内燃机课程设计

内燃机课程设计发动机曲柄连杆机构设计第一节极限与配合第二节形状和位置公差第三节表面粗糙度第四节材料热处理第五节尺寸标注第六节举例第七节CAD绘图曲柄连杆机构是发动机的主要部件之一。功能：1将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动，2将活塞顶部燃烧室中燃料的化学能转换成曲轴对外的功率输出。工作条件：1高的热负荷2复杂的机械负荷（拉、压、弯曲、扭转）3高的运动速度（线速度与旋转角速度）三.

要求：

1强度与热强度要求2刚度要求3耐磨损、耐腐蚀4提高机械效率5压缩比的散差要小技术措施

1合理地选用材料2合理的热处理工艺3合理的结构设计4合理的尺寸公差和形位公差的确定5合理的工艺方案的制定上述所有的技术措施都需落实到图纸上，所以说图纸是工程技术人员的语言。

内燃机课程设计的内容：分成六个设计小组：CA4110柴油机曲柄连杆机构

N485柴油机曲柄连杆机构YD490柴油机曲柄连杆机构YD2115柴油机曲柄连杆机构ZJ495柴油机曲柄连杆机构YZ4105柴油机曲柄连杆机构

要求：1绘制曲柄连杆机构的所有图样。2了解活塞、连杆、曲轴的设计基准、工艺基准和加工基准。3正确地表达零件的形状，合理地布置视图。4正确理解和标注尺寸公差与形位公差。5能读懂图样上的技术要求。

第一节极限与配合基本概念

1

尺寸误差加工设备的误差夹具的误差刀具的磨损环境温度引起的误差铸造残余应力引起的误差加工人员的素质引起的误差

2

尺寸公差

根据零件实际功能的要求，对加工后尺寸变动范围的限制，即允许尺寸变动的范围称为“尺寸公差”。

3

基本尺寸

设计时给定的尺寸

4

实际尺寸

通过测量得到的尺寸5

极限尺寸

允许尺寸变化的极限值（两个）。尺寸偏差某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差（上、下偏差）。7

尺寸公差

允许尺寸的变动量。8

零线

在公差与配合图解中确定偏差的一条水平线。尺寸公差带

由上下偏差所限定的一个区域。10配合

基本尺寸相同，相互接合的孔和轴公差带之间的关系。11间隙配合

具有间隙的配合（包括间隙为零）12过盈配合

具有过盈的配合。13过度配合

具有间隙或过盈的配合。

14配合公差

允许间隙或过盈的配合量。尺寸公差带与配合的构成

1尺寸公差带的构成

公差单位：尺寸<500mm>500mm

D──基本尺寸分段的计算值。

国标GB/T1800规定：在0~500mm内分13段，单位：mm0~3,>3~6,>6~10,>10~18,>18~30,>30~50,>50~80,>80~120,>120~180,>180~250,>250~315,>315~400,>400~5002公差等级：IT01、IT0、IT1、IT2┄┄IT17、IT18。IT01=0.3+0.008D、IT0=0.5+0.012D、IT1=0.8+0.02D

IT5=7i、IT6=10i、IT7=16i、IT8=25i、IT9=40i、IT10=64i、IT11=100i、IT12=160i、IT13=250i、IT14=400i、IT15=640i、IT16=1000i、IT17=1600i、IT18=2500i基准制（是规定配合细节的基础）

