第十二章電子能譜分析法12.1俄歇電子能譜12.2X射線光電子能譜12.1俄歇電子能譜俄歇電子能譜的發(fā)展：1925年俄歇在威爾遜云霧室中觀察到俄歇電子，并對其產(chǎn)生作了理論闡述。1953年J.J.Lander首次使用了電子束激發(fā)的俄歇電子能譜(AugerElectronSpectroscopy,AES)并探討了俄歇效應(yīng)應(yīng)用于表面分析的可能性。1967年在Harris采用了微分鎖相技術(shù)，使俄歇電子能譜獲得了很高的信背比后，才開始出現(xiàn)了商業(yè)化的俄歇電子能譜儀。1969年P(guān)almberg等人引入了筒鏡能量分析器（CylindricalMirrorAnalyser,CMA），使得俄歇電子能譜的信背比獲得了很大的改善。

俄歇電子能譜的特點俄歇電子能譜可以分析除氫氦以外的所有元素，是有效的定性分析工具。俄歇電子能譜具有非常靈敏的表面性，是最常用的表面分析手段，檢測深度在0.5-2nm；檢測極限約為10-3原子單層。采用電子束作為激發(fā)源，具有很高的空間分辨率，最小可達到10nm?？蛇M行微區(qū)分析和深度分析，具有三維分析的特點。要求是導體或半導體材料。俄歇電子能譜的發(fā)展趨勢高空間分辨率，10nm。更好的深度分辨能力，樣品旋轉(zhuǎn)技術(shù)，提高深度分辨能力。圖像譜儀功能，可以獲得元素圖像分布和化學態(tài)圖像分布信息。高速分析和自動分析。俄歇電子能譜的重要性表面分析的主要手段。薄膜材料表面與界面分析需要。納米材料發(fā)展的需要。具有微區(qū)，深度和圖像分析的能力。俄歇電子能譜的主要應(yīng)用適合于納米薄膜材料的分析。金屬，半導體，電子材料，機械，陶瓷材料薄膜材料，薄膜催化材料等方面有重要的作用。俄歇電子能譜提供的信息表面元素的定性鑒定；表面元素的半定量分析。表面成份的微區(qū)分析；元素的深度分布分析。元素的二維分布分析；元素的化學價態(tài)分析。俄歇電子能譜的原理俄歇電子的產(chǎn)生俄歇電子能譜的原理比較復(fù)雜，涉及到原子軌道上三個電子的躍遷過程。當具有足夠能量的粒子（光子、電子或離子）與一個原子碰撞時，原子內(nèi)層軌道上的電子被激發(fā)出后，在原子的內(nèi)層軌道上產(chǎn)生一個空穴，形成了激發(fā)態(tài)正離子。這種激發(fā)態(tài)正離子是不穩(wěn)定的，必須通過退激發(fā)而回到穩(wěn)定態(tài)。在這激發(fā)態(tài)離子的退激發(fā)過程中，外層軌道的電子可以向該空穴躍遷并釋放出能量，而該釋放出的能量又可以激發(fā)同一軌道層或更外層軌道的電子使之電離而逃離樣品表面，這種出射電子就是俄歇電子。

俄歇電子的產(chǎn)生圖1俄歇電子的躍遷過程圖2俄歇電子的躍遷過程能級圖俄歇電子能量分布在電子與固體相互作用過程中，會產(chǎn)生大量的二次電子，均包含有相關(guān)信息；彈性散射電子，俄歇電子，能量損失電子，二次電子等；能量損失又可分為特征損失和非特征損失；俄歇電子的信號很弱；二次電子俄歇電子能量損失電子非彈性損失電子彈性散射峰，能量保持不變；低動能寬峰，入射電子激發(fā)的二次電子在逃逸到表面過程中所產(chǎn)生的非彈性碰撞的損失峰；在該兩峰之間的小峰，其位置與入射能量無關(guān)，是俄歇電子峰。此外，還存在特征能量損失峰，隨入射能量而變化；俄歇躍遷過程定義及標記

俄歇躍遷過程有一個嚴格的定義，它僅指躍遷電子的軌道與填充電子以及孔穴所處的軌道的不同能級之間產(chǎn)生的非輻射躍遷過程。當填充電子或躍遷電子與激發(fā)態(tài)孔穴所在軌道能級相同時，該躍遷過程被定義為柯斯特-可羅尼格（Coster-Kroning）躍遷。當激發(fā)孔穴、填充電子以及躍遷電子的軌道能級都相同時，該種躍遷就定義為超級柯斯特-可羅尼格（SuperCoster-Kroning）躍遷。

