第4章 數(shù)字PID控制算法1

第4章常規(guī)及復(fù)雜控制技術(shù)內(nèi)容提要概述準(zhǔn)連續(xù)PID控制算法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn)PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)選擇小結(jié)§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)

控制算法是智能化測(cè)量控制儀表的一個(gè)重要組成部分，整個(gè)儀表的控制功能主要由控制算法實(shí)現(xiàn)。比例（P）、積分（I）、微分（D）控制是過(guò)程控制中應(yīng)用最廣泛的一種控制規(guī)律。一、PID概述1.PID三作用的控制概念PID調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器，其作用是將給定值w(t)于實(shí)際輸出值y(t)之差e(t)作為控制器的輸入，控制器按偏差的P、PI、PID形成控制量。即：e(t)=w(t)-y(t)按偏差的比例、積分和微分進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)稱為PID（Proportional-Integral-Differential）調(diào)節(jié)器。PID調(diào)節(jié)是連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的一種調(diào)節(jié)方式，其調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)是根據(jù)輸入的偏差值，按比例、積分、微分的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果用于輸出控制。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)具體情況，可以靈活地改變PID的結(jié)構(gòu)，取其一部分進(jìn)行控制?！?.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)2.PID調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)

★技術(shù)成熟★易被人們熟悉和掌握

★不需要建立數(shù)學(xué)模型

★控制效果好§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)3.PID控制實(shí)現(xiàn)的方式

◆模擬方式：用電子電路調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)。在調(diào)節(jié)器中，將被測(cè)信號(hào)與給定值比較，然后把比較出的差值經(jīng)PID電路運(yùn)算后送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，改變進(jìn)給量，達(dá)到調(diào)節(jié)之目的。

◆數(shù)字方式：用計(jì)算機(jī)進(jìn)行PID運(yùn)算，將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成模擬量，輸出去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。4.PID的控制作用

（1）比例控制器§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)

其中：u—控制器的輸出KP—比例系數(shù)e(t)—調(diào)節(jié)器輸入偏差u0—控制量的基準(zhǔn)，e(t)=0時(shí)控制器的輸出§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)u(t)比例作用的特點(diǎn)：迅速反應(yīng)誤差，控制及時(shí)；但不能消除穩(wěn)態(tài)誤差（靜差），比例系數(shù)Kp過(guò)大容易引起不穩(wěn)定。其控制作用的強(qiáng)弱取決于Kp的大小。（2）比例積分（PI）調(diào)節(jié)器其中：—積分時(shí)間常數(shù)

積分時(shí)間Ti越大，則積分速度越慢，積分作用越弱。減小Ti可以減小超調(diào)，提高穩(wěn)定性。積分作用特點(diǎn)：消除靜差，但容易引起超調(diào)，甚至出現(xiàn)振蕩?！?.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)u(t)u(t)(3)比例微分(PD)調(diào)節(jié)器其中：—微分時(shí)間常數(shù)微分作用特點(diǎn)：減小超調(diào)，克服振蕩，提高穩(wěn)定性，改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性?！?.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)u(t)u(t)積分作用雖然可以消除靜差，但是卻降低了響應(yīng)速度。為了加快控制過(guò)程，有必要在e(t)出現(xiàn)或變化的瞬間，不僅對(duì)e(t)做出及時(shí)反應(yīng)（比例環(huán)節(jié)的作用），而且還要對(duì)偏差量的變化做出反應(yīng)，或者說(shuō)按偏差變化的趨向進(jìn)行控制，使偏差消失在萌芽狀態(tài)。有了微分控制環(huán)節(jié)后，即使偏差很小，只要出現(xiàn)變化的趨勢(shì)，便馬上產(chǎn)生一種控制作用，以調(diào)整系統(tǒng)的輸出，阻止偏差的變化，故微分控制器被稱為“超前”控制作用。而且e(t)變化越快，Ud(t)越大，反饋校正量就越大。§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)（4）比例積分微分（PID）調(diào)節(jié)器§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)u(t)二、數(shù)字PID控制算法

