第十讲 现场总线CAN总线

集散控制系统与现场总线主讲人：谢玮

信息科学与电气工程学院

邮箱：procon_hitwh@163.com地点：研究院2号楼503#联系方式：134651121811CAN总线性能特点2CAN2.0的技术规范第十讲CAN总线的概念及其相关协议主要讲解内容1CAN总线性能特点控制器局域网（ControllerAreaNetwork，CAN）是一种高性能、高可靠性、易开发和低成本的现场总线，是国际上应用最广泛的国际标准现场总线之一，是最早在我国应用的总线之一，被公认为几种最有前途的现场总线之一。由于CAN总线本身的特点，其应用范围已不再局限于汽车行业，而向过程控制、机械工业、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。

CAN属于总线式串行通信网络，采用了许多新技术及独特的设计。CAN总线的数据通信具有高性能、高可靠性、灵活性的特点。一个由CAN总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如，当使用PhilipsP82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。CAN可提供高达1Mbps的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。CAN的主要特点有：（l）CAN为多主方式工作，网络上任意节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从；通信方式灵活，且无需站地址等节点信息。所以，可方便地构成多机备份系统。（2）CAN网络上的节点信息分成不同的优先级，可满足不同的实时要求。（3）CAN采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省总线冲突仲裁时间。当网络负载很重时也不会出现网络瘫痪情况（以太网则可能）。（4）CAN只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据，无需专门的“调度”。CAN的直接通信距离最远可达l0km（速率5kbps以下），通信速率最高可达1Mbps（此时通信距离最长为40m）。（5）CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个；报文标识符可达2032种（CAN2.0A），而扩展标准（CAN2.0B）的报文标识符几乎不受限制。（6）采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的检错效果。（7）CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，保证极低的数据出错率。（8）CAN的通信媒体可为双绞线、同轴电缆或光纤。（9）CAN节点在错误严重时具有自动关闭输出功能，使其他节点操作不受影响。因此，CAN具有的特性概括为：低成本；极高的总线利用率；很远的数据传输距离（长达10km）；高速的数据传输速率（高达1Mbps）；可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；可靠的错误处理和检错机制；发送的信息遭到破坏后，可自动重发；节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。

2CAN2.0技术规范1983年德国BOSCH公司开始研究新一代的汽车总线，1986年第一颗CAN-bus芯片交付应用，1991年由BOSCH公司发布CAN2.0规范，1993年国际标准ISO11898正式出版。1995年ISO11898进行了扩展，从而能够支持29位CAN标识符。CAN2.0规范分为CAN2.0A和CAN2.0B。CAN2.0A支持标准的11位标识符，CAN2.0B同时支持标准的11位标识符和扩展的29位标识符。CAN2.0规范的目的是使任意两个应用CAN总线的设备都能兼容。兼容性包括很多方面，CAN规范主要对数据链路层和物理层中位编码、位解码、位定时等进行了描述，而未定义物理层中的驱动器/接收器特性，这为网络物理层的选择留下很大的灵活性。