机械设计基础第十章联接(螺纹联接)

第十章联接(螺纹联接)

p.131

前言§10-1螺纹参数§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁§10-3机械制造常用螺纹及标准§10-4螺纹联接基本类型及螺纹联接件§10-5螺纹联接的预紧和防松§10-6螺栓联接的强度计算§10-7螺栓的材料和许用应力§10-8提高螺栓联接强度的措施§10-9

螺旋传动机械零件(制造单元)→构件(运动单元)→机构→机器静联接动联接零件联接前言:联接被联接件联接件联接机械静联接→可拆联接→螺纹、键、销分类不可拆联接→焊、粘、铆机械动联接→运动副螺内螺纹纹外螺纹螺旋副→螺纹联接(静联接→构件)螺旋传动(动联接→机构)§10-1螺纹参数

p.131(一)螺纹的形成：①顺时针旋进→右旋②以轴线为基准(外)→判断方法右旋左旋→判断方法旋向单头→联接多头→传动线数二．螺纹参数：n=1n=2n=3dd2d1=?ｄ(大径－标准直径);ｄ1(小径);ｄ2(中径);p(螺距)；ｎ(螺旋线数);Ｓ(导程);Ｓ＝np;α（牙型角）;β(牙側角);φ（升角）(二)螺纹参数：P.132S(np)tgφ＝np／πｄ2

(10－1)30°梯形3°30°锯齿形矩形60°普通牙型:α=60°β＝30°α=30°β＝15°β工＝3°,β非＝30°α=0°β＝0°矩形非矩形牙α=60°型α=30°α=33°α=0°→→在轴向载荷下相对运动图(10－4,a)S(np)内螺纹外螺纹拧紧、加载、顶起重物相对运动→联接传动→螺旋副FFa→将螺旋线沿中径展开§10-2螺旋副的受力分析、效率和自锁p.132→滑块(重物)在斜面运动分析:1.当匀速上升:

ρFaFFnFRFfφFaFFRφ+ρ图(10－4,b)FR与Fn夹角→摩擦角ρ:tgρ＝f＝Ff/Ｆn∴ＦR与Ｆa

夹角＝φ＋ρ→加载Ｆa(轴向力,自重,阻力)作用在螺旋副上的驱动力矩：(10-2b)∴Ｆ＝Ｆa·tg(φ＋ρ)

(10－2a)→合反力FRV∵(滑块)合力＝０→法向反力Fn(⊥斜面)→施加水平推力Ｆ→摩擦阻力:f·Fn=Ff一．矩形螺纹:(α=0○)→施加水平支持力Ｆ(匀速下滑)当Ｆ＝０→

Ｆ＜０→自锁条件：滑块在斜面运动状态不变作用力Ｆ与假设力的方向相反→推力Ｆ≤０→φ≤ρ(10-3b)ρFaFFnFRFfφFaFFRφ－ρ→无论Ｆa多大，滑块不会自动下滑→自锁2.当匀速下降:图(10－4,c)→将ρ→ρ′

(当量摩擦角)tgρ′＝f/cos

β

=f′(10-4)(当量摩擦系数)

α(β)↑ρ′↑→

φ↑→匀速上升:Ｆ＝Ｆa·tg(φ＋ρ′)(10-5a)匀速下降:Ｆ＝Fa·tg(φ－ρ′)(10-6a)

(10-6b)(10-5b)自锁条件：φ≤ρ′(10-7)αβ要自锁好→α(β)

↑,φ↓(单头)自锁性↑自锁性↓二．非矩形螺纹(10-8)S要效率高→过大，制造困难/\ρ′－当量摩擦角,φ－升角η＝有效功／输入功

＝Ｆa·Ｓ／（Ｆπｄ2）＝Ｆa·πｄ2tgφ/[Ｆa·tg(φ＋ρ′)πｄ2]要自锁好→α↑φ↓(单);要效率高→α↓φ↑(多)→α↓,φ↑(多头)φ↑,ρ′↓φη三.效率:当匀速上升:联接(可靠)→→要自锁传动→效率高1.三角形／普通螺纹(M)螺纹(联接)＼管螺纹→α＝60°、55°→紧密梯形螺纹Tr→α＝30°,β＝15°锯齿形螺纹S→β工＝3°,β非＝30°矩形螺纹→α＝０°→α小、φ大→多线螺旋副ρ′↑→α↑φ↓→单线ｎ=1ρ′↓→α↓

