第二章PID控制及其調(diào)節(jié)過(guò)程內(nèi)容回顧單回路控制系統(tǒng)的組成重點(diǎn)：

掌握調(diào)節(jié)器的正反作用方式的確定

掌握PID調(diào)節(jié)的動(dòng)作規(guī)律和特點(diǎn)了解PID控制規(guī)律的選取原則;

了解積分飽和現(xiàn)象及防積分飽和措施

本章重點(diǎn)內(nèi)容§2.1基本概念一、概述控制器的作用：將測(cè)量變送信號(hào)與設(shè)定值相比較，若存在偏差，就按預(yù)先設(shè)置的不同控制規(guī)律產(chǎn)生輸出信號(hào)?？刂埔?guī)律：控制器的輸出信號(hào)隨偏差信號(hào)的變化而變化的規(guī)律。常用控制規(guī)律：雙位控制，P控制，PI、PD、PID控制。PID控制:比例(proportion),積分(integration),微分(differentiation)控制的簡(jiǎn)稱，是一種負(fù)反饋控制.二、PID控制的優(yōu)點(diǎn)：①原理簡(jiǎn)單，使用方便②適應(yīng)性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)部門，適用于多種控制方式③魯棒性強(qiáng)，其控制品質(zhì)對(duì)被控對(duì)象的特性的變化不太敏感．

PID控制是一種負(fù)反饋控制。在反饋控制系統(tǒng)中，自動(dòng)調(diào)節(jié)器和被控對(duì)象構(gòu)成一個(gè)閉合回路。在連接成閉合回路時(shí)，可能出現(xiàn)兩種情況：正反饋和負(fù)反饋.三、調(diào)節(jié)器作用方向的選擇正反饋?zhàn)饔眉觿”豢貙?duì)象流入量流出量的不平衡，導(dǎo)致控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。負(fù)反饋?zhàn)饔脛t緩解對(duì)象中的不平衡，正確地達(dá)到自動(dòng)控制的目的。y控制器檢測(cè)單元－rym負(fù)反饋e控制器檢測(cè)單元+ryym正反饋e

1．系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)正、反作用方向的規(guī)定

在控制系統(tǒng)方框圖中，每一個(gè)環(huán)節(jié)（方框）的作用方向都可用該環(huán)節(jié)放大系數(shù)的正、負(fù)來(lái)表示。如作用方向?yàn)檎?，可在方框上?biāo)“＋”；如作用方向?yàn)樨?fù)，可在方框上標(biāo)“－”?？刂葡到y(tǒng)中各環(huán)節(jié)的作用方向（增益符號(hào)）是這樣規(guī)定的：

正作用方向：當(dāng)該環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)增加時(shí)，輸出信號(hào)也隨之增加。反作用方向：當(dāng)輸入增加時(shí)，輸出減小，即輸出與輸入變化方向相反。

（1）被控對(duì)象環(huán)節(jié)。被控對(duì)象的作用方向，則隨具體對(duì)象的不同而各不相同。當(dāng)過(guò)程的輸入（操縱變量）增加時(shí)，若其輸出（被控變量）也增加則屬于正作用，取“＋”；反之則為負(fù)作用，取“－”號(hào)。

（2）執(zhí)行器環(huán)節(jié)。對(duì)于控制閥，其作用方向取決于是氣開(kāi)閥還是氣關(guān)閥。當(dāng)控制器輸出信號(hào)（即控制閥的輸入信號(hào)）增加時(shí)，氣開(kāi)閥的開(kāi)度增加，因而流過(guò)控制閥的流體流量也增加，故氣開(kāi)閥是正方向的，取“＋”號(hào)；反之，當(dāng)氣關(guān)閥接收的信號(hào)增加時(shí)，流過(guò)控制閥的流量反而減少，所以是反方向的，取“－”號(hào)?？刂崎y的氣開(kāi)、氣關(guān)作用形式應(yīng)按其選擇原則事先確定。

（3）測(cè)量變送環(huán)節(jié)。對(duì)于測(cè)量元件及變送器，其作用方向一般都是“正”的。因?yàn)楫?dāng)其輸入量（被控變量）增加時(shí)，輸出量（測(cè)量值）一般也是增加的。