－用數(shù)值逼近的方法實(shí)現(xiàn)PID控制規(guī)律；－數(shù)值逼近的方法：用求和代替積分、用后向差分代替微分，使模擬PID離散化為差分方程；－兩種形式：位置式、增量式。

由于計(jì)算機(jī)控制是一種采樣控制，它只根據(jù)采樣時(shí)刻的e(t)值來(lái)計(jì)算控制量u(t),因而模擬PID式子中的積分項(xiàng)和微分項(xiàng)不能直接使用，需進(jìn)行離散化處理，用數(shù)值的方法來(lái)逼近?！?.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)1.位置式PID控制算法位置式控制算法提供執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置uk，需要累計(jì)ek§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)位置式控制算法的缺點(diǎn)：

（1）前一次的輸出uk與過(guò)去的狀態(tài)ek-1有關(guān)；（2）計(jì)算時(shí)要對(duì)ek進(jìn)行累積，計(jì)算機(jī)運(yùn)算工作量大；（3）由于計(jì)算機(jī)輸出的uk對(duì)應(yīng)的是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置，如果計(jì)算機(jī)出現(xiàn)了故障，則uk的大幅度變化會(huì)引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的大幅度變化，這或許會(huì)造成重大生產(chǎn)事故?！?.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)2.增量式PID控制算法§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)增量式控制算法提供執(zhí)行機(jī)構(gòu)的增量△uk

，只需要保持現(xiàn)時(shí)以前3個(gè)時(shí)刻的偏差值即可。位置式與增量式PID控制算法的比較（書P86):★增量式算法不需做累加，計(jì)算誤差和計(jì)算精度問(wèn)題對(duì)控制量的計(jì)算影響較??；位置式算法要用到過(guò)去偏差的累加值，容易產(chǎn)生較大的累計(jì)誤差?！锟刂茝氖謩?dòng)切換到自動(dòng)時(shí)，位置式算法必須先將計(jì)算機(jī)的輸出值置為原始值u0時(shí)，才能保證無(wú)沖擊切換；增量式算法與原始值無(wú)關(guān)，易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換。★在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)被控對(duì)象的實(shí)際情況加以選擇。一般認(rèn)為，在以閘管或伺服電機(jī)作為執(zhí)行器件，或?qū)刂凭纫筝^高的系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)采用位置式算法；而在以步進(jìn)電機(jī)或多圈電位器作執(zhí)行器件的系統(tǒng)中，則應(yīng)采用增量式算法。

§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)3.程序設(shè)計(jì)（1）位置式PID控制算法的程序設(shè)計(jì)—思路：

將三項(xiàng)拆開(kāi)，并應(yīng)用遞推進(jìn)行編程

比例輸出：積分輸出：微分輸出：§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)（2）增量式PID控制算法的程序設(shè)計(jì)

初始化時(shí)，需首先置入調(diào)節(jié)參數(shù)q0，q1，q2和設(shè)定值w，并設(shè)置誤差初值ei=

ei–1=ei–2=0

三、數(shù)字PID控制器的改進(jìn)1.積分飽和作用及其抑制

（1）積分飽和：如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)已到極限位置，仍然不能消除偏差，由于積分的作用，盡管計(jì)算PID差分方程式所得的運(yùn)算結(jié)果繼續(xù)增大或減小，但執(zhí)行結(jié)構(gòu)已無(wú)相應(yīng)的動(dòng)作，控制信號(hào)則進(jìn)入深度飽和區(qū)。

◆影響：飽和引起輸出超調(diào)，甚至產(chǎn)生震蕩，使系統(tǒng)不穩(wěn)定。

（2）改進(jìn)方法：遇限削弱積分法、積分分離法、有限偏差法?！?.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)◆遇限削弱積分法—基本思想：一旦控制量進(jìn)入飽和區(qū)，則停止進(jìn)行增大積分的運(yùn)算。數(shù)字PID控制器的改進(jìn)◆積分分離法

