第3讲 回归分析-方差分析

回归分析何帆主要内容线性回归曲线回归线性回归线性回归

一、相关分析与回归分析共性：都是研究两变量之间的关系差异：相关模型回归模型变量要求X，Y都是随机变量要求X为可控变量，Y变量是随机变量分布X，Y呈正态分布变量X的条件分布为正态分布二、回归方程的数学模型模型一元回归:用于分析两个变量之间的关系基本形式是：二、回归方程的数学模型模型求解：最小二乘法二、回归方程的数学模型模型多元回归：用于分析n个自变量和因变量y之间的关系基本形式二、回归方程的数学模型模型求解：即要使得分别对b0，b1，…，bn求导，并令其一阶导数为0，可求出各个系数二、回归方程的数学模型估计标准误差是估计y与对应观测值之间的离差平方和三、回归方程的选择

SPSS中可以提供多元回归分析，当有多个自变量时，不仅要求与因变量相关，且要求自变量之间彼此尽可能独立。SPSS中提供了五种选择：强制进入ENTER:进入“Enter”所选择的自变量将全部进入建立的回归方程中，该项为默认方式。强制退出REMOVE:后进入“Remove”将进入方程中的自变量同时剔除。向前选择FORWARD:条件进入“Forward”根据“Options”对话框中的设置，在方程中每次加入一个变量，直至加入所有符合条件的变量为止。

向后剔除BACKWARD:先进入“Backward”自变量框中所有的变量同时进入方程中，然后根据“Options”对话框中的设置，剔除某个变量，直到所建立的方程中不再含有可剔除的变量为止。逐步回归STEPWISE:逐步进入“Stepwise”根据“Options”对话框中的设置，在方程中加入或剔除单个变量直到所建立的方程中不再含有可加入或剔除的变量为止。

四、功能菜单 菜单“Analyze->Regression->Linear”

对话框设置因变量：“Dependent”栏设置自变量：“Independent(S)”框

“SelectionVariable”为控制变量输入栏。控制变量相当于过滤变量，即必须当该变量的值满足设置的条件时，观测量才能参加回归分析。RegressionCoefficients复选框组：定义回归系数的输出情况，选中Estimates可输出回归系数B及其标准误，t值和p值，还有标准化的回归系数beta；选中Confidenceintervals输出每个回归系数的95%可信区间；选中covariancematrix会输出各个自变量的相关矩阵和方差、协方差矩阵。Residuals复选框组：用于选择输出残差诊断的信息，可选的有Durbin-Watson残差序列相关性检验、超出规定的n倍标准误的残差列表。Modelfit复选框：模型拟合过程中进入、退出的变量的列表，以及一些有关拟合优度的检验：R，R2和调整的R2,标准误及方差分析表。Rsquaredchange复选框：显示模型拟合过程中R2、F值和p值的改变Descriptives复选框：提供一些变量描述，如有效例数、均数、标准差等，同时还给出一个自变量间的相关矩阵。Partandpartialcorrelations复选框：显示自变量间的相关、部分相关和偏相关系数。Collinearitydiagnostics复选框：给出一些用于共线性诊断的统计量，如特征根（Eigenvalues）、方差膨胀因子(VIF)散点图“DEPENDNT”因变量。“ZPRED”标准化预测值。“ZRESID”标准化残差。“DRESID”删除残差。“ADJPRED”修正后预测值。“SRESID”学生氏化残差。“SDRESID”学生氏化删除残差。“StandardizedResidualPlots”设置各变量的标准化残差图形输出。其中共包含两个选项：“Histogram”用直方图显示标准化残差。“Normalprobabilityplots”比较标准化残差与正态残差的分布示意图。“Produceallpartialplot”偏残差图。对每一个自变量生成其残差对因变量残差的散点图。SAVE按钮①“PredictedValues”预测值栏选项：

