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文檔簡介
第4章MATLAB編程基礎(chǔ)M文件文件操作流程控制語句程序優(yōu)化與調(diào)試基本繪圖圖像函數(shù)繪圖(一)M文件MATLAB輸入命令有兩種方法:一是在MATLAB主窗口逐行輸入命令,每個命令之間用分號或逗號分隔,每行可包含多個命令。二是將命令組織成一個命令語句文集,使用擴展名“.m”,稱為M文件。它由一系列的命令和語句組成。當程序需要使用大量語句時,使用M文件非常方便,其編寫和執(zhí)行的效率遠遠高于從主窗口逐條輸入語句的效率。啟動M文件從命令窗口選擇【新建】或【打開】,或在命令窗口輸入“edit”腳本文件和函數(shù)文件腳本文件是一連串的MATLAB命令,它解決了運行指令較多時過于麻煩的問題,運行時只需在MATLAB命令窗口輸入文件名或單擊M文件編輯窗口的綠色三角圖標。函數(shù)文件的第一句可執(zhí)行語句是以function引導的定義語句。函數(shù)文件可以接受輸入變量,返回結(jié)果,且可以返回任意多個值。事實上,MATLAB提供的函數(shù)命令大部分都是由函數(shù)文件定義的。函數(shù)文件基本格式function[返回參數(shù)列表]=函數(shù)名(輸入變量)%函數(shù)定義行%H1行及幫助文檔:解釋此函數(shù)的功能輸入、返回變量格式的檢測函數(shù)主體及注釋函數(shù)體語句例4-2編寫一個函數(shù)文件,實現(xiàn)對輸入數(shù)值求平方的功能。functiony=fun1(x)y=x.^2;
腳本文件和函數(shù)文件的比較腳本文件函數(shù)文件參數(shù)沒有輸入?yún)?shù),沒有返回參數(shù)可以接收和返回參數(shù)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)即為腳本中的數(shù)據(jù),全局變量產(chǎn)生局部變量,但可設(shè)為全局變量應(yīng)用編程執(zhí)行一連串的命令可以擴充MATLAB函數(shù)庫以供調(diào)用局部變量和全局變量
M文件中的語句對整個MATLAB工作空間里的變量起作用,這樣的變量稱為全局變量。局部變量是在函數(shù)體內(nèi)部使用的變量,其影響范圍只能在本函數(shù)體內(nèi),只在函數(shù)執(zhí)行期間存在。腳本文件過程中產(chǎn)生的變量均為全局變量,保存在內(nèi)存工作空間。函數(shù)文件中產(chǎn)生的變量如果不是特別聲明均為局部變量。函數(shù)調(diào)用
函數(shù)調(diào)用有兩種語法方式:函數(shù)名參數(shù)1參數(shù)2…參數(shù)N;[返回參數(shù)1,返回參數(shù)2,…,返回參數(shù)N]=函數(shù)名(參數(shù)1,參數(shù)2,…,參數(shù)M)。例4-4:舉例說明兩種參數(shù)傳遞方式。
>>A=pi;>>dispA
A%顯示結(jié)果為A,參數(shù)A以字符串形式傳遞>>disp(A)
3.1416%顯示結(jié)果為pi的值,參數(shù)以值進行傳遞。(二)文件操作1.打開文件fid=fopen(文件名,‘打開方式’)2.關(guān)閉文件關(guān)閉文件用fclose函數(shù),調(diào)用格式為:sta=fclose(fid)。3.在MATLAB中,讀取二進制文件的命令是fread,其調(diào)用格式為:A=fread(fid,count,precision)
使用fread讀取該文件后,得到的為代碼對應(yīng)的數(shù)值數(shù)組,使用char()命令可以將數(shù)值數(shù)組轉(zhuǎn)換成程序代碼。(三)MATLAB的流程控制語句通常MATLAB程序按照前后順序執(zhí)行,但在實際中,常會運到很多情況需要重復執(zhí)行一段語句,多次寫同一組命令非常麻煩,為此MATLAB提供了多種流控制語句:循環(huán)控制語句條件控制語句其它流程控制語句1.循環(huán)控制語句1)for循環(huán)語句