—思路：當(dāng)被控量和給定值偏差大時(shí)，取消積分控制，以免超調(diào)量過(guò)大；當(dāng)被控量和給定值接近時(shí)，積分控制投入，消除靜差。§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)◆有效偏差法—思路：當(dāng)算出的控制量超出限制范圍時(shí)，將相應(yīng)的這一控制量的偏差值作為有效偏差值進(jìn)行積分，而不是將實(shí)際偏差值進(jìn)行積分。數(shù)字PID控制器的改進(jìn)2.比例及微分飽和作用及其抑制◆對(duì)于增量式PID算法，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身是存儲(chǔ)元件，在算法中沒(méi)有積分累積，所以不容易產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，但可能出現(xiàn)比例和微分飽和現(xiàn)象，其表現(xiàn)形式不是超調(diào)，而是減慢動(dòng)態(tài)過(guò)程?！?.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)◆糾正比例和微分飽和的辦法之一是采用積累補(bǔ)償法，其基本思想是將那些因飽和而未能執(zhí)行的增量信息積累起來(lái)，一旦可能時(shí)，再補(bǔ)充執(zhí)行。數(shù)字PID控制器的改進(jìn)◆糾正比例和微分飽和的另一種辦法是采用不完全微分，即將過(guò)大的控制輸出分幾次執(zhí)行，以避免出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)干擾的抑制

◆

從系統(tǒng)硬件及環(huán)境方面采取措施

◆

在控制算法上采取措施

★

數(shù)字濾波方法

★

修改微分項(xiàng)

數(shù)字PID控制器的改進(jìn)

◆

數(shù)字濾波方法

★

通過(guò)一定的計(jì)算或判斷程序減少干擾在有用信號(hào)中的比重，也即是一種程序?yàn)V波或軟件濾波

★

優(yōu)點(diǎn)

—用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加硬設(shè)備，所以可靠性高，穩(wěn)定性好

—可以對(duì)頻率很低(如0.01Hz)的信號(hào)實(shí)現(xiàn)濾波

—可根據(jù)信號(hào)的不同，采用不同的濾波方法或?yàn)V波參數(shù)，具有靈活、方便、功能強(qiáng)的特點(diǎn)

§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)★

程序判斷濾波

—方法：根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定出相鄰兩次采樣信號(hào)之間可能出現(xiàn)的最大偏差。若超過(guò)此偏差，則表明該信號(hào)是干擾信號(hào)，應(yīng)該去掉；如小于此偏差，則將該信號(hào)作為本次的采樣值—作用：用于濾掉由于大功率設(shè)備的啟停所造成的電流尖峰干擾或誤檢測(cè)，以及變送器不穩(wěn)定而引起的嚴(yán)重失真等—程序判斷濾波分為限幅濾波和限速濾波兩種數(shù)字PID控制器的改進(jìn)（1）限幅濾波若|Y(k)-Y(k-1)|≤⊿Y，則(k)=Y(k)，取本次采樣值若|Y(k)-Y(k-1)|>⊿Y，則Y(k)=Y(k-1)，取上次采樣值（2）限速濾波

設(shè)順序采樣所得到的數(shù)據(jù)分別為Y(1)、Y(2)、Y(3)當(dāng)|Y(2)-Y(1)|≤⊿Y時(shí)，采用Y(2)當(dāng)|Y(2)-Y(1)|>⊿Y時(shí)，不采用Y(2)，但保留，繼續(xù)采樣取得Y(3)當(dāng)|Y(3)-Y(2)|≤⊿Y時(shí)，采用Y(3)當(dāng)|Y(2)-Y(1)|>⊿Y時(shí)，取(Y(3)+Y(2))/2為采樣值§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)★

中值濾波—方法：將被測(cè)參數(shù)連續(xù)采樣N次（一般N為奇數(shù)），然后把采樣值按大小順序排列，再取中間值作為本次的采樣值—作用：中值濾波能有效地去除偶然因素引起的波動(dòng)，采樣開(kāi)關(guān)或A/D轉(zhuǎn)換器等工作不穩(wěn)定造成的脈沖干擾，對(duì)變化緩慢的被測(cè)參數(shù)有較好的濾波效果，但不適合快速變化的過(guò)程參數(shù)數(shù)字PID控制器的改進(jìn)★