Unstandardized非标准化预测值。在当前数据文件中新添加一个以字符“PRE_”开头命名的变量，存放根据回归模型拟合的预测值。

Standardized标准化预测值。Adjusted调整后预测值。S.E.ofmeanpredictions预测值的标准误。②“Distances”距离栏选项：

Mahalanobis:距离。Cook’s”:Cook距离。Leveragevalues:杠杆值。③“PredictionIntervals”预测区间选项：

Mean:区间的中心位置。

Individual:观测量上限和下限的预测区间。④“SavetoNewFile”保存为新文件：

选中“Coefficientstatistics”项将回归系数保存到指定的文件中。⑤“ExportmodelinformationtoXMLfile”

导出统计过程中的回归模型信息到指定XML文件。⑥“Residuals”保存残差选项：

“Unstandardized”非标准化残差。“Standardized”标准化残差。“Studentized”学生氏化残差。“Deleted”删除残差。“Studentizeddeleted”学生氏化删除残差。⑦“InfluenceStatistics”统计量的影响。 “DfBeta(s)”删除一个特定的观测值所引起的回归系数的变化。“StandardizedDfBeta(s)”标准化的DfBeta值。“DiFit”删除一个特定的观测值所引起的预测值的变化。“StandardizedDiFit”标准化的DiFit值。“Covarianceratio”删除一个观测值后的协方差矩阵的行列式和带有全部观测值的协方差矩阵的行列式的比率。设置回归分析的一些选项，有：SteppingMethodCriteria单选钮组：设置纳入和排除标准，可按P值或F值来设置。Includeconstantinequation复选框：用于决定是否在模型中包括常数项，默认选中。MissingValues单选钮组：用于选择对缺失值的处理方式，可以是不分析任一选入的变量有缺失值的记录（Excludecaseslistwise）而无论该缺失变量最终是否进入模型；不分析具体进入某变量时有缺失值的记录（Excludecasespairwise）；将缺失值用该变量的均数代替（Replacewithmean）。

五、实例分析 考察Employeedata.sav文件中，当前工资水平与过去工资，受教育年数，来公司工作时间、工种、来公司前的工作经验和是否为少数民族的线性模型。结果分析回归模型统计量：R是相关系数；RSquare相关系数的平方，又称判定系数，判定线性回归的拟合程度：用来说明用自变量解释因变量变异的程度（所占比例）；AdjustedRSquare调整后的判定系数；Std.ErroroftheEstimate估计标准误差。方差分析表，F值为1622.118，显著性概率是0.000，表明回归极显著。曲线回归曲线回归的目标

选定某一用方程表达式的曲线，使得实际数据与理论数据之间的差异尽可能的小。÷自变量与因变量的关系÷注：本质线性关系又称为拟线性关系，可转换成线性关系，用最小二乘法的方法求出相关系数本质非线性关系不能转换成线性关系，仅能用迭代方法或分段平均值法求出SPSS功能本质线性关系

Analyze->Regression->CurveEstimation本质非线性关系

Analyze->Regression->NonLinear变量关系的基本研究方法做散点图，初步判断两变量的关系，曲线的形状从专业的知识分析，或长期积累的经验找出变量间的函数类型建立简单、适合的模型SPSS中的11种拟线性模型模型名称回归方程相应的线性回归方程Linear(线性)Y=b0+b1tQuadratic(二次)Y=b0+b1t+b2t2Compound(复合)Y=b0(b1t)Ln(Y)=ln(b0)+ln(b1)tGrowth(生长)Y=eb0+b1tLn(Y)=b0+b1tLogarithmic(对数)Y=b0+b1ln(t)Y=b0+b1mCubic(三次)Y=b0+b1t+b2t2+b3t3SPSS中的11种拟线性模型(续)模型名称回归方程相应的线性回归方程S型Y=eb0+b1/tLn(Y)=b0+b1/