目的：为了统一基准件的极限偏差，达到减少刀具和量具的规格数量。

1基孔制：基本偏差为一定的孔的偏差带，与不同的偏差的轴的公差形成各种配合的一种制度。

2基轴制：

基本偏差为一定的轴的偏差带，与不同的偏差的孔的公差形成各种配合的一种制度。3非基准制

当基孔制与基轴制都不能满足需求时，可采用非基准制。注意：

①一般首先选用基孔制，优先选用带´的配合，如

②当轴的基本尺寸一定时，要和若干个孔配合时，采用基轴制，如活塞销与活塞的配合为过盈配合F6/h4，而与连杆小头衬套孔为间隙配合M5/h4。③

尽量不要用非基准制配合，除主轴颈与轴瓦、连杆轴颈与轴瓦的配合间隙，它与机体、轴承盖、曲轴、连杆的刚度有关，是在试验中确定的配合间隙，

四

公差等级的应用IT01、IT0、IT1用于精密量块的尺寸公差IT1~IT7用于一般量块的尺寸公差IT5~IT13用于配合尺寸IT2~IT5用于特别精密零件的配合尺寸，高压油泵、喷油嘴的偶件IT12~IT18用于非配合尺寸IT14~IT18用于材料尺寸公差各种加工方法的加工精度

研磨IT01~IT5绗磨IT4~IT7圆（平）磨IT5~IT8金刚石车（镗）IT5~IT7拉削

IT5~IT8铰孔

IT6~IT8粉末冶金成形IT6~IT8粉末冶金烧结

IT7~IT10车（镗）IT7~IT11铣IT8~IT11刨（插）IT10~IT11钻孔IT10~IT13滚压（挤压）IT10~IT11冲压IT10~IT14压铸IT11~IT14锻造IT15砂型铸造（气割）IT16基本偏差基孔制与基轴制各分成28种基本偏差。

英大写为基孔制，小写为基轴制。其中：a、b┄┄g、h为上偏差。j（js）、k┄┄za、zb、zc为下偏差。轴的基本偏差的用途：a、b：应用较少；c：可得到更多间隙，用于缓慢配合，工作条件差。d：用于精度为IT7~11级的松动转动配合，如密封盖。e：用于精度为IT7~9级的有明显间隙，易于转动的支承配合，内燃机的主要轴承、凸轮轴、摇臂轴支承。f：多用于精度为IT6~8级的一般转动配合，当温差不大，普通润滑的支承，如齿轮箱、小电机、泵的转轴。g：多用于精度为IT5~7级的配合间隙很小，制造成本高，无转动或轻负荷精密装置，如活塞销与活塞、连杆小头孔。h：多用于精度为IT4~11级的无相对转动的配合，如定位销。滑的支承，如齿轮箱、小电机、泵的转轴。js：为完全对称偏差，用于IT4~7级的有过渡配合，如连轴节、齿圈与轮毂。

k：适用于精度为IT4~7级的轻微过渡的定位配合。m:适用于精度为IT4~7级的轻微偏大过渡的定位配合（需用木锤敲击装配）。

n:适用于精度为IT4~7级的有较大过渡的定位配合(但需用压力机压入）。p：与H6、H7配合是过盈配合，与H8配合是过渡配合。r：对铁类零件可中等打入配合，对非铁类零件可轻度打入配合。s：对铁类零件，永久或半永久装配，产生相当大的结合力；t、u、v、x、y、z：过盈量依次增大，除u外，其它不推荐。举例：1特重型压入配合：，温差法装配，气缸盖与气门座圈；2重型压入配合：，压力机或温差，活塞销与活塞；3中型压入配合：，压力机或温差，连杆与小头衬套，连杆瓦与连杆、主轴瓦与轴承孔、曲柄与曲柄销；轻型压入配合：，凸轮轴瓦与轴孔；过渡配合：，压力机压入，过渡配合：，铁锤打入；连杆与衬套、活塞销与活塞。7过渡配合：，手锤打入，8过渡配合：，手或木锤装卸，9动配合：，加油后用手旋入，10动配合：，手推滑进11动配合：，手轻推进