算術(shù)平均濾波—方法：在一個(gè)采樣期內(nèi)，對(duì)信號(hào)x的N次測(cè)量值進(jìn)行算術(shù)平均，作為時(shí)刻k的輸出，即—作用：適用于一般的具有隨機(jī)干擾信號(hào)的濾波，特別適合于信號(hào)本身在某一數(shù)值范圍附近作上下波動(dòng)的情況，如流量、液位等信號(hào)的測(cè)量，但不適用脈沖性干擾較嚴(yán)重的場(chǎng)合§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)★

加權(quán)平均濾波

—為了提高濾波效果，將各采樣值取不同的比例，然后再相加，此方法稱為加權(quán)平均值法，即：—加權(quán)平均濾波適用于系統(tǒng)純滯后時(shí)間較大而采樣周期較短的過(guò)程并且數(shù)字PID控制器的改進(jìn)★

滑動(dòng)平均值濾波

—算術(shù)平均濾波和加權(quán)平均濾波由于采樣N次，需要的時(shí)間較長(zhǎng)，故檢測(cè)速度慢，滑動(dòng)平均值濾波可以克服這個(gè)缺點(diǎn)

—依次存放N次采樣值，每采進(jìn)一個(gè)新數(shù)據(jù)，就將最早采集的那個(gè)數(shù)據(jù)丟掉，然后求包含新值在內(nèi)的N個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值或加權(quán)平均值§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)★

慣性濾波—仿照模擬濾波器，用數(shù)字形式實(shí)現(xiàn)低通濾波一階RC濾波器的傳遞函數(shù)為離散化后整理為

其中其中X(k)為采樣值，Y(k)為濾波器的計(jì)算輸出值數(shù)字PID控制器的改進(jìn)★

復(fù)合數(shù)字濾波—把兩種以上的濾波方法結(jié)合起來(lái)使用—把中值濾波的思想與算術(shù)平均的方法結(jié)合起來(lái)，就是一種常用的復(fù)合濾波法，其具體做法是：首先將采樣值按大小排隊(duì)，去掉最大和最小的，然后再把剩下的取平均值。這樣顯然比單純的平均值濾波的效果要好§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)

◆

修改微分項(xiàng)（4點(diǎn)中心差分法）

★

將TD/T選擇得比理想情況下稍小一些

★

用4點(diǎn)中心差分法構(gòu)成偏差平均值

★

再通過(guò)加權(quán)求和形式近似構(gòu)成微分項(xiàng)★

然后將其代替原式中的微分項(xiàng)數(shù)字PID控制器的改進(jìn)其它修改算法◆給定值突變時(shí)對(duì)控制量進(jìn)行阻尼的算法★

前置濾波器

§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)★

修改算法中對(duì)給定值變化敏感的項(xiàng)

—微分項(xiàng)中不考慮給定值的變化，將二階差分項(xiàng)用代替，即：

—將比例環(huán)節(jié)內(nèi)的偏差項(xiàng)也進(jìn)行相應(yīng)修改，可得到具有更大阻尼的算法：

數(shù)字PID控制器的改進(jìn)◆增量運(yùn)算法中動(dòng)態(tài)過(guò)程的加速

★比例項(xiàng)與積分項(xiàng)的符號(hào)關(guān)系為：若被控量繼續(xù)偏離給定值，則這兩項(xiàng)符號(hào)相同；被控量向給定值方向變化，則這兩項(xiàng)符號(hào)相反