当然，同一网络内的所有节点必须具有相同的物理层。应用CAN总线的设备既可与2.0A规范兼容，也可与2.0B规范兼容。CAN2.0规范没有规定媒体的连接单元以及其驻留媒体，也没有规定应用层。因此用户可以直接建立基于CAN2.0规范的数据通信；不过，这种数据通信的传输内容一般不能灵活修改，适合于固定通讯方式。由于CAN2.0规范没有规定信息标识符的分配，因此可以根据不同应用使用不同的方法。所以在设计一个基于CAN的通讯系统时，确定CAN标识符的分配非常重要，标识符的分配和定位也是应用协议、高层协议中的一个主要研究项目。（1）报文（Messages）：总线上的信息以不同的固定报文格式发送，但长度受限（将在4.2.3节介绍）。当总线空闲时，任何连接的单元都可以开始发送新的报文。（2）信息路由：在CAN系统里，节点不使用任何关于系统配置的信息（如站地址）。（3）系统灵活性：不需要改变任何节点的应用层及相关的软件或硬件，就可以在CAN网络中直接添加节点。2.1CAN的基本概念（4）报文路由：报文的内容由标识符命名。标识符不指出报文的目的地，但解释数据的含义。因此，网络上所有的节点可以通过报文滤波确定是否应对该数据做出反应。（5）多播（多点传送）：由于引入了报文滤波的概念，任何数目的节点都可以接收报文，并同时对此报文做出反应。（6）数据连贯性（一致性）：在CAN中，可以确保报文同时被所有的节点接收（或同时不被接收）。因此，系统的数据连贯性是通过多播和错误处理的机制来实现的。（7）位速率（BitRate）：不同的系统，CAN的速率不同。可是，在一给定的系统里，位速率是唯一的，并且是固定的。（8）优先权（Priorities）：在总线访问期间，标识符定义了一个静态的报文优先权。（9）远程数据请求（RemoteDataRequest）：通过发送远程帧，一个需要数据的节点可以请求另一节点发送相应的数据帧。数据帧和相应的远程帧具有相同的标识符。（10）多主站（Multimaster）：总线空闲时，任何节点都可以开始传送报文。具有较高优先权报文的节点可以获得总线访问权。（11）仲裁（Arbitration）：只要总线空闲，任何单元都可以开始发送报文。如果2个或2个以上的单元同时开始传送报文，就会有总线访问冲突。使用标识符的逐位仲裁来解决这个冲突。仲裁的机制确保信息和时间均不会损失。当具有相同标识符的数据帧和远程帧同时发出时，数据帧优先于远程帧。仲裁期间，每一个发送器都对发送位的电平与监测到的总线电平进行比较。如果电平相同，则这个单元可以继续发送。如果发送的是一“隐性”电平而监测到的是一“显性”电平（电平的含义见总线值），那么该节点就失去了仲裁，必须退出发送状态。（12）安全性（Safety）：为了获得最安全的数据发送，CAN的每个节点均采取了强有力的措施以进行错误检测、错误标定及错误自检。（13）错误检测（ErrorDetection）：为了检测错误，必须采取以下措施：监视（发送器对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较）。循环冗余检查。位填充。报文格式检查。（14）错误检测的执行（PerformanceofErrorDetection）：错误检测的机制要具有以下属性检测到所有的全局错误。检测到发送器所有的局部错误。可以检测到一报文里多达5个任意分布的错误。检测到一报文里长度低于15（位）的突发性错误。检测到一报文里任意奇数个的错误。对于没有被检测到的错误报文，其残余的错误可能性概率低于：报文错误率×4.7×10-11。（15）错误标定和恢复时间（ErrorSignallingandRecoveryTime）：任何检测到错误的节点会标志出己损坏的报文，此报文会失效并将自动重新传送。如果不再出现新错误的话，从检测到错误到下一报文的传送开始为止，恢复时间最多为31个位时间。（16）故障界定：CAN节点能够把永久故障和短暂扰动区分开来。永久故障的节点会被关闭。（17）连接：CAN的串行通讯链路是可以连接众多节点单元的总线。理论上，节点单元的数目是无限的。实际上，节点单元总数受延迟时间或总线电气负载的限制。（18）单通道（SingleChannel）：总线由一条可传输比特流的信道组成，从中可以得到数据重同步的信息。