材料科學(xué)基礎(chǔ)課件第三章 晶體缺陷

第三章晶體缺陷

(Defectsincrystals)

本章要討論的主要問題是：

(1)晶體中有哪些常見的缺陷類型？

(2)缺陷的數(shù)量和類型可以被控制嗎？

(3)缺陷對材料的性能有何影響？

(4)缺陷一定是有害的嗎？第一節(jié)概述一、缺陷（Defect）的概念大多數(shù)固體是晶體，晶體正是以其特殊的構(gòu)型被人們最早認(rèn)識。因此目前(至少在20世紀(jì)80年代以前)人們理解的“固體物理”主要是指晶體。當(dāng)然這也是因為客觀上晶體的理論相對成熟。在晶體理論發(fā)展中，空間點陣的概念非常重要?？臻g點陣中，用幾何上規(guī)則的點來描述晶體中的原子排列，并連成格子，這些點被稱為格點，格子被稱為點陣，這就是空間點陣的基本思想，它是對晶體原子排列的抽象?？臻g點陣在晶體學(xué)理論的發(fā)展中起到了重要作用。可以說，它是晶體學(xué)理論的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代的晶體理論基于晶體具有宏觀平移對稱性，并因此發(fā)展了空間點陣學(xué)說。嚴(yán)格地說對稱性是一種數(shù)學(xué)上的操作，它與“空間群”的概念相聯(lián)系，對它的描述不屬本課程內(nèi)容。但是，從另一個角度來理解晶體的平移對稱性對我們今后的課程是有益的。

所謂平移對稱性就是指對一空間點陣，任選一個最小基本單元，在空間三維方向進行平移，這個單元能夠無一遺漏的完全復(fù)制所有空間格點?？紤]二維實例，如圖3-101所示。晶體缺陷的產(chǎn)生與晶體的生長條件，晶體中原子的熱運動以及對晶體的加工工藝等有關(guān)。事實上，任何晶體即使在絕對零度都含有缺陷，自然界中理想晶體是不存在的。既然存在著對稱性的缺陷，平移操作不能復(fù)制全部格點，那么空間點陣的概念似乎不能用到含有缺陷的晶體中，亦即晶體理論的基石不再牢固。幸運的是，缺陷的存在只是晶體中局部的破壞。作為一種統(tǒng)計，一種近似，一種幾何模型，我們?nèi)匀焕^承這種學(xué)說。因為缺陷存在的比例畢竟只是一個很小的量(這指的是通常的情況）。例如20℃時，Cu的空位濃度為3.8×10-17，充分退火后Fe中的位錯密度為1012m-2（空位、位錯都是以后要介紹的缺陷形態(tài)）。現(xiàn)在你對這些數(shù)量級的概念可能難以接受，那沒關(guān)系，你只須知道這樣的事實：從占有原子百分?jǐn)?shù)來說，晶體中的缺陷在數(shù)量上是微不足道的。因此，整體上看，可以認(rèn)為一般晶體是近乎完整的。因而對于實際晶體中存在的缺陷可以用確切的幾何圖形來描述，這一點非常重要。它是我們今后討論缺陷形態(tài)的基本出發(fā)點。事實上，把晶體看成近乎完整的并不是一種憑空的假設(shè)，大量的實驗事實（X射線及電子衍射實驗提供了足夠的實驗證據(jù)）都支持這種近乎理想的對稱性。當(dāng)然不能否認(rèn)當(dāng)缺陷比例過高以致于這種“完整性”無論從實驗或從理論上都不復(fù)存在時，此時的固體便不能用空間點陣來描述，也不能被稱之為晶體。這便是材料中的另一大類別：非晶態(tài)固體。對非晶固體和晶體，無論在原子結(jié)構(gòu)理論上或是材料學(xué)家對它們完美性追求的哲學(xué)思想上都存在著很大差異，有興趣的同學(xué)可以借助于參考書對此作進一步的理解?，F(xiàn)在回到我們關(guān)心的內(nèi)容：既然晶體已可以認(rèn)為是近乎“完整的”，那么建立缺陷概念的意義何在？毫不夸張地說，缺陷是晶體理論中最重要的內(nèi)容之一。晶體的生長、性能以及加工等無一不與缺陷緊密相關(guān)。因為正是這千分之一、萬分之一的缺陷，對晶體的性能產(chǎn)生了不容小視的作用。這種影響無論在微觀或宏觀上都具有相當(dāng)?shù)闹匾?。二、缺陷的分類缺陷是一種局部原子排列的破壞。按照破壞區(qū)域的幾何形狀，缺陷可以分為四類(注意，這里說的是按缺陷的幾何形狀分類)。

1.點缺陷(PointDefect)

在三維方向上尺寸都很?。ㄟh小于晶體或晶粒的線度），又稱零維缺陷。典型代表有空位、間隙原子等。2.線缺陷(LineDefect)

在兩個方向尺寸很小，一個方向尺寸較大（可以和晶體或晶粒線度相比擬），又稱為一維缺陷。位錯是典型的線缺陷，是一種非常重要的缺陷，是本章重點討論對象。3.面缺陷(PlanarDefect)

在一個方向尺寸很小，另兩個方向尺寸較大，又稱二維缺陷。如晶粒間界、晶體表面、層錯等。4.體缺陷(VolumeDefect)

如果在三維方向上尺度都較大，那么這種缺陷就叫體缺陷，又稱三維缺陷。如沉淀相、空洞等。第二節(jié)點缺陷在一般性了解缺陷的概念后，下面開始對缺陷進行實質(zhì)性的學(xué)習(xí)。最普遍、最常見的便是這一節(jié)將要介紹的點缺陷。一、點缺陷類型點缺陷的種類有很多，但金屬中常見的基本點缺陷有兩種類型：空位和間隙原子。下面分別討論。二、點缺陷形成的物理模型雖然從幾何圖象上，我們已經(jīng)認(rèn)識了諸如空位、間隙原子等點缺陷。那么，你能回答下面的問題嗎？

(1)點缺陷形成的物理本質(zhì)是什么？

(2)點缺陷形成的驅(qū)動力來自何處？

下面將對這些內(nèi)容進行闡述。點缺陷形成最重要的環(huán)節(jié)是原子的振動。在第二章的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)知道：晶體中的原子在其所處的原子相互作用環(huán)境中受到兩種作用力：

