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第一章、矿井火灾学基础第一节:火灾发生的三要素第二节:燃烧的分类及形式第三节:矿井燃烧产物及其危害第一节、火灾发生的三要素
矿井火灾的定义:矿井火灾是指发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧,是煤矿生产中的主要自然灾害之一。根据发生火灾的原因可以将矿井火灾分为:内因火灾和外因火灾两大类。内因火灾亦称煤炭自燃火灾,是指煤因氧化产热而自然发火产生的火灾。外因火灾又称外源火灾,是指外部热源如明火、机械冲击与摩擦、电流短路、静电等引燃可燃物造成的火灾。内因火灾是矿井火灾的主要形式,它约占矿井火灾总数的90%;外因火灾虽然发生次数较少,但造成的灾害程度最严重,国内外有记载的重大恶性火灾事故,90%以上属于外因火灾。矿井火灾分类火灾发生的三要素
燃烧要发生需要满足三个方面的条件:可燃物、热源和氧气(O2),通常称为燃烧三要素。只有在三要素同时具备的条件下燃烧才有可能发生;同样,燃烧发生后,如果缺少任一条件,燃烧就会熄灭。可燃物源热氧气
几乎所有的有火焰的燃烧都会在氧气浓度低于10~12%时熄灭,但是低温干馏性的燃烧却要在氧气浓度低于2%时才会熄灭。瓦斯在氧气浓度低于12%的空气中会失去爆炸性。矿井可燃物及其特性
(1)煤
煤是一种以碳质为主的多相异性层状有机复合体,其含碳量在约70%(变质程度低的褐煤)到96%(变质程度高的无烟煤)间,次烟煤和烟煤的含碳量位于两者之间。除了有机质外,煤中还混有大量的矿物质如黄铁矿类、亚铁盐类以及其它的无机杂质。它是由在严格的地热和压力的外部条件下由植物转化而形成的均质岩相组分(煤显微成分)组成的,这是一个生物化学过程。煤种燃烧热值(kJ/g)煤种燃烧热值(kJ/g)年轻褐煤24~28年老褐煤28~30.6贫煤34.8~36.4瘦煤35~36.6肥煤34.3~36.8焦煤35.2~37.1长焰煤30~33.5气煤32.2~35.6年轻无烟煤34.8~36.2年老无烟煤32.2~34.3典型无烟煤34.3~35.2泥炭20~24
常见煤种的燃烧热值1、固体可燃物
燃点是可燃固体被加热到一定温度,遇明火发生持续燃烧时的最低温度,是表示可燃物着火燃烧难易程度的重要指标。根据各种不同变质程度煤的燃点可区分不同煤种的燃烧危险性:褐煤的燃点最低,危险性最高;烟煤居中;无烟煤的燃点最高,危险性最低。此外,由燃点和变质程度的关系可以得出如下规律,即:变质程度越高的煤,燃点越高,燃烧的危险性越小。煤的燃点常见煤种的燃点煤种燃点/℃煤种燃点/℃褐煤260~290肥煤340~350长焰煤290~330焦煤370~380气煤330~340无烟煤400~500煤的热分解
煤燃烧后产物主要以气态形式存在,如CO、CO2等,也包括液态的水和固态的焦炭等物质。煤受热后,首先干燥而后可燃性气体开始析出。在一定的温度和供氧条件下,可燃性气体在煤颗粒周围着火燃烧,形成光亮的火焰。燃烧特点是:速度快、温度高、火焰长、时间短、发展猛烈。当所析出的可燃气体燃尽后,煤颗粒才开始燃烧起来。固体热分解温度指可燃固体受热发生分解的初始温度。其与可燃固体燃烧危险性的关系为,可燃固体的热分解温度越低,燃点也越低,燃烧的危险性越大。反之,亦然。矿井下不同地区不同煤种的热分解温度样品名称热分解温度/℃样品名称热分解温度/℃扎来诺尔褐煤335王风肥煤369阿坦合长焰煤359介休焦煤404依兰长焰煤363西曲焦煤427陶庄气肥煤366台头焦瘦煤442(2)坑木