（4）控制器環(huán)節(jié)。由于控制器的輸出取決于被控變量的測(cè)量值與設(shè)定值之差，所以被控變量的測(cè)量值與設(shè)定值變化時(shí)，對(duì)輸出的作用方向是相反的。當(dāng)誤差增加時(shí)，其輸出也增加，則該環(huán)節(jié)的增益為正，反之為負(fù)。KcKvKKmreμuyym－＋＋＋

調(diào)節(jié)閥被控過(guò)程測(cè)量變送器Kc：調(diào)節(jié)器運(yùn)算部分的增益K、Kv和Km：分別代表被控過(guò)程、調(diào)節(jié)閥和測(cè)量變送裝置的增益μ為調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度

ym為被調(diào)量y的測(cè)量值。2、控制器的正反作用控制器的正反作用設(shè)置的目的：保證控制系統(tǒng)成為負(fù)反饋。負(fù)反饋準(zhǔn)則：控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)總增益為正開(kāi)環(huán)總增益：各組成環(huán)節(jié)的增益之積環(huán)節(jié)的增益為正：當(dāng)環(huán)節(jié)輸入增加時(shí)，其輸出也增加KcKvKKmreμuyym－＋＋＋

調(diào)節(jié)閥被控過(guò)程測(cè)量變送器負(fù)反饋準(zhǔn)則：KCKVKKm>0確定控制器的正反作用的步驟1、根據(jù)工藝安全性要求，確定控制閥的氣開(kāi)和氣關(guān)型。氣開(kāi)閥的增益為正，氣關(guān)閥的增益為負(fù)2、根據(jù)過(guò)程的輸入和輸出關(guān)系，確定被控過(guò)程增益的正負(fù)3、根據(jù)檢測(cè)變送環(huán)節(jié)的輸入輸出關(guān)系，確定檢測(cè)變送環(huán)節(jié)增益的正負(fù)4、根據(jù)負(fù)反饋準(zhǔn)則，確定控制器的正反作用控制器的正反作用舉例§2.2比例調(diào)節(jié)的動(dòng)作規(guī)律一比例調(diào)節(jié)動(dòng)作規(guī)律，比例帶在比例調(diào)節(jié)中，調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)u與偏差信號(hào)e成正比，即：Kc---比例增益，可以取正數(shù)或者負(fù)數(shù)e---偏差u0---當(dāng)偏差e=0時(shí)的輸出信號(hào)△u---控制器的變化量注意:當(dāng)偏差e=0時(shí)，并不意味著無(wú)輸出，而是u=u0或比例度（比例帶）在過(guò)程控制中，習(xí)慣用比例度（比例帶）δ代替比例增益KCδ的物理意義：如果輸出u直接代表調(diào)節(jié)閥開(kāi)度的變化量,那么δ就代表使調(diào)節(jié)閥開(kāi)度改變100%，即從全關(guān)到全開(kāi)時(shí)所需的被調(diào)量的變化范圍．只有當(dāng)被調(diào)量處于這個(gè)范圍之內(nèi)，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度才與偏差成正比，超出這個(gè)比例帶之外,調(diào)節(jié)閥已經(jīng)處于全關(guān)或全開(kāi)的狀態(tài)，暫時(shí)失去控制作用.