在规范中，实现该信道的方法并不固定。例如，可以是单线（加地线），可以是两根差分线，或者光纤等。（19）总线值（BusValue）：总线有一对互补的逻辑值：显性或隐性。如果显性位和隐性位同时传送，总线上的逻辑值将为显性。如果以0表示显性电平，1表示隐性电平，总线逻辑就符合“线与”的关系。表示逻辑电平的物理状态（如电压、光强等）在规范中没有给出。（20）应答（Acknowledgment）：所有总线上的接收器检查报文是否符合规范的描述，并且对符合规范描述的报文给以应答，对不符合的报文进行标识。CAN能够使用多种物理媒体，如双绞线、光纤等，最常用的就是双绞线。信号使用差分电压传送，两条信号线被称为“CAN_H”和“CAN_L”，静态时均是2.5V左右，此时状态表示为逻辑“1”，也可以叫做“隐性”。用CAN_H比CAN_L高表示逻辑“0”，称为“显性”，此时电压通常为：CAN_H=3.5V和CAN_L=l.5V。（21）睡眠模式/唤醒（SleepMode/Wake-up）：为了减少系统电源的功率消耗，可以将CAN器件设为睡眠模式，以便停止内部活动，并断开与总线驱动器的连接。CAN器件可由总线激活，或系统内部活动而被唤醒。唤醒时，虽然传输层要等待一段时间使系统振荡器稳定，然后还要等待一段时间直到与总线活动同步（通过检查11个连续的“隐性”的位），但在总线驱动器被重新设置为“总线在线”之前，内部运行已重新开始。为了唤醒系统上正处于睡眠模式的其他节点，可以使用一特殊的唤醒报文，此报文具有专门的、最低等级的标识符。(rrrrrrdrrrr；r=‘隐性’recessive，d=‘显性’dominance)。4.2.2CAN节点的分层结构为了使设计透明和执行灵活，遵循OSI参考模型，CAN分为数据链路层（包括逻辑链路控制子层和媒体访问控制子层）和物理层，而在CAN技术规范2.0A的版本中，逻辑链路控制子层（LLC）和媒利访问控制子层（MAC）的服务和功能被描述为“目标层”和“传送层”。CAN的分层结构和功能如图所示。LLC子层的主要功能是：为数据传送和远程数据请求提供服务，在由LLC子层接收到的报文当中，确定实际采用哪些报文，为恢复管理和通知超载提供信息。MAC子层的功能主要是传送规则，亦即控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定。为开始一次新的发送，MAC子层也要确定总线是否开放或者是否马上开始接收。位定时特性也是MAC子层的一部分。MAC子层不存在修改的灵活性。物理层定义了信号是如何传输的，因此涉及位定时、位编码和同步的描述。CAN技术规范没有定义物理层的驱动器/接收器特性，因而允许根据具体应用，对传输介质和信号电平的实现进行优化。当然，同一网络内所有节点的物理层必须是相同的。进行数据传送时，发出报文的节点单元称为该报文的发送器。该单元在总线空闲或丢失仲裁前恒为发送器。如果一个单元不是报文发送器，并且总线不处于空闲状态，则该单元为接收器。报文传送由4种不同类型的帧表示和控制：数据帧—数据帧携带数据从发送器到接收器。远程帧—总线单元发出远程帧，请求发送具有同一标识符的数据帧。错误帧—任何单元一检测到总线错误就发出错误帧。过载帧—用以在先行的和后续的数据帧（或远程帧）之间提供附加的延时。数据帧（或远程帧）通过帧间空间与前述的各帧分开。2.2报文传送及其帧结构（1）数据帧（2）远程帧（3）出错帧（4）超载帧（5）帧间空间（1）数据帧数据帧由7个不同的位场组成，即帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结束。数据场长度可为0。CAN2.0A数据帧的组成如图所示。帧起始（SOF）标志数据帧和远程帧的起始，它仅由一个显位构成。只有在总线处于空闲状态时，才允许站开始发送。所有站都必须同步于首先开始发送的那个站的帧起始前沿。仲裁场由标识符和远程发送请求位（RTR）组成，如图所示。对于CAN2.0A标准，标识符的长度为11位，这些位以从高位到低位的顺序发送，最低位为ID.0，其中最高7位（ID.10~ID.4）不能全为隐位。RTR位在数据帧中必须是显位，而在远程帧中必须为隐位。