第二节形状和位置公差

一.术语机定义：

1要素：

构成零件几何特征的点、线、面。

2形状公差：

单一实际要素的形状所允许的变动全量。

3位置公差：

关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。

4形状误差：

被测实际要素对其理想要素的变动，理想要素的位置应符合最小条件。

5位置误差：

被测实际要素对其理想要素的变动，理想要素的方向和位置由基准确定。6最小条件：

被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。7形状和位置公差带：

限制实际要素的区域。8形位公差带四要素：

形位公差带的形状、数值、方向和位置。9理论尺寸（名义尺寸）：

用于位置度标注。10基准要素：

确定要素间几何关系的依据。二形状和位置公差直线度

在给定平面内、在给定方向、在任意方向，2平面度3圆度4圆柱度5线轮廓度6面轮廓度7平行度8垂直度9倾斜度10同轴度11对称度12圆跳动13全跳动公差原则

1最大实体原则M：被侧要素或基准要素偏离最大实体状态，而使形状、定向、定位公差获得补偿值的一种公差原则。

轴的实效尺寸为：

Φ20+Φ0.015=Φ20.015

轴的局部实际尺寸必须在19.97~20之间，当轴的直径为最大实体尺寸20时，轴线必须位于Φ0.015的公差带范围内，当轴的直径为最小实体尺寸19.97时，轴线必须位于Φ0.045的公差带范围内。

2基础要素采用最大实体原则：

当基准要素本身遵守包容原则时，则被测要素的位置公差值是在该基准要素处于最大实体状态是给定的。如基准要素偏离最大实体状态，则被测要素的定向或定位公差值允许增大。3包容原则：E

用于必须保证配合性能的要素。以最大实体边界来控制零件要素的尺寸误差和形位误差。如的精密配合，在最大实体状态时间隙为零，为了保证有配合间隙，可用包容原则E。凸轮轴孔Ф35H7与衬套需中度过盈，但当孔的上偏差为+0.025mm，若衬套外圆的下偏差为+0.034mm，过盈量仅为0.009，偏小，故采用包容原则。在最大实体边界孔径为35.025mm，衬套最大实体边界为35.05mm，过盈量为0.025mm；当孔径小于35.025，仍要保证过盈量为0.025mm，即可选用较小的衬套外径。4延伸公差：P

在气缸盖螺栓的标注中要用到。

5

在基准标注中要注意：

有些字母不能用（E、I、J、M、O、P、R）。

第三节表面粗糙度

第四节材料热处理钢的退火

目的：降低硬度，消除内应力，使成分均匀化，细化钢的组织。

分类：扩散退火（成分均匀化）（不）完全退火（细化组织，降低硬度）等温退火（细化组织，降低硬度，防止产生白点）球化退火（降低硬度，提高塑性）再结晶退火（消除加工硬化）去应力退火（消除内应力）二钢的正火

目的：调整硬度，细化晶粒，消除网状碳化物，为淬火左准备。三钢的淬火

目的：获得较高的强度与硬度。淬火后再经高、中温回火，可获得良好的综合性能。

分类：单液淬火双液淬火分级淬火

等温淬火喷雾淬火四钢的回火

目的：使硬度和强度下降，提高塑性和韧性，消除淬火产生的残余应力。

分类：低温回火（150~250℃）中温回火（350~450℃）高温回火（500~680℃）

调质处理（淬火+高温回火）

时效处理（高温：300℃；低温100~150℃）冷处理（冷却到零下80℃）五钢的表面淬火

目的：使工件表层具有较高的耐磨性和抗疲劳性。分类：感应加热表面淬火（高频淬火：100~1000kHz、中频淬火：1~10kHz、工频淬火：50Hz）火焰表面淬火电接触加热表面淬火脉冲淬火六钢的化学热处理

目的：明显地提高工件的耐磨性、抗蚀性、疲劳强度或接触疲劳强度。

分类：渗碳深度0.3~1.6mm，HRC57~63渗氮深度0.3~0.6mm，700~900HV碳氮共渗深度0.25~0.6mm，HRC58~63渗硫深度0.006~0.08mm，700HV硫氮共渗深度0.01~0.03mm，300~1000HV工模具硫碳氮共渗深度0.01~0.03mm，600~1000HV工模具

