好伤口关闭后给药没有益处多数指南建议24小时内停药没有必要维持抗菌素治疗直到撤除尿管和引流管手术时间延长或术中出血量较大时可重复给药细菌污染定植感染一次性用药用药24h用药4872h数小时从十数小时到数十小时六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用用药时机不同，用药期限也应不同短时间预防性应用抗生素的优点：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用减少毒副作用不易产生耐药菌株不易引起微生态紊乱减轻病人负担可以选用单价较高但效果较好的抗生素减少护理工作量药品消耗增加抗菌素相关并发症增加耐药抗菌素种类增加易引起脆弱芽孢杆菌肠炎MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）定植六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用延长抗菌素使用的缺点：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？正确的给药方法：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用应静脉给药，2030min滴完肌注、口服存在吸收上的个体差异，不能保证血液和组织的药物浓度，不宜采用常用的-内酰胺类抗生素半衰期为12h，若手术超过３４h，应给第２个剂量，必要时还可用第３次可能有损伤肠管的手术，术前用抗菌药物准备肠道局部抗生素冲洗创腔或伤口无确切预防效果，不予提倡不应将日常全身性应用的抗生素应用于伤口局部（诱发高耐药）必要时可用新霉素、杆菌肽等抗生素缓释系统（PMMA—青大霉素骨水泥或胶原海绵)局部应用可能有一定益处六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用不提倡局部预防应用抗生素：时机不当时间太长选药不当，缺乏针对性六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防用药易犯的错误：在开刀前45-75min之内投药按最新临床指南选药术后24小时内停药择期手术后一般无须继续使用抗生素大量对比研究证明，手术后继续用药数次或数天并不能降低手术后感染率若病人有明显感染高危因素或使用人工植入物，可再用1次或数次小结预防SSI干预方法

——正确的脱毛方法用脱毛剂、术前即刻备皮可有效减少SSI的发生手术部位脱毛方法与切口感染率的关系：备皮方法 剃毛备皮 5.6%

脱毛0.6%备皮时间 术前24小时前 ＞20%

术前24小时内 7.1%

术前即刻 3.1%方法/时间 术前即刻剪毛 1.8%

前1晚剪/剃毛 4.0%THANKYOUMagneticResonanceImagingPART01磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间PART02MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE－－T1W长TR长TE－－T2W增强MR最常用的技术是：多层、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技术磁共振扫描时间参数：TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数：层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反转恢复（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高级序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（M