(1)原子間的吸引力。

(2)原子間的斥力。

這兩個力的來源與具體表述，請同學(xué)們回憶學(xué)過的知識。在這對作用力的平衡條件下，原子有各自的平衡位置。重要的是原子在這個平衡位置上不是靜止不動，而是以一定的頻率和振幅作振動，這就是原子的熱振動。溫度場對這一振動行為起主要作用。溫度越高，振動得越快，振幅越大。而且，每個原子在宏觀統(tǒng)計上表現(xiàn)出不同的振動頻率和振幅，宏觀表現(xiàn)上是譜分布。這種描述相信能在同學(xué)思維空間里建立明確的圖象：原子被束縛在它的平衡位置上，但原子卻在做著掙脫束縛的努力。現(xiàn)在我們設(shè)想這樣一種情況：當(dāng)溫度足夠高使得原子的振幅變得很大，以致于能掙脫周圍原子對其的束縛(請讀者考慮為什么振幅大，原子可以脫離平衡位置)。因此，這個原子就成為“自由的”，它將會在晶體中以多余的原子方式出現(xiàn)？如果沒有正常的格點供該原子“棲身”，那么這個原子就處在非正常格點上即間隙位置。顯然，這就是我們前面所說的間隙式原子。由于原子掙脫束縛而在原來的格點上留下了空位。這就是點缺陷形成的本質(zhì)。在這個例子中，溫度是使原子脫離平衡位置的動力，是形成點缺陷的外界條件，我們把它稱之為點缺陷形成的驅(qū)動力。當(dāng)然，點缺陷形成的驅(qū)動力還可以是其他方式，如：離子轟擊、冷加工等等。值得說明的是，在外界驅(qū)動力作用下，哪個原子能夠掙脫束縛，脫離平衡位置是不確定的，宏觀上說這是一種幾率分布。每個原子都有這樣的可能。三、肖脫基和弗侖克爾空位脫離了平衡位置的原子，我們稱為離位原子。那么離位原子在晶體中可能占據(jù)的位置有哪幾種？不難想象，有如下一些情況：

(1)離位原子遷移到晶體內(nèi)部原有的空位上，此時，空位數(shù)目不發(fā)生變化。四、點缺陷的平衡濃度1.點缺陷平衡濃度的概念

點缺陷形成的驅(qū)動力與溫度有關(guān)，對此，我們深信不疑。在一定的溫度場下，能夠使原子離位形成點缺陷，那么點缺陷的數(shù)目會無限制增加嗎？從理論上分析可以知道：一定溫度下，點缺陷的數(shù)目是一定的，這就是點缺陷的平衡濃度。對點缺陷的平衡濃度如何來理解？從熱力學(xué)的觀點：點缺陷平衡濃度是矛盾雙方的統(tǒng)一。

(1)一方面，晶體中點缺陷的形成引起了點陣的畸變，使晶體的內(nèi)能增加，提高了系統(tǒng)的自由能。

(2)另一方面，由于點缺陷的形成，增加了點陣排列的混亂度，系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)目發(fā)生變化，使體系的組態(tài)熵增加，引起自由能下降。

當(dāng)這對矛盾達到統(tǒng)一時，系統(tǒng)就達到平衡。因為系統(tǒng)都具有最小自由能的傾向，由此確定的點缺陷濃度即為該溫度下的平衡濃度。2.點缺陷平衡濃度的計算

下面我們以空位為例，導(dǎo)出空位的平衡濃度?？瘴坏男纬赡芏x為：形成一個空位時引起系統(tǒng)能量的增加，記為v，單位為eV。

對于晶體材料，在等溫等壓條件下的體積變化可以忽略，用亥姆霍茲自由能作為系統(tǒng)平衡的熱力學(xué)判據(jù)。

考慮一具有N個點陣位置的晶體，形成n個空位后，系統(tǒng)的自由能的變化為：

F=nEv-TS(3-201)S=Sc+nSv(3-202)下面考慮組態(tài)熵的計算。熱力學(xué)上有:

Sc=klnΩ(3-203)其中，k為玻爾茲曼常數(shù)，k=1.38×10-23J/K；Ω為系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)目。對于我們考慮的體系，n個空位形成后，整個晶體將包含N＋n個點陣位置。N個原子和n個點陣位置上的排列方式為(N+n)!，但由于N個原子的等同性和n個空位的等同性，最后可以識別的微觀狀態(tài)數(shù)為：Ω=(N+n)!/N!n!(3-204)即有：Sc=klnΩ=kln[(N+n)!/N!n!](3-205)由于(N+n)!/N!n!中各項的數(shù)目都很大(N>>n>>1)，可用斯特林(Stirling)近似公式：

lnx!=xlnx－x(x>>1時)則有：

Sc

=klnΩ=kln[(N+n)!/N!n!]=kln(N+n)!－klnN!－klnn!=k(N+n)ln(N+n)－k(N+n)－kNlnN＋kN－knlnn＋kn=k(N+n)ln(N+n)－kNlnN－knlnn(3-206)將(3-206)式代入(3-201)式得：F=nEv－kT[(N+n)ln(N+n)－NlnN－nlnn]－nTSv(3-207)由于空位的形成，內(nèi)能的增加和熵變的增加必然導(dǎo)致自由能隨空位數(shù)的變化有一極小值。此時，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，對應(yīng)的空位濃度Cv為平衡空位濃度。Cv由能量極小條件dF/dn=0確定：dF/dn=Ev-kTln[(N+n)/n]-TSv=0(3-208)ln[(N+n)/n]=(Ev-TSv)/kT(3-209)考慮到n遠小于N，則有：Cv=n/N=exp[-(Ev-TSv)/kT]=Aexp(-Ev/kT)(3-210)其中，A=exp(Sv/k)，由振動熵決定，一般估計A在1～10之間。同理，可得到間隙原子的平衡濃度Cg：Cg=n/N=exp[-(Eg-TSg)/kT]=Aexp(-Eg/kT)