对于CAN2.0B，标准格式和扩展格式的仲裁场格式不同。在标准格式中，仲裁场由11位标识符和远程发送请求位（RTR）组成，标识符位为ID.10~ID.0；而在扩展格式中，仲裁场由29位标识符和替代远程请求位（SRR）、标识位和远程发送请求位组成，标识符位为ID.28~ID.0。控制场由6位组成，如图所示。控制场包括数据长度码和两个保留位，这两个保留位必须发送显性位，但接收器认可显位与隐位的全部组合。数据长度码DLC指出数据场的字节数目。

数据长度码为4位，在控制场中被发送。数据长度码中数据字节数目编码见下表，d表示显位，r表示隐位。数据字节的允许使用数目为0~8，不能使用其他数值。（1）数据帧数据场由数据帧中被发送的数据组成，它包括0~8个字节，每个字节8位。首先发送的是最高有效位。

CRC场包括CRC序列，后跟CRC界定符。CRC场结构如图所示。应答场（ACK）为两位，包括应答间隙和应答界定符，如图所示。每个数据帧和远程帧均由7个隐位组成的标志序列界定。（1）数据帧CAN2.0B中存在标准格式和扩展格式两种帧格式，如图所示，其主要区别在于标识符的长度，具有11位标识符的帧称为标准帧，而包括29位标识符的帧称为扩展帧。

（2）远程帧通过发送远程帧，数据接收器可以发起各自数据源的数据传输，也就是向数据发送器请求数据帧。远程帧由6个不同分位场组成：帧起始、仲裁场、控制场、CRC场、应答场和帧结束。远程帧不存在数据场。DLC的数据值是独立的，它可以是0~8中的任何数值，这一数值为对应数据帧的DLC。远程帧的组成如图所示。（3）出错帧出错帧由两个不同场组成，第一个场由来自各站的错误标志叠加得到，后跟的第二个场是出错界定符。出错帧的组成如图所示。（3）出错帧错误标志具有两种形式：活动（激活、积极）错误标志（ActiveErrorFlag）和认可（消极）错误标志（PassiveErrorFlag）。活动错误标志由6个连续的显位组成，认可错误标志由6个连续的隐位组成。出错界定符由8个隐性位组成。出错标志发出后，每个节点都发送隐性位，并监视总线，直到检测到隐性位，随后开始发送剩余的7个隐性位。（4）超载帧超载帧包括两个位场：超载标志和超载界定符，如图所示。（4）超载帧存在三种导致发送超载帧的超载条件：一是接收器要求延迟下一数据帧或远程帧的到达；二是在帧间间隔间歇域的第一和第二位监测到显性位；三是如果一个CAN节点在出错界定符或超载界定符的第8位（最后一位）采样到1个显性位，节点会发送一个超载帧（而不是出错帧），错误计数器不会增加。最多可以产生2个超载帧来延迟下一数据帧或远程帧。（5）帧间空间数据帧和远程帧被称为帧间空间的位场分开。但在超载帧和出错帧前面没有帧间空间，在多个超载帧前面也没有帧间空间。帧间空间包括间歇场和总线空闲场，对于前面已经发送报文的“错误认可”站还有暂停发送场。（5）帧间空间对于非“错误认可”或己经完成前面报文的接收器，其帧间空间如图（a）所示；对于已经完成前面报文发送的“错误认可”站，其帧间空间如图（b）所示。

间歇场由3个隐位组成。间歇期间，不允许启动发送数据帧或远程帧，它仅起标注超载条件的作用。总线空闲周期可为任意长度。此时，总线是开放的，因此任何需要发送的站均可访总线。在其他报文发送期间，暂时被挂起的待发送报文紧随间歇场从第一位开始发送。此总线上的显位被理解为帧起始。暂停发送场是指：错误认可站发完一个报文后，在开始下一次报文发送或认可总线空闲之前，它紧随间歇场后送出8个隐位。如果在此期间一次由其他站引起的传送开始了，该站将变为报文接收器。在CAN总线中存在5种错误类型，它们并不互相排斥，可能部分或全部地同时出现。位错误（BitError）填充错误（StuffError）CRC错误（CRCError）格式错误（FormError）应答错误（AcknowledgmentError）在应该使用位填充方法进行编码的报文中，出现了第6个连续相同的位电平时，将检出一个位填充错误。节点向总线送出一位的同时也在监视总线，当监视到总线位值与送出的位值不同时，则在该位时间内检测到一个位错误。例外情况是，在带位填充的仲裁场位流和应答位期间，送出隐位而检测到显位时，不视为位错误。一个正在发送消极出错标志的发送器检测到到显位时，也不视为位错误。当固定格式的位场中出现一个或多个非法位时，则检出一个格式错误。CRC序列是由发送器CRC计算的结果组成的。接收器以与发送器相同的方法计算CRC。