tExponential(指数)Y=b0*

eb1*tLn(Y)=ln(b0)+b1tInverse(逆)Y=b0+b1/tY=b0+b1/tPower(幂)Y=b0(tb1)Ln(Y)=ln(b0)+b1ln(t)Logistic(逻辑)Y=1/(1/u+b0b1t)Ln(1/Y-1/u)=ln(b0+ln(b1)t)曲线选择的一般准则如果因变量的一阶差分(Yi-Yi-1)接近常数，用直线拟合如果因变量的二阶差分(Yi-Yi-1)-(Yi-1-Yi-2)接近常数，用抛物线拟合如果一阶差分倾向于按固定的百分比Yi/Yi-1减少，用修改指数曲线对数一阶差分接近常数，用拟合指数函数对数二阶差分接近常数，用拟合指数抛物线若倒数的一阶差分几乎按固定的百分比变化，用逻辑曲线功能菜单菜单Analyze->Regression->CurveEstimation变量选择区因变量自变量模型选择Save按钮保存预报值保存残差保存预报区间实例分析数据Car.sav为有关汽车数据，试分析mpg(每加仑汽油行驶里程)与weight(车重)的关系？实例分析步骤先做散点图(Graphs->Scatter->Simple)：weight(X)、mpg(Y)，看每加仑汽油行驶里程数mpg(Y)随着汽车自重weight(X)的增加而减少的关系，也发现是曲线关系实例分析步骤建立若干曲线模型（可试着选用所有模型Models)Analyze->Regression->CurveEstimationDependent:mpgIndependent:weightModels:全选(除了最后一个逻辑回归)选Plotmodels：输出模型图形点击OK结果分析判定模型的优劣性：一般通过比较Rsquare和“F”值的大小，Rsquare值和“F”值越大，模型越优越。分析：比较各种模型的相关系数的平方值Rsquare和F值，结果是复合模型(Compound)的Rsquare最大

R2=0.70678方程为：mpg=60.15*0.999664weight说明：Growth和Exponential的结果也相同，也一样。练习对南瓜现货交易的收盘价进行曲线拟合，找出最佳拟合曲线。（使用时间作为自变量）数据见NG11.xls方差分析何帆本课主要内容方差分析概述单因变量单因素方差分析单因变量多因素方差分析协方差分析

方差分析概述

一、问题的提出通过参数检验可以解决两两总体均值的比较.多个总体均值的检验如何作？(如：北京、上海、广州周岁儿童平均身高的比较）可多次采用两样本t检验方法实现可以利用方差分析的方法来实现方差分析概述二、方差分析目的 方差分析是从数据间的差异入手，分析哪些因素是影响数据差异的众多因素中的主要因素.

例如：影响某农作物亩产量的因素(品种、施肥量、气候等)影响推销某种商品的推销额(不同的推销策略、价格、包装方式、推销人员的形象等)方差分析基本原理方差分析的前提：各样本相互独立各样本来自正态总体样本所属的总体方差相等，即方差齐性方差分析基本原理

认为不同处理组的均值间的差别基本来源有两个:

（1）随机误差：如抽取样本的随机性造成的差异，称为组内差异，用变量在各组的均值与该组内变量值之偏差平方和的总和表示，记作SSE

（2）系统误差：由控制因素中不同水平造成的差异，称为组间差异。用变量在各组的均值与总均值之偏差平方和表示，记作SSA方差分析基本原理（续）组内SSE

、组间SSA除以各自的自由度(组内dfE=n-m，组间dfA=m-1，其中n为样本总数，m为组数)，得到其均方MSE和MSA一种情况是处理没有作用，即各组样本均来自同一总体，MSE/MSA≈1。另一种情况是处理确实有作用，那么，MSA/MSE(远远大于1,足以超过某个临界值)。F=MSA/MSE，服从F分布。用F值与其临界值比较，推断各样本是否来自相同的总体.方差分析的假设检验零假设H0：m组样本均值都相同，即μ1=μ2=....=μm如果经过计算结果组间均方远远大于组内均方（MSA>>