主要成分是碳(50%)、氢(6.4%)和氧(42.6%),还有少量的氮(0.01%~0.2%),以及其他元素(0.8%~0.9%),但不含其它燃料中常含有的硫元素。坑木中还含有水分,水分多少随坑木干燥程度而不同。一般而言,坑木中的含水量冬天略低于10%,夏天为12%左右。含水量越多,坑木越不易燃烧,导热性和导电性都较高。不同坑木的燃烧热不同,但大致都在2X104kJ/kg左右。坑木的组成坑木的热分解
由于井下高温环境或火源的加热,导致坑木发生分解。在不同的温度下分解的气体成分和含量不同:130℃时,首先是水的蒸发,接着开始微弱的分解;到150℃时开始显著的分解;200℃时纤维素开始分解;270℃~380℃开始剧烈的分解。坑木分解时在不同温度下,分解产物的体积及各种气体成分的百分比见下表:坑木分解时产物体积及各种气体成分的百分比气体组成(%)分解温度℃200300400500600700每100kg产生气体的总量(m3)0.45.69.512.814.316.0CO275.0056.749.3643.2040.9838.55CO25.0040.1734.0029.0127.2025.91CH4-3.7614.3121.7223.4224.94C2H2--0.863.685.748.50H2--1.472.342.662.81坑木的燃烧特点
坑木的燃烧大体分为有焰燃烧和无焰燃烧两个阶段。有焰燃烧是坑木受热分解出的可燃气体的燃烧,同煤析出的可燃气体燃烧一样,它的特点是燃烧速度快;燃烧量大,占整个坑木燃烧重量的70%;火焰温度高,燃烧时间短,发展猛烈。可燃气消耗殆尽时,坑木中的碳才开始出现无焰燃烧,即表面燃烧(3)胶带
目前的矿井运输胶带一般采用三种材料,丁二烯橡胶(SBR,简称丁苯橡胶)、氯丁(二烯)橡胶(NP)和聚氯乙烯(PVC),这些材料的混合型材料也同样在矿井中使用。为了提高带体的阻燃性,通常采用的技术手段是添加含锑、磷、卤等元素的有机与无机阻燃剂。胶带的组成
中国矿业大学曾利用锥形量热仪对煤矿井下常用的聚氯乙烯(PVC)阻燃输送带、非阻燃橡胶输送带(CR)以及坑木等材料在热释放性能、CO生成速率等燃烧特性进行了试验,试验结果表明:非阻燃的CR输送带的热释放速率远远大于PVC阻燃输送带和坑木,其最大热释放速率和平均热释放速率分别比后两者大55%和40%左右;阻燃PVC输送带的CO生成率远远大于坑木和非阻燃CR输送带,随着辐射能量的增加,PVC输送带中CO生成率变化微小,其平均数值0.1203kg/kg,比坑木和CR输送带大出90%和80%,这说明PVC输送带虽阻燃效果明显、产生热量相对较少,但其着火后产生有毒有害气体的数量多,危害性大,故仍需进一步改进阻燃胶带的防火性能。胶带的燃烧性
2、气体可燃物
煤矿井下常见气体可燃物有甲烷(CH4
)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4
)、一氧化碳(CO)、氢气(H2)、硫化氢(H2S)等。在矿井下,危害最大的可燃气体就是瓦斯,它的爆炸往往造成大量的人员伤亡、设备和通风设施的破坏、巷道坍塌,给矿井带来了灾难性后果。气体名称浓度%(体积)燃烧速度(cm/s)氢(H2)38.5483一氧化碳(CO)45.0125甲烷(CH4
)9.867乙烷(C2H6)8.585丙烷(C3H8)4.682丁烷(C4H10)3.682乙烯(C2H4)7.1142
气体燃烧不需要像固体、液体那样经过熔化、分解、蒸发等过程,所以燃烧速度较固体和液体快。常见可燃气体与空气按化学当量比配制的混合气体在直径为25.4mm的管道中,测试的燃烧速度列于下表。对于甲烷的体积百分数为9~10%时,燃烧速度达到了最大值气体可燃物的燃烧热矿井下常见可燃气体的燃烧热可燃气热值可燃气热值kJ/kgkJ/m3kJ/kgkJ/m3甲烷5572057873乙炔4985057873乙烷5166465605一氧化碳1015512694丙烷5020893720硫化氢1677825522丁烷49370121340烯4985762354气体可燃物的燃烧温度