φ↑→多线ｎ＞１→α＝60°,β=30°2.传动螺纹→效率高§10-3机械制造常用螺纹及标准

p.134→紧固→联接(单线、α大)(粗,细)作业：P16110-2主要内容：螺旋副的受力分析、效率和自锁§10-4螺纹联接基本类型及螺纹联接件

p.137C1e普通螺栓图(10－9,a)铰制孔用螺栓联接图(10－9,b)一．螺纹联接基本类型d0螺栓联接

螺钉联接

图(10－10,a)双头螺柱联接

图(10－10,b)紧定螺钉联接

图(10－11)螺栓－螺栓；螺钉；双头螺柱；紧定螺钉螺母－六角螺母；圆螺母；糟型螺母垫片－垫片；弹簧垫片；斜垫片；球形垫片二．螺纹联接件

p.138目的：→防止松动→提高可靠、强度、紧密性T0的大小:拧紧时→

螺纹阻力矩T1:(10-5b)螺母支持面上的摩擦阻力矩T2T2＝fc·

Fa·rf(10-10)T0＝T1＋T2≈0.2Fad

N·mm(一)拧紧力矩T0→Ｔ0＝Ｔ1＋Ｔ2T0控制、不严格控制ＦS(少－测力矩板手；多－风板机)§10-5螺纹联接的预紧和防松P.140螺栓→轴向拉力

被联接件→轴向压力锁紧力ＦSＴ1＝Fd2/2＝Fatg(φ＋ρ’)d2/2（二）螺纹联接的防松p.142螺旋副→联接(可靠)→拧紧＋自锁→防松？∵靠摩擦力自锁→不可靠,∴→防松防松方法：→关键摩擦防松→阻止螺旋副相对转动机械防松不可拆防松弹簧垫片锁紧螺母对顶螺母→使螺纹接触面间始终保持一定的压力(纵向、横向)→始终有阻止螺旋副转动的摩擦阻力矩。机械防松→利用便于更换的金属元件来约束螺旋副。不可拆防松→焊、铆冲、涂粘合剂槽形螺母和开口销圆螺母用带翅垫片止动垫片§10-7螺栓的材料和许用应力P.147S－安全系数→表10-6,7P.148σS－屈服极限→表9-1P.123许用应力:材料:2.铰制孔螺栓联接→联接受挤压,螺栓受剪切1)按剪切强度2)按挤压强度:许用应力[σ]与材料(钢、铸铁),应力(静、变)有关。表10-61.普通螺栓联接碳素钢:Q215,Q235力学性能优质碳素钢:10,35,45表9-1合金钢:15Cr,40Cr,30CrMnSiP.123作业：P16110-3主要内容：螺纹联接的预紧和防松

§10-6螺栓联接的强度计算(静)

p.144联接要求:不松不滑←联接(紧)不断不溃←螺栓→可靠,自锁→确定螺纹小径d1d0(一)螺栓联接的失效及设计准则(二)螺栓联接的强度计算螺栓普通螺栓联接→松联接联紧联接接型式铰制孔螺栓联接→横向载荷轴向载荷横向载荷→轴向载荷联接(紧)→螺栓→设计准则:螺栓杆拉溃螺纹牙的压溃和剪断螺纹牙磨损→滑扣→主要失效松、滑在联接不松滑的前提下,螺栓杆不破坏(一)螺栓联接的失效及设计准则失效形式松螺栓联接:(10-11)→装配时不预紧→螺栓不受力图10-16二.紧螺栓联接:d1:螺纹小径mm;[σ]:许用拉应力Mpa例10-3p.144(自学)→工作时受轴向载荷Fa(二)螺栓联接的强度计算(按受力形式)p.144FaFaFaFaFaFa→第四强度理论拉应力(Fa)→(10-12)强度条件:[装配拧紧后→联接可受横向(F)或轴向载荷(FE)]拉Fa扭T1→复合应力→考虑扭剪应力σe－当量应力当拧紧时螺栓→拉(Fa)(Fa)工件→压(Fa)扭剪应力(T1)→二.紧螺栓联接:

p.1451.受横向工作载荷F的螺栓强度(预紧)图10-18→可靠性系数CC=1.1～1.3不松不滑→预紧力F0(轴)足够大→Ff=F0·f·m≥C·F→Fa=F0≥C·F/m·f→不断不溃→定螺栓d1FFFFm=1F0F0F0F0F0F0螺栓联接要求→m=2当C=1.1～1.3,f=0.1～0.15,m=1→F0≥8F①普通螺栓联接受横向工作载荷→需预紧力大,且可靠性差图10-19图10-20dF0≥C·F/m·f分析:②宜加减载措施→┌加键,套筒，销┐→挤压└采用铰制孔螺栓联接┘剪切R解:每个联接受横向载荷F=R/2=2000N1.联接不松→求预紧力F02.螺栓不断→求d1取M27螺栓，d=27mm,d1=23.752＞23.38→合适。