渗硼深度0.1~0.3mm，1200~1800HV冷作模具

第五节尺寸标注基准

1设计基准2工艺基准3装配基准二举例1凸轮轴（3基准重合）2曲轴3机体

设计基准与工艺基准不重合。三尺寸标准

第六节举例1活塞销1活塞连杆：1未注拔模斜度5%%D~7%%d，未注圆角为R2~3。2经调质处理，硬度HB223~280，在同一连杆上的硬度差小于等于HB30个单位。3纵剖面金属的宏观组织纤维方向应沿连杆中心线并与连杆外形相符，不得有紊乱和间断，不允许有裂纹、折叠、气泡、分层、夹渣及其它非金属夹杂物。4显微组织应为均匀的细晶粒结构，允许有少量连续网状分布的铁素体存在。5不加工表面应光洁，不允许有裂纹、折叠、结疤、氧化皮及因金属未充满椴模而产生的缺陷，分模面的飞边高度应小于等于0.8，允许总数小于等于2，直径小于等于5，深度小于等于1的凹坑或修整缺陷的痕迹，但位置不得在同一截面上，经修整的痕迹应圆滑过度。6锻件毛坯应经喷丸处理或喷砂处理。7连杆的缺陷不允许用焊补的方法修整。8去尖角毛刺，9与连杆盖配对加工时，连杆螺栓涂少许机油，施仪以60~70N-m扭矩，拧紧后加工φ58H6孔，与34b11两端面及φ58H6孔的两端倒角，并在M处打配对记号。10连杆应经磁力探伤检验，磁力探伤后作退磁处理。11其余按NJ20《连杆技术条件》规定。曲轴：1未注铸造圆角为R3~5，拔模斜度2%%D~3%%D。2铸件应经正火处理，硬度HB240~300，同一根曲轴的硬度差不大于HB40个单位。3铸态时的金相显微组织按GB9441-88《球墨铸铁金相检验》评定，石墨球化级别不低于1~4级，石墨球径大小应不低于4级。4机械性能：抗拉强度σb≥784MPa，延伸率δ≥2%。5铸件应经正火处理后的金相显微组织按GB9441-88评定，珠光体含量应不小于85%，允许有不大于2%的游离渗碳体和不大于2%的磷共晶体存在，但其总量应不大于3%。6曲轴经软氮化处理，氮化层深度≥0.10，表面硬度不低于HV420，氮化层的脆性、疏松、氮化物形态按JB2849《钢铁零件渗碳金相检验》评定。7铸件不得有缩孔、缩松、裂纹、结疤、夹杂物及影响曲轴强度的缺陷存在，铸件毛坯应经盆丸或喷砂处理，连杆轴颈内腔应清洗干净。。8铸件加工表面应光洁，不允许有裂纹、压伤、碰疤、毛刺及非金属夹杂物，磨光表面不得有刻痕和黑点。9各连杆轴颈中心线的偏移不大于15’，键槽中心线对第一缸连杆轴颈中心线的偏移不大于30’。10φ6油孔在任何方向的偏移不大于1%%D。11精加工后仔细清除油孔及其他部分的金属屑、脏污及其他杂物，清洗吹干。12按NJ318《柴油机球墨铸铁曲轴、凸轮轴磁粉探伤技术条件》进行探伤检验，探伤后应经退磁处理。13曲轴加工后应作动平衡试验，不平衡量不大于60g-cm，校正平衡时在1、4、5、8曲柄平衡块外圆柱上钻孔，钻孔直径不大于10，深度不大于10，孔距不小于20。14其余按NJ24《曲轴技术条件》规定。15氮化处理后，各轴颈表面（φ38h6、4Xφ54h6、5Xφ85h6、φ84h6、φ85h6）应进行适度抛光。16所有主轴颈和连杆轴颈应按下图方向进行磨削和抛光。17其余按JB/T6727《内燃机曲折计算条件》规定。机体：1铸件应经消除内应力处理，硬度：HB171~241，在机体顶面距边缘10处检查。2未注壁厚为5，未注铸造圆角为R3~R5，拔模斜度不大于3%%D。