操作系統(tǒng)原理

PrinciplesofOperatingSystem周湘貞曾憲權(quán)編著第1章操作系統(tǒng)概論§1.1操作系統(tǒng)的概念1.1.1計算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.問題的引入：下面列舉了一些大家熟悉的軟件，你能說出它們的區(qū)別嗎？極品飛車、RealonePlayer播放器、VisualC++、Flash、DreamweaverMX2004、Linux、Unix、WindowsXP、Word、Windows優(yōu)化大師、Oracal、升達(dá)大學(xué)學(xué)生管理系統(tǒng)

§1.1操作系統(tǒng)的概念2.計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)用戶1用戶2用戶3用戶4用戶n財務(wù)系統(tǒng)航空訂票上網(wǎng)瀏覽電子商務(wù)科學(xué)計算（應(yīng)用程序）編譯程序匯編程序編輯程序數(shù)據(jù)庫（系統(tǒng)程序）操作系統(tǒng)計算機(jī)硬件………

提供了一良好的工作環(huán)境，方便用戶的使用§1.1操作系統(tǒng)的概念2.計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

硬件系統(tǒng)（裸機(jī)）：提供基本的可計算性資源，包括CPU、存儲器（主存、輔存）、I/O系統(tǒng)

操作系統(tǒng)層：對硬件作擴(kuò)充和改造，提供了操作系統(tǒng)接口，為編譯程序、編輯程序、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等的設(shè)計者提供有力支撐。

系統(tǒng)軟件：建立在操作系統(tǒng)改造和擴(kuò)充過的機(jī)器上，提供擴(kuò)展指令集，實(shí)現(xiàn)各種語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和其他系統(tǒng)程序。

應(yīng)用軟件：解決用戶不同的應(yīng)用問題§1.1操作系統(tǒng)的概念1.1.2操作系統(tǒng)的視圖（作用）1.操作系統(tǒng)是用戶與計算機(jī)硬件之間的接口。用戶A(上網(wǎng)）用戶B(欣賞音樂）用戶C(辦公）瀏覽器播放器辦公軟件用戶需求操作界面計算機(jī)硬件

操作系統(tǒng)屏蔽計算機(jī)硬件的物理特性差異，給用戶提供了接口§1.1操作系統(tǒng)的概念2.操作系統(tǒng)為用戶提供虛擬計算機(jī)裸機(jī)極難使用，雖有很強(qiáng)的指令系統(tǒng)，從功能上來說局限性很大。加上軟件后，就可在硬件基礎(chǔ)上，對其功能和性能進(jìn)行擴(kuò)充和完善。例如：如果加上一層窗口管理軟件，由該軟件把一臺物理屏幕改造成多窗口，每個應(yīng)用可以在各自的窗口中操作，用戶可以在窗口環(huán)境中方便地與計算機(jī)交互。操作系統(tǒng)是緊靠硬件的第一層軟件，計算機(jī)上覆蓋操作系統(tǒng)后，可擴(kuò)展基本功能，為用戶提供一臺功能顯著增強(qiáng)，使用更加方便，安全可靠性好，效率明顯提高的機(jī)器，稱為虛擬計算機(jī)，或操作系統(tǒng)虛擬機(jī)器（VirtualMachine）。