燃烧温度是指可燃物所产生的热量将燃烧产物加热到的最高温度。矿井下常见气体可燃物的燃烧温度气体可燃物名称燃烧温度/℃气体可燃物名称燃烧温度/℃氢气2130乙炔2127甲烷1800一氧化碳1680乙烷18953、液体可燃物
煤矿井下的液体可燃物主要是各种油料。就数量、发生频次以及造成危害的程度而言,它们在矿井可燃物中所占据的份额较固体和气体可燃物小,这里简单介绍。
闪点是衡量燃烧液体火灾危险性的一个重要参数,根据物质的闪点,可以区分各种液体燃烧危险性的大小。显然,液体的闪点越低,它的危险性也就越大。只有液体处于闪点以上温度时,才有着火的危险。我国在危险化学品分类时,对于易燃液体按照闪点的大小分为三类。第一类(低闪点液体):闪点温度低于-18℃的液体;第二类(中闪点液体):闪点温度在-18℃到低于23℃的液体;第三类(高闪点液体)闪点温度在23℃到低于61℃的液体。常见液体的闪点见下表。常见液体的闪点液体名称闪点(℃)液体名称闪点(℃)汽油-58.0~10.0乙醇11.0二硫化碳-45.0二氯乙烷13.0甲醇9.5煤油28.0~45.0矿井的热源热源是触发燃烧的必要因素,在矿井里,煤的自燃、瓦斯、煤尘燃烧与爆炸、放炮作业,机械摩擦生热、电流短路火花、电气设备运转不良产生的过热、吸烟、烧焊以及其它明火都可能是引火的热源。氧气燃烧实际上就是剧烈的氧化,任何燃烧过程,如果缺乏足够的氧气,都难以持续,所以说,氧气的供给是维持燃烧、形成火灾必不可少的条件。但作为助燃物的氧气也必须达到一定的浓度燃烧才能发生。几乎所有的有火焰的燃烧都会在氧气浓度低于10~12%时熄灭,但是低温干馏性的燃烧(如煤自燃)却要在氧气浓度低于2%时才会熄灭。瓦斯在氧气浓度低于12%的空气中会失去爆炸性。
火灾发生的三要素对矿井防灭火的的启示是什么?一切防灭火技术都是围绕这三要素展开,其目的就是为了消除三要素中的任何一个或全部,如向采空区或火区内注黄泥或粉煤灰浆,水起到降温消除热源作用,固体不燃介质(黄泥、煤煤灰)覆盖在易自燃的浮煤上阻止了煤与氧气的接触;如注惰性气体(CO2、N2等),则是为降低氧气浓度,使燃烧缺少氧气;再例如直接灭火中挖出固体可燃物的方法,破坏了燃烧三角形中代表可燃物这条边,是最简单、最彻底的灭火方法。第二节、燃烧的分类及形式1、基本燃烧形式分解燃烧表面燃烧蒸发燃烧扩散燃烧预混燃烧
根据可燃物燃烧过程的差异,燃烧可分为五种基本燃烧形式:分解燃烧分解燃烧出现于固体和部分液体燃料的燃烧中。在燃烧过程中,可燃物首先遇热分解,热分解产物和氧气反应发生燃烧产生火焰。矿井火灾中前期和中期的大部分燃烧现象都属于这一类型。木材在空气中燃烧失去水分火源首先加热木材木材发生热分解产生燃烧火焰放出热量继续加热木材释放出挥发性气体表面燃烧无火焰的固体燃烧,发生于固体燃料燃烧的后期。固体可燃物燃烧时(例如木材的燃烧),不断分解出挥发性气体,而挥发性气体燃烧放出的热量继续维持新的固体燃料热分解和燃烧。当原来燃烧的燃料所含挥发性气体完全分解后,只剩下不能分解、气化的固体炭,这时,燃烧在焦炭与空气的接触表面进行,称为表面燃烧。固体燃料呈红热表面,但没有火焰,燃烧的速度与可燃物的表面积有关。蒸发燃烧液体燃烧不是液相燃烧而是液体蒸发所产生的蒸汽与空气混合发生着火。可燃性液体如酒精、苯等,由于液体蒸发产生的蒸气被点燃起火而形成的。萘、硫磺等在常温下虽为固体,但它们熔点低,在受热后会升华产生蒸气或熔融后产生蒸气,因而同样能够引起蒸发燃烧。扩散燃烧可燃气体从管道孔口或巷道局部空间流出,在与空气汇合时,可燃气体与空气靠分子间扩散而混合,当其混合浓度达到燃烧界限时,遇火源在该范围内就会发生燃烧,并随着可燃气体和氧气的不断补给、混合,使燃烧得以继续,这种燃烧形式称为扩散燃烧。