3铸件的浇口、冒口、粘砂、披缝等需要仔细清干净，非加工表面应涂防锈漆。4铸件的显微组织应为珠光体，基本含量应不低于90%，允许有少量的铁素体和磷共晶，石墨呈细小片状均匀分布。5铸件不允许有裂纹、针孔、冷隔、浇不足、粘砂、疏松、缩孔、砂孔、外来夹杂物及其它降低机体强度的铸造缺陷。6气缸孔φ99H7、φ98H7，主轴承孔φ70H6，凸轮轴孔φ50H7、φ46H7及气缸盖螺栓孔，主轴承螺栓孔表面不允许有任何缺陷。7允许存在的铸造缺陷。（1）非加工表面在距边缘10范围处允许有单个气孔，总数少于5个，直径小于5，深度小于1.5,孔间距不小于20。（2）加工表面离边缘及加工孔周围10范围外，允许有单个气孔，总数少于5个，直径小于3，深度小于1.5，孔间距大于30。（3）加工表面允许有两处密集形孔眼，孔径小于2，深小于1，每10范围内不多于4个孔眼。8所有螺纹应光洁、无缺陷、裂纹，孔口倒角120%%D，倒至螺纹根部，表面粗糙度。9所有未注螺孔，水孔位置度公差φ0.5。10去锐边毛刺。11经机加工后应清洗干净，特别是油道不得有铁屑，然后压入清砂孔闷头，机体经392kPa压力的水压试验，历时2min，不得有渗漏现象。12润滑油道须经588kPa压力的油压试验，历时1min，不得有渗漏现象。13其余按NJ308-86《灰铸铁气缸盖和机体铸件技术条件》及NJ424-86《铸铁机体技术条件》规定。气缸盖：1材料HT200，加铜、铬，其化学成份为铜0.6~1.0%，铬0.3~0.5%。2铸件需经消除内应力处理，硬度为HB170~225，在气门座孔附近检查。3材料的显微组织以小颗粒状的珠光体为基体，在基体上有少量分布均匀的细片状和中等片状石墨，允许有单个小的单杂状或不呈连续网状的磷化物共晶体以及不超过磨片面积10%铁素体。4未注明的铸造圆角半径为R3~5，拔模斜度为1%%D~1%%d30'，未注明壁厚5，泥芯拔模为1%%D~2%%D5不允许有的铸造缺陷：（1）不允许有裂纹、多针孔、冷隔、疏松、浇不足、缩孔、粘砂、砂孔、外来夹杂物及其它降低缸盖强度的铸造缺陷。（2）燃烧室，喷油器密封面，螺纹孔及在气缸中心φ100范围内不允许有任何铸造缺陷。（3）气缸盖内腔表面、进、排气道及不加工表面不允许有残渣、型砂、铁丝、碎屑、毛刺、结瘤和污垢，进、排气道要求光洁。6允许有的铸造缺陷：（1）不加工表面上允许有个别气孔及缺陷，总数不多于6个，直径不大于4，深度不大于1.5，缺陷间距应大于20。（2）加工表面允许有个别气孔及凹陷，总数不多于4个，直径不大于3，深度不大于1，缺陷间距应大于30，距燃烧室φ36及气缸中心φ100圆应大于20，距孔边缘大于10。7未注公差的钻孔，螺孔的位置度不大于φ0.5。8铸件应经喷丸或喷砂处理，不加工表面应涂油漆。9加工后进行水压试验，在0.4MPa压下，历时2min，不得有渗漏现象。10去锐边毛刺。11其它要求参照标准NJ308-86《灰铸铁气缸盖和机体铸件技术条件》及ZBJ92008-88《柴油机铸铁气缸盖技术条件》中的规定执行。第七节CAD绘图

软件AutoCAD2004、天河2004。天和软件的特点：1.弥补了AutoCAD的不足；2.按国家标准（视图布局、投影、标注）

3.组合命令（标题栏、明细表、基准标注、形位公差标注、焊接标注、粗糙度标注、倒角标注、公差标注、锥斜度标注、中心孔标注、计算复杂形状的面积与周长）4.