§1.1操作系統(tǒng)的概念3.操作系統(tǒng)作為計算機(jī)系統(tǒng)的資源管理者

在計算機(jī)系統(tǒng)中，能分配給用戶使用的硬件和軟件設(shè)施總稱為資源，包括兩大類：硬件資源和信息資源。這些資源是可以共享的。對資源進(jìn)行抽象研究，找出各種資源共性和個性，有序地管理計算機(jī)中的硬件、軟件資源，跟蹤資源使用情況，監(jiān)視資源的狀態(tài)，滿足用戶對資源的需求，協(xié)調(diào)各程序?qū)Y源的使用沖突，是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的任務(wù)之一?！?.1操作系統(tǒng)的概念操作系統(tǒng)是控制和管理計算機(jī)硬件和軟件資源，合理地對各種資源進(jìn)行分配和調(diào)度，規(guī)范計算機(jī)工作流程，方便用戶使用的程序的集合。操作系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件，它常駐內(nèi)存，給用戶程序提供一個支撐環(huán)境，所以，操作系統(tǒng)有哪些成分組成變得非常重要。一個比較公認(rèn)的定義是操作系統(tǒng)是一直運(yùn)行在計算機(jī)上的系統(tǒng)程序（通常稱為內(nèi)核），其它程序則為應(yīng)用程序，運(yùn)行在操作系統(tǒng)提供的良好環(huán)境中?！?.1操作系統(tǒng)的概念1.1.3現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特點(diǎn)：

現(xiàn)代操作系統(tǒng)盡管種類繁多，功能差別很大，但它們?nèi)匀痪哂幸恍┕餐奶卣鳌，F(xiàn)代操作系統(tǒng)具有并發(fā)性、共享性、虛擬性和不確定性。

1.并發(fā)性（concurrence)

并發(fā)性是指兩個或多個事件或活動在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。操作系統(tǒng)是一個并發(fā)的系統(tǒng)，并發(fā)性是它最重要的特性。操作系統(tǒng)的并發(fā)性是指計算機(jī)系統(tǒng)中同時存在若干個運(yùn)行的程序，這些程序在執(zhí)行時間上重疊?！?.1操作系統(tǒng)的概念

2．共享性(sharing)

共享性是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的另一個重要特征。共享是指系統(tǒng)中的硬件和軟件資源不再為某個程序所獨(dú)占，而是供多個用戶共同使用。資源共享的方式有兩種：（1）互斥訪問。系統(tǒng)中的某些資源，如打印機(jī)、磁帶機(jī)等，它們雖然可以提供給多個程序使用，但在同一時間段內(nèi)卻只允許一個程序訪問這些資源，即要求互相排斥地使用這些資源。（2）同時訪問。計算機(jī)系統(tǒng)中還有一些資源，允許同一時間內(nèi)多個程序?qū)λ鼈冞M(jìn)行訪問。典型的可同時訪問的設(shè)備是磁盤，各種可重入程序也可被同時訪問?！?.1操作系統(tǒng)的概念3．虛擬性(virtual)

虛擬性是指操作系統(tǒng)采用的一種管理技術(shù)，它把一個物理上的實(shí)體，變?yōu)槿舾蓚€邏輯上的對應(yīng)物，或者把物理上的多個實(shí)體變成邏輯上的一個對應(yīng)物的技術(shù)。很顯然，物理實(shí)體(前者)是實(shí)的，而后者是虛擬的。

4．異步性(asynchronism)

在多道程序環(huán)境下，允許多個進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，但由于競爭資源等因素的限制，使進(jìn)程的執(zhí)行不是“一氣呵成”，而是以“走走停?！钡姆绞竭\(yùn)行。也就是說，在多道程序環(huán)境下，程序的執(zhí)行是以異步方式進(jìn)行的?！?.1操作系統(tǒng)的概念1.1.4操作系統(tǒng)的功能

1．處理機(jī)管理創(chuàng)建或刪除用戶進(jìn)程和系統(tǒng)進(jìn)程；暫?；蛑貑⑦M(jìn)程；提供進(jìn)程同步機(jī)制；提供進(jìn)程通信機(jī)制；提供死鎖處理機(jī)制；§1.1操作系統(tǒng)的概念2．存儲管理