俄歇躍遷過程定義及標記俄歇躍遷所產(chǎn)生的俄歇電子可以用它躍遷過程中涉及的三個原子軌道能級的符號來標記；如圖1和2所示的俄歇躍遷所產(chǎn)生的俄歇電子可被標記為WXY躍遷。其中激發(fā)孔穴所在的軌道能級標記在首位，中間為填充電子的軌道能級，最后是激發(fā)俄歇電子的軌道能級。如CKLL躍遷，表明在碳原子的K軌道能級(1s)上激發(fā)產(chǎn)生一個孔穴，然后外層的L軌道能級（2s）的電子填充K軌道能級上的孔穴，同時外層L軌道能級（2p）上的另一電子激發(fā)發(fā)射。

俄歇電子動能

俄歇電子能譜主要是依靠俄歇電子的能量來識別元素的，因此準確了解俄歇電子的能量對俄歇電子能譜的解析是非常重要的。通常有關(guān)元素的俄歇電子能量可以從俄歇手冊上直接查得，不需要進行理論計算。但為了更好地理解俄歇電子能量的物理概念以及理解俄歇化學效應(yīng)的產(chǎn)生，下面簡單介紹俄歇電子動能的半經(jīng)驗計算方法。

俄歇電子動能從俄歇電子躍遷過程可知，俄歇電子的動能只與元素激發(fā)過程中涉及的原子軌道的能量有關(guān)，而與激發(fā)源的種類和能量無關(guān)。俄歇電子的能量可以從躍遷過程涉及的原子軌道能級的結(jié)合能來計算。EWXY(Z)=EW(Z)-EX(Z)-EY(Z+)

俄歇電子動能通過半經(jīng)驗的簡化，俄歇電子的能量表達式（1）簡化為表達式（2）。EWXY(Z)=EW(Z)-1/2[EX(Z+1)+EX(Z)]-1/2[EY(Z+1)+EY(Z)] 式中EX(Z+1)--原子序數(shù)為Z+1元素的原子外層X軌道能級的電離能,eV；EY(Z+1)--原子序數(shù)為Z+1元素的原子外層Y軌道能級的電離能,eV；對于固體發(fā)射的俄歇電子，還需要克服電子能譜儀的功函,因此可以用式（3）來表示出射俄歇電子的能量。EWXY(Z)=EW(Z)-1/2[EX(Z+1)+EX(Z)]-1/2[EY(Z+1)+EY(Z)]-s式中s--電子能譜儀的功函,eV。俄歇電子強度

俄歇電子的強度是俄歇電子能譜進行元素定量分析的基礎(chǔ)。但由于俄歇電子在固體中激發(fā)過程的復(fù)雜性，到目前為止還難以用俄歇電子能譜來進行絕對的定量分析。俄歇電子的強度除與元素的存在量有關(guān)外，還與原子的電離截面，俄歇產(chǎn)率以及逃逸深度等因素有關(guān)。所謂電離截面是指當原子與外來荷能粒子（光子，電子或離子）發(fā)生作用時，發(fā)生電子躍遷產(chǎn)生孔穴的幾率。根據(jù)半經(jīng)驗方法計算，電離截面可以用下式來進行計算。QW--原子的電離截面,cm2；EW--W能級電子的電離能，eV;U--激發(fā)源能量與能級電離能之比，EP/EW;EP--激發(fā)源的能量，eV;而aW和bW是兩個常數(shù)。電離截面俄歇電子強度電離截面（QW）是激發(fā)能與電離能比（U）的函數(shù)。圖4揭示了電離截面與U的關(guān)系。從圖上可見，當U為2.7時，電離截面可以達到最大值。該圖說明只有當激發(fā)源的能量為電離能的2.7倍時，才能獲得最大的電離截面和俄歇電子強度。電離截面與激發(fā)能與電離能之比的關(guān)系