★當(dāng)被控量接近給定值時(shí)，反號(hào)的比例作用阻礙了積分作用，因而避免了積分超調(diào)及隨之帶來(lái)的振蕩，單如果被控量遠(yuǎn)未接近給定值僅剛開(kāi)始向給定值變化時(shí)，則由于比例項(xiàng)和積分項(xiàng)反向，將會(huì)減慢控制過(guò)程★為了加快開(kāi)始的動(dòng)態(tài)過(guò)程，可人為選擇一偏差范圍，當(dāng)時(shí)按正常規(guī)律調(diào)節(jié)；而當(dāng)時(shí)取其絕對(duì)值

§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)◆

純滯后補(bǔ)償算法

★有純滯后的常規(guī)反饋控制回路

系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為系統(tǒng)的特征方程中包含有，因此會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降

數(shù)字PID控制器的改進(jìn)★Smith預(yù)測(cè)器虛線部分是帶純滯后補(bǔ)償?shù)恼{(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為經(jīng)過(guò)純滯后補(bǔ)償控制，系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)★具有純滯后補(bǔ)償?shù)臄?shù)字PID控制器

許多工業(yè)對(duì)象可以用一階慣性環(huán)節(jié)和純滯后環(huán)節(jié)表示：因此預(yù)估器的傳函為：數(shù)字PID控制器的改進(jìn)★純滯后補(bǔ)償控制算法步驟： (1)計(jì)算反饋回路偏差：(2)計(jì)算施密斯預(yù)估器的輸出：先寫成微分形式再轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的差分方程式：其中，(3)計(jì)算反饋回路偏差：(4)計(jì)算PID控制器輸出：§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)PID控制的發(fā)展

◆

變速積分的PID控制

★思想：是設(shè)法改變積分項(xiàng)的累加速度，使其與偏差的大小相對(duì)應(yīng)。偏差大時(shí)，積分累加速度慢，積分作用弱；反之，偏差小時(shí)，使積分累加速度加快，積分作用增強(qiáng)

★方法：設(shè)置一系數(shù)f[E(k)]，它是E(k)的函數(shù)，當(dāng)|E(k)|增大時(shí)，f減小，反之則增大。每次采樣后，用f[E(k)]乘以E(k)，再進(jìn)行累加，即：

數(shù)字PID控制器的改進(jìn)★

優(yōu)點(diǎn)（與普通PID相比）：

—實(shí)現(xiàn)了用比例作用消除大偏差，用積分作用消除小偏差的理想調(diào)節(jié)特性，從而完全消除了積分飽和現(xiàn)象—大大減小了超調(diào)量，可以很容易地使系統(tǒng)穩(wěn)定，改善了調(diào)節(jié)特品質(zhì)—適應(yīng)能力強(qiáng)，一些用常規(guī)PID控制不理想的過(guò)程可以采用此種算法—參數(shù)整定容易，各參數(shù)間的相互影響小★與積分分離的比較：—二者很類似，但調(diào)節(jié)方式不同。積分分離對(duì)積分項(xiàng)采用“開(kāi)關(guān)”控制，而變速積分則是根據(jù)誤差的大小改變積分項(xiàng)速度，屬線性控制。因而，后者調(diào)節(jié)品質(zhì)大為提高，是一種新型的PID控制§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)◆

帶死區(qū)的PID控制

★消除由于頻繁動(dòng)作所引起的振蕩數(shù)字PID控制器的改進(jìn)

◆消除積分不靈敏區(qū)的PID控制★在增量型PID算式中，當(dāng)微機(jī)的運(yùn)算字長(zhǎng)較短時(shí)，如果采樣周期T較短，而積分時(shí)間Ti又較長(zhǎng)，則容易出現(xiàn)Δui小于微機(jī)字長(zhǎng)精度的情況，此時(shí)Δui就要被丟掉，該次采樣后的積分控制作用就會(huì)消失，這種情況稱為積分不靈敏區(qū)，它將影響積分消除靜差的作用★為了消除這種積分不靈敏區(qū)，除增加A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)，以加長(zhǎng)字長(zhǎng)，提高運(yùn)算精度外，還可以將小于輸出精度ε的積分項(xiàng)Δui累加起來(lái)，而不將其丟掉§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)