如计算结果与接收到的CRC序列不相同，则检出一个CRC错误。在应答间隙，发送器末检测到显位时，则由它检出一个应答错误。2.3错误类型和界定错误处理检测到出错条件的节点通过发送错误标志（也就是出错帧）进行标识。对于错误积极节点，发送的是积极出错标志；对于错误消极节点，则发送消极出错标志。无论是位错误、填充错误、格式错误或应答错误，只要被任意节点检测到，该节点就会在下一位开始发送出错标志。当检测到CRC错误时，出错标志在应答界定符后面那一位开始发送，除非其他出错条件的错误标志己经开始发送。错误界定针对造成CAN出错的原因可能是总线上暂时的扰动，也可能是节点不可恢复的永久性故障，CAN规范定义了状态转换规则用于故障界定。一个CAN节点发现出错以后可能是处在以下三种状态中的一种：错误积极、错误消极和脱离总线。错误积极节点能正常地参与总线通信并且在检测到错误时发出积极出错标志。错误消极节点正常地参与总线通信并且在检测到错误时在会发出消极出错标志。一个脱离总线的节点不允许对总线有任何影响，采取的方法可以是关闭输出驱动器等。为了界定故障，在每个总线单元中都设有两种计数：发送出错计数和接收出错计数。这些技术根据一定规则进行。（12条）首先我们来介绍一下相关的概念。（1）正常位速率（2）正常位时间（3）同步段（4）传播段（5）相位缓冲段1和相位缓冲段2（6）采样点（7）信息处理时间在非重同步情况下，借助理想发送器每秒发送的位数。正常位速率的倒数。正常位时间可分为4个互不重叠的时间段：同步段（SYNC-SEG）、传播段（PROP-SEG）、相位缓冲段1（PHASE-SEG1）和相位缓冲段2（PHASE-SEG2），如图所示。用于同步总线上的各个节点，为处于此段内需要有一个跳变沿。用于补偿网络内的传输延迟时间，它是信号在总线上传播时间、输入比较器延迟和驱动器延迟之和的两倍。用于补偿沿的相位误差，通过重同步，这两个时间段可被延长或缩短。采样点是读取总线电平并解释该位值的一个时间点，他位于相位缓冲段1之后。由采样点开始，保留用于计算这一位的电平的时间。2.4位定时和同步（8）时间份额（9）正常位时间中各时间段长度数值如下（10）硬同步（11）重同步跳转宽度（12）沿相位误差（13）重同步（14）同步规则由振荡器周期派生出的一个固定时间长度。存在一个可编程的分度值，具有整体数值，范围为1~32，以最小时间份额为起点，时间份额=m×最小时间份额。其中，m为分度值。YNC-SEG为一个时间份额；PROP-SEG长度可编程为1~8个时间份额；PHASE-SEG1可编程为1~8个时间份额；PHASE-SEG2长度为PHASE-SEG1和信息处理时间的最大值；信息处理时间长度小于或等于2个时间份额。在位时间中，时间份额的总数至少为8~25。硬同步后，内部位时间从同步段重新开始，因此，硬同步强迫引起硬同步的跳变沿处于重新开始的位时间的同步段之内。由于重同步的结果，PHASE-SEG1可被延长或PHASE-SEG2可被缩短。这两个相位缓冲段的延长或缩短的总和上限由重同步跳转宽度给定。重同步跳转宽度可编程为1~4（PHASE-SEG1）之间。由跳变沿相对于同步段的位置给定，以时间份额度量。相位误差的正负符号定义如下：若跳变沿处于同步段之内，则e=0。若跳变沿处于采样点之前，同步段之后，则e>0。若跳变沿处于前一位的采样点之后，当前位的同步段之前，则e<0。当引起重同步的沿的相位误差小于或等于重同步跳转宽度编程设定值时，重同步的作用与硬同步相同。当相位误差的幅度大于重同步跳转宽度时：相位误差为正时，则相位缓冲段1延长1个重同步跳转宽度；相位误差为负时，则相位缓冲段2缩短1个重同步跳转宽度。硬同步和重同步是同步的两种形式。它们遵从下列规则：在一个位时间内仅允许一种同步。只要在先前采样点上监测到的数值与总线数值不同，沿过后立即有一个沿用于同步。在总线空闲期间，当存在一个隐位至显位的跳变沿时，则执行一次硬同步。所有履行以上规则的其他从隐位到显位的跳变沿都将被用于重同步。例外情况是，对于具有正相位误差的隐位至显位的跳变沿，只要隐位至显位的跳变沿被用于重同步，发送显位的节点将不执行重同步。CAN高层协议即应用层协议，是一种在现有的CAN底层协议物理层和数据链路层之上实现的协议。高层协议是在CAN规范的基础上发展起来的应用层。