S=6.5→合适C=1.1～1.3,取C=1.2F0≥CF/f·m=1.2×2000/(0.15×1)=16000N取35钢,不严格控制预紧力→σs=315Mpa,S=6.5,[σ]=σs/S=315/6.5=48.5MpaP.145例1.用普通螺栓（35钢）固定一牵引钩,已知R=4000N,(变载荷)f=0.15,试求螺栓直径。作业:10-5,P.157用铰制孔螺栓联接固定牵引钩(HT250),板厚h=10mm,已知R=4000N(变载荷),试求螺栓直径。解:每个联接受横向载荷F=R/2=2000N1.按剪切强度P.1452.按挤压强度:[σP]=σB/2.2×0.8=240/2.2×0.8=87.3Mpa(S=2.2)Lmin=h=10mmR10d0→取l=25mm,l0=12mm取d=6mm,d0=7＞6.03mm[τ]=σS/4.5=315/4.5=70Mpal0Lmin例2.M6×25－合适轴向载荷平行螺栓轴心线，各螺栓平均受力螺栓间距l与p有关

(P.143倒2)→常见压力容器Z=2(3)×2n各螺栓受拉力为：F=F∑／Z2.受轴向载荷FE的螺栓强度(预紧后)p.143★：此时螺栓受预紧力F0后→又受工作拉力FE?→常见(压力容器)Fa=F0＋FE;FR=F0－FE预→螺栓→拉F0紧工件→压F0FEFEδb0δC0ΔδΔδ×受轴向载荷FE→F0F0δb0F0F0δC0FEFEFEFEFaFaΔδ未预紧预紧受FEΔδFaFaFaFaF0F0F0F0F0F0F0F0FRFRFRFRFRFR→伸长δb0→缩短δC0→又伸长Δδ→压缩量减少Δδ变形协调条件：Δδb=ΔδC

=Δδ

螺栓伸长:δb0＋Δδ工件压缩:δC0－Δδ螺栓拉力↑→总拉力Fa工件压力↓→残余预紧力FR①单个联接受力分析:图10-21螺载荷栓变形FE=△Fb+△FC=kb·△δ+kC·△δ;△δ=FE/(kb+kC)→0000预紧受轴向载荷FE△Fb(+)△δb(+)△FC(+)△δC(+)总载荷变形Fa=F0+△Fb工载荷件变形δb0+△δFR=F0－△FCδC0－△δ分析∵kb≠kC△δb=△δC=△δ∴δb0≠δC0→△Fb≠△FC螺栓强度σ≤[σ]渗漏FR＞0F0(+)δb0(+)F0(-)δC0(-)①单个联接受力分析:变形δ=F/k(刚度)未

预紧kb/(kb+kc)－相对刚度

查表10-5P.145螺栓总拉力:工件残余预紧力:(10-16)(10-17)ΔδΔFbΔFCFEFRFa力变形F0δC0δb0力变形F0δb0tg－1kb力变形F0δC0tg－1kCk=F/δ→刚度=载荷/变形②单个联接载荷与变形线图:

图10-23p.144④设计步骤:联接松弛→FR=0螺栓拉溃→σ＞[σ]失效形式:→FR＞0→P.144第12设计准则(1)求单个联接的工作载荷FE(2)定残余预紧力FR(按工作要求)P.144第12(3)求Fa→螺栓强度计算(定d)

Fa=FR＋FE(4)结构设计③失效形式及设计计算:(2)定残余预紧力FR

P.144第12(1)求单个联接的工作载荷FE:∵有紧密要求,∴FR=1.5～1.8FE→取FR=1.8FE

(3)求Fa→螺栓强度计算(4)结构设计取45钢,σS=355Mpa(表9-1)→暂取S=3(不严格控制预紧力,静～)→[σ]=σS/S=118Mpap.145C1eD0D取Z=8例10-4:Fa=FE＋FR=2.8FE=11.3kN一钢制液压油缸,油缸壁厚为10mm,油压p=1.6Mpa,D=160mm,试计算其上盖的螺栓联接和螺栓分布圆直径D0(p.143、P.145)解:取d=16mm,其d1=13.835mm＞12.6mm→合适取S=3(表10-7)(不严格控制预紧力)→合适作业:10-11P.158(油缸壁厚为18mm)D0=D+2C1+2×10=224mm(与书不同220)取C1min=22mm手册p.17螺栓间距L=π·D0/Z=π×224/8≈88mm＜7d=7×16=112mm(P.143页的脚注)→满足要求C1eD0D手册p.126(4)结构设计:(螺栓分布圆直径D0－图10-9aP.137)1.松螺栓联接:→装配时不预紧→联接不受力→工作时受轴向载荷Fa

2.紧螺栓联接→复合应力(拉、扭)1)受横向工作载荷F→不松不滑→预紧力F0(轴)足够大F0≥C·F/m·f不断不溃→定螺栓d1普通螺栓联接:

2)受轴向工作载荷FE:螺栓总拉力Fa:Fa=F0+Kb/(Kb+KC)·FE工件残余预紧力FR:FR=F0－KC/(Kb+KC)·FE＞0求FE→定FR→求Fa→强度定d→结构设计已知F求d:求F0(不滑)→定d(强度)已知d求F:求F0(强度)→定F(不滑)小结：1.按剪切强度2.按挤压强度:2.许用应力与应力(静、变)有关;

[σP]与材料(钢、铸铁)有关。表10－6p.145→联接受挤压,螺栓受剪切注意：1.d0－光杆直径，d0＞dLmin－杆孔最小接触长度铰制孔螺栓联接§10-8提高螺栓联接强度的措施

P.146前言:螺栓联接强度螺栓┌静载荷→└变载荷→(一)降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围(二)改善螺纹牙间的载荷分布(三).减小应力集中(四)采用提高强度的工艺措施较少破坏疲劳破坏→截面小、且应力集中大→破坏位置图10-24→螺栓强度→措施┌螺栓└被联接件65％20％15％当FE由(0～FE)→→要使σa↓→kb/(kb+kC)↓→kb↓kC↑1)减小kb→2)增大kC→减小螺栓光杆直径,空心螺杆(图10-25)

不宜用软垫片图10-271.减小kb/(kb＋kC)→但FR减小→不利密封2.减小kb/(kb＋kC)＋增大F0→σa↓，FR不减小Fa由(F0～)变化(一)降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围→σa↓FR=F0－FE·kC/(kb＋kC)(二)改善螺纹牙间的载荷分布P.146现象:螺纹牙间的载荷分布不均←螺栓螺母受力性质不同→1/3载荷集中在第一圈牙上→第8～10牙不受力→增厚螺母无效。使受压螺母→受拉螺母图10-28→改善螺纹牙间的载荷分布65％破坏发生在螺母支承面处原因:措施:65％20％15％支承面平行→加工球形垫片凸台凹坑→鱼眼坑1.减小应力集中：2.减少联接附加弯曲应力┌增大过渡圆角└螺纹收尾→退刀槽(卸载槽)(三).减小应力集中:P.147(图10-29～图10-31)(四)采用提高强度的工艺措施:p.148第21.冷镦螺栓头部和滚压螺纹①疲劳强度↑(应力集中↓,纤维未切断,冷作)②材料利用率↑,成本↓2.氰化,氮化,喷丸处理→疲劳强度↑TT§10-9螺旋传动:

P.148（要求高效率→梯形、锯齿形、矩形→多线）传递动力调整零件间相对位置螺旋副→传动实现

将回转运动→直线运动→传导→传力→调整按┌传导螺旋→传递运动为主,高的运动精度用│传力螺旋→传力为主,以小T→大的轴向力Fa途└调整螺旋→调整零件间相对位置→细牙M

按

┌滑动螺旋→η=0.3～0.4，简单，精度低摩擦│滚动螺旋→η＞0.9，复杂→高精度、高效性质└静压螺旋／1.降速比大2.可具自锁性

3.机械利益大Ｔ1＝Fatg(φ＋ρ′)d2/2

4.结构简单,传动平稳,噪音低,5.磨损大,η低一.类型:二．特点：小结:1.螺纹主要参数及分类，螺纹联接基本类型。2.螺旋副→联接(可靠)、传动(效率高)→参数、牙型的选择。自锁条件、效率计算及影响因素。3.螺纹联接的拧紧目的及防松方法。4.螺栓联接的强度计算(普通)5.提高螺栓联接强度的措施1.螺旋副的用途→自锁条件及影响因素2.螺纹联接基本类型联接(可靠)、传动(效率高)

效率计算及影响因素(α大、φ小→单线)螺纹牙型及选择(α小、φ大→多线)(M→联接;Tr、S、矩→传动)普通螺栓联接:铰制孔用螺栓联接3.联接要求(紧联接):联接螺栓紧联接松联接(联接受)→轴横,→轴→横4.螺栓联接强度计算的设计准则:→不松不滑→不断不溃在联接不松滑的前提下,螺栓杆不破坏5.紧联接与松联接（普）螺栓受力区别:扭?6.普通螺栓联接强度计算:松联接:紧联接:装配时:工作时:拧┌螺栓紧└工件→复合应力考虑扭剪应力1.31)不松不滑→预紧力F0横向F:轴向载荷FE:2)不断不溃→定螺栓d1F0≥C·F/m·f螺栓总拉力Fa;工件残余预紧力FR拧紧→后(普通)不预紧→不受力→受轴向载荷Fa(拉)

(压)＞0→拉Fa＋扭T1MagneticResonanceImaging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117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118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124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126ClassenDC,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128六、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

M