在煤矿井下的采空区或者采煤工作面,有时候会发生瓦斯涌出遇到点火源而燃烧的现象,这种燃烧就属于扩散燃烧,如果燃烧很稳定,一般情况下是不会发生爆炸的,只要及时加以扑灭,就不会带来重大的人员伤亡。预混燃烧在井下一定环境条件下,可燃气体与空气在着火前已经预先充分混合,且其浓度处于燃烧(爆炸)界限之内,遇火源即会发生燃烧,称为预混燃烧。这种燃烧在混合气体分布空间快速蔓延,在一定条件下还会转变为爆炸。矿井火灾引起的爆炸事故往往是由预混燃烧引起的,因为扩散燃烧仅在很小的扩散区内进行,分解燃烧也仅在小范围的空气与挥发物混和界面进行,作用范围小。富氧燃烧和富燃料燃烧富氧燃烧是供氧充分的燃烧。受限空间内可燃物燃烧数量小,供氧充足的燃烧,下风侧氧浓度一般在15%以上。这类燃烧的特点是耗氧量少、火源范围小、火势强度小和蔓延速度较低。富氧燃烧和富燃料燃烧富燃料燃烧受限空间内可燃物燃烧数量大,供氧不足的燃烧,下风侧氧浓度一般低于5%。可能会产生爆燃或爆炸和“跳蛙”现象;燃烧从富氧燃烧发展到富燃料燃烧是一很重要的过程,一旦转变为富燃料燃烧,表明火势大、供风不足,预示着发生灾难的危险性和严重性大大增加,在该环境下必须及时撤离包括救护队员在内的所有人员。富燃料燃烧实验(“跳蛙”现象)轰燃与回燃轰燃(flashover)和回燃(backdraft)是受限空间火灾中对火灾过程产生突然而巨大影响的两种特殊火行为,由于它们对人员的安全构成特别严重的威胁,故受到国内外火灾科学研究人员的关注,成为当前火灾科学研究中的一个热点。轰燃轰然是受限空间火灾局部缓慢燃烧发展到空间内所有可燃物突然全面快速燃烧的特殊火行为,其特点是在一定受限空间中所有的可燃物几乎同时被点燃。轰燃的形成受限空间火灾通常分为3个阶段:发展阶段、完全发展阶段和熄灭阶段。在火灾的发展阶段与完全发展阶段之间有一个温度急剧上升的狭窄区,通常称为轰燃区,如图所示,它是火灾发展的重要转折阶段。受限空间火灾发展过程示意图轰燃现象发展期火势发展较小,火灾是局部和低强度的。当热量聚集到一定的程度,更大范围的可燃物被点燃,从而产生更大的热量,最后使整个空间内的可燃物全部被点燃,由于该过程发生得很快,所有可燃物有一种突然同时被点燃的效应,故称轰燃。轰燃发生时从外观上看形成一片火海,是受限空间火灾由局部燃烧向全面燃烧的瞬间快速过渡过程。
矿井巷道内坑木发生轰燃后的景象煤矿井下的轰燃现象井下可燃物荷载分布较多的地点就易发生轰然现象。如输送机胶带巷道发生火灾时,如果火焰的热辐射强度足够引燃其下端一定距离外的胶带并且风流不足以对燃烧的持续构成影响时,那么就容易发生胶带火焰逐段蔓延的局部轰燃现象,该现象最初被形象的称为“跳火”,即火焰沿烟流流动方向下端的胶带面蔓延开来,逐段的传播下去,这种现象对火灾的传播速度影响较大,它能加快火灾沿胶带表面的传播速度,试验表明其数值可达10m/min回燃回燃是指富燃料燃烧产生的高温不完全燃烧产物(烟气)遇新鲜空气时发生的快速爆燃现象。在矿井火灾中常出现的再生火灾或次生火灾通常就是指的回燃现象。回燃发生的必要条件可以归纳为两点,1、存在前导燃烧,形成大量未燃的高温可燃组分;2、这种高温可燃组分与新鲜空气的突然接触。回燃过程回燃的发展过程火没了,可以进去了热烟气空气重力流门着火了曼哈顿一个三层建筑火灾中,二楼的消防队员被一楼突然喷上的火烧死上海一栋高层建筑的民居发生火灾,窗户破裂喷出火球众多的案例:据FireSafetyJournal中的一篇文章统计:1969-1976,美国,英国和加拿大关于烟气爆炸的127件案例中,与回燃有关的就有109件。为什么要研究回燃?突发性和强大的破坏性3、矿井燃烧产物及其危害燃烧产物主要以气态形式存在,通常称为烟气,其成分主要取决于可燃物的组成和燃烧条件。