實(shí)際上，調(diào)節(jié)器的比例帶δ習(xí)慣用它相當(dāng)于被調(diào)量測(cè)量?jī)x表的量程的百分?jǐn)?shù)表示，如：若測(cè)量?jī)x表量程為100℃,則δ＝50%就表示被調(diào)量需要改變50℃才能使調(diào)節(jié)閥從全關(guān)到全開(kāi)，也就是：δ*量程例：某氣動(dòng)比例溫度控制器的輸入范圍為500～10000C，輸出范圍為20～100KPa，當(dāng)控制器輸入變化2000C時(shí)，其輸出信號(hào)變化40KPa，則該控制器的比例度為多少？解：二、比例調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：有差調(diào)節(jié)負(fù)荷：物料流或能量流的大?。幱谧詣?dòng)控制下的被控過(guò)程在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，流入量和流出量之間總是達(dá)到平衡，因此，常常根據(jù)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度(流入量)來(lái)衡量負(fù)荷的大小如果采用比例調(diào)節(jié)，則在負(fù)荷擾動(dòng)下的調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束后，被調(diào)量不可能與設(shè)定值準(zhǔn)確相等，它們之間一定有殘差，也就是e≠0.加熱器出口水溫控制系統(tǒng)原理：熱水溫度θ是由傳感器θT獲取信號(hào)并送到調(diào)節(jié)器θC的，調(diào)節(jié)器控制加熱蒸汽的調(diào)節(jié)閥開(kāi)度以保持出口水溫恒定，加熱器的熱負(fù)荷既決定于熱水流量Q也決定于熱水溫度θ。假定現(xiàn)在采用比例調(diào)節(jié)器，并將調(diào)節(jié)閥開(kāi)度μ直接視為調(diào)節(jié)器的輸出。水溫愈高，調(diào)節(jié)器應(yīng)把調(diào)節(jié)閥開(kāi)得愈小。直線1：是比例調(diào)節(jié)器的靜特性,即調(diào)節(jié)閥開(kāi)度隨水溫變化的情況。水溫越高，調(diào)節(jié)器應(yīng)把調(diào)節(jié)閥開(kāi)得越小。曲線2和3：分別代表加熱器在不同的熱水流量下的靜特性,他們表示加熱器在沒(méi)有調(diào)節(jié)器控制時(shí),在不同流量下的穩(wěn)態(tài)出口水溫與調(diào)節(jié)閥開(kāi)度之間的關(guān)系直線1與直線2的交點(diǎn)O：代表在熱水流量為Q0，在P調(diào)節(jié)下的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)。此時(shí)出口水溫為θ0，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度為u0。若熱水流量減小為Q1，則調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束后，新的穩(wěn)態(tài)點(diǎn)將是直線1與3的交點(diǎn)A。P調(diào)節(jié)下殘差為：θA－θ0無(wú)調(diào)節(jié)下殘差：θB－θ0結(jié)論：P調(diào)節(jié)是有差調(diào)節(jié)三比例帶對(duì)于調(diào)節(jié)過(guò)程的影響