MSE

），F>F0.05(dfA,dfE),p<=0.05，拒绝零假设，说明样本来自不同的正态总体，说明处理造成均值的差异有统计意义；否则,F<F0.05((dfA,dfE),p>0.05不能拒绝零假设，说明样本来自相同的正态总体，处理间无差异。F分布曲线F

分布曲线下面积与概率方差分析过程

1、One-Way过程：单因素简单方差分析过程。在CompareMeans菜单项中，可以进行单因素方差分析、均值多重比较和相对比较。

2、GeneralLinearModel(简称GLM)过程：GLM过程由Analyze菜单直接调用。这些过程可以完成简单的多因素方差分析和协方差分析，不但可以分析各因素的主效应，还可以分析各因素间的交互效应。GeneralLinearModel过程简称GLM,在GeneralLinearModel菜单项下有四项：Univariate：提供回归分析和一个因变量和一个或几个因素变量的方差分析。Multivariate:可进行多因变量的多因素分析RepeatedMeasure:可进行重复测量方差分析VarianceComponent：可进行方差成分分析。通过计算方差估计值，可以帮助我们分析如何减小方差。单因变量单因素方差分析也称为一维方差分析，对二组以上的均值加以比较。目的 检验某一个控制因素的改变是否会给观察变量带来显著影响.例如：考察不同肥料对某农作物亩产量是否有显著差异.考察不同学历是否对工资收入产生显著影响.考察不同的推销策略是否对推销额产生显著影响.单因变量单因素方差分析基本思路(1)入手点:

检验控制变量的不同水平下，各总体的分布是否存在显著差异，进而判断控制变量是否对观测变量产生了显著影响.(2)前提:

不同水平下各总体服从方差相等的正态分布.(3)H0:不同水平下,各总体均值无显著差异.即:不同水平下控制因素的影响不显著.单因变量单因素方差分析基本思路

(4)构造F统计量 因为:总变差=组间差异+组内差异 可证明:SST=SSA+SSE(设:k个水平)

考察平均的组间差异与平均的组内差异的比值,于是单因变量单因素方差分析基本思路

(5)结论: F值较大,F值的相伴概率<=用户给定的显著性水平a,则拒绝H0,认为不同水平下各总体均值有显著差异; F值较小,F值的相伴概率>用户给定的显著性水平a,则不能拒绝H0,可以认为不同水平下各总体均值无显著差异.应用实例某职业病防治院对31名石棉矿工中的石棉肺患者、可疑患者及非患者进行了用力肺活量（L）测定，问三组石棉矿工的用力肺活量有无差别？（数据:石棉肺患者肺活量.sav）功能菜单方法一：使用功能菜单”Analyze->Comparemeans->One-WayANOVA”进行分析功能菜单方法二：使用功能菜单”Analyze->GeneralLinearModel->Univariate”进行分析点击该菜单，弹出对话框Model按钮用来指定模型类型自定义模型形式离差平方和Plot按钮PostHoc按钮选入用来做多个均值的比较因素假定方差齐的方法Option按钮可以显示的内容处理过程假设

H0：三组石棉矿工的用力肺活量无差别

H1：三组石棉矿工的用力肺活量有差别操作方法分析结果方差齐性检验方差分析表方差分析的多元比较

思考：调查不同水稻品种百丛中稻纵卷叶螟幼虫的数量，数据如表所示。

重复水稻品种12345141333837312393735393434035353834分析水稻品种对稻纵卷叶螟幼虫抗虫性是否存在显著性差异。单因变量多因素方差分析当分析某一事物的变化原因，影响因素的不只一个，可能是多个因素影响着事物的变化方向和程度时，单因素方差分析就无能为力了例如水稻的产量与光照强度和施肥量是否都有关系，如何检验？可采用多因素方差分析方法问题陈述研究不同温度与不同湿度对粘虫发育历期的影响，得试验数据如表1。分析不同温度和湿度对粘虫发育历期的影响是否存在着显著性差异。（a=0.05）表1不同温度与不同湿度粘虫发育历期表