大部分属于有机化合物,它们主要由碳、氢、氧、硫、磷等元素组成。在空气充足的条件下,燃烧产物主要是完全燃烧产物,不完全燃烧产物的数量很少;如果空气不足或温度过低,不完全燃烧产物量相对增多。火灾烟气从物质组成来讲是一种很复杂的混合物,主要包括三个部分:(1)可燃物热解或燃烧产生的气相燃烧产物,如CO2、CO、水蒸气等;(2)未完全燃烧的液、固相分解物和冷凝物微小颗粒;(3)未燃的气态可燃物和卷吸混入的大量空气。燃烧产物对人和环境造成很大的危害,主要表现在三个方面:(1)缺氧、窒息作用(2)毒性、刺激性和腐蚀性(3)高温气体的热损伤作用。一氧化碳(CO)CO是一种无色、无味、无臭的气体,相对密度为0.97,微溶于水,能与空气均匀地混合。CO能燃烧,浓度在13%~75%时有爆炸的危险;CO与人体血液中血红素的亲合力比氧大200~300倍(血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞)。一旦CO进入人体后,首先就与血液中的血红素相结合,因而减少了血红素与氧结合的机会,使血红素失去输氧的功能,从而造成人体血液“窒息”。HbCO指数CO随空气吸入后,通过肺泡进入血液循环,与血液中的血红蛋白(Hb)和血液外的其他某些含铁蛋白质(如肌红蛋白、二价铁的细胞素等)形成可逆性的结合。由于其与血红蛋白的亲和力要比氧与血红蛋白的亲和力大240倍,故把血液内氧合血红蛋白中的氧排挤出来,而形成碳氧血红蛋白(HbCO);又由于碳氧血红蛋白的离解比氧合血红蛋白(HbO2)的离解慢3600倍,故HbCO较之HbO2更为稳定。(1)CO所致组织缺氧及其程度取决于以下因素:
①HbCO饱和度:空气中CO浓度愈高,肺泡气中CO分压愈大,血液中HbCO饱和度愈高。
②吸入空气中氧和CO分压:吸入高氧分压气体,可加速HbCO解离和CO排出。③每分钟肺通气量:劳动量大、空气和血液中CO达到平衡的时间缩短。
HbCO→动脉血氧量↓→对缺氧最敏感的中枢神经系统能量供应障碍,使大脑和基底神经节,尤其是苍白球和黑质发生变性、软化或坏死,出现中枢神经系统损害。(2)急性中毒临床表现主要为中枢神经、心血管以及血液系统方面症状,如剧烈头痛、头昏、恶心、呕吐;短暂昏厥、不同程度意识障碍或昏迷,皮肤粘膜呈樱桃红色。重者并发脑水肿、休克或严重心肌损害、呼吸衰竭。出现以锥体系或锥体外系症状精神意识障碍为主要表现的CO神经精神后发症或迟发脑病。一氧化碳中毒症状与浓度的关系一氧化碳浓度(体积)/%主要症状0.022~3小时内可能引起轻微头痛0.0840分钟内出现头痛,眩晕和恶心。2小时内发生体温和血压下降,脉搏微弱,出冷汗,可能出现昏迷。0.325~10分钟内出现头痛,眩晕。半小时内可能出现昏迷并有死亡危险。1.28几分钟内出现昏迷和死亡。一氧化碳对人的生理作用
已升井的340人中均有一氧化碳中毒迹象。山西卫生部门已紧急从太原征调68台高压氧舱奔赴现场。各种缺氧症的治疗设备。舱体是一个密闭圆筒,通过管道及控制系统把纯氧或净化压缩空气输入。舱外医生通过观察窗和对讲器可与病人联系。大型氧舱有10~20个座位。空气中一氧化碳的主要来源有:井下爆破,矿井火灾,煤炭自然以及煤尘、瓦斯爆炸事故等。《规程》规定:矿内空气中CO浓度不得超过0.0024%。矿内CO的来源与允许浓度二氧化碳(CO2)二氧化碳是无色,略带酸臭味的气体,比重为1.52,是一种较重的气体,很难与空气均匀混合,故常积存在巷道的底部,在静止的空气中有明显的分界。火灾中产生的CO2气体也会造成人员的呼吸中毒,当人处在CO2体积分数为10%的环境中时还会有生命危险。不同体积分数的CO2对人体的影响