操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)下列內(nèi)存管理的活動：記錄內(nèi)存的哪些部分正在被使用及被誰使用。當(dāng)內(nèi)存空間可用時，決定哪些進(jìn)程可以裝入內(nèi)存。根據(jù)需要分配和釋放內(nèi)存空間。確保多道程序環(huán)境下，各個程序的運(yùn)行只在自己內(nèi)存空間運(yùn)行，互不干擾。當(dāng)內(nèi)存空間不足時，采取何種策略去擴(kuò)展邏輯內(nèi)存?！?.1操作系統(tǒng)的概念

3．設(shè)備管理提供外圍設(shè)備的控制與處理

提供緩沖區(qū)的管理

提供設(shè)備獨(dú)立性

外圍設(shè)備的分配和驅(qū)動調(diào)度實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備

§1.1操作系統(tǒng)的概念4．文件管理創(chuàng)建或刪除文件

創(chuàng)建或刪除目錄

提供操作文件和目錄的原語

將文件映射到輔存上

在穩(wěn)定的存儲媒介上備份文件

§1.1操作系統(tǒng)的概念

5．用戶接口管理6.其他功能系統(tǒng)安全網(wǎng)絡(luò)和通信管理§1.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展1.2.1人工操作階段

由用戶（程序員）采用手工方式直接控制和使用計算機(jī)硬件，即由用戶（程序員）將事先準(zhǔn)備好的程序和數(shù)據(jù)穿孔在紙帶或卡片上，然后將這些紙帶或卡片裝入紙帶或卡片輸入機(jī)，啟動它們將程序和數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī)，隨后啟動計算機(jī)運(yùn)行。當(dāng)程序運(yùn)行結(jié)束取走結(jié)果后，才讓另一個用戶上機(jī)。這種人工操作方式有以下缺陷：（1）用戶上機(jī)獨(dú)占全機(jī)資源，造成資源利用率不高，系統(tǒng)效率低下。（2）手工操作多，浪費(fèi)處理機(jī)時間，也極易發(fā)生差錯。（3）數(shù)據(jù)的輸入，程序的執(zhí)行、結(jié)果的輸出均聯(lián)機(jī)進(jìn)行，從上機(jī)到下機(jī)的時間拉得非常長。

§1.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展1.2.2管理程序階段——操作系統(tǒng)的雛形

操作員集中一批用戶提交的作業(yè)，由管理程序?qū)⑦@批作業(yè)從紙帶或卡片機(jī)輸入到磁帶上，每當(dāng)一批作業(yè)輸入完成后，管理程序自動把磁帶上的第一個作業(yè)裝入內(nèi)存，并把控制權(quán)交給作業(yè)。當(dāng)該作業(yè)執(zhí)行完成后，作業(yè)又把控制權(quán)繳回管理程序，管理程序再調(diào)入磁帶上的第二個作業(yè)到內(nèi)存執(zhí)行?！?.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展1.2.3多道批處理系統(tǒng)——現(xiàn)代意義上的操作系統(tǒng)出現(xiàn)所謂多道程序設(shè)計（multiprogramming）是指允許多個程序同時進(jìn)入一個計算機(jī)系統(tǒng)的主存儲器并啟動進(jìn)行計算的方法。也就是說，計算機(jī)內(nèi)存中同時存放多道（二個以上相互獨(dú)立的）程序，它們都處于開始和結(jié)束點(diǎn)之間。從宏觀上看是并行的，多道程序都處于運(yùn)行中，并且都沒有運(yùn)行結(jié)束；從微觀上看是串行的，各道程序輪流使用CPU，交替執(zhí)行。

§1.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展§1.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展例如：設(shè)在內(nèi)存中有三道程序A、B、C，并按A、B、C的優(yōu)先次序執(zhí)行，其內(nèi)部計算和I/O操作時間如下表所示（單位：ms)。操作ABC計算306020I/O403040計算101020若采用單道方式運(yùn)行這三道程序,總的運(yùn)行時間為:30+40+10+60+30+10+10+20+40+20=260ms§1.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展若采用多道方式運(yùn)行(一個I/O處理機(jī))這三道程序,總的運(yùn)行時間為:30+40+10+20+30+40+20=190ms