比例調(diào)節(jié)的殘差隨比例帶的加大而增大.從這一方面考慮，希望盡量減小比例帶．然而，減小比例帶就等于加大調(diào)節(jié)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益，其后果是導(dǎo)致系統(tǒng)激烈振蕩甚至不穩(wěn)定．穩(wěn)定性是任何閉環(huán)控制系統(tǒng)的首要要求，比例帶的設(shè)置必須保證系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定裕度，然后再考慮使用其它方法減小殘差．δ對(duì)調(diào)節(jié)過(guò)程的影響：

δ增大，則比例系數(shù)減小，由比例調(diào)節(jié)器輸出u=Kc*e,則調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅度減?。虼吮徽{(diào)量的變化比較平穩(wěn)，甚至可以沒(méi)有超調(diào)，但殘差大,調(diào)節(jié)緩慢,調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)．

δ減小，則比例系數(shù)增大，調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作幅度增大，引起被調(diào)量來(lái)回波動(dòng)，但系統(tǒng)仍可能是穩(wěn)定的，殘差相應(yīng)減?。?/p>

δ具有一個(gè)臨界值，此時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定邊界的情況，進(jìn)一步減小δ系統(tǒng)就不穩(wěn)定了．Kc對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響（δ減小時(shí)）比例調(diào)節(jié)的特點(diǎn)δ越大：過(guò)渡過(guò)程越平穩(wěn)，殘差大，穩(wěn)定性↑，調(diào)節(jié)時(shí)間↑。δ減?。赫袷幖觿。€(wěn)定性↓，殘差小δ減到某一數(shù)值時(shí)，出現(xiàn)等幅振蕩，此時(shí)稱為臨界比例度（1）比例調(diào)節(jié)的輸出增量與輸入增量呈一一對(duì)應(yīng)的比例關(guān)系。即：u=Ke（2）比例調(diào)節(jié)反應(yīng)速度快，輸出與輸入同步，沒(méi)有時(shí)間滯后，其動(dòng)態(tài)特性好。（3）比例調(diào)節(jié)的結(jié)果不能使被調(diào)參數(shù)完全回到給定值，而產(chǎn)生靜差。四、比例帶的選擇原則若對(duì)象較穩(wěn)定（對(duì)象的靜態(tài)放大系數(shù)較小，時(shí)間常數(shù)不太小，滯后較小）則比例帶可選小些，這樣可以提高系統(tǒng)的靈敏度，使反應(yīng)速度加快一些；相反，若對(duì)象的放大系數(shù)較大，時(shí)間常數(shù)較小，滯后時(shí)間較大，則應(yīng)當(dāng)將比例帶可選大一些，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。比例帶的選取，一般情況下，比例帶的范圍大致如下：壓力調(diào)節(jié)：30~70%流量調(diào)節(jié)：40~100%液位調(diào)節(jié)：20~80%溫度調(diào)節(jié)：20~60%一積分調(diào)節(jié)的動(dòng)作規(guī)律在積分調(diào)節(jié)中,調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)變化速度du/dt與偏差信號(hào)e成正比,即：或式中S0稱為積分速度§2.3積分調(diào)節(jié)（I調(diào)節(jié)）舉例：自力式氣壓調(diào)節(jié)閥原理管道壓力P是被調(diào)量，它通過(guò)針形閥R與調(diào)節(jié)閥膜頭的上部空腔相通，而膜頭的下部空腔則與大氣相通。重錘w的重力使上部空腔產(chǎn)生一個(gè)恒定的壓力Po。Po就是被調(diào)量的設(shè)定值；它可以通過(guò)改變杠桿比L1/L2或重錘W加以調(diào)整。當(dāng)P＝Po時(shí)，沒(méi)有氣流通過(guò)針形閥R，因此膜片以及與它連接在一起的閥桿靜止不動(dòng)。當(dāng)P≠Po時(shí)，膜片帶動(dòng)閥桿上下移動(dòng)，閥桿的移動(dòng)速度與偏差成正比。改變針形閥的開(kāi)度就可改變積分速度的大小。二積分作用的特點(diǎn)---無(wú)差調(diào)節(jié)只有當(dāng)被調(diào)量偏差e為０時(shí)，積分調(diào)節(jié)器的輸出才會(huì)保持不變．調(diào)節(jié)器的輸出可以停在任何數(shù)值上.這意味著被控對(duì)象在負(fù)荷擾動(dòng)下的調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束后，被調(diào)量沒(méi)有殘差，調(diào)節(jié)閥則可以停在新的負(fù)荷所要求的開(kāi)度上．積分調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥開(kāi)度與當(dāng)時(shí)被調(diào)量的數(shù)值本身沒(méi)有直接關(guān)系，因此積分調(diào)節(jié)也稱為浮動(dòng)調(diào)節(jié)．2、穩(wěn)定作用比P調(diào)節(jié)差．1、無(wú)差調(diào)節(jié)I調(diào)節(jié)不如P調(diào)節(jié)反應(yīng)及時(shí)，具有滯后性。

增大積分速度將會(huì)降低控制系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，直到最后出現(xiàn)發(fā)散的振蕩過(guò)程．因?yàn)镾0越大，調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作愈快(由du/dt=S0e可知)．越容易引起和加劇振蕩．同時(shí)，振蕩頻率越來(lái)越高，而最大動(dòng)態(tài)偏差越來(lái)越小，被調(diào)量最后無(wú)殘差．三、積分速度對(duì)調(diào)節(jié)過(guò)程的影響Ti對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響P調(diào)節(jié)與I調(diào)節(jié)過(guò)程的比較P調(diào)節(jié)：反應(yīng)及時(shí)，超調(diào)量小，有差調(diào)節(jié)I調(diào)節(jié)：滯后性，穩(wěn)定性差，無(wú)差調(diào)節(jié)。一比例積分調(diào)節(jié)的動(dòng)作規(guī)律