激發(fā)電壓在常規(guī)分析時，電子束的加速電壓一般采用3kV。幾乎都可激發(fā)所有元素的特征俄歇電子。在實際分析中，為了減少電子束對樣品的損傷或降低樣品的荷電效應(yīng)，也可以采取更低的激發(fā)能。對于有些元素，由于特征俄歇電子的能量較高，一般可采用較高的激發(fā)源能量如5keV。在進行高空間分辨率的微區(qū)分析時，為了保證具有足夠的空間分辨率，也常用10keV以上的激發(fā)能量。此外，還必須注意元素的靈敏度因子是隨激發(fā)源的能量而變的，而一般手冊能提供的元素靈敏度因子均是在3.0keV,5.0keV和10.0keV的數(shù)據(jù)。總之，在選擇激發(fā)源能量時，必須考慮電離截面，電子損傷，能量分辨率以及空間分辨率等因素，視具體情況而定。俄歇躍遷幾率

在激發(fā)原子的去激發(fā)過程中，存在有兩種不同的退激發(fā)方式。一種是前面所介紹的電子填充孔穴產(chǎn)生二次電子的俄歇躍遷過程，另一種則是電子填充孔穴產(chǎn)生X射線的過程，定義為熒光過程。俄歇躍遷幾率（PA）與熒光產(chǎn)生幾率（PX）之和為1， PA+PX=1

俄歇躍遷幾率俄歇躍遷幾率及熒光幾率與原子序數(shù)的關(guān)系

根據(jù)半經(jīng)驗計算，K能級激發(fā)的PA與PX的關(guān)系可以用圖5表示。從圖上可見，當元素的原子序數(shù)小于19時（即輕元素）,俄歇躍遷幾率（PA）在90%以上。直到原子序數(shù)增加到33時，熒光幾率才與俄歇幾率相等根據(jù)俄歇電子能量分布圖和俄歇幾率分布圖，原則上對于原子序數(shù)小于15的元素，應(yīng)采用K系列的俄歇峰；而原子序數(shù)在16~41間的元素，L系列的熒光幾率為零，應(yīng)采用L系列的俄歇峰；而當原子序數(shù)更高時，考慮到熒光幾率為零，應(yīng)采用M系列的俄歇峰。在實際分析中，選用哪個系列的俄歇線還必須考慮到信號強度的問題。如Si元素，雖然K系俄歇線的熒光幾率幾乎為零，但由于SiKLL(1380)線的信號較弱，最常用的分析線則是SiLVV(89)。平均自由程與平均逃逸深度

俄歇電子的強度還與俄歇電子的平均自由程有關(guān)。因為在激發(fā)過程產(chǎn)生的俄歇電子在向表面輸運過程中，俄歇電子的能量由于彈性和非彈性散射而損失能量，最后成為二次電子背景。而只有在淺表面產(chǎn)生的俄歇電子才能被檢測到，這也是俄歇電子能譜應(yīng)用于表面分析的基礎(chǔ)。逃逸出的俄歇電子的強度與樣品的取樣深度存在指數(shù)衰減的關(guān)系。N=N0e-z/

在三種材料中理論計算的非彈性平均自由程與電子能量的關(guān)系平均自由程一般來說，當z達到3時，能逃逸到表面的電子數(shù)僅占5%，這時的深度稱為平均逃逸深度。平均自由程并不是一個常數(shù)，它與俄歇電子的能量有關(guān)。圖表示了平均自由程與俄歇電子能量的關(guān)系。從圖上可見，在75~100eV處，存在一個最小值。俄歇電子能量在100~2000eV之間，與E1/2成正比關(guān)系。這一能量范圍正是進行俄歇電子能譜分析的范圍平均自由程平均自由程不僅與俄歇電子的能量有關(guān)，還與元素材料有關(guān)。M.P.Seah等綜合了大量實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)出了以下經(jīng)驗公式； 對于純元素：=538E-2+0.41(aE)1/2 對于無機化合物：=2170E-2+0.72(aE) 對于有機化合物：=49E-2+0.11E1/2 式中E--以費米能級為零點的俄歇電子能量，eV; a--單原子層厚度，nm;積分譜和微分譜俄歇譜一般具有兩種形式，積分譜和微分譜；積分譜可以保證原來的信息量，但背景太高，難以直接處理；可以直接獲得。微分譜具有很高的信背比，容易識別，但會失去部分有用信息以及解釋復(fù)雜?？赏ㄟ^微分電路或計算機數(shù)字微分獲得。俄歇化學效應(yīng)雖然俄歇電子的動能主要由元素的種類和躍遷軌道所決定；但由于原子內(nèi)部外層電子的屏蔽效應(yīng)，芯能級軌道和次外層軌道上的電子的結(jié)合能在不同的化學環(huán)境中是不一樣的，有一些微小的差異。這種軌道結(jié)合能上的微小差異可以導致俄歇電子能量的變化，這種變化就稱作元素的俄歇化學位移，它取決于元素在樣品中所處的化學環(huán)境。