其運(yùn)行時間關(guān)系圖如下:ABCI/O處理機(jī)30404010203040201020190mst§1.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展操作系統(tǒng)中引入多道程序設(shè)計的好處:

一是提高了CPU的利用率，二是提高了內(nèi)存和I/O設(shè)備的利用率，三是改進(jìn)了系統(tǒng)的吞吐率，四是充分發(fā)揮了系統(tǒng)的并行性。其主要缺點(diǎn)是:作業(yè)周轉(zhuǎn)時間延長?！?.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展1.2.4分時系統(tǒng)與實(shí)時系統(tǒng)的出現(xiàn)——操作系統(tǒng)步入實(shí)用化

1.分時系統(tǒng)：允許多個聯(lián)機(jī)用戶同時使用一臺計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行計算的操作系統(tǒng)稱分時操作系統(tǒng)（TimeSharingOperatingSystem）分時操作系統(tǒng)具有以下特性：（1）多路性：允許在一臺主機(jī)上同時聯(lián)接多臺聯(lián)機(jī)終端，系統(tǒng)按分時原則為每個用戶服務(wù)。（2）獨(dú)立性：每個用戶各占一個終端，彼此獨(dú)立操作，互不干擾。（3）及時性：用戶的請求能在很短時間內(nèi)獲得響應(yīng)。（4）交互性：用戶可通過終端與系統(tǒng)進(jìn)行廣泛的人機(jī)對話?！?.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展2.實(shí)時操作系統(tǒng)：實(shí)時操作系統(tǒng)（RealTimeOperatingSystem)指當(dāng)外界事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時，能接收并以足夠快的速度予以處理，處理的結(jié)果又能在規(guī)定時間內(nèi)來控制監(jiān)控的生產(chǎn)過程或?qū)μ幚硐到y(tǒng)作出快速響應(yīng)，并控制所有實(shí)時任務(wù)協(xié)調(diào)一致運(yùn)行的操作系統(tǒng)。實(shí)時系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn):硬實(shí)時系統(tǒng):保證任務(wù)按時完成軟實(shí)時系統(tǒng):§1.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展3.操作系統(tǒng)的三種基本類型的比較批處理系統(tǒng)的特點(diǎn)是“多道、成批自動處理”，優(yōu)點(diǎn)是“資源利用率高、系統(tǒng)吞吐量大”，缺點(diǎn)是“等待時間長、沒有交互能力”；分時系統(tǒng)的特點(diǎn)“同時性、交互性、獨(dú)立性和及時性”，優(yōu)點(diǎn)是“響應(yīng)快，便于資源共享”；實(shí)時系統(tǒng)的特點(diǎn)“響應(yīng)迅速，可靠性高，系統(tǒng)專用”，與分時系統(tǒng)相比，交互性較弱?！?.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展1.2.5操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展