for語句執(zhí)行固定次數(shù)的循環(huán),將循環(huán)條件的初值、判別和變化放在循環(huán)的開頭。for循環(huán)語句的一般形式是:for(計數(shù)器=初值:增量:終止值)執(zhí)行語句,…,執(zhí)行語句end2)while循環(huán)語句
while循環(huán)函數(shù)用于當循環(huán)過程不滿足某個指定條件時終止的情況就,此時事先并不能確定循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)。while循環(huán)的格式為while(邏輯表達式)
執(zhí)行語句end例:利用for循環(huán)求1!+2!+3!++5!的值
sum=0;fori=1:5pdr=1;fork=1:ipdr=pdr*k;endsum=sum+pdr;end例:找出近似級數(shù)
中誤差大于1%之前的最大的x值(精確到小數(shù)點后兩位位置)其MATLAB程序為:x=0;while(exp(x)-1-x-x^2/2-x^3/6<=0.01)x=x+0.01;enddisp(x-0.01)2.條件控制語句
1)if、else、elseif語句
if語句用來檢查邏輯運算、邏輯函數(shù)、邏輯變量值等邏輯表達式的真假,若為真則執(zhí)行if和else之間的執(zhí)行語句,否則,轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一分支。其格式為:
if邏輯表達式執(zhí)行語句1else
執(zhí)行語句2end例:分區(qū)間顯示函數(shù)值functiony=f(x)ifx<0y=0;elseifx<1f=x;elseifx<2f=2-x;elsef=0;end2)switch語句switch函數(shù)的語法結(jié)構(gòu)為:switch輸入表達式(標量或字符串)
case條件語句1
執(zhí)行語句1case條件語句2
執(zhí)行語句2otherwise
執(zhí)行語句nend例:根據(jù)用戶要求找出數(shù)組x中的最大值、最小值或所有元素的和。t=[0:100];x=exp(-t).*sin(t);%給定數(shù)組xrequire=input('Typemin,max,orsum.','s')%用戶輸入要求require=lower(require);switchrequirecase'min'%分支判斷通過比較字符串完成
minimum=min(x)case'max'maximum=max(x)case'sum'total=sum(x)otherwisedisp('Youhavenotenteredaproperrequirement')end3.其它流控制語句
1)input提示用戶從鍵盤輸入數(shù)值、字符串或表達式。常用的格式為:(1)a=input(‘Pleaseinputanumber:’)(2)a=input(‘Pleaseinputanumber:’,‘s’)2)keyboard命令使MATLAB暫停程序的運行并調(diào)用機器的鍵盤命令進行處理。處理完后,鍵入return,按回車鍵,程序?qū)⒗^續(xù)運行。3.其它流控制語句
3)pause命令使程序運行暫停,等待用戶按任意鍵繼續(xù)。pause(n)表示停止n秒后繼續(xù)執(zhí)行。4)break命令終止循環(huán)的執(zhí)行,使程序不必等待循環(huán)的自然結(jié)束,而根據(jù)循環(huán)內(nèi)部另設(shè)的條件是否滿足來決定是否退出循環(huán)。5)還有一中情況是若發(fā)生錯誤時,跳過錯誤繼續(xù)執(zhí)行其余的循環(huán)體。此時可使用continue命令。。(四)MATLAB程序優(yōu)化與調(diào)試提高程序效率、優(yōu)化程序的方法:(1)矢量化操作:將循環(huán)程序等價為矢量或矩陣操作。MATLAB是矩陣語言,內(nèi)部數(shù)據(jù)運算是基于矢量和矩陣的,矢量化操作可以加速程序的執(zhí)行。(2)預(yù)分配矩陣空間:相比在循環(huán)語句中逐步增加矩陣的維數(shù),預(yù)先定義矢量的方法能夠提高程序的執(zhí)行效率和內(nèi)存使用率。(3)使用C-MEX文件:在必須使用for或while循環(huán)體時,為了提高執(zhí)行效率,可以將循環(huán)部分的代碼轉(zhuǎn)化為C-MEX文件。