俄歇化學效應(yīng)一般來說，由于俄歇電子涉及到三個原子軌道能級，其化學位移要比XPS的化學位移大得多。利用這種俄歇化學位移可以分析元素在該物種中的化學價態(tài)和存在形式。由于俄歇電子能譜的分辨率低以及化學位移的理論分析的困難，俄歇化學效應(yīng)在化學價態(tài)研究上的應(yīng)用未能得到足夠的重視。隨著俄歇電子能譜技術(shù)和理論的發(fā)展，俄歇化學效應(yīng)的應(yīng)用也受到了重視，甚至可以利用這種效應(yīng)對樣品表面進行元素的化學成像分析。

俄歇化學效應(yīng)與XPS相比，俄歇電子能譜雖然存在能量分辨率較低的缺點,但卻具有XPS難以達到的微區(qū)分析優(yōu)點。此外,某些元素的XPS化學位移很小,難以鑒別其化學環(huán)境的影響,但它們的俄歇化學位移卻相當大,顯然，后者更適合于表征化學環(huán)境的作用。同樣在XPS中產(chǎn)生的俄歇峰其化學位移也比相應(yīng)XPS結(jié)合能的化學位移要大得多。因此俄歇電子能譜的化學位移在表面科學和材料科學的研究中具有廣闊的應(yīng)用前景.

俄歇化學效應(yīng)俄歇化學效應(yīng)有三類；原子發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移引起內(nèi)層能級移動；化學環(huán)境變化引起價電子態(tài)密度變化，從而引起價帶譜的峰形變化；俄歇電子逸出表面時由于能量損失機理引起的低能端形狀改變，同樣也與化學環(huán)境有關(guān)。俄歇化學位移影響因素分析

對于WXY俄歇躍遷過程,俄歇電子的能量可用方程表示。ＥWXY(Z)=ＥW(Z)-ＥX(Z)-ＥY'(Z)

其中，ＥWXY(Z)是原子序數(shù)為Z的元素經(jīng)WXY躍遷后所產(chǎn)生的俄歇電子的能量,ＥW(Z)和ＥX（Z)分別是受激和馳豫軌道的結(jié)合能,ＥY'(Z)是在原子存在空穴狀態(tài)下Y軌道的電子結(jié)合能,因體系處于激發(fā)狀態(tài)，該能量比其穩(wěn)態(tài)值ＥY(Z)要大。化學位移當元素所處的化學環(huán)境發(fā)生變化時,俄歇電子能譜的化學位移ΔＥ可用下式表示：ΔＥWXY(z)＝ΔＥW(z)－ΔＥX(z)－ΔＥY(z)隨著化學環(huán)境變化俄歇電子動能位移將涉及原子的三個能級能量的變化,如果將等式右邊三項分別考察為因化學環(huán)境變化所引起的相應(yīng)的軌道結(jié)合能變化，這樣我們利用較為成熟的XPS化學位移的理論模型近似地處理俄歇化學位移效應(yīng)。根據(jù)已普遍接受的XPS化學位移的電荷勢模型,內(nèi)層能級的位移量和原子所荷的有效電荷有線性關(guān)系?；瘜W位移ＥA=KA×qA+VA+LKA為常數(shù),qA為A原子上的有效電荷。VA為相鄰原子在A原子處產(chǎn)生的有效勢能,一般按點電荷處理，L為選擇能量參考點而引入的常量,與基準原子有關(guān)。對于A原子的W,X,Y能級,俄歇化學位移與原子電荷的關(guān)系可表示為式。ΔＥWXY(Z)=(KW-KX-KY)×qA-VA-L化學位移當A與B原子結(jié)合時，其俄歇化學位移用方程式(17)表示；χA和χB為形成化學鍵時A,B原子的電負性如KW,KX,KY三者相近，由式(17)獲得的俄歇化學位移和XPS的化學位移相近但符號相反化學位移實驗結(jié)果表明俄歇化學位移在許多情況下比XPS的化學位移要大得多,顯然，借用簡單的電荷勢模型不能確切地表達價電荷在俄歇躍遷過程中復(fù)雜的馳豫過程。這時必須更多地考慮外部原子的弛豫效應(yīng)的影響。原子外弛豫能是指與A原子相結(jié)合的各原子中的價電子在A原子由激發(fā)狀態(tài)趨于穩(wěn)態(tài)時所產(chǎn)生的能量，作為一種近似處理，這里假設(shè)對A原子而言，其原子外馳豫能可等同為極化能或屏蔽能。事實上弛豫效應(yīng)對化學位移有較大的影響,尤其是對俄歇過程中的雙電荷離子將有更大的影響?；瘜W位移Shirley等將原子軌道結(jié)合能的變化ΔEB總結(jié)為由電荷勢模型的軌道結(jié)合能變化ΔE與原子外部弛豫能-R之和，ΔEB=ΔE-R；則俄歇化學位移(ΔＥ'WXY)可用式(19)表示，式中r為離子半徑，k為介電常數(shù)