组合绘图命令（组合倒圆、倒角、平行线、公切线、波浪线、中心线）5.标准件图库（螺栓、螺母、垫片等）

注意：

天河软件只是AutoCAD的补充，不能取代，所以仍需熟悉AutoCAD的相关命令。

一.屏幕设置

AutoCAD的工具条设置：视图→工具栏→工具栏对话框：选择：“标准”、“对象特性”、“对象捕捉”、“绘图”、“修改”。

天河的工具条设置：TC-MCAD2002→TC-MCAD2002工具条：选择：“TC-MCAD2002常用命令”、“TC-MCAD2002”、“常用绘图工具”、“构造工具”、“符号标注”。

二.图纸设置

图幅布置方式绘图比例标题栏2三.标题栏填充（保存）四.绘图

1利用天河绘图工具

剖面线点击——金属剖面

——非金属剖面——铁基粉末冶金——垫片、焊接点点击→选取图面上的封闭面积（可连续选取多块面积，→右击鼠标，点击回到，被激活，点击。2利用天河构造工具

A倒角/倒圆倒角-单边倒角倒圆-单边倒圆轴倒角孔倒角B轴断线C动态延伸D截交→→3粗糙度

点击图标→

选择参数→

粗糙度尺寸的确定，点击，出现设置对话框。符号设置：H1=5、H2=11、h=3.5H1=3.5、H2=8、h=2.5H1=15、H2=15、h=5H1=2.5、h2=5.5、h=1.75线宽=0.3mm；文字设置：h应与H1配对使用设置完毕后，要激活形位公差形位公差数值查询：

输入加工精度值，输入被测要素的长度或面积基准

不允许选取的基准字母E、I、J、L、M、O、P、R，但允许用E1、I2等。

图纸的整理

A.视图的布局

B.尺寸大小、布局的调整C.形位公差、粗糙度等尺寸的大小的调整。MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE－－T1W长TR长TE－－T2W增强MR最常用的技术是：多层、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技术磁共振扫描时间参数：TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数：层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反转恢复（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高级序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三维成像（SPGR）弥散成像（DWI）关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波（SE）必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波（FSE）必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波（GE）成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影（MRA）无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波（SPGR） 早期诊断脑梗塞

弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体（Magnet）:静磁场B0（Tesla,T）→组织净磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常导型（resistivemagnet）超导型（superconductingmagnet）磁体屏蔽（magnetshielding）2.梯度线圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统（radio-frequencesystem，RF）

MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机，等等；MRI技术的优势1、软组织分辨力强（判断组织特性）2、多方位成像3、流空效应（显示血管）4、无骨骼伪影5、无电离辐射，无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证

体内弹片、金属异物各种金属置入：固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人，早期妊娠，高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差（体部，较同等CT）费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品，最好更衣，以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度，甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体（皮肤）不要直接触碰磁体内壁及各种导线，防止病人灼伤。3.纹身（纹眉）、化妆品、染发等应事先去掉，因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞，以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形（AVM）等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化（MS）等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤（髓内、髓外硬膜内、硬膜外），椎骨肿瘤（转移性、原发性）2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离，各种原因椎管狭窄，术后改变，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病（如MS），脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好，对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤，心包其他病变其他（如先心、各种心肌病等）较超声心动图无优势，应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变，提供鉴别信息胰腺肿瘤，有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等，先天畸形肿瘤的定位（脏器上下缘附近）、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤，MRCP，MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段－－钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选：1.累及骨髓改变的骨病（早期骨缺血性坏死，早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤）2.结构复杂关节的损伤（膝、髋关节）3.形状复杂部位的检查（脊柱、骨盆等）软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战，止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题，处理不当，将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难，医生的梦魇