(3-211)Sg是形成間隙原子引起的熵變；Eg是間隙原子的形成能。由于間隙原子的形成能Eg比空位的形成能Ev大3～4倍。因而在同一溫度下，晶體中間隙原子的平衡濃度比空位的平衡濃度低得多。一般情況下，相對于空位，間隙原子通常可以忽略不計，只有在高能輻照條件下，才有可“察覺”的數(shù)量。第三節(jié)位錯位錯（Dislocation）是晶體中普遍存在的線缺陷，它的特點是在一維方向的尺寸較長，另外二維方向上尺寸很小，從宏觀看缺陷是線狀的。從微觀角度看，位錯是管狀的。位錯對晶體的生長、擴散、相變、塑性變形、斷裂等許多物理、化學(xué)性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)都有很大影響。因此位錯理論是材料科學(xué)基礎(chǔ)中一個重要內(nèi)容。一個滑移面和其面上的一個滑移方向組成一個滑移系(SlipSystem)。當(dāng)外界應(yīng)力達到某一臨界值時，滑移系才發(fā)生滑移，使晶體產(chǎn)生宏觀的變形，將這個應(yīng)力稱之為臨界切應(yīng)力。為了從理論上解釋滑移現(xiàn)象，弗蘭克(Frenkel)從剛體模型出發(fā)，對晶體的屈服強度進行了計算。假設(shè)晶體是完整的簡單結(jié)構(gòu)，平行于滑移面的原子面間距為b；該面上最密排方向上的原子間距為a。平衡狀態(tài)下，各原子面都處于勢能最低位置。如果在外應(yīng)力τ作用下，使滑移面上下兩部分的晶體整體地滑移一距離a，而達到另一平衡位置時，則必須翻越勢壘。上部晶體受了兩個力，一個是作用在滑移面上沿滑移方向的外加切應(yīng)力τ（這是引起滑移的力），另一個是下部晶體對上部晶體的作用力τ'（這是阻止滑移的內(nèi)力），要能維持一定的位移，要求τ≥τ'，顯然，τ'是位移x的函數(shù)。為簡單起見，假定τ是x的正弦函數(shù)：τ=τmsin(2πx/a)(3-301)根據(jù)τ=dV(x)/dx，則有：V(x)=-Vmcos(2πx/a)(3-302)V(x)是與τ對應(yīng)的勢能函數(shù)。

滑移過程中，切應(yīng)力為τ；只有在外加應(yīng)力達到τm時，上下兩部分才能發(fā)生整體滑移。因此，τm就是塑性形變開始的切應(yīng)力，即臨界切應(yīng)力。

τm可以作如下估計，一方面，考慮位移很小(x<<a)的情況：

τ=τm2πx/a

(3-303)另一方面，形變很小時，應(yīng)力和應(yīng)變滿足虎克定律，即:

τ=Gγ=Gx/b(3-304)

G為切變模量，γ為切應(yīng)變。比較(3-303)、(3-304)式有：τm2πx/a=Gx/b所以：τm=aG/(2πb)

(3-305)為了解決計算的理論臨界切應(yīng)力過大的問題，對計算中采用的剛體模型進行修正，計算出的τm約為G/30，與實驗值相差仍然很大。

2～3個數(shù)量級的偏差，不能完全歸咎于實驗誤差或計算精度。這里一定存在著本質(zhì)上的問題，因此整體滑移模型受到懷疑。1934年泰勒(Taylor)提出了位錯的局部滑移來解釋晶體的塑性形變。所謂局部滑移就是原子面間的滑移不是整體進行，而是發(fā)生在滑移面的局部區(qū)域，其他區(qū)域的原子仍然保持滑移面上下相對位置的不變。如果滑移是逐步進行的，通過計算得到的τm與實驗值相差不大，于是這種模型立刻被接受。既然滑移是逐步進行的，那么在滑移的任何階段，原則上都存在一條已滑移區(qū)與未滑移區(qū)的分界線。顯然，在邊界處原子的相對位移不可能是從一個原子間距突變到零，否則此處會發(fā)生原子的“重疊”或出現(xiàn)“縫隙”。因此這分界線必然是排列上的缺陷（線缺陷），被稱之為Dislocation，后譯作位錯。顯然，位錯并不是幾何上的一條線，而是一個過渡區(qū)。在此區(qū)內(nèi)，原子相對位移從一個原子間距逐漸減小至零。在位錯概念提出后的近20年中，雖然成功地解決了理論強度與實驗值差別過大的問題，但總因未能直接在晶體中觀察到位錯，位錯模型似為空中樓閣，僅僅是理論上的一種假設(shè)而或多或少地受到懷疑。直到1956年門特(J.W.Menter)用電子顯微鏡直接觀察到鉑鈦花青晶體中的位錯為止，才使位錯理論建立在堅實的基礎(chǔ)上而被人們完全接受，并得以迅速的發(fā)展。二、位錯的幾何模型位錯的幾何組態(tài)較為復(fù)雜，近年來用高分辨電子顯微鏡已觀察到位錯附近的原子排列情況。這已超出本教材的內(nèi)容。為研究方便起見，我們?nèi)杂美硐氲耐暾w來模仿位錯的形成過程，以加深對位錯幾何模型的理解，并作為我們認(rèn)識位錯的基礎(chǔ)。位錯有兩種基本類型：刃型位錯和螺型位錯。EF就是線缺陷——刃型位錯。割開面ABCD就是滑移面，滑移矢量為d，其方向為-x，與EF垂直。這種位錯在晶體中有一個多余半原子面。EF是多余半原子面和滑移面的交線，與滑移方向垂直，像一把刀刃，所以稱為刃型位錯。

位錯在晶體中引起的畸變在位錯線中心處最大，隨著離位錯中心距離的增大，晶體的畸變逐漸減小。一般說來，位錯是以位錯線為中心，晶體畸變超過20%的范圍。習(xí)慣上，把多余半原子面在滑移面以上的位錯稱為正刃型位錯，用符號“┻”表示，反之為負刃型位錯，用“┳”表示。刃型位錯周圍的點陣畸變關(guān)于半原子面左右對稱。含有多余半原子面的晶體受壓，原子間距小于正常點陣常數(shù)；不含多余半原子面的晶體受張力，原子間距大于正常點陣常數(shù)。3.混合型位錯(MixedDislocation)

除了刃型位錯和螺位錯這兩種典型的基本位錯外，還有就是這兩種位錯的混合型，稱為混合型位錯。如果滑移從晶體的一角開始，然后逐漸擴大滑移范圍，滑移區(qū)和未滑移區(qū)的交界為曲線，曲線與滑移方向既不垂直也不平行，原子的排列介于刃型位錯和螺位錯之間，就稱為混合型位錯。2.柏氏矢量的確定