PI調(diào)節(jié)就是綜合P,I兩種調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，利用P調(diào)節(jié)快速抵消干擾，同時(shí)利用I調(diào)節(jié)消除殘差．其調(diào)節(jié)規(guī)律為Kc---比例系數(shù)S0---積分速度δ---比例帶TI---積分時(shí)間§2.4比例積分調(diào)節(jié)（PI調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)過(guò)程：在施加階躍輸入的瞬間，調(diào)節(jié)器立即輸出一個(gè)幅值為△e/δ的階躍，然后以固定的速度△e/δTI變化.當(dāng)t=TI時(shí)，調(diào)節(jié)器的總輸出為:2△e/δ由e=△e為常數(shù)，代入式中則：當(dāng)t=TI時(shí)積分部分比例部分二、PI調(diào)節(jié)過(guò)程PI調(diào)節(jié)引入積分消除系統(tǒng)殘差，卻降低了原有系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為保持控制系統(tǒng)原來(lái)的衰減率，PI調(diào)節(jié)器比例帶必須適當(dāng)加大。PI調(diào)節(jié)在比例帶不變的情況下，減小積分時(shí)間TI，將使控制系統(tǒng)穩(wěn)定性降低、振蕩加劇、調(diào)節(jié)過(guò)程加快、振蕩頻率升高。圖PI控制系統(tǒng)不同積分時(shí)間的響應(yīng)過(guò)程積分時(shí)間常數(shù)TI過(guò)大：積分環(huán)節(jié)作用微弱或者不起作用積分時(shí)間常數(shù)TI過(guò)?。撼霈F(xiàn)振蕩，系統(tǒng)趨于不穩(wěn)定三積分飽和現(xiàn)象與抗積分飽和的措施1、積分飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生:具有積分作用的調(diào)節(jié)器,只要被調(diào)量與設(shè)定值之間有偏差,即e=r-y≠0,其輸出就會(huì)不停地變化．如果調(diào)節(jié)器能夠隨著輸出的變化而變化，那么偏差e也就會(huì)逐漸變化，最后為0,但是如果由于某種原因(如閥門關(guān)閉，泵故障)被調(diào)量偏差無(wú)法消除，而調(diào)節(jié)器還是試圖要校正這個(gè)偏差，因此積分項(xiàng)不停增大(絕對(duì)值增大)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，調(diào)節(jié)器輸出將進(jìn)入深度飽和狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為積分飽和現(xiàn)象．危害：①使調(diào)節(jié)系統(tǒng)失去調(diào)節(jié)作用；②調(diào)節(jié)不及時(shí)易造成事故右圖為加熱器水溫控制系統(tǒng)：采用了PI調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)閥選用氣開(kāi)式．調(diào)節(jié)器為反作用方式。e=θr-θt0～t1:e>0,調(diào)節(jié)器輸出逐漸增大，直到0.14MPa(極限值）t1～t2:e>0，調(diào)節(jié)器輸出仍增加t2～t3:e＜0，輸出減小，但輸出氣壓大于0.1MPa，閥門全開(kāi)t>t3:閥門關(guān)小。設(shè)定值調(diào)節(jié)器輸出調(diào)節(jié)閥開(kāi)度2、防止積分飽和的措施為避免產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象,通常采用積分分離法、過(guò)限消弱法、輸出限幅法.引入積分環(huán)節(jié)的控制器,很容易產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象.比如在電機(jī)的啟動(dòng),停車或大幅度增減設(shè)定值時(shí),短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)輸出很大的偏差,會(huì)使PID運(yùn)算的積分積累很大，引起輸出的控制量很大,這一控制很容易超出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的極限控制量，從而引起強(qiáng)烈的積分飽和效應(yīng).另外對(duì)于遲延時(shí)間大的系統(tǒng)，也容易產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象．