1.微機(jī)操作系統(tǒng)現(xiàn)代的微機(jī)操作系統(tǒng)具有GUI、多用戶多任務(wù)、虛擬存儲管理、網(wǎng)絡(luò)通信支持、數(shù)據(jù)庫支持、多媒體支持、應(yīng)用程序編程接口（API)支持等功能,以最大程度的滿足個人用戶的使用要求。典型的微機(jī)操作系統(tǒng)有Windows、OS2、MACOS和Linux等?！?.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展2.網(wǎng)絡(luò)和分布式操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NetworkOperatingSystem)能夠控制計算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中方便的傳送信息和共享資源，并能為網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種所需服務(wù)的操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要有兩種工作模式：（1）客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server)模式。（2）對等模式（peer-to-peer）。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)除了具有操作系統(tǒng)的基本功能外，還應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)通信、資源管理和網(wǎng)絡(luò)管理等功能。目前比較流行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有：Linux、Unix、WindowsServer2000/2003等?！?.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展2.網(wǎng)絡(luò)和分布式操作系統(tǒng)分布式計算機(jī)系統(tǒng)是一種特殊的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在分布式系統(tǒng)中。每臺計算機(jī)高度自治，又相互協(xié)調(diào)，能在系統(tǒng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源管理，任務(wù)分配，能并行地運(yùn)行分布式程序。分布式系統(tǒng)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵區(qū)別在于：在分布式系統(tǒng)中，多臺自主的計算機(jī)對用戶是透明的（或者說是不可見的）。也就是說，在分布式系統(tǒng)中，用戶覺察不到多個處理機(jī)的存在，用戶面對的是一臺虛擬的單處理機(jī)。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，用戶必須明確指出在哪臺機(jī)器上登錄，明確地運(yùn)行遞交的任務(wù)，明確地指定文件傳輸?shù)哪康牡亍！?.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展3.并行系統(tǒng)和集群系統(tǒng)多處理機(jī)系統(tǒng)（也稱為并行系統(tǒng)）有多個緊密通信的處理器，它們共享計算機(jī)總線、時鐘，有時還有內(nèi)存和外設(shè)等。多處理機(jī)系統(tǒng)有對稱多處理（SMP)和非對稱多處理兩種模式。集群系統(tǒng)（ClusterSystem)將多個CPU集中起來完成計算任務(wù)。然而，集群系統(tǒng)與并行系統(tǒng)不同，它是有兩個或多個獨(dú)立的系統(tǒng)耦合起來。集群的定義尚未定形，通常接受的定義是集群計算機(jī)共享存儲并通過LAN網(wǎng)絡(luò)緊密連接。

§1.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展4.嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)指運(yùn)行在嵌入式(計算機(jī))環(huán)境中，對整個系統(tǒng)及所有操作的各種部件、裝置等資源進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)、處理、指揮和控制的系統(tǒng)軟件。嵌入式操作系統(tǒng)具有通常操作系統(tǒng)的功能，包括：與硬件相關(guān)的底層軟件、操作系統(tǒng)核心功能（文件系統(tǒng)、存儲管理、設(shè)備管理、進(jìn)程管理、處理器管理和中斷處理）、功能強(qiáng)大的還提供圖形界面、通信協(xié)議、小型瀏覽器等設(shè)施。嵌入式操作系統(tǒng)硬件平臺的局限性、應(yīng)用環(huán)境的多樣性、開發(fā)手段的特殊性，使它與一般操作系統(tǒng)有很大不同?！?.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展1.2.6實(shí)例研究：Windows和Linux的發(fā)展歷程

1.Linux系統(tǒng)

Linux是類Unix操作系統(tǒng)大家族中的一員。從20世紀(jì)90年代末開始，Linux這位相對較新的成員突然變得非常流行，并且躋身于那些有名的商用Unix操作系統(tǒng)之列。1991年，LinusTorvalds開發(fā)出最初的Linux，它作為一個適用于基于Intel80386微處理器的IBMPC兼容機(jī)的操作系統(tǒng)。Linus將這個系統(tǒng)放到Internet上，允許人們自由下載，許多人對Linux進(jìn)行改進(jìn)、擴(kuò)充、完善，做出了關(guān)鍵性貢獻(xiàn)。Linux由最初一個人寫的原型變成在Internet上由無數(shù)志同道合的程序高手們參與的一場運(yùn)動?！?.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展2.Windows系統(tǒng)Windows操作系統(tǒng)是由微軟公司開發(fā)的操作系統(tǒng)。從1983年微軟宣布Windows的誕生到現(xiàn)在的WindowsServer2003，Windows已經(jīng)走過了20多年，并且成為風(fēng)靡全球的微機(jī)操作系統(tǒng)。目前個人計算機(jī)上采用Windows操作系統(tǒng)的占90%。1983年11月，比爾.蓋茨宣布推出Windows，但是一直到1985年11月微軟公司才正式發(fā)布Windows1.0版。1987年12月，Windows2.0正式供貨。1990年5月22日，微軟推出Windows3.0。從此，在許多獨(dú)立軟件開發(fā)商和硬件廠商的支持下，微軟的Windows在市場中逐漸開始取代DOS成為操作系統(tǒng)平臺的主流軟件?！?.3操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.3.1操作系統(tǒng)的設(shè)計