(4)盡量使用函數(shù)文件:在MATLAB中,函數(shù)文件的效率一般比腳本文件的效率要高,這是由于函數(shù)文件有自己的工作空間,執(zhí)行一次后僅保存程序運行必需的變量,并將函數(shù)編譯成偽代碼,下次調(diào)用時提高了效率。運行過程的錯誤類型一般包括兩種:語法錯誤和運行錯誤。(1)語法錯誤:由于格式錯誤或算法錯誤導致程序不能正常運行。(2)運行錯誤:運行結(jié)果與預(yù)期效果不一致。其原因是多方面的,包括對算法理解不正確、誤用指令或程序流控制不合理等。對于這種錯誤MATLAB不會給出錯誤信息,很難發(fā)現(xiàn),需要跟蹤調(diào)試才能找出問題。調(diào)試程序的方法:(1)將函數(shù)中被選定行的分號去掉,運算的中間結(jié)果就可以在控制窗口中顯示,便于發(fā)現(xiàn)錯誤。(2)在選定的位置鍵入keyboard命令,以便將臨時控制權(quán)交給鍵盤,這樣就可以查詢函數(shù)工作區(qū),并可以根據(jù)需要改變變量的值。若要回到程序,輸入return命令即可。(3)對于函數(shù)文件,在function語句前插入%,把函數(shù)文件變?yōu)槟_本文件,工作空間就是基本工作空間,便于出現(xiàn)錯誤時可以查詢。(4)在適當?shù)奈恢美妹铒@示變量值。利用disp命令或直接以變量名(不加分號)作為一行。(5)利用echoon和echooff顯示執(zhí)行的指令行,判斷程序流是否正確。(6)還可以使用MATLAB編譯器的debug菜單進行調(diào)試。(五)基本繪圖
MATLAB提供強大的命令完成用圖表來顯示向量和矩陣,通過圖形的線型、立面、色彩、光線、視角等屬性的控制,可把數(shù)據(jù)的內(nèi)在特征表現(xiàn)得淋漓盡致。三維曲面圖Matlab繪圖的一般步驟包括:(1)輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,包括各種向量、矩陣等。(2)調(diào)用適當?shù)睦L圖函數(shù)進行繪圖,并對圖形屬性進行設(shè)置,包括坐標軸標注、線條的顏色、線型等以得到較理想的圖形。(3)添加圖形注釋。在完成圖表的基礎(chǔ)外觀并設(shè)置坐標軸屬性后,還可以添加一些注釋信息,如圖表的標題、坐標軸的名稱、圖例和文字說明等。1.二維繪圖在二維曲線繪圖命令中,plot是最基本和最重要的指令其它許多特殊繪圖指令都是以它為基礎(chǔ)而形成的。(1)plot(X,Y):基本格式,以y(x)的函數(shù)關(guān)系作出直角坐標圖,如果y為n×m的矩陣,則以x為自變量,作出m條曲線。(2)plot(Y):缺省自變量繪圖格式,x為向量,以x元素值為縱坐標,以相應(yīng)元素下標為橫坐標繪圖(3)plot(x1,y1,x2,y2):繪制多條曲線(4)plot(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,LineSpec2…)將按順序分別畫出由參數(shù)LineSpeci定義的(Xi,Yi)線條??梢曰旌鲜褂萌齾?shù)和二參數(shù)的形式,即:plot(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,X3,Y3,LineSpec3)。參數(shù)LineSpec涉及線條的類型、色彩、標記符號,將在后文介紹。例:在[0,2]區(qū)間內(nèi)繪制曲線y=2exp(-x)cos(2x)及其包絡(luò),并要求包絡(luò)用紅色虛線繪制。x=1:pi/50:2*pi;%規(guī)定向量x的取值范圍及間距y=2*exp(-x).*cos(2*pi*x);y1=2*exp(-x);%y1為上包絡(luò),-y1為下包絡(luò)plot(x,y,x,y1,':r',x,-y1,':r')表二維函數(shù)繪圖函數(shù)用法函數(shù)用法loglog雙對數(shù)坐標area面積圖semilogxx軸對數(shù)刻度坐標pie扇形圖polar極坐標圖hist柱形圖bar垂直條形圖commet彗星圖barh水平條形圖stairs階梯圖errorbar誤差條形圖rose玫瑰花圖semilogyy軸對數(shù)刻度坐標compass羅盤圖例:分別作函數(shù)y=10exp(x)的雙對數(shù)坐標和y軸對數(shù)坐標。