改進(jìn)方法：

|e(k)|>A時(shí)，采用PD控制；

|e(k)|A時(shí)，采用PID控制。

改進(jìn)算法：其中PID控制PD控制(1)積分分離積分分離法的思路是：當(dāng)被控量與給定值的偏差較大時(shí)，去掉積分，以避免積分飽和效應(yīng)的產(chǎn)生；當(dāng)被控量與給定值比較接近時(shí),重新引入積分,發(fā)揮積分的作用，消除靜態(tài)誤差，從而既保證了控制的精度又避免了振蕩的產(chǎn)生．(2)過(guò)限削弱積分法改進(jìn)原因：由于長(zhǎng)期存在偏差或偏差較大，計(jì)算機(jī)控制量有可能超出允許上、下限，如執(zhí)行機(jī)構(gòu)相應(yīng)達(dá)到極限位置，此時(shí)必須執(zhí)行削弱或取消積分運(yùn)算，以防止積分飽和。改進(jìn)方法：當(dāng)控制量進(jìn)入飽和區(qū)后，只執(zhí)行削弱積分項(xiàng)的累加，而不進(jìn)行增大積分項(xiàng)的累加。改進(jìn)算式：若u(k-1)≥umax且e(k)≥0，不進(jìn)行積分累加；若e(k)<0，進(jìn)行積分累加；若u(k-1)≤umin且e(k)≤0，不進(jìn)行積分累加；若e(k)>0，進(jìn)行積分累加；一微分調(diào)節(jié)的特點(diǎn)由于被調(diào)量的變化速度(包括其大小和方向)可以反映當(dāng)時(shí)或稍前一些時(shí)間流入，流出量間的不平衡情況，因此，如果調(diào)節(jié)器能夠根據(jù)被調(diào)量的變化速度來(lái)對(duì)閥進(jìn)行調(diào)節(jié),而不是等到被調(diào)量已經(jīng)出現(xiàn)較大偏差后才開(kāi)始動(dòng)作,那么調(diào)節(jié)的效果將會(huì)更好，等于賦予調(diào)節(jié)器以某種程度的預(yù)見(jiàn)性，這種調(diào)節(jié)動(dòng)作稱為微分調(diào)節(jié)．微分調(diào)節(jié)是根據(jù)偏差信號(hào)的微分,即偏差變化的速度而動(dòng)作的.即：§2.5比例積分微分調(diào)節(jié)（PID調(diào)節(jié)）P和I是根據(jù)偏差的方向和大小進(jìn)行調(diào)節(jié)的。U--輸出的控制量S2--微分時(shí)間de/dt---偏差的變化速度t=t0:控制器輸入階躍偏差信號(hào)e=A，此時(shí)de/dt=∞，控制器輸出變化為∞t>t0:e=A,de/dt=0,所以輸出為0微分控制的特點(diǎn)：微分控制作用是對(duì)偏差的變化速度加以響應(yīng)的，因此只要有偏差變化，控制器就能根據(jù)變化速度的大小，改變輸出信號(hào)。所以可及時(shí)克服干擾的影響，抑制偏差的增長(zhǎng)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，即微分具有超前作用。微分只與偏差變化速度成正比，與偏差大小無(wú)關(guān)，當(dāng)偏差固定不變時(shí)，輸出變化為零，所以不能消除余差，而且控制效果比純比例控制更差，不能單獨(dú)使用。二比例微分調(diào)節(jié)規(guī)律PD調(diào)節(jié)器的動(dòng)作規(guī)律是或（TD—微分時(shí)間）理想PD調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為實(shí)際PD調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)是：式中KD為微分增益PD調(diào)節(jié)的單位階躍響應(yīng)為圖PD調(diào)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線解析：輸入偏差突變時(shí)，微分作用很強(qiáng)，控制器輸出突跳，出現(xiàn)一個(gè)峰值。隨后，由于偏差不變化，輸出按指數(shù)規(guī)律下降，直至1/δ，即只有比例作用。微分時(shí)間TD越大，微分作用越強(qiáng)，即超前時(shí)間越大.

PD調(diào)節(jié)的斜坡響應(yīng)為圖PD調(diào)節(jié)器的斜坡響應(yīng)解析：輸入為斜坡函數(shù)時(shí)，在純比例作用下，需t2時(shí)間才能達(dá)到的輸出值，實(shí)際微分作用時(shí)只要t1時(shí)間就能達(dá)到，體現(xiàn)了微分時(shí)間的超前作用。t1t2PDP三比例微分調(diào)節(jié)的特點(diǎn)在穩(wěn)態(tài)下，de/dt=0,PD調(diào)節(jié)器的微分部分輸出為零，因此PD調(diào)節(jié)也是有差調(diào)節(jié)．與P調(diào)節(jié)相同．微分調(diào)節(jié)動(dòng)作總是力圖抑制被調(diào)量的振蕩，它有提高控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用．適度引入微分動(dòng)作可以允許稍微減小比例帶，同時(shí)保持衰減率不變．使用微分作用時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：（1）微分作用的強(qiáng)弱要適當(dāng)

微分作用太弱，即TD太小，調(diào)節(jié)作用不明顯，控制質(zhì)量必改善不大。微分作用太強(qiáng)，即TD太大，調(diào)節(jié)作用過(guò)強(qiáng)，引起被調(diào)量大幅度振蕩，穩(wěn)定性下降。（2）微分調(diào)節(jié)動(dòng)作對(duì)于純遲延過(guò)程是無(wú)效的。（3）PD調(diào)節(jié)器的抗干擾能力很差，這只能應(yīng)用于被調(diào)量的變化非常平穩(wěn)的過(guò)程，一般不用于流量和液位控制系統(tǒng)。PD控制系統(tǒng)不同微分時(shí)間的響應(yīng)過(guò)程四比例積分微分調(diào)節(jié)規(guī)律PID調(diào)節(jié)器的動(dòng)作規(guī)律是：或δ---比例帶TI---積分時(shí)間