许多系统像汽车工业中可以特别制定一个合适的应用层，但对于许多的行业来说，这种方法是不经济的。一些组织已经研究并开放了应用层。2.5CAN高层协议制定组织主要高层协议CiACAL协议CiACANOpen协议ODVADeviceNet协议HoneywellSDS协议KvaserCANKingdom协议其中，DeviceNet协议和CANOpen协议是真正占领市场的两个应用层协议，它们定位于不同市场。DeviceNet协议适合于工厂自动化控制，CANOpen协议适合于所有机械的嵌入式网络。因此CANOpen协议占领着欧洲市场的汽车电子领域，而DeviceNet协议已成为美洲亚洲地区工业控制领域中的领导者。2.6CAN高层协议（1）DeviceNET协议1990年美国Allen-Bradley公司即开始从事基于CAN-bus的通讯与控制方面的研究。研究的成果之一就是应用层：“DeviceNet协议”。1994年Allen-Bradley公司将DeviceNet协议移交给专职推广的独立供应者组织“OpenDeviceNetVendorAssociation（ODVA）”协会，由ODVA协会管理DeviceNet协议并进行市场的推广。（1）DeviceNET协议DeviceNet协议特别为工厂自动控制而定制，因此使其成为类似Profibus-DP和Interbus协议的有力竞争者。目前DeviceNet已经成为美国自动化领域中的领导者，也正在其他适合的领域逐步得到推广、应用。DeviceNet是一个非常成熟的开放式网络。它根据抽象对象模型来定义。这个模型是指可用的通讯服务和一个DeviceNet节点的外部可见行为。相应设备子协议（DeviceProfile）规定同类设备的行为。DeviceNet允许多个复杂设备互连，也允许简单设备的互换性。（1）DeviceNET协议基于CAN技术的DeviceNet是一种低成本的通讯总线。它将工业设备（如限位开关、光电传感器、阀组马达启动器、过程传感器、变频驱动器、面板显示器和操作员接口等）连接到网络，从而消除了昂贵的硬接线成本，直接互连性改善了设备间的通讯，并同时提供了相当重要的设备级诊断功能，这是通过硬接线I/O接口很难实现的。同时，DeviceNet是一种简单的网络解决方案，它在提供多供货商同类部件间的可互换性的同时，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。一个典型的DeviceNet控制系统如图4-14所示。DeviceNet不仅仅使设备之间以一根电缆互相连接和通信，更重要的是它给系统所带设备级的诊断功能，该功能在传统的I/O上是很难实现的。（1）DeviceNET协议DeviceNet是一个开放的网络标准。规范和协议都是开放的：供货商将设备连接到系统时无需为硬件软件或授权付费。任何对DeviceNet技术感兴趣的组织或个人都可以从ODVA协会获得DeviceNet规范，并可以加入ODVA，参加对DeviceNet规范进行增补的技术工作组。开发基于DeviceNet的产品必须遵循DeviceNet规范。DeviceNet规范分两部分。用户可以从ODVA协会寻找关于DeviceNet开发源代码的信息。基于CAN-bus的硬件则可以从PHILPS、Intel等半导体供货商那里获得。（1）DeviceNET协议DeviceNet在中国的发展速度也是非常惊人的。至2003年7月，ODVA协会在中国的会员己经达到41个。DeviceNet也在中国建立了许多各行业的应用，众多大型企业均开始将DeviceNet应用到自己的主流产品或生产过程中。据RockwellAutomation市场部提供的数据，上海通用汽车有一条DeviceNet的生产线，另外生产可口可乐的上海申美饮料公司也部分采用了DeviceNet技术。随着CAN-bus技术的进一步完善和推广，DeviceNet应有相当可观的应用前景。DeviceNet的主要技术特点如表4-2所示。（2）CAL协议CAL（CANApplicationLayer）发布于1993年，是CiA的首批的发布条款之一。CAL为基于CAN的分布式系统的实现提供了一个不依赖于应用、面向对象的环境。它为通讯、标识符、分布式网络和层管理提供了对象和服务。CAL的主要应用在基于CAN的分布式系统，这个系统不要求可配置性以及标准化的设备建模。