化學位移表明俄歇化學位移不僅與元素的形式電荷QA、相鄰元素的電負性差有關(guān)，而且同離子的極化效應(yīng)有關(guān)。如果只考慮通常意義上的電荷勢模型，這時俄歇化學位移與元素化合價的關(guān)系可用式(17)表示。這時，俄歇化學位移與原子的電荷有線性關(guān)系。當A原子失去電子變?yōu)檎齼r時,QA為正。當KW<KX+KY時,俄歇化學位移ΔＥWXY(Z)為負值,俄歇電子的能量降低。反之,ΔＥWXY(Z)為正,俄歇電子的能量增加。一般元素的化合價越正,俄歇電子動能越低,化學位移越負；相反地，化合價越負,俄歇電子動能越高,化學位移越正。這結(jié)果與俄歇化學位移實驗數(shù)據(jù)是一致的。化學位移對于相同化學價態(tài)的原子,俄歇化學位移的差別主要和原子間的電負性差有關(guān)。電負性差越大,原子得失的電荷也越大,因此俄歇化學位移也越大。對于電負性大的元素,可以獲得部分電子荷負電。因此俄歇化學位移為正,俄歇電子的能量比純態(tài)要高。相反，對于電負性小的元素,可以失去部分電子荷正電。因此俄歇化學位移為負,俄歇電子的能量比純元素狀態(tài)時要低。