操作系統(tǒng)是一個龐雜的大型系統(tǒng)的軟件,因此,操作系統(tǒng)的設(shè)計是一個復(fù)雜的過程。以IBM公司的OS/360系統(tǒng)為例，它由4000個模塊組成，共約100萬條指令，花費(fèi)5000人年，經(jīng)費(fèi)達(dá)數(shù)億美元。1.操作系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)一個高質(zhì)量的操作系統(tǒng)應(yīng)具有可靠性、高效性、可擴(kuò)充性、易移植性、安全性和兼容性等特征。

2.操作系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)設(shè)計原則：機(jī)制與實(shí)現(xiàn)相分離

§1.3操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.3.2操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1.整體式結(jié)構(gòu)整體式操作系統(tǒng)的基本設(shè)計思想是：把模塊作為操作系統(tǒng)的基本單位，按照功能需要而不是根據(jù)程序和數(shù)據(jù)的特性把整個操作系統(tǒng)分解成若干個模塊，每個模塊具有一定的功能，若干個關(guān)聯(lián)模塊協(xié)作完成某個功能。各個模塊可以不加控制，自由調(diào)用，每個模塊經(jīng)獨(dú)立設(shè)計、編碼和調(diào)試后連接成一個完整的系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：程序結(jié)構(gòu)緊密，接口簡單直接，系統(tǒng)效率高，但是也有一定的缺陷，如模塊獨(dú)立性差，模塊之間牽連太多，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不清晰，系統(tǒng)的正確性難以保證，可靠性降低，擴(kuò)充性差等?！?.3操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.層次結(jié)構(gòu)所謂層次結(jié)構(gòu)就是把操作系統(tǒng)所有的功能模塊按照功能的調(diào)用次序分別排成若干層，各層之間的模塊只能是單向依賴或單向調(diào)用（如：只允許上層或外層模塊調(diào)用下層或內(nèi)層模塊）關(guān)系，這樣不但操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清晰，而且不構(gòu)成循環(huán)。層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：整體問題局部化，系統(tǒng)的正確性可通過各層正確性來保證。增加、修改或替換層次不影響其他層次，有利于系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)充?！?.3操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.層次結(jié)構(gòu)構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)OS分層原則1）把與機(jī)器硬件有關(guān)的程序模塊放在最底層

2)反映系統(tǒng)外特性的軟件放在最外層

3)按照實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)命令時模塊間的調(diào)用次序或按進(jìn)程間單向發(fā)送信息的順序來分層