相对湿度（%）温度℃重复12341002591.295.093.893.02787.684.781.282.42979.267.075.770.63165.263.363.663.3802593.289.395.195.52785.881.681.084.42979.070.867.778.83170.786.566.964.94025100.2103.398.3103.82790.691.794.592.22977.285.881.779.73173.673.276.472.5单因变量多因素方差分析总的离差平方和可表示为

SST=SSA+SSB+SS(AxB)+SSESSA:A因素产生的离差平方和SSB:B因素产生的离差平方和SS(AxB):A与B的交互作用产生的离差平方和SSE:抽样产生的随机差异单因变量多因素方差分析零假设:H0A:不同温度对粘虫发育历期无影响H0B:不同湿度对粘虫发育历期无影响H0(AxB):不同温度和湿度的交互作用对粘虫发育历期无影响单因变量多因素方差分析F检验：构造F统计量如下：实例分析研究不同温度与不同湿度对粘虫发育历期的影响，得试验数据如表1。分析不同温度和湿度对粘虫发育历期的影响是否存在着显著性差异。（a=0.05）准备分析数据在数据编辑窗口中输入数据。建立因变量历期“历期”变量，因素变量温度“A”，湿度为“B”变量，重复变量“重复”。然后输入对应的数值，如图。功能菜单点击主菜单“Analyze”项，在下拉菜单中点击“GeneralLinearModel”项，在右拉式菜单中点击“Univariate”项，系统打开单因变量多因素方差分析设置窗口如图。Model选择在“BuildTerm(s)”栏右面的有一向下箭头按钮（下拉按钮），单击该按钮可以展开一小菜单，在下拉菜单中有如下几项选择：Interaction选中此项可以指定任意的交互效应；Maineffects选中此项可以指定主效应；All2-way指定所有2维交互效应；All3-way指定所有3维交互效应；All4-way指定所有4维交互效应All5-way指定所有5维交互效应。结果分析主效应方差分析表A的主效应检验结果B的主效应检验结果AB的交互效应检验结果温度因素不同水平的多重比较协方差分析在某些实际问题中，有些因素在目前还不能控制或难以控制。如在动物饲养试验中，各组动物所增加的平均体重不仅仅与各种饲料营养价值高低有关，还与各动物的进食量有关，甚至与各动物的初始重量等因素及其交互作用都有关系。如果直接进行方差分析，会因为混杂因素的影响而无法得出正确结论。协方差分析协方差分析(AnalysisofCovariance)是将回归分析与方差分析结合起来使用的一种分析方法。基本思想:先将定量的影响因素看作自变量，或称为协变量(Covariate)，建立因变量随自变量变化的回归方程,这样就可以利用回归方程把因变量的变化中受不易控制的定量因素的影响扣除掉,从而能够较合理地比较定性的影响因素处在不同水平下，经过回归分析手段修正以后的因变量的总体均数之间是否有显著性的差别.问题陈述某疾病治疗过程中，使用3种药物进行试验，分别测得治疗前后病菌的数量如“病菌的数量.sav”所示，如何分析3种药物的疗效是否有显著差异？协方差分析总的离差平方和可表示为SST=SSA+SSB+SSESSA:A因素产生的离差平方和SSB:B因素产生的离差平方和SSE:抽样产生的随机差异协方差分析零假设:H0A:不同药物对该病的治疗无显著差异H0B:治疗前的病菌数对治疗后的病菌数无显著的影响协方差分析F检验：构造F统计量如下：数据录入功能菜单点击主菜单“Analyze”项，在下拉菜单中点击“GeneralLinearModel”项，在右拉式菜单中点击“Univariate”项，系统打开单因变量多因素方差分析设置窗口如图。结果分析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162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163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169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171ClassenDC,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173六、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