◆可變?cè)鲆鍼ID控制

—在實(shí)際的實(shí)時(shí)控制中，嚴(yán)格的講被控對(duì)象都具有非線性，為了補(bǔ)償受控過(guò)程的這一非線性，PID的增益Kp可以隨控制過(guò)程的變化而變化，即：其中f(e)是與誤差e有關(guān)的可變?cè)鲆?，它?shí)質(zhì)上是一個(gè)非線性環(huán)節(jié)，可由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的非線性補(bǔ)償數(shù)字PID控制器的改進(jìn)◆時(shí)間最優(yōu)PID控制－最優(yōu)控制的含義：某個(gè)指標(biāo)最優(yōu)－Bang-Bang控制：開(kāi)關(guān)控制，對(duì)|u(t)|≤1，采用一定的方法在＋1，－1間切換，使時(shí)間最短－時(shí)間最優(yōu)PID控制：Bang-Bang控制和PID控制相結(jié)合§4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)

◆參數(shù)自尋優(yōu)PID控制—為評(píng)價(jià)PID的最佳調(diào)節(jié)，通常用以下各種積分型性能指標(biāo)作為最優(yōu)性能指標(biāo)：—過(guò)程：首先根據(jù)所確定的性能指標(biāo)，按照使J為極值的原則，求出PID的三個(gè)參數(shù)KP、TI、TD的最優(yōu)值，然后整定PID控制器數(shù)字PID控制器的改進(jìn)

◆自適應(yīng)PID控制—自適應(yīng)控制+

PID控制

◆模糊PID控制—模糊控制+PID控制

◆PID專家控制系統(tǒng)—專家系統(tǒng)+PID控制數(shù)字PID控制器的改進(jìn)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(shí)間長(zhǎng)Damadian1973做出兩個(gè)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(guó)安科

2003諾貝爾獎(jiǎng)金LauterburMansfierd時(shí)間MR成像基本原理實(shí)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(chǎng)的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒(méi)有核輻射)有一個(gè)穩(wěn)定的靜磁場(chǎng)（磁體）梯度場(chǎng)和射頻場(chǎng)：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(hào)接收裝置：各種線圈計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：完成信號(hào)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(jìn)動(dòng)雜亂無(wú)章，磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場(chǎng)后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負(fù)方向），正負(fù)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(hào)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(jìn)C:90度脈沖對(duì)磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)動(dòng)的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過(guò)程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過(guò)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(shí)間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時(shí)間

T1愈小、M0恢復(fù)愈快T2弛豫時(shí)間：MXY喪失2/3所需的時(shí)間；T2愈大、同相位時(shí)間長(zhǎng)MXY持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)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(zhǎng)度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長(zhǎng)度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個(gè)馳豫過(guò)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(hào)改變。絕大部分病變T1WI是低信號(hào)、T2WI是高信號(hào)改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號(hào)表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會(huì)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(duì)比分辨力一、如何確定MRI的來(lái)源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場(chǎng)Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵(lì)、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強(qiáng)度↑層厚↓〈二〉體素信號(hào)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(jìn)速度不同同頻率一定時(shí)間后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋進(jìn)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(jìn)頻率不同

GY----MXY旋進(jìn)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(zhǎng)TR長(zhǎng)TE－－T2W增強(qiáng)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(shí)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(jí)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(yùn)動(dòng)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(duì)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(hào)判斷病灶成分其它組織顯示更清晰血管造影（MRA）無(wú)需造影劑TOF法PC法MIP投影動(dòng)靜脈分開(kāi)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(kuò)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(duì)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(hào)的產(chǎn)生、探測(cè)接受1.磁體（Magnet）:靜磁場(chǎng)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(chǎng)梯度功率、切換率3.射頻系統(tǒng)（radio-frequencesystem，RF）