柏氏矢量可由柏氏回路而求得(沿用1951年弗郎克提出的較嚴(yán)格的方法)，如圖3-312所示。實際晶體有一位錯，在位錯周圍的“好”區(qū)內(nèi)圍繞位錯線作一任意大小的閉合回路?；芈返姆较蚺c位錯線方向符合右手螺旋法則，回路的起點S是任取的?；芈返拿恳徊奖仨氝B接最近鄰原子。然后按照同樣的作法在完好的晶體中作同樣的回路(在每一方向上的步數(shù)必須相同)，發(fā)現(xiàn)終點F與起點S不重合，連接F點與S點的矢量b即為柏氏矢量。在知道方法后，建議做一下柏氏回路和柏氏矢量確定的練習(xí)。

從柏氏矢量的定義，我們可以知道：

(1)刃型位錯的柏氏矢量與位錯線垂直。

(2)螺位錯的柏氏矢量與位錯線同向或相反。

(3)混合位錯的柏氏矢量既不與位錯線垂直也不與位錯線平行，而是與位錯線成θ角(θ≠90°，0°)。如圖3-313所示，混合位錯線上每一段位錯線和柏氏矢量之間的夾角都不同，但都可分解為刃型和螺型兩個分量，刃型分量:be=bsinθ(3-306)螺型分量:bs=bcosθ(3-307)柏氏矢量b與前面講到的滑移矢量d相同，但是更加嚴(yán)格。如果用ξ表示位錯線矢量。那么根據(jù)b與ξ的位向關(guān)系，我們可以得到位錯的性質(zhì)：

(1)ξ平行于b——螺位錯。且ξ×b<0，左螺；ξ×b>0，右螺。

(2)ξ垂直于b——刃型位錯。(ξ×b)總指向多余半原子面方向。

ξ與b所共的面為位錯線的滑移面。如果ξ與b既不平行又不垂直，則位錯為混合型位錯。該位錯可分解為刃型和螺型分量。3.柏氏矢量的物理意義

柏氏回路實際上是將位錯線周圍原子排列的畸變迭加起來，用柏氏矢量加以表示。從數(shù)學(xué)上看，對于連續(xù)系統(tǒng)，b由環(huán)繞位錯的回路的彈性位移u的線積分得出，即為：（3-308）因此，柏氏矢量的物理意義為：柏氏矢量是對位錯周圍晶體點陣畸變的疊加，b越大，位錯引起的晶體彈性能越高。4.柏氏矢量的表示方法

(1)柏氏矢量對于柏氏矢量b沿晶向[uvw]的位錯：

(3-309)

(2)柏氏矢量的模柏氏矢量的模的計算就是矢量模的計算，同第二章中介紹的晶向長度計算。對于立方晶系：

(3-310)

位錯的加法按照矢量加法規(guī)則進行。5.柏氏矢量的守恒性

柏氏矢量具有如下的守恒性：

(1)一條不分岔的位錯線只有一個柏氏矢量；因為柏氏矢量與柏氏回路的路徑無關(guān)，只要柏氏回路不與其它位錯線相交，從一條位錯線的任意一點出發(fā)所作的柏氏回路總會繪出同一柏氏矢量。由此可以推出：柏氏矢量與位錯線之間具有唯一性，即一條位錯只有一個柏氏矢量。

(2)如果數(shù)條位錯線交于一節(jié)點，則流入節(jié)點的各位錯線的柏氏矢量和等于流出節(jié)點的各位錯線柏氏矢量之和。即：Σbi＝0(3-311)有關(guān)這兩條守恒性的證明，請同學(xué)們思考。第四節(jié)位錯的運動（DislocationMotion）

運動是位錯性質(zhì)的一個重要方面，沒有位錯的運動，甚至?xí)]有晶體的范性形變。并且位錯運動的難易程度直接關(guān)系到晶體的強度。這一點可回顧一下位錯概念引入時所講的內(nèi)容。

位錯的運動有兩種基本形式：滑移（Slip）和攀移(Climb)。（5）刃性位錯的滑移面是位錯線及b確定的唯一平面，而螺型位錯，任何包含位錯線的晶面都可成為滑移面，因此，螺型位錯當(dāng)在滑移面上運動受阻后，可以轉(zhuǎn)到與之相交的另一滑移面進行滑移（交滑移CrossSlip）假設(shè)位錯向上攀移一個原子間距，對應(yīng)地，在晶體中產(chǎn)生一列空位；反之則產(chǎn)生一列間隙原子，從而引起體積的變化。所以，攀移運動需要外力做功，即攀移有阻力。粗略地分析，攀移阻力約為Gb/5。由此可見，攀移阻力很大，攀移是相當(dāng)困難的。螺型位錯不止一個滑移面，它只能以滑移的方式運動，它是沒有攀移運動的。三運動位錯的交割

當(dāng)一位錯在某一滑移面上滑動時，會與穿過滑移面的其它位錯交割。位錯的交割對材料強化有重要影響。（1）割階(Jog)與扭折(Kink)

當(dāng)位錯在滑移面上運動時，可能在某處遇到障礙，這樣，有可能其中一部分線段首先進行滑移，若由此造成的曲折線段就在位錯的滑移面時，稱為“扭折”。若該曲折線段垂直于位錯的滑移面時，稱為“割階”。當(dāng)然，扭折和割階也可由位錯之間交割而形成。位錯是晶體局部滑移區(qū)與未滑移區(qū)在滑移面上的邊界?；莆诲e掃過之處，晶體將沿滑移面滑移一個柏氏矢量?？梢园盐诲e看成被掃晶體中一條直線，當(dāng)滑移的位錯掃過未滑移的位錯時，未滑移位錯必然隨被掃晶體移動，形成如圖3-507所示的折線。折線的臺階高度等于滑動位錯的柏氏矢量的模。(3)小結(jié)

①晶體中同時存在若干位錯時，在外力作用下，若在某滑移面上有一位錯發(fā)生運動，它必與穿過此滑移面上的其它位錯交割產(chǎn)生扭折或割階；②帶有扭折或割階的位錯,其柏氏矢量與攜帶它們的位錯相同；③扭折可隨位錯線一道運動，幾乎不產(chǎn)生阻力，割階與原位錯不在同一滑移面上，一般只能通過攀移隨原位錯一起運動，即使能隨新位錯一起滑移，也增加其滑移阻力；④扭折可因位錯線張力而消失，但割階不會因此而消失。MagneticResonanceImaging磁共振成像發(fā)生事件作者或公司磁共振發(fā)展史1946發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象BlochPurcell1971發(fā)現(xiàn)腫瘤的T1、T2時間長Damadian1973做出兩個充水試管MR圖像Lauterbur1974活鼠的MR圖像Lauterbur等1976人體胸部的MR圖像Damadian1977初期的全身MR圖像