4)為進(jìn)程的正常運(yùn)行創(chuàng)造環(huán)境和提供條件的內(nèi)核程序應(yīng)該盡可能放在底層?！?.3操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.客戶/服務(wù)器（微內(nèi)核）結(jié)構(gòu)客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的思想：將操作系統(tǒng)分成兩大部分，一是運(yùn)行在用戶態(tài)并以C/S方式活動的進(jìn)程;二是運(yùn)行在核心態(tài)的內(nèi)核運(yùn)行在核心態(tài)的內(nèi)核把該消息傳給服務(wù)器;服務(wù)器執(zhí)行相應(yīng)操作，再通過內(nèi)核用消息把結(jié)果返回給用戶。內(nèi)核只實(shí)現(xiàn)極少任務(wù)，主要起信息驗(yàn)證、交換的作用，因而，稱微內(nèi)核(Microkernel)，這種結(jié)構(gòu)也就稱為客戶/服務(wù)器與微內(nèi)核結(jié)構(gòu)?！?.3操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.客戶/服務(wù)器（微內(nèi)核）結(jié)構(gòu)客戶進(jìn)程客戶進(jìn)程進(jìn)程服務(wù)器終端服務(wù)器文件服務(wù)器內(nèi)存服務(wù)器。。。內(nèi)核（消息轉(zhuǎn)發(fā)站）客戶通過向服務(wù)器進(jìn)程發(fā)送消息來獲得服務(wù)用戶進(jìn)程操作系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)容§1.4實(shí)例研究：Windows和Linux結(jié)構(gòu)1.4.1WindowsServer2003的結(jié)構(gòu)采用基于對象技術(shù)，提出了一種C/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在純微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上做了擴(kuò)展，融合了層次式結(jié)構(gòu)和純微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。對操作系統(tǒng)性能影響很大的組件放在內(nèi)核下運(yùn)行，其他功能則在內(nèi)核外實(shí)現(xiàn)。主要優(yōu)點(diǎn)是模塊化程度高、靈活性大、便于維護(hù)、系統(tǒng)性能好?！?.4實(shí)例研究：Windows和Linux結(jié)構(gòu)系統(tǒng)線程N(yùn)TDLL.DLLService.exeRPCSpooler事件日志服務(wù)進(jìn)程任務(wù)管理器IE瀏覽器用戶程序子系統(tǒng)DLL應(yīng)用程序POSIXOS2WIN32環(huán)境子系統(tǒng)服務(wù)管理器安全驗(yàn)證Win登錄會話管理器系統(tǒng)進(jìn)程核心態(tài)用戶態(tài)Win32UserGDI圖形驅(qū)動器硬件抽象層(HAL)設(shè)備驅(qū)動程序內(nèi)核對象管理器核心態(tài)可調(diào)用接口(執(zhí)行程序API)系統(tǒng)服務(wù)調(diào)度進(jìn)程I/O管理器文件緩存管理進(jìn)程線程管理安全訪問監(jiān)視虛存管理局部過程調(diào)用注冊表配置管理器電源管理器即插即用管理硬件接口（總線、I/O、時鐘、計時器、中斷、DMA、CACHE控制器）

§1.4實(shí)例研究：Windows和Linux結(jié)構(gòu)1.4.2Linux的結(jié)構(gòu)模型用戶程序GNU工具與硬件無關(guān)的代碼（可移植的）系統(tǒng)調(diào)用接口與硬件相關(guān)的代碼（不可移植的）硬件二進(jìn)制指令系統(tǒng)用戶程序GNU工具系統(tǒng)調(diào)用接口硬件控制程序（不可移植的）硬件二進(jìn)制指令系統(tǒng)文件子系統(tǒng)進(jìn)程控制子系統(tǒng)編程工具包內(nèi)核硬件（a）Linux系統(tǒng)結(jié)構(gòu)粗略模型（b）Linux系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)模型重點(diǎn)概念和內(nèi)容提示操作系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)和功能多道程序設(shè)計操作系統(tǒng)的基本類型：批處理系統(tǒng)分時系統(tǒng)實(shí)時系統(tǒng)ThankYouVeryMuch!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(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(jī)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(jìn)動雜亂無章，磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場后，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度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)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(qiáng)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(jìn)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(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大小）

↓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(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(yùn)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(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(jī)，等等；MRI技術(shù)的優(yōu)勢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(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(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(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(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(dá)20%SSI與病人：入住ICU的機(jī)會增加60%再次入院的機(jī)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(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(xì)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(jī)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(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114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115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(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(xì)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(xì)菌數(shù)logCFU/ml六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用121術(shù)后給藥，細(xì)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(xì)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123ClassenDC,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125六、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(xì)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(jī)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(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(jī)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(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(jī)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(jìn)動雜亂無章，磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場后，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度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)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(qiáng)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(jìn)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(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TR