x=linspace(0,100);subplot(2,1,1)%劃分子圖loglog(x,10*exp(x))xlabel('x');ylabel('y');title('雙對數(shù)圖');subplot(2,1,2)semilogy(x,10*exp(x),'-s')xlabel('x');ylabel('y');title('y軸對數(shù)坐標');例4-15假定誤差限為10%,產(chǎn)生一系列數(shù)字,并生成該數(shù)據(jù)的誤差條形圖。x=linspace(0,2*pi,60);%在指定的范圍內(nèi)均勻取值,取60個點y=10*cos(x);%產(chǎn)生數(shù)據(jù)e=0.1*y;%定義誤差限errorbar(x,y,e)xlabel('x');ylabel('y');title('誤差條形圖')參數(shù)LineSpec涉及線條的類型、色彩、標記符號字母顏色標點線型
y黃色·點線
m粉紅○圈線
c亮藍××線
r大紅++字線
g綠色-實線
b藍色星形線
w白色:虛線
k黑色-·(--)點劃線例4-18設(shè)定曲線顏色、線型和標記等。t=0:pi/20:2*pi;plot(t,t.*cos(t),'-.r*')%由字符串'-.r*'傳遞曲線線型和顏色及線上標記holdonplot(t,sin(t-pi),':bs')plot(t,sin(2*t),'-mo','LineWidth',2,'MarkerEdgeColor','k','MarkerSize',12)%'LineWidth'改變線條寬度,'MarkerEdgeColor'設(shè)置標記顏色,'MarkerSize'設(shè)置標記大%小2.繪圖標識繪制圖形時MATLAB根據(jù)數(shù)據(jù)范圍自動選擇合適的坐標長度,用戶還可以根據(jù)需要使用axis命令制定坐標刻度:axis([xminxmaxyminymaxzminzmax]):給出x、y、z的最小值和最大值來設(shè)置當前坐標軸的x軸、y軸和z軸的范圍,系統(tǒng)按照給出的3個坐標軸的范圍繪制合適的三維圖。如果只給出4個參數(shù),則是給定x軸和y軸的范圍。grid:給二維或三維圖形的坐標面增加分格線。其用法包括:
gridon:給當前的坐標軸增加分格線。
gridoff:從當前的坐標軸中去掉分格線。
grid:改變分格線的顯示與否的狀態(tài)。title:給當前圖形加上標題。格式為title(‘string’),在圖形窗口頂端的中間位置放置字符串string作為標題xlabel、ylabel、zlabel:分別給x、y、z軸添加坐標軸標注,其用法與title一致。legend:在多種圖形對象(線條圖,條形圖,餅形圖等)的窗口中添加一個圖例。對于每一線條,圖例會在用戶給定的文字標簽旁邊顯示線條的線型,標記符號和顏色等。圖例位置由幾個因素決定,用戶可以用鼠標拖動圖例到恰當?shù)奈恢?,雙擊標簽可以進入標簽編輯狀態(tài)。函數(shù)的一般調(diào)用形式為:
legend(‘string1’,‘string2’,…):只要指定標注字符串,該函數(shù)就會按順序把字符串添加到相應(yīng)的曲線線型符號之后。text:在圖形窗口的任意位置添加文本字符串。多次疊繪、雙縱坐標和多子圖1)一般來說,每執(zhí)行一次繪圖命令就刷新當前的圖形窗口,原有的圖形將被覆蓋。若希望在已存在的圖形上繼續(xù)添加新的圖形,可使用圖形保持命令hold。-------多次繪制2)plotyy函數(shù)繪制雙縱坐標圖,它的調(diào)用方式為:
plotyy(x1,y1,x2,y2,fun1,fun2):按左側(cè)y軸的刻度對x1繪圖,y2按右側(cè)y軸的刻度對x2繪圖。參數(shù)fun1和參數(shù)fun2可以是‘semilogx’、‘loglog’等表示刻度方式的字符串。若缺省參數(shù)fun1和fun2,則結(jié)果與使用plot命令相同。-------雙縱坐標3)MATLAB中使用subplot函數(shù)完成多子圖,subplot本身并沒有繪圖功能,只把當前圖形窗口分隔成幾個矩形部分,決定了如何分割圖形窗口以及下一幅圖將被放在哪個子窗口中。其調(diào)用格式為:
subplot(m,n,p)將一圖形窗口分成m行n列的小窗口,并設(shè)置第p個子窗口為當前窗口。子窗口按行由左向右,自上而下進行編號。
------多子圖例:將圖形窗口分為三部分,其中上半部分為兩個小窗口,下半部分為一個窗口。且在下部分繪制雙縱坐標圖。t=0:2/20:2;subplot(2,2,1)%將圖形窗口分成兩部分,并在上部分畫圖plot(t,exp(t),'-.r*',t,t.*sin(t-pi),':bs');legend('exp(t)','t.*sin(t-pi)')xlabel('t');ylabel('y');title('連續(xù)曲線')subplot(2,2,2)stem(t,t.*sin(t-pi))xlabel('t');ylabel('y');legend('t.*sin(t-pi)');title('離散曲線')subplot(2,1,2)plotyy(t,exp(t),t,exp(t),'plot','semilogy')%雙縱坐標圖xlabel('t');ylabel('exp(t)');title('雙縱坐標')gridon3.三維繪圖三維繪圖的主要功能:繪制三維曲線圖繪制三維曲面圖、柱面圖和球面圖繪制三維等高線圖視角控制三維繪圖函數(shù)函數(shù)用法函數(shù)用法plot3三維曲線圖pie3三維餅形圖stem3三維離散序列圖contour3三維等高線圖surf表面圖mesh網(wǎng)格圖fill3三維填充多邊形圖sphere三維立體圓球圖三維曲線圖三維圖形可以用命令plot3來繪制,該命令與plot類似,但是需要三個參數(shù),其線型和顏色也可以指定,調(diào)用格式為:
plot3(x,y,z,LineSpec):要求為相同大小的向量或矩陣。LineSpec字符串為可選項,當不設(shè)定LineSpec時以默認的線型屬性三維曲線。當設(shè)定LineSpec時,就以LineSpec規(guī)定的線型屬性繪制三維曲線。plot3繪制曲線的屬性設(shè)定與plot函數(shù)一致。二維圖形的所有基本特性對三維圖形全都適用。[例]作三維柱面螺旋線。t=0:pi/50:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t,'b')三維曲面圖當不需要繪制非常精細的三維曲面時,可以使用mesh函數(shù):
mesh(X,Y,Z,c):在XY確定的區(qū)域內(nèi)繪制Z的網(wǎng)格圖。一般來說X、Y、Z是維數(shù)相同的矩陣。,c用于指定不同高度下的顏色范圍。c省略時,默認c=Z,即顏色正比于圖形的高度。另外:meshc,用于繪制網(wǎng)格圖和基本的等值線圖;meshz,用于繪制包含零平面的網(wǎng)格圖。surf函數(shù):各線條之間的補面用顏色填充,調(diào)用格式與mesh函數(shù)一致。例:比較mesh和surf函數(shù)繪制的三維圖形。[x,y]=meshgrid(0:0.1:2*pi);%將向量x,y轉(zhuǎn)化為矩陣,矩陣的行是向量x%復制,矩陣的列是向量y的復制z=sin(x).*cos(y);mesh(x,y,z);figuresurf(x,y,z)[例馬鞍面三維網(wǎng)線圖。x=-4:0.1:4;y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=X.^2-Y.^2;mesh(X,Y,Z)
例4—7圖馬鞍面網(wǎng)線圖其中:meshgrid為三維繪圖網(wǎng)線坐
[X,Y]=meshgrid(x,y)輸入變量x,y為坐標范圍向量,x的維數(shù)為m,y的維數(shù)為n,返回的是用于計算z=f(x,y)的坐標矩陣X、Y。X為m×n矩陣,各列均為向量x,Y也為m×n矩陣各行均為向量y。如下列命令:x=-2:2;y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y)得到的X=-2-1012-2-1012-2-1012-2-1012-2-1012Y=-2-2-2-2-2-1-1-1-1-10000011111222223.三維曲面繪圖曲面繪圖函數(shù)surf的調(diào)用格式與mesh完全一樣:surf(Z)Z為rn/n矩陣,z坐標為元素的值,x與y坐標為元素下標。surf(X,Y,Z)X,Y,Z分別為三維空間坐標位置矩陣,矩陣線數(shù)均為m×n。