MR信號(hào)接收二、信號(hào)的處理和圖象顯示數(shù)模轉(zhuǎn)換、計(jì)算機(jī)，等等；MRI技術(shù)的優(yōu)勢(shì)1、軟組織分辨力強(qiáng)（判斷組織特性）2、多方位成像3、流空效應(yīng)（顯示血管）4、無(wú)骨骼偽影5、無(wú)電離輻射，無(wú)碘過(guò)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(hù)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(duì)較差空間分辨較差（體部，較同等CT）費(fèi)用昂貴多數(shù)MR機(jī)檢查時(shí)間較長(zhǎng)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(chǎng)均勻度，甚或傷及病人。2.掃描過(guò)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(huì)引起灼傷。4.病人應(yīng)帶耳塞，以防聽(tīng)力損傷。掃描注意事項(xiàng)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(dòng)脈瘤、動(dòng)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.脊髓脫髓鞘疾病（如MS），脊髓萎縮7.先天性畸形胸部MRI適應(yīng)證呼吸系統(tǒng)對(duì)縱隔及肺門區(qū)病變顯示良好，對(duì)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(wú)明顯優(yōu)越性心臟及大血管大血管病變各類動(dòng)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(dòng)圖無(wú)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用不廣腹部MRI適應(yīng)證主要用于部分實(shí)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(xì)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?。ㄔ缙诠侨毖詨乃?，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(bào)告界面報(bào)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(fèi)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(wèn)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(mèng)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(shí)候開(kāi)始用藥？★抗生素要用多長(zhǎng)時(shí)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(xì)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(kāi)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(diǎn)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(kāi)或由醫(yī)師主動(dòng)打開(kāi)，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(shí)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(guò)手術(shù)打開(kāi)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(dòng)脈感染三、SSI的發(fā)生率美國(guó)1986年～1996年593344例手術(shù)中，發(fā)生SSI15523次，占2.62%英國(guó)1997年～2001年152所醫(yī)院報(bào)告在74734例手術(shù)中，發(fā)生SSI3151例，占4.22%中國(guó)？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(dá)20%SSI與病人：入住ICU的機(jī)會(huì)增加60%再次入院的機(jī)會(huì)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(kāi)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(jìn)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(jìn)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(xiǎn)因素（1）病人因素：高齡、營(yíng)養(yǎng)不良、糖尿病、肥胖、吸煙、其他部位有感染灶、已有細(xì)菌定植、免疫低下、低氧血癥五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（2）術(shù)前因素：術(shù)前住院時(shí)間過(guò)長(zhǎng)用剃刀剃毛、剃毛過(guò)早手術(shù)野衛(wèi)生狀況差（術(shù)前未很好沐浴）對(duì)有指征者未用抗生素預(yù)防五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（3）手術(shù)因素：手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)、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(shí)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(shí)間其因手術(shù)種類不同而存在差異超過(guò)T越多，SSI機(jī)會(huì)越大五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（4）SSI危險(xiǎn)指數(shù)（美國(guó)國(guó)家醫(yī)院感染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)制定）：病人術(shù)前已有≥3種危險(xiǎn)因素污染或污穢的手術(shù)切口手術(shù)持續(xù)時(shí)間超過(guò)該類手術(shù)的特定時(shí)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(shí)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(xì)菌接觸宿主手術(shù)部位前給藥治療

在污染細(xì)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121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(xì)菌的數(shù)量污染手術(shù)：清除已經(jīng)污染宿主的細(xì)菌六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用122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(xiǎn)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(duì)哪些病人有用?什么時(shí)候開(kāi)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(kāi)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(duì)哪些病人有用?什么時(shí)候開(kāi)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(shí)間？目前還沒(méi)有明確的證據(jù)表明最佳的給藥時(shí)機(jī)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(shí)間的因素:所選藥物的代謝動(dòng)力學(xué)特性手術(shù)中污染發(fā)生的可能時(shí)間病人的循環(huán)動(dòng)力學(xué)狀態(tài)止血帶的使用剖宮產(chǎn)細(xì)菌在手術(shù)傷口接種后的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)

手術(shù)過(guò)程

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

——抗菌藥物的應(yīng)用128術(shù)后給藥，細(xì)菌在手術(shù)傷口接種的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)無(wú)改變