CAL的其中一个子集是作为CANopen的应用层。因此CANopen的设备可以用在指定应用的CAL系统。欧洲一些公司在尝试使用CAL。（3）CANopen协议1993年由Bosch领导的欧洲CAN-bus协会开始研究基于CAN-bus通讯、系统、管理方面的原型，由此发展成为CANopen协议。这是一个基于CAL的子协议，用于产品部件的内部网络控制。其后CANopen协议被移交给CiA协会，由CiA协会管理维护与发展。1995年CiA协会发布了完整的CANopen协议。至2000年CANopen协议已成为全欧洲最重要的嵌入式网络标准。CANopen不仅定义了应用层和通讯子协议，也为可编程系统、不同器件接口、应用子协议定义了页/帧状态，这也就是工业领域决定使用CANopen的一个重要原因。（3）CANopen协议CANopen协议中，设备建模是借助于对象目录而基于设备功能性的描述。这种方法广泛地符合于其他现场总线（Interbus-S、Profibus等）使用的设备描述形式。标准设备以“设备子协议DeviceProfile”的形式规定。（3）CANopen协议DeviceCiA(CANinAutomation)协会成立于l992年，是为促进CAN以及CAN协议的发展而成立的一个非盈利的商业协会，用于提供CAN的技术产品以及市场信息。到2002年2月，共有约400家公司加入了这个组织，协作开发和支持各类CAN高层协议。经过近十年的发展，该协会已经为全球应用CAN技术的重要权威。在CiA的努力推广下，CAN技术在汽车电控制系统、电梯控制系统、安全监控系统、医疗仪器、纺织、机械、船舶运输等方面均得到了广泛的应用。典型的CAN网络如图所示。图中将连接于总线的每个节点称为电子控制装置（ECU），ECU应包括通常所说的CAN控制器（或带CAN内核的微控制器）和CAN驱动收发器。总线两端的电阻为终端电阻，用以抑制反射回波，典型值为120Ω。2.7CAN总线媒体装置特性CAN能够使用多种物理媒体，如双绞线、光纤等，最常用的就是双绞线。为了提高总线在恶劣环境下的可靠性和传输速率，总线采用差分传输的方式。两条信号线被称为“CAN_H”和“CAN_L”，总线只有一对互补的逻辑值：显性或隐性。可以定义，当总线值为隐性时，CAN_H和CAN_L的电压值VCANH、VCANL被固定在平均电平2.5V，差分电压值Vdiff近似为0V；当总现值为显性时，VCANH为3.5V，VCANL为1.5V，差分电压Vdiff达到2V，如图所示。ISO11898建议的电气连接如图所示，若所有ECU的晶体管均被关闭，则总线处于隐性状态。此时总线的平均电压由具有高内阻的每个ECU电压源产生。若成对晶体管至少有一个被接通，则显性位被送至总线，他产生流过终端电阻的电流，使总线的两条线之间产生电压差。4.2.7CAN总线媒体装置特性总线的拓扑结构见图和表。4.2.7CAN总线媒体装置特性根据ISO11898建议的总线媒体电气性能，在总线发生某些故障时应不至于使通信中断，并能为故障的定位提供可能。下图示出了总线可能发生的各种开路和短路故障及其对总线的影响状况。本章小结及目标要求

本章主要介绍了CAN总线的性能特点和CAN2.0的技术规范，包含CAN总线的重要概念和相关协议。掌握掌握CAN总线的性能特点了解了解CAN2.0的技术规范作业查阅汽车电子的相关资料，找出典型的CAN总线应用实例，进行分析和理解，并且说明其原理和优点。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126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127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133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135ClassenDC,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137六、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