Mallard1980磁共振裝置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振設(shè)備中國安科

2003諾貝爾獎金LauterburMansfierd時間MR成像基本原理實現(xiàn)人體磁共振成像的條件:人體內(nèi)氫原子核是人體內(nèi)最多的物質(zhì)。最易受外加磁場的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒有核輻射)有一個穩(wěn)定的靜磁場（磁體）梯度場和射頻場：前者用于空間編碼和選層，后者施加特定頻率的射頻脈沖，使之形成磁共振現(xiàn)象信號接收裝置：各種線圈計算機系統(tǒng)：完成信號采集、傳輸、圖像重建、后處理等

人體內(nèi)的H核子可看作是自旋狀態(tài)下的小星球。自然狀態(tài)下，H核進動雜亂無章，磁性相互抵消zMyx進入靜磁場后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負方向），正負方向的磁矢量相互抵消后，少數(shù)正向排列（低能態(tài)）的H核合成總磁化矢量M，即為MR信號基礎(chǔ)ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脈沖前的磁化矢量MzB:施加90度RF脈沖后的磁化矢量Mxy.并以Larmor頻率橫向施進C:90度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運動的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過程

1.

縱向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢復(fù)，“量變”高能態(tài)1H→低能態(tài)1H自旋—晶格弛豫、熱弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能態(tài)1H高能態(tài)1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫時間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時間

T1愈小、M0恢復(fù)愈快T2弛豫時間：MXY喪失2/3所需的時間；T2愈大、同相位時間長MXY持續(xù)時間愈長MXY與ST1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像

所謂的加權(quán)就是“突出”的意思

T1加權(quán)成像（T1WI）----突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別

T2加權(quán)成像（T2WI）----突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別。

磁共振診斷基于此兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像.T1的長度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個馳豫過程中,T2比T1短得多

如何觀看MR圖像：首先我們要分清圖像上的各種標(biāo)示。分清掃描序列、掃描部位、掃描層面。正?；虍惓５乃诓课?--即在同一層面觀察、分析T1、T2加權(quán)像上信號改變。絕大部分病變T1WI是低信號、T2WI是高信號改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會混淆。一般的規(guī)律是T1WI看解剖,T2WI看病變。磁共振成像技術(shù)－－圖像空間分辨力，對比分辨力一、如何確定MRI的來源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強度↑層厚↓〈二〉體素信號的確定1、頻率編碼2、相位編碼

M0↑--GZ、RF→相應(yīng)層面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋進速度不同同頻率一定時間后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋進頻率不同位置不同（相位不同）〈三〉空間定位及傅立葉轉(zhuǎn)換

GZ----某一層面產(chǎn)生MXYGX----MXY旋進頻率不同

GY----MXY旋進相位不同（不影響MXY大?。?/p>

↓某一層面不同的體素，有不同頻率、相位

MRS（FID）第三節(jié)、磁共振檢查技術(shù)檢查技術(shù)產(chǎn)生圖像的序列名產(chǎn)生圖像的脈沖序列技術(shù)名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE壓脂壓水MRA短TR短TE－－T1W長TR長TE－－T2W增強MR最常用的技術(shù)是：多層、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技術(shù)磁共振掃描時間參數(shù)：TR、TE磁共振掃描還有許多其他參數(shù)：層厚、層距、層數(shù)、矩陣等序列常規(guī)序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高級序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三維成像（SPGR）彌散成像（DWI）關(guān)節(jié)運動分析是一種成像技術(shù)而非掃描序列自旋回波（SE）必掃序列圖像清晰顯示解剖結(jié)構(gòu)目前只用于T1加權(quán)像快速自旋回波（FSE）必掃序列成像速度快多用于T2加權(quán)像梯度回波（GE）成像速度快對出血敏感T2加權(quán)像水抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶顯示清晰判斷病灶成份脂肪抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信號判斷病灶成分其它組織顯示更清晰血管造影（MRA）無需造影劑TOF法PC法MIP投影動靜脈分開顯示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系統(tǒng)成像膽道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于診斷梗阻擴張超高空間分辨率掃描任意方位重建窄間距重建技術(shù)大大提高對小器官、小病灶的診斷能力三維梯度回波（SPGR） 早期診斷腦梗塞

彌散成像MRI的設(shè)備一、信號的產(chǎn)生、探測接受1.磁體（Magnet）:靜磁場B0（Tesla,T）→組織凈磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常導(dǎo)型（resistivemagnet）超導(dǎo)型（superconductingmagnet）磁體屏蔽（magnetshielding）2.梯度線圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z軸的磁場梯度功率、切換率3.射頻系統(tǒng)（radio-frequencesystem，RF）

MR信號接收二、信號的處理和圖象顯示數(shù)模轉(zhuǎn)換、計算機，等等；MRI技術(shù)的優(yōu)勢1、軟組織分辨力強（判斷組織特性）2、多方位成像3、流空效應(yīng)（顯示血管）4、無骨骼偽影5、無電離輻射，無碘過敏6、不斷有新的成像技術(shù)MRI技術(shù)的禁忌證和限度1.禁忌證