surf(x,y,Z)以向量x,y取代矩陣X、Y,向量x的維數(shù)為m,向量y的維數(shù)為n;,矩陣Z的維數(shù)為m×n。圖4—8繪制三維陀螺椎面[例]繪制三維陀螺椎面。t1=0:0.1:0.9;t2=1:0.1:2;r=[t1,-t2+2];[X,Y,Z]=cylinder(r,30);surf(X,Y,Z);colormap(prism);grid;colormap(prism);grid;colormap(cool);grid;其中:cylinder為三維柱面坐標值計算函數(shù),應(yīng)用格式為:[X,Y,Z]=cylinder(r,N)輸入變量r為各高度柱面上的半徑值,可缺省,缺省值R=[11];N為柱面圓周的等分數(shù),缺省值N=20。返回變量X、Y、Z分別為三維繪圖的坐標矩陣。surf的缺省色為hsv(飽和-漸變色圖);colormap為色圖設(shè)定函數(shù),colormap(hot)設(shè)定色圖為hot(暖色色圖),MATLAB中已備置的色圖有:hsv飽和-漸變色圖copper銅色色圖hot暖色色圖pink粉紅色圖gray灰度色圖prism光譜色圖cool冷色色圖jet飽和-漸變色圖Ⅱbone藍色調(diào)灰色圖flag紅白藍黑交替色圖Peaks函數(shù)如peaks(8)peaks(25)例繪圖程序見MATLABcontour3函數(shù)繪制三維空間等高線圖,該命令生成一個定義在矩形柵格曲面上的三維等高線圖,調(diào)用格式為:
contour3(Z):畫出三維空間角度觀看矩陣Z的等高線圖,其中Z的元素被當作是距離xy平面的高度,矩陣Z至少為22階的。等高線的條數(shù)和高度是自動選擇的,若[m,n]=size(Z),則x軸的范圍為[1:n],y軸的范圍為[1:m]。
contour3(X,Y,Z)、contour3(X,Y,Z,n)、contour3(X,Y,Z,v):X與Y定義x軸與y軸的范圍。若X為矩陣,則X(1,:)定義x軸的范圍;若Y為矩陣,則Y(:,1)定義y軸的范圍;若X與Y同時為矩陣,它們必須同型。函數(shù)sphere生成三維直角坐標系中的單位球體,其調(diào)用格式為:(1)sphere(n):在當前坐標系中畫出有nn個面的球體,默認情況下該單位球體由2020個面組成。(2)[X,Y,Z]=sphere(n):返回球面坐標矩陣。該命令不繪制圖形,只返回矩陣??梢杂妹顂urf(X,Y,Z)或mesh(X,Y,Z)畫出球體。視角控制視角就是指觀察圖形的方向,MATLAB中使用view指定立體圖形的觀察點,控制圖形的視角。觀察者(觀察點)的位置決定了坐標軸的方向。
view(az,el)、view([az,el]):設(shè)置三維空間圖形觀察點。az是方位角,el為仰角。
view([x,y,z]):在直角坐標系中設(shè)置點(x,y,z)為視點。注意:輸入?yún)⒘恐荒苁欠嚼ㄌ柕南蛄啃问?。(六)圖像圖像的類別:根據(jù)圖像著色方法的不同,MATLAB的圖像可以分為:索引圖像、亮度圖像和真彩色圖像三種。
1.索引圖像的數(shù)據(jù)矩陣為指向顏色表矩陣的索引號。如果索引圖像的圖像數(shù)據(jù)值為X(i,j),顏色表數(shù)組為cmap,則每個圖像像素的顏色就是cmap(X(i,j),:)。要求X中的數(shù)值必須是位于[1,length(cmap)]范圍之內(nèi)的整數(shù)。根據(jù)圖像數(shù)據(jù)和顏色表,可以使用命令image(x);colormap(cmap)來顯示圖像。2.亮度圖像的圖像數(shù)據(jù)矩陣表示圖像的亮度值。該類型的圖像通常用于顯示由灰度或單色顏色表染色的圖像,也可用于其它顏色表染色的圖像。亮度圖像對數(shù)據(jù)范圍沒有要求,但用戶可以指定亮度圖像的數(shù)據(jù)范圍,并且將其作為指向顏色表的索引。如:images(X,[01]);colormap(gray)將X的值限制在[01]之間,0指向顏色表的第一個顏色,1指向顏色表的最后一個顏色,介于0和1之間的數(shù)據(jù)被用來作為指向顏色表中其它顏色的索引。省略[01]意味著不對X進行限定。3.真彩色圖像通常由一個包含有效RGB值的的數(shù)組創(chuàng)建。該數(shù)組的行和列表明了像素的位置,也聲明了圖像中每一個像素的顏色值。由于真彩色圖像已經(jīng)將顏色信息包含在圖像數(shù)據(jù)中,因此不需顏色表。真彩色圖像的顯示可用命令image(X)完成。圖像的讀寫