手術(shù)過(guò)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(guò)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(xì)菌在手術(shù)傷口的生長(zhǎng)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用130ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切開(kāi)前時(shí)間切開(kāi)后時(shí)間予以抗生素切開(kāi)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用不同給藥時(shí)間，手術(shù)傷口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投藥時(shí)間感染數(shù)（%）相對(duì)危險(xiǎn)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(kāi)始時(shí)給藥，預(yù)防SSI效果好132六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用切口切開(kāi)后，局部抗生素分布將受阻必須在切口切開(kāi)前給藥！?。】咕貞?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(duì)哪些病人有用?什么時(shí)候開(kāi)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(zhǎng)相對(duì)窄譜廉價(jià)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(duì)哪些病人有用?什么時(shí)候開(kāi)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(méi)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(méi)有益處多數(shù)指南建議24小時(shí)內(nèi)停藥沒(méi)有必要維持抗菌素治療直到撤除尿管和引流管手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)或術(shù)中出血量較大時(shí)可重復(fù)給藥細(xì)菌污染定植感染一次性用藥用藥24h用藥4872h數(shù)小時(shí)從十?dāng)?shù)小時(shí)到數(shù)十小時(shí)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用用藥時(shí)機(jī)不同，用藥期限也應(yīng)不同短時(shí)間預(yù)防性應(yīng)用抗生素的優(yōu)點(diǎn)：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(fù)擔(dān)可以選用單價(jià)較高但效果較好的抗生素減少護(hù)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(zhǎng)抗菌素使用的缺點(diǎn)：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(duì)哪些病人有用?什么時(shí)候開(kāi)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(gè)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(guò)３４h，應(yīng)給第２個(gè)劑量，必要時(shí)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(wú)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(shí)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(shí)機(jī)不當(dāng)時(shí)間太長(zhǎng)選藥不當(dāng)，缺乏針對(duì)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(cuò)誤：在開(kāi)刀前45-75min之內(nèi)投藥按最新臨床指南選藥術(shù)后24小時(shí)內(nèi)停藥擇期手術(shù)后一般無(wú)須繼續(xù)使用抗生素大量對(duì)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(shí)間 術(shù)前24小時(shí)前 ＞20%

術(shù)前24小時(shí)內(nèi) 7.1%

術(shù)前即刻 3.1%方法/時(shí)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(shí)間長(zhǎng)Damadian1973做出兩個(gè)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(guó)安科

2003諾貝爾獎(jiǎng)金LauterburMansfierd時(shí)間PART02MR成像基本原理實(shí)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(chǎng)的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒(méi)有核輻射)有一個(gè)穩(wěn)定的靜磁場(chǎng)（磁體）梯度場(chǎng)和射頻場(chǎng)：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(hào)接收裝置：各種線圈計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：完成信號(hào)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(jìn)動(dòng)雜亂無(wú)章，磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場(chǎng)后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負(fù)方向），正負(fù)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(hào)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(jìn)C:90度脈沖對(duì)磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)動(dòng)的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過(guò)程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過(guò)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(shí)間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時(shí)間

T1愈小、M0恢復(fù)愈快T2弛豫時(shí)間：MXY喪失2/3所需的時(shí)間；T2愈大、同相位時(shí)間長(zhǎng)MXY持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)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(zhǎng)度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長(zhǎng)度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個(gè)馳豫過(guò)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(hào)改變。絕大部分病變T1WI是低信號(hào)、T2WI是高信號(hào)改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號(hào)表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會(huì)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(duì)比分辨力一、如何確定MRI的來(lái)源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場(chǎng)Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵(lì)、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強(qiáng)度↑層厚↓〈二〉體素信號(hào)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(jìn)速度不同同頻率一定時(shí)間后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋進(jìn)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(jìn)頻率不同

GY----MXY旋進(jìn)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(zhǎng)TR長(zhǎng)TE－－T2W增強(qiáng)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(shí)間參數(shù)：TR、TE磁共振掃描還有許多其他參數(shù)：層厚