體內(nèi)彈片、金屬異物各種金屬置入：固定假牙、起搏器、血管夾、人造關(guān)節(jié)、支架等危重病人的生命監(jiān)護系統(tǒng)、維持系統(tǒng)不能合作病人，早期妊娠，高熱及散熱障礙2.其他鈣化顯示相對較差空間分辨較差（體部，較同等CT）費用昂貴多數(shù)MR機檢查時間較長1.病人必須去除一切金屬物品，最好更衣，以免金屬物被吸入磁體而影響磁場均勻度，甚或傷及病人。2.掃描過程中病人身體（皮膚）不要直接觸碰磁體內(nèi)壁及各種導(dǎo)線，防止病人灼傷。3.紋身（紋眉）、化妝品、染發(fā)等應(yīng)事先去掉，因其可能會引起灼傷。4.病人應(yīng)帶耳塞，以防聽力損傷。掃描注意事項顱腦MRI適應(yīng)癥顱內(nèi)良惡性占位病變腦血管性疾病梗死、出血、動脈瘤、動靜脈畸形（AVM）等顱腦外傷性疾病腦挫裂傷、外傷性顱內(nèi)血腫等感染性疾病腦膿腫、化膿性腦膜炎、病毒性腦炎、結(jié)核等脫髓鞘性或變性類疾病多發(fā)性硬化（MS）等先天性畸形胼胝體發(fā)育不良、小腦扁桃體下疝畸形等脊柱和脊髓MRI適應(yīng)證1.腫瘤性病變椎管類腫瘤（髓內(nèi)、髓外硬膜內(nèi)、硬膜外），椎骨腫瘤（轉(zhuǎn)移性、原發(fā)性）2.炎癥性疾病脊椎結(jié)核、骨髓炎、椎間盤感染、硬膜外膿腫、蛛網(wǎng)膜炎、脊髓炎等3.外傷骨折、脫位、椎間盤突出、椎管內(nèi)血腫、脊髓損傷等4.脊柱退行性變和椎管狹窄癥椎間盤變性、膨隆、突出、游離，各種原因椎管狹窄，術(shù)后改變，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脫髓鞘疾?。ㄈ鏜S），脊髓萎縮7.先天性畸形胸部MRI適應(yīng)證呼吸系統(tǒng)對縱隔及肺門區(qū)病變顯示良好，對肺部結(jié)構(gòu)顯示不如CT。胸廓入口病變及其上下比鄰關(guān)系縱隔腫瘤和囊腫及其與大血管的關(guān)系其他較CT無明顯優(yōu)越性心臟及大血管大血管病變各類動脈瘤、腔靜脈血栓等心臟及心包腫瘤，心包其他病變其他（如先心、各種心肌病等）較超聲心動圖無優(yōu)勢，應(yīng)用不廣腹部MRI適應(yīng)證主要用于部分實質(zhì)性器官的腫瘤性病變肝腫瘤性病變，提供鑒別信息胰腺腫瘤，有利小胰癌、胰島細胞癌顯示宮頸、宮體良惡性腫瘤及分期等，先天畸形腫瘤的定位（臟器上下緣附近）、分期膽道、尿路梗阻和腫瘤，MRCP，MRU直腸腫瘤骨與關(guān)節(jié)MRI適應(yīng)證X線及CT的后續(xù)檢查手段－－鈣質(zhì)顯示差和空間分辨力部分情況可作首選：1.累及骨髓改變的骨病（早期骨缺血性壞死，早期骨髓炎、骨髓腫瘤或侵犯骨髓的腫瘤）2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜關(guān)節(jié)的損傷（膝、髖關(guān)節(jié)）3.形狀復(fù)雜部位的檢查（脊柱、骨盆等）軟件登錄界面軟件掃描界面圖像瀏覽界面膠片打印界面報告界面報告界面2合理應(yīng)用抗菌藥物預(yù)防手術(shù)部位感染概述外科手術(shù)部位感染的2/3發(fā)生在切口醫(yī)療費用的增加病人滿意度下降導(dǎo)致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑戰(zhàn)，止血和疼痛目前已較好解決感染仍是外科醫(yī)生面臨的重大問題，處理不當(dāng)，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果外科手術(shù)部位感染占院內(nèi)感染的14%～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院內(nèi)感染第3位嚴(yán)重手術(shù)部位的感染——病人的災(zāi)難，醫(yī)生的夢魘

預(yù)防手術(shù)部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手術(shù)部位感染的40%–60%可以預(yù)防圍手術(shù)期使用抗菌藥物的目的外科醫(yī)生的困惑★圍手術(shù)期應(yīng)用抗生素是預(yù)防什么感染？★哪些情況需要抗生素預(yù)防？★怎樣選擇抗生素？★什么時候開始用藥？★抗生素要用多長時間？定義：指發(fā)生在切口或手術(shù)深部器官或腔隙的感染分類：切口淺部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定義和分類二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)——切口淺部感染

指術(shù)后30天內(nèi)發(fā)生、僅累及皮膚及皮下組織的感染，并至少具備下述情況之一者：

1．切口淺層有膿性分泌物

2．切口淺層分泌物培養(yǎng)出細菌

3．具有下列癥狀體征之一：紅熱，腫脹，疼痛或壓痛，因而醫(yī)師將切口開放者（如培養(yǎng)陰性則不算感染）

4．由外科醫(yī)師診斷為切口淺部SSI

注意：縫線膿點及戳孔周圍感染不列為手術(shù)部位感染二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)——切口深部感染

指術(shù)后30天內(nèi)（如有人工植入物則為術(shù)后1年內(nèi)）發(fā)生、累及切口深部筋膜及肌層的感染，并至少具備下述情況之一者：

1.切口深部流出膿液

2.切口深部自行裂開或由醫(yī)師主動打開，且具備下列癥狀體征之一：①體溫＞38℃；②局部疼痛或壓痛

3.臨床或經(jīng)手術(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)診斷，發(fā)現(xiàn)切口深部有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為切口深部感染

注意：感染同時累及切口淺部及深部者，應(yīng)列為深部感染

二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官／腔隙感染

指術(shù)后30天內(nèi)（如有人工植入物★則術(shù)后1年內(nèi)）、發(fā)生在手術(shù)曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通過手術(shù)打開或其他手術(shù)處理，并至少具備以下情況之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有膿性引流物

2.器官/腔隙的液體或組織培養(yǎng)有致病菌

3.經(jīng)手術(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)診斷器官/腔隙有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心臟瓣膜、人工血管、人工關(guān)節(jié)等二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官／腔隙感染