TD---微分時(shí)間理想PID調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為：實(shí)際PID控制器的傳遞函數(shù)為：PID調(diào)節(jié)器的單位階躍輸入響應(yīng)PD解析：比例作用始終起作用微分作用在偏差出現(xiàn)的一開(kāi)始有很大的輸出，具有超前作用，然后逐漸消失積分作用開(kāi)始時(shí)不明顯，隨著時(shí)間推移，其作用逐漸增大，起主要控制作用，直到余差消失為止。在P上加入微分，可減小過(guò)渡過(guò)程的最大偏差及控制時(shí)間。在P上加入積分，能消除余差，但使過(guò)渡過(guò)程的最大偏差及控制時(shí)間增大。各種調(diào)節(jié)動(dòng)作對(duì)應(yīng)的響應(yīng)過(guò)程

δ越?。↘C越大），比例作用越強(qiáng)；

TI越小，積分作用越強(qiáng)；

TD越大，微分作用越強(qiáng)；

TD＝0，則為PI控制；

TI＝∞，則為PD控制；在PID控制中：比例作用P是基本控制作用，輸出與輸入無(wú)相位差。Kc越大控制作用越強(qiáng)，隨著Kc的增加(比例度δ減小)，余差下降，最大偏差減小，但穩(wěn)定性變差。比例作用P引入積分作用I后，可以消除余差。但是幅值增加，相位滯后，使穩(wěn)定性裕度下降，為保持同樣穩(wěn)定性裕度，

Kc應(yīng)減少10-20%(比例度δ應(yīng)增加10-20%)。積分時(shí)間Ti越短，積分作用越強(qiáng)，

Ti趨向無(wú)窮大時(shí)無(wú)積分作用。應(yīng)防積分飽和。PID控制器的作用比例作用P引入適當(dāng)微分作用D后，幅值增加，相位超前，使穩(wěn)定性裕度提高，為保持同樣穩(wěn)定性裕度，

Kc應(yīng)增加10-20%(

比例度δ應(yīng)減少10-20%)。微分作用D可以克服容滯后，但對(duì)時(shí)滯毫無(wú)作用。微分時(shí)間Td越大，微分作用越強(qiáng)，

Td=0無(wú)微分作用。PID控制器的作用調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇選擇調(diào)節(jié)器動(dòng)作規(guī)律時(shí)應(yīng)根據(jù)對(duì)象特性、負(fù)荷變化、主要擾動(dòng)和系統(tǒng)控制要求等具體情況，同時(shí)還應(yīng)考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性以及系統(tǒng)投入方便等。①?gòu)V義對(duì)象控制通道時(shí)間常數(shù)較大或容積遲延較大時(shí)，應(yīng)引入微分動(dòng)作.

如工藝容許有殘差，可選用比例微分動(dòng)作；如工藝要求無(wú)殘差則選用比例積分微分動(dòng)作．如溫度、成分、pH值等控制過(guò)程.

②當(dāng)廣義對(duì)象控制通道時(shí)間常數(shù)較小，負(fù)荷變化不大，而工藝要求無(wú)殘差時(shí)，可選擇比例積分動(dòng)作．如管道壓力和流量控制．③廣義對(duì)象控制通道時(shí)間常數(shù)較小,負(fù)荷變化較小,工藝要求不高時(shí)，可選擇比例動(dòng)作，如液位控制.⑤如果被控對(duì)象傳遞函數(shù)為則可根據(jù)對(duì)象的可控比τ/T選擇調(diào)節(jié)器的動(dòng)作規(guī)律：τ/T<0.2：選擇比例或比例積分動(dòng)作0.2<τ/T≤1.0：選擇比例微分或比例積分微分動(dòng)作τ/T>1.0：采用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)不能滿足控制要求，應(yīng)選用復(fù)雜控制系統(tǒng)，如串級(jí)，前饋控制等．④當(dāng)廣義對(duì)象控制通道時(shí)間常數(shù)或容積遲延很大，負(fù)荷變化也很大時(shí)，簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)已不能滿足要求，應(yīng)設(shè)計(jì)復(fù)雜控制系統(tǒng)．THE

ENDMagneticResonanceImaging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(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?。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(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?。?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132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133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139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141ClassenDC,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143六、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?。?！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(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)