CO2体积分数/%对人体的影响0.556h内对人体不会产生任何痛苦1~2引起不适感3呼吸中枢受到刺激、呼吸频率增大、血压升高4感觉有头痛、耳鸣、目眩、心跳加快等症状5感觉喘不过气来,30min内引起中毒6呼吸急促,感到非常难受7~10数分钟内失去知觉,以致死亡二氧化碳(CO2)《规程》规定:采掘工作面的进风流中,二氧化碳不超过0.5%。采区回风巷和采掘工作面回风巷回风流中二氧化碳浓度达到1.5%时,必须停止工作,撤出人员,查明原因,制定措施,进行处理。总回风巷或一翼回风巷中,二氧化碳超过0.75%时,必须查明原因,进行处理。
二氧化硫(SO2)二氧化硫的比重为2.2,它极易变成无色液体。液态二氧化硫的沸点为-10℃。二氧化硫易溶于水,在20℃时,1体积的水能溶大约40体积的二氧化硫,因此,灭火时可用水喷雾溶解烟雾中的二氧化硫以减轻二氧化硫的毒性。《规程》规定:空气中二氧化硫含量不得超过0.0005%。SO2
对人体健康的影响SO2的体积含量/%对人体的影响0.0005长时间作用无危险0.001-0.002气管感到刺激、咳嗽0.005-0.011h内无直接的危险0.05短时间内生命有危险氮的氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。前者是无色不能助燃的烟气,但易与氧化合成二氧化氮,后者为红棕色助燃烟气,并有气味,有毒。一氧化氮无色难溶于水;二氧化氮是一种褐红色的气体,有强烈的刺激气味,相对密度为1.59,易溶于水.二氧化氮中毒有潜伏期,有的在严重中毒时尚无明显感觉,还可坚持工作。但经过6~24小时后发作,中毒者指头出现黄色斑点,并出现严重的咳嗽、头痛、呕吐甚至死亡。不同体积分数的氮的氧化物对人体的影响
氮的氧化物的量/%对人体的影响0.004长时间作用无明显反映0.006短时间内气管即感到刺激0.01短时间内刺激气管,咳嗽,继续作用有生命危险0.025短时间内可迅速致死《规程》规定,氮氧化合物不得超过0.00025%。硫化氢(H2S)硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味,当空气中浓度达到0.0001%即可嗅到,但当浓度较高时,因嗅觉神经中毒麻痹,反而嗅不到。硫化氢相对密度为1.19,易溶于水,在常温、常压下一个体积的水可溶解2.5个体积的硫化氢,所以它可能积存于旧巷的积水中.硫化氢能燃烧。空气中硫化氢浓度为4.3%~45.5%时有爆炸危险。硫化氢剧毒,有强烈的刺激作用,不但能引起鼻炎、气管炎和肺水肿;而且还能阻碍生物的氧化过程,使人体缺氧。当空气中硫化氢浓度较低时主要以腐蚀刺激作用为主;浓度较高时能引起人体迅速昏迷或死亡。不同体积分数的硫化氢对人体影响H2S体积含量/%对人体的影响0.01-0.015经几小时,有轻微的中毒症状0.02经5-8min,强烈刺激眼睛、鼻子和气管0.05-0.07经1h,严重中毒0.1-0.3致死《规程》规定硫化氢的允许浓度为0.00066%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122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123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129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131ClassenDC,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133六、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)
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