不同種類手術(shù)部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔內(nèi)感染（腹膜炎，腹腔膿腫）生殖道：子宮內(nèi)膜炎、盆腔炎、盆腔膿腫血管：靜脈或動脈感染三、SSI的發(fā)生率美國1986年～1996年593344例手術(shù)中，發(fā)生SSI15523次，占2.62%英國1997年～2001年152所醫(yī)院報告在74734例手術(shù)中，發(fā)生SSI3151例，占4.22%中國？SSI占院內(nèi)感染的14～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的發(fā)生率SSI與部位：非腹部手術(shù)為2%～5%腹部手術(shù)可高達20%SSI與病人：入住ICU的機會增加60%再次入院的機會是未感染者的5倍SSI與切口類型：清潔傷口 1%～2%清潔有植入物 ＜5%可染傷口＜10%手術(shù)類別手術(shù)數(shù)SSI數(shù)感染率(%)小腸手術(shù)6466610.2大腸手術(shù)7116919.7子宮切除術(shù)71271722.4肝、膽管、胰手術(shù)1201512.5膽囊切除術(shù)8222.4不同種類手術(shù)的SSI發(fā)生率：三、SSI的發(fā)生率手術(shù)類別SSI數(shù)SSI類別（%）切口淺部切口深部器官/腔隙小腸手術(shù)6652.335.412.3大腸手術(shù)69158.426.315.3子宮切除術(shù)17278.813.57.6骨折開放復(fù)位12379.712.28.1不同種類手術(shù)的SSI類別：三、SSI的發(fā)生率延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫，瘺形成。需要進一步處理這里感染將導(dǎo)致:延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫、瘺形成需進一步處理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手術(shù)，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%與感染有關(guān)，其中90%是器官/腔隙嚴(yán)重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、導(dǎo)致SSI的危險因素（1）病人因素：高齡、營養(yǎng)不良、糖尿病、肥胖、吸煙、其他部位有感染灶、已有細菌定植、免疫低下、低氧血癥五、導(dǎo)致SSI的危險因素（2）術(shù)前因素：術(shù)前住院時間過長用剃刀剃毛、剃毛過早手術(shù)野衛(wèi)生狀況差（術(shù)前未很好沐?。τ兄刚髡呶从每股仡A(yù)防五、導(dǎo)致SSI的危險因素（3）手術(shù)因素：手術(shù)時間長、術(shù)中發(fā)生明顯污染置入人工材料、組織創(chuàng)傷大止血不徹底、局部積血積液存在死腔和/或失活組織留置引流術(shù)中低血壓、大量輸血刷手不徹底、消毒液使用不當(dāng)器械敷料滅菌不徹底等手術(shù)特定時間是指在大量同種手術(shù)中處于第75百分位的手術(shù)持續(xù)時間其因手術(shù)種類不同而存在差異超過T越多，SSI機會越大五、導(dǎo)致SSI的危險因素（4）SSI危險指數(shù)（美國國家醫(yī)院感染監(jiān)測系統(tǒng)制定）：病人術(shù)前已有≥3種危險因素污染或污穢的手術(shù)切口手術(shù)持續(xù)時間超過該類手術(shù)的特定時間（T）

（或一般手術(shù)＞2h)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法根據(jù)指南使用預(yù)防性抗菌藥物正確脫毛方法縮短術(shù)前住院時間維持手術(shù)患者的正常體溫血糖控制氧療抗菌素的預(yù)防/治療預(yù)防

在污染細菌接觸宿主手術(shù)部位前給藥治療

在污染細菌接觸宿主手術(shù)部位后給藥

防患于未然六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用141預(yù)防和治療性抗菌素使用目的：清潔手術(shù)：防止可能的外源污染可染手術(shù)：減少粘膜定植細菌的數(shù)量污染手術(shù)：清除已經(jīng)污染宿主的細菌六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用142需植入假體，心臟手術(shù)、神外手術(shù)、血管外科手術(shù)等六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)防性抗菌素使用指征：可染傷口(Clean-contaminatedwound)污染傷口（Contaminatedwound）清潔傷口（Cleanwound）但存在感染風(fēng)險六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)防性抗菌素顯示有效的手術(shù)有：婦產(chǎn)科手術(shù)胃腸道手術(shù)(包括闌尾炎)口咽部手術(shù)腹部和肢體血管手術(shù)心臟手術(shù)骨科假體植入術(shù)開顱手術(shù)某些“清潔”手術(shù)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用

理想的給藥時間？目前還沒有明確的證據(jù)表明最佳的給藥時機研究顯示：切皮前45～75min給藥，SSI發(fā)生率最低，且不建議在切皮前30min內(nèi)給藥影響給藥時間的因素:所選藥物的代謝動力學(xué)特性手術(shù)中污染發(fā)生的可能時間病人的循環(huán)動力學(xué)狀態(tài)止血帶的使用剖宮產(chǎn)細菌在手術(shù)傷口接種后的生長動力學(xué)

手術(shù)過程

012345671hr2hrs6hrs1day3-5days細菌數(shù)logCFU/ml六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用148術(shù)后給藥，細菌在手術(shù)傷口接種的生長動力學(xué)無改變

手術(shù)過程抗生素血腫血漿六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用Antibioticsinclot

手術(shù)過程

血漿中抗生素予以抗生素血塊中抗生素血漿術(shù)前給藥，可以有效抑制細菌在手術(shù)傷口的生長六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用150ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切開前時間切開后時間予以抗生素切開六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用不同給藥時間，手術(shù)傷口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投藥時間感染數(shù)（%）相對危險度(95%CI)早期（切皮前2-24h）36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手術(shù)前（切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0圍手術(shù)期（切皮后3h內(nèi)）2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手術(shù)后（切皮3h以上）48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)

5.8全部284744(1.5%)似然比病人數(shù)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用結(jié)論：抗生素在切皮前45-75min或麻醉誘導(dǎo)開始時給藥，預(yù)防SSI效果好152六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用切口切開后，局部抗生素分布將受阻必須在切口切開前給藥！??！抗菌素應(yīng)在切皮前45～75min給藥六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？有效安全殺菌劑半衰期長相對窄譜廉價六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用抗生素的選擇原則：各類手術(shù)最易引起SSI的病原菌及預(yù)防用藥選擇六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用

手術(shù)最可能的病原菌預(yù)防用藥選擇膽道手術(shù)革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢哌酮或

(如脆弱類桿菌）頭孢曲松闌尾手術(shù)革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢噻肟；

(如脆弱類桿菌）＋甲硝唑結(jié)、直腸手術(shù)革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢曲松或

(如脆弱類桿菌）頭孢噻肟；＋甲硝唑泌尿外科手術(shù)革蘭陰性桿菌頭孢呋辛；環(huán)丙沙星婦產(chǎn)科手術(shù)革蘭陰性桿菌，腸球菌頭孢呋辛或頭孢曲松或