化學位移對于大多數(shù)情況，僅用簡單的電荷勢理論難以解釋俄歇化學位移，這時必須考慮原子外弛豫能(極化能)的作用。俄歇化學位移應(yīng)當用式(19)計算。這樣影響馳豫能大小的直接參數(shù)是離子半徑r。元素的有效離子半徑越小，極化作用越強，馳豫能數(shù)值越大。由于弛豫能項為負值，因此對正離子，極化作用使得俄歇動能降低，俄歇化學位移增加。對于負離子，極化作用使得俄歇動能增加，俄歇化學位移降低。俄歇電子的定義及表達它是由受激原子的內(nèi)殼層出現(xiàn)空位，某一能級上的電子向空位躍遷，同時又激發(fā)了另一能級上的電子使脫離原子并發(fā)射出去，這就是俄歇電子。這種無輻射躍遷的去激發(fā)過程，稱為俄歇過程或俄歇效應(yīng)。常用WiXpYq表示任意俄歇躍遷或俄歇電子。i、p、q為整數(shù)，W、X、Y為各能級名稱，即原子受激時在Wi能級上產(chǎn)生空位，而Xp能級上的電子躍遷到空位時又將Yq能級上的電子激發(fā)脫離原子，該電子被稱為WiXpYq俄歇電子。例如，KLL、LMM、MNN等俄歇電子。俄歇電子能譜法定義：用具有一定能量的電子束（或X射線）激發(fā)樣品俄歇效應(yīng)，通過檢測俄歇電子的能量和強度，從而獲得有關(guān)表面層化學成分和結(jié)構(gòu)的信息的方法。各元素原子的不同能級上的電子具有不同能量，因此俄歇電子的能量大小表征著元素特征信息。俄歇譜儀就是利用電子激發(fā)試樣，產(chǎn)生俄歇電子，經(jīng)能量分析器將電子按能量大小和數(shù)量來識別元素及其數(shù)量，達到定性和定量分析的目的。俄歇譜儀使用具有能量Ep=3keV，束流強度為Ip的初級電子激發(fā)固體試樣，從試樣發(fā)射出的電子經(jīng)（筒鏡）能量分析器（CMA）加以篩分后進入接收裝置，經(jīng)過電子倍增器放大，再經(jīng)鎖相放大后送入X-Y記錄儀畫出譜線，或者轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)量輸入計算機，以備使用。俄歇電子譜儀原理圖俄歇譜強度IA俄歇譜強度IA用俄歇電流的大小，即俄歇峰所包含的俄歇電子的多少表示，可按下式計算：式中，B為背散射增強因子；R表面粗糙度因子；(secα)是入射電子的入射方向與試樣表面的法向成α角時的角度因子；ni為產(chǎn)生俄歇效應(yīng)的第i種元素單位體積中的原子數(shù)目；Ip為初級電子束流；θw為電離截面，表征試樣中能產(chǎn)生W空位的原子數(shù)目；PWXY為產(chǎn)生WXY俄歇躍遷的幾率，當原子序數(shù)Z≤15時，KLL俄歇躍遷的PWXY≈1.0，而15＜Z≤42時，LMM俄歇躍遷PWXY≈1.0，若Z﹥42，則MNN俄歇躍遷PWXY≈1.0；λ是平均自由程，即俄歇電子從產(chǎn)生處向表面輸運時能量無損的距離，一般只有0.3~2nm之間處的信息，只能進行表面分析；θ為俄歇電子出射方向和試樣表面法向方向之間的夾角；Ω/4π為能量分析器所接收的占各方向總數(shù)，即近似等于能量分析器的傳輸率，Ω為能量分析器所能接收出射電子的立體角。微分譜與直接譜根據(jù)則有I1與成正比，利用鎖相放大技術(shù)，測量有E0與對應(yīng)的I1便可得到與E的微分譜，如下圖(c)(d)所示。與之對應(yīng)的直接譜便是EN(E)-E，如下圖(a)(b)所示。俄歇電子譜的定性和定量分析定性分析：根據(jù)俄歇譜峰所對應(yīng)的能量可用來識別元素。定量分析：根據(jù)俄歇電流的大?。炊硇逅娮拥亩嗌伲┛梢源_定元素的含量。定性分析定性分析的任務(wù)：根據(jù)測定試樣的微分譜上負峰的位置，進行元素分析。其方法與X射線物相分析一樣。通過測定建立起各元素的標準譜圖，測定試樣的俄歇譜與標準譜圖進行對比。各元素以及各激發(fā)線的俄歇電子動能圖。每個元素均具有多條激發(fā)線。每個激發(fā)線的能量是固定的，僅與元素及激發(fā)線有關(guān)。原子序數(shù)3-10的原子產(chǎn)生KLL俄歇電子。對于原子序數(shù)大于14的原子還可以產(chǎn)生KLM，LMM，MNN俄歇過程。從圖中分析得出：定性分析的步驟：1）首先把注意力集中在強峰上，把對應(yīng)于此峰的可能元素減少到2~3種，然后查出這幾種可能元素的標準譜逐一對比核實，最后確定是什么元素；2）元素被確定后利用標準譜圖，標明屬于此元素的所有峰；3）重復(fù)上面的步驟找出余下峰的可能元素，直到全部查清；4）最后，如果還有難以確定的峰，就可能是損失一定能量背射出來的初級電子的能量損失峰，此時可通過改變初級電子束能量，觀察此峰是否移動，若跟著移動，就不是俄歇譜峰。定量分析根據(jù)微分譜上的正峰和負峰的高度差，即峰—峰值IiWXY，定量確定元素的含量。因為俄歇譜峰的強度式中除ni外，其余各項如果測定或計算出后，根據(jù)IiWXY的測定，即可計算出ni。若試樣含有N個元素，則單位體積內(nèi)，元素i的摩爾分數(shù)xi為常用的定量方法有標樣法和相對靈敏度因子法純元素標樣法以各種純元素j作標樣，在相同條件下分別測量試樣中各元素的IiWXY和標樣的同一俄歇峰強度，則如果試樣中有N種元素，就需要N種純元素標樣，進行2N次測量，相當繁瑣費時。但是，標樣法較準，特別是用與待分析試樣成分近似的合金或化合物標樣。它是定量分析的基礎(chǔ)。相對靈敏度因子法取純銀標樣的主峰（351eV的MNN峰）作為標準，在相同的條件下測量純i元素的標樣與純銀標樣主峰進行比較，即則Si稱為i元素的“相對靈敏度因子”。各元素的Si均已測定出來，并繪制成曲線，以備使用。有了Si，則根據(jù)實測的IiWXY和以及Si可計算出xi.影響IiWXY的主要因素：A、初級電子束流Ip；B、調(diào)制能量的峰-峰值Em和鎖相放大器的放大倍數(shù)L。它們的乘積，即d=IpEmL，稱為刻度系數(shù)。如果測IiWXY與的刻度系數(shù)d不同，則若不計各的差異，無標樣便可求得xi。假如各dj相同，可進一步簡化為A、相對靈敏度因子法準確性較低，但不需標樣，因而應(yīng)用較廣。B、雜散磁場和試樣的位置誤差均會強烈地影響測試結(jié)果。目前的解決辦法：儀器外部的磁場采取屏蔽措施；試樣位置引起的誤差，對用筒鏡分析器可籍彈性峰調(diào)準試樣位置使誤差減至最小；對用半球分析器的儀器，試樣位置影響不大。例題利用俄歇電子微分譜測定304不銹鋼表面成分。初級電子束能量Ep=3keV，測試結(jié)果如圖所示。圖上帶有“*”號的幾個強峰分別為Fe的703eV，強度IFe為10.1，Cr的529eV，ICr為4.7；Ni的848eV，INi為1.5。查得其相對靈敏度因子分別為SFe=0.2，SCr=0.29，SNi=0.27。解：根據(jù)式