1.不同類型的圖像有固定的數(shù)據(jù)格式、著色類型,要在MATLAB中使用其它軟件的圖像,需要用imread函數(shù)讀取該圖像,將該圖像的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成MATLAB圖像的數(shù)據(jù)格式:A=imread(filename,fmt):返回存放圖像的變量名A,filename為圖像的文件名,fmt為圖像的類型,可以為JPEG、TIFF、BMP、PNG、HDF、PCX或XWD,A為由圖像文件中讀出并轉(zhuǎn)化為MATLAB可識別圖像格式的數(shù)據(jù);2.函數(shù)imwrite用于把圖像輸出到文件,調(diào)用格式為:(1)imwrite(A,filename,fmt):將參量A以fmt格式存為filename;(2)imwrite(…,filename):將當前圖像以文件名filename存儲;(3)imwrite(…,‘ProName’,‘ProVal’):根據(jù)屬性名‘ProName’的值另存圖像數(shù)據(jù)。(七)函數(shù)繪圖對于給定的包含變量的函數(shù),MATLAB也提供了簡單的繪圖功能。一元函數(shù)繪圖二元函數(shù)繪圖1.一元函數(shù)繪圖fplot函數(shù)在指定的范圍內(nèi)畫出一元函數(shù)y=f(x)的圖形,一元函數(shù)可以為標準函數(shù)或是用戶在m文件中自定義的函數(shù),但不允許是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。
fplot(‘function’,limits):在指定的范圍limits內(nèi)畫出函數(shù)名為function的一元函數(shù)圖形。其中l(wèi)imits=[xminxmax]或[xminxmaxyminymax]。注意:fplot采用自適應(yīng)步長控制來畫出函數(shù)的示意圖,在函數(shù)變化激烈的區(qū)間,采用小步長,否則采用大步長。例:繪制f(x)=sin(x)函數(shù),x的區(qū)間范圍為[0,2]。clear;x=0:pi/65:2*pi;%兩種方法的采樣點數(shù)相等subplot(1,2,1)plot(x,sin(x));title('等間距步長繪制sin(x)')subplot(1,2,2)fplot('sin(x)',[0,2*pi])[X,Y]=fplot('sin(x)',[0,2*pi]);title('自適應(yīng)步長繪制sin(x)')2.二元函數(shù)繪圖MATLAB中主要用mesh,surf命令繪制二元函數(shù)圖形。例:畫出函數(shù)的圖形,
實驗二M文件編程及圖形處理一、實驗?zāi)康?.學會編寫MATLAB的M文件;2.熟悉無條件循環(huán)、條件循環(huán)及分支程序編寫方法。3.學會利用MATLAB繪制二維和三維圖形二、實驗內(nèi)容1.編寫程序,計算1+3+5+7+…+(2n+1)的值(用input語句輸入n值)。2.習題4-14-2.使用for函數(shù)編寫一個程序?qū)崿F(xiàn)sum(A)的功能,其中A為矩陣。4-3.編寫一個函數(shù)文件,用于生成等比數(shù)列。4-7.設(shè),,若N=2,,在四個子圖中分別畫出其曲線,并給出圖例。4-8.繪制函數(shù)的三維曲面圖,其中。,,4-9
3.
上機輸入下列程序,生成圖形:
(1)網(wǎng)格圖的生成[x,y]=meshgrid(-5:0.1:1.5);z=exp(-(x.^2+y.^2));mesh(x,y,z);
(2)表面圖的生成figuresubplot(121);[x,y,z]=peaks(30);surf(x,y,z);title('未經(jīng)平滑的表面圖');subplot(122);surf(x,y,z);shadingflat;title('經(jīng)過平滑的表面圖');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“自由”的過程
1.
縱向弛豫(T1弛豫):
M0(MZ)的恢復,“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恢復到M0的2/3所需的時間
T1愈小、M0恢復愈快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準圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標準圖像.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示。分清掃描序列、掃描部位、掃描層面。正常或異常的所在部位---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(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(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(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)常導型(resistivemagnet)超導型(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)復雜關(guān)節(jié)的損傷(膝、髖關(guān)節(jié))3.形狀復雜部位的檢查(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,將產(chǎn)生嚴重后果外科手術(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診斷標準——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診斷標準——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)或病理組織學或影像學診斷,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診斷標準—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)或病理組織學或影像學診斷器官/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診斷標準—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/腔隙嚴重感染
——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、導致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)前未很好沐浴)對有指征者未用抗生素預(yù)防五、導致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146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147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
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153術(shù)后給藥,細菌在手術(shù)傷口接種的生長動力學無改變
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155ClassenDC,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或麻醉誘導開始時給藥,預(yù)防SSI效果好157六、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)小時從十數(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:時機不當時間太長選藥不當,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
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