B族鏈球菌，厭氧菌頭孢噻肟；+甲硝唑莫西沙星（可單藥應(yīng)用）注:各種手術(shù)切口感染都可能由葡萄球菌引起六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用單次給藥還是多次給藥？沒有證據(jù)顯示多次給藥比單次給藥好傷口關(guān)閉后給藥沒有益處多數(shù)指南建議24小時內(nèi)停藥沒有必要維持抗菌素治療直到撤除尿管和引流管手術(shù)時間延長或術(shù)中出血量較大時可重復(fù)給藥細菌污染定植感染一次性用藥用藥24h用藥4872h數(shù)小時從十?dāng)?shù)小時到數(shù)十小時六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用用藥時機不同，用藥期限也應(yīng)不同短時間預(yù)防性應(yīng)用抗生素的優(yōu)點：六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用減少毒副作用不易產(chǎn)生耐藥菌株不易引起微生態(tài)紊亂減輕病人負擔(dān)可以選用單價較高但效果較好的抗生素減少護理工作量藥品消耗增加抗菌素相關(guān)并發(fā)癥增加耐藥抗菌素種類增加易引起脆弱芽孢桿菌腸炎MRSA（耐甲氧西林金黃色葡萄球菌）定植六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用延長抗菌素使用的缺點：六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？正確的給藥方法：六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用應(yīng)靜脈給藥，2030min滴完肌注、口服存在吸收上的個體差異，不能保證血液和組織的藥物濃度，不宜采用常用的-內(nèi)酰胺類抗生素半衰期為12h，若手術(shù)超過３４h，應(yīng)給第２個劑量，必要時還可用第３次可能有損傷腸管的手術(shù)，術(shù)前用抗菌藥物準(zhǔn)備腸道局部抗生素沖洗創(chuàng)腔或傷口無確切預(yù)防效果，不予提倡不應(yīng)將日常全身性應(yīng)用的抗生素應(yīng)用于傷口局部（誘發(fā)高耐藥）必要時可用新霉素、桿菌肽等抗生素緩釋系統(tǒng)（PMMA—青大霉素骨水泥或膠原海綿)局部應(yīng)用可能有一定益處六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用不提倡局部預(yù)防應(yīng)用抗生素：時機不當(dāng)時間太長選藥不當(dāng)，缺乏針對性六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)防用藥易犯的錯誤：在開刀前45-75min之內(nèi)投藥按最新臨床指南選藥術(shù)后24小時內(nèi)停藥擇期手術(shù)后一般無須繼續(xù)使用抗生素大量對比研究證明，手術(shù)后繼續(xù)用藥數(shù)次或數(shù)天并不能降低手術(shù)后感染率若病人有明顯感染高危因素或使用人工植入物，可再用1次或數(shù)次小結(jié)預(yù)防SSI干預(yù)方法

——正確的脫毛方法用脫毛劑、術(shù)前即刻備皮可有效減少SSI的發(fā)生手術(shù)部位脫毛方法與切口感染率的關(guān)系：備皮方法 剃毛備皮 5.6%

脫毛0.6%備皮時間 術(shù)前24小時前 ＞20%

術(shù)前24小時內(nèi) 7.1%

術(shù)前即刻 3.1%方法/時間 術(shù)前即刻剪毛 1.8%

前1晚剪/剃毛 4.0%THANKYOUMagneticResonanceImagingPART01磁共振成像發(fā)生事件作者或公司磁共振發(fā)展史1946發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象BlochPurcell1971發(fā)現(xiàn)腫瘤的T1、T2時間長Damadian1973做出兩個充水試管MR圖像Lauterbur1974活鼠的MR圖像Lauterbur等1976人體胸部的MR圖像Damadian1977初期的全身MR圖像

Mallard1980磁共振裝置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振設(shè)備中國安科

2003諾貝爾獎金LauterburMansfierd時間PART02MR成像基本原理實現(xiàn)人體磁共振成像的條件:人體內(nèi)氫原子核是人體內(nèi)最多的物質(zhì)。最易受外加磁場的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒有核輻射)有一個穩(wěn)定的靜磁場（磁體）梯度場和射頻場：前者用于空間編碼和選層，后者施加特定頻率的射頻脈沖，使之形成磁共振現(xiàn)象信號接收裝置：各種線圈計算機系統(tǒng)：完成信號采集、傳輸、圖像重建、后處理等

人體內(nèi)的H核子可看作是自旋狀態(tài)下的小星球。自然狀態(tài)下，H核進動雜亂無章，磁性相互抵消zMyx進入靜磁場后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負方向），正負方向的磁矢量相互抵消后，少數(shù)正向排列（低能態(tài)）的H核合成總磁化矢量M，即為MR信號基礎(chǔ)ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脈沖前的磁化矢量MzB:施加90度RF脈沖后的磁化矢量Mxy.并以Larmor頻率橫向施進C:90度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運動的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過程

1.

縱向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢復(fù)，“量變”高能態(tài)1H→低能態(tài)1H自旋—晶格弛豫、熱弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能態(tài)1H高能態(tài)1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫時間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時間

T1愈小、M0恢復(fù)愈快T2弛豫時間：MXY喪失2/3所需的時間；T2愈大、同相位時間長MXY持續(xù)時間愈長MXY與ST1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像

所謂的加權(quán)就是“突出”的意思

T1加權(quán)成像（T1WI）----突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別

T2加權(quán)成像（T2WI）----突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別。

磁共振診斷基于此兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像.T1的長度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個馳豫過程中,T2比T1短得多

如何觀看MR圖像：首先我們要分清圖像上的各種標(biāo)示。分清掃描序列、掃描部位、掃描層面。正?；虍惓５乃诓课?--即在同一層面觀察、分析T1、T2加權(quán)像上信號改變。絕大部分病變T1WI是低信號、T2WI是高信號改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會混淆。一般的規(guī)律是T1WI看解剖,T2WI看病變。磁共振成像技術(shù)－－圖像空間分辨力，對比分辨力一、如何確定MRI的來源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強度↑層厚↓〈二〉體素信號的確定1、頻率編碼2、相位編碼

M0↑--GZ、RF→相應(yīng)層面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋進速度不同同頻率一定時間后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋進頻率不同位置不同（相位不同）〈三〉空間定位及傅立葉轉(zhuǎn)換

GZ----某一層面產(chǎn)生MXYGX----MXY旋進頻率不同

GY----MXY旋進相位不同（不影響MXY大?。?/p>