則同理，xCr=22%；xNi=8%。12.2X射線光電子能譜早在19世紀末，就發(fā)現(xiàn)了光電發(fā)射現(xiàn)象，這一物理效應(yīng)發(fā)展成今天的X射線光電子譜儀是20世紀60年代末的事情。其顯著特點是不僅能測定表面除H、He以外周期表中所有的元素，而且能確定各元素的化學狀態(tài)，并有很高的靈敏度，在實驗時試樣表面受輻照損傷小。常用MgKα（1253.6eV）和AlKα（1486.6eV）激發(fā)試樣，產(chǎn)生的X射線光電子的平均自由程λ在0.3~2nm，是目前表面分析中使用最廣的譜儀之一?；驹碛靡皇鴨紊腦射線激發(fā)試樣，當X射線的光子能量大于試樣中原子、分子或固體中某原子軌道電子結(jié)合能EB時，原子因受激而發(fā)射電子，得到具有一定動能EK的光電子。X射線光電子譜儀原理圖X射線光電子譜儀的基本組成如圖所示。測試時，首先將試樣引入試樣室，用一束單色X射線激發(fā)試樣產(chǎn)生光電子。根據(jù)愛因斯坦光電發(fā)射定律，有式中，h為普朗克常量；v為X射線的頻率。金屬鋁的XPS譜圖（激發(fā)源為單色AlKα）（a）掃描全譜；（b）為（a）高能端的擴展這些光電子進入能量分析器，利用能量分析器的色散作用，可獲得按能量大小分布的X射線光電子譜，如圖所示。應(yīng)用舉例以上圖為例，分析這張鋁的圖譜，可以得到：1）由于不同元素原子各軌道電子結(jié)合能為一定值且互不重疊，只要在寬能量范圍內(nèi)對試樣進行一次掃描，由各譜峰對應(yīng)的結(jié)合能便可確定試樣表面的元素組成，進行元素定性分析。如本試樣表面除鋁外，還有C1s和O1s兩個峰存在，顯然試樣表面除被氧化外，還被碳污染了。2）還可利用譜峰所屬面積的大小，即譜峰的強度，進行元素定量分析。3）由于化學環(huán)境不同而引起內(nèi)殼層電子結(jié)合能的變化。在圖譜上產(chǎn)生峰位移動現(xiàn)象，稱之為化學位移。如圖（b）所示，在Al2s和Al2p譜線低動能一側(cè)都有一個肩峰出現(xiàn)，分別對應(yīng)Al2O3中鋁的2s和2p軌道電子的能量。因此，可根據(jù)內(nèi)殼層電子結(jié)合能位移的大小來測定有關(guān)元素的化學狀態(tài)。4）譜圖中，還有鋁的價帶譜和等離子激元等伴峰出現(xiàn)，它們常同試樣的電子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，這是XPS提供的又一重要信息。如果用離子濺射剝蝕試樣表面，用X射線光電子譜分析，二者交替進行，還可得到元素及其化學狀態(tài)沿深度的分布。應(yīng)用舉例其他能譜隨著技術(shù)的發(fā)展與進步，界面和相界面的研究不斷伸入的今天，對表面和界面分析技術(shù)的要求也越來越高，材料科學家和表面分析專家不斷地致力于這一領(lǐng)域的研究。低能電子衍射二次離子質(zhì)譜場電子和場離子顯微鏡盧瑟福背散射能譜電子能耗譜等等都在材料研究中發(fā)揮著重要作用。MagneticResonanceImaging磁共振成像發(fā)生事件作者或公司磁共振發(fā)展史1946發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象BlochPurcell1971發(fā)現(xiàn)腫瘤的T1、T2時間長Damadian1973做出兩個充水試管MR圖像Lauterbur1974活鼠的MR圖像Lauterbur等1976人體胸部的MR圖像Damadian1977初期的全身MR圖像

Mallard1980磁共振裝置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振設(shè)備中國安科

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

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

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過程

1.

縱向弛豫（T1弛豫）：

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

吸收RF光子能量（共振）低能態(tài)1H高能態(tài)1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫時間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時間

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

所謂的加權(quán)就是“突出”的意思

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

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

磁共振診斷基于此兩種標準圖像磁共振常規(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?；虍惓５乃诓课?--即在同一層面觀察、分析T1、T2加權(quán)像上信號改變。絕大部分病變T1WI是低信號、T2WI是高信號改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會混淆。一般的規(guī)律是T1WI看解剖,T2WI看病變。磁共振成像技術(shù)－－圖像空間分辨力，對比分辨力一、如何確定MRI的來源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強度↑層厚↓〈二〉體素信號的確定1、頻率編碼2、相位編碼

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

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

GZ----某一層面產(chǎn)生MXYGX----MXY旋進頻率不同

GY----MXY旋進相位不同（不影響MXY大小）

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

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

永磁型（permanentmagnet）常導型（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?。ㄔ缙诠侨毖詨乃溃缙诠撬柩?、骨髓腫瘤或侵犯骨髓的腫瘤）2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜關(guān)節(jié)的損傷（膝、髖關(guān)節(jié)）3.形狀復(fù)雜部位的檢查（脊柱、骨盆等）軟件登錄界面軟件掃描界面圖像瀏覽界面膠片打印界面報告界面報告界面2合理應(yīng)用抗菌藥物預(yù)防手術(shù)部位感染概述外科手術(shù)部位感染的2/3發(fā)生在切口醫(yī)療費用的增加病人滿意度下降導致感染、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(fù)位12379.712.28.1不同種類手術(shù)的SSI類別：三、SSI的發(fā)生率延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫，瘺形成。需要進一步處理這里感染將導致: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147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148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154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156ClassenDC,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158六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

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

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

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

——抗菌藥物的應(yīng)用

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

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

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

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

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

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

——抗菌藥物的應(yīng)用單次給藥還是多次給藥？沒有證據(jù)顯示多次給藥比單次給藥好傷口關(guān)閉后給藥沒有益處多數(shù)指南建議24小時內(nèi)停藥沒有必要維持抗菌素治療直到撤除尿管和引流管手術(shù)時間延長或術(shù)中出血量較大時可重復(fù)給藥細菌污染定植感染一次性用藥用藥24h用藥4872h數(shù)小時從十數(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zMyx進入靜磁場后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負方向），正負方向的磁矢量相互抵消后，少數(shù)正向排列（低能態(tài)）的H核合成總磁化矢量M，即為MR信號基礎(chǔ)ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脈沖前的磁化矢量MzB:施加90度RF脈沖后的磁化矢量Mxy.并以Larmor頻率橫向施進C:90度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運動的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過程

1.

縱向弛豫（T1弛豫）：

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

吸收RF光子能量（共振）低能態(tài)1H高能態(tài)1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫時間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時間

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

所謂的加權(quán)就是“突出”的意思

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

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

磁共振診斷基于此兩種標準圖像磁共振常規(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?；虍惓５乃诓课?--即在同一層面觀察、分析T1、T2加權(quán)像上信號改變。絕大部分病變T1WI是低信號、T2WI是高信號改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會混淆。一般的規(guī)律是T1WI看解剖,T2WI看病變。磁共振成像技術(shù)－－圖像空間分辨力，對比分辨力一、如何確定MRI的來源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強度↑層厚↓〈二〉體素信號的確定1、頻率編碼2、相位編碼

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

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

GZ----某一層面產(chǎn)生MXYGX----MXY旋進頻率不同

GY----MXY旋進相位不同（不影響MXY大?。?/p>