预防手术部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染？★哪些情况需要抗生素预防？★怎样选择抗生素？★什么时候开始用药？★抗生素要用多长时间？定义：指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类：切口浅部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染

指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染，并至少具备下述情况之一者：

1．切口浅层有脓性分泌物

2．切口浅层分泌物培养出细菌

3．具有下列症状体征之一：红热，肿胀，疼痛或压痛，因而医师将切口开放者（如培养阴性则不算感染）

4．由外科医师诊断为切口浅部SSI

注意：缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染

指术后30天内（如有人工植入物则为术后1年内）发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染，并至少具备下述情况之一者：

1.切口深部流出脓液

2.切口深部自行裂开或由医师主动打开，且具备下列症状体征之一：①体温＞38℃；②局部疼痛或压痛

3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断，发现切口深部有脓肿

4.外科医师诊断为切口深部感染

注意：感染同时累及切口浅部及深部者，应列为深部感染

二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

指术后30天内（如有人工植入物★则术后1年内）、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通过手术打开或其他手术处理，并至少具备以下情况之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物

2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌

3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿

4.外科医师诊断为器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

不同种类手术部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔内感染（腹膜炎，腹腔脓肿）生殖道：子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管：静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年～1996年593344例手术中，发生SSI15523次，占2.62%英国1997年～2001年152所医院报告在74734例手术中，发生SSI3151例，占4.22%中国？SSI占院内感染的14～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位：非腹部手术为2%～5%腹部手术可高达20%SSI与病人：入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型：清洁伤口 1%～2%清洁有植入物 ＜5%可染伤口＜10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率：三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别（%）切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别：三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿，瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关，其中90%是器官/腔隙严重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、导致SSI的危险因素（1）病人因素：高龄、营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、其他部位有感染灶、已有细菌定植、免疫低下、低氧血症五、导致SSI的危险因素（2）术前因素：术前住院时间过长用剃刀剃毛、剃毛过早手术野卫生状况差（术前未很好沐浴）对有指征者未用抗生素预防五、导致SSI的危险因素（3）手术因素：手术时间长、术中发生明显污染置入人工材料、组织创伤大止血不彻底、局部积血积液存在死腔和/或失活组织留置引流术中低血压、大量输血刷手不彻底、消毒液使用不当器械敷料灭菌不彻底等手术特定时间是指在大量同种手术中处于第75百分位的手术持续时间其因手术种类不同而存在差异超过T越多，SSI机会越大五、导致SSI的危险因素（4）SSI危险指数（美国国家医院感染监测系统制定）：病人术前已有≥3种危险因素污染或污秽的手术切口手术持续时间超过该类手术的特定时间（T）

（或一般手术＞2h)六、预防SSI干预方法根据指南使用预防性抗菌药物正确脱毛方法缩短术前住院时间维持手术患者的正常体温血糖控制氧疗抗菌素的预防/治疗预防

在污染细菌接触宿主手术部位前给药治疗

在污染细菌接触宿主手术部位后给药

防患于未然六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用169预防和治疗性抗菌素使用目的：清洁手术：防止可能的外源污染可染手术：减少粘膜定植细菌的数量污染手术：清除已经污染宿主的细菌六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用170需植入假体，心脏手术、神外手术、血管外科手术等六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素使用指征：可染伤口(Clean-contaminatedwound)污染伤口（Contaminatedwound）清洁伤口（Cleanwound）但存在感染风险六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素显示有效的手术有：妇产科手术胃肠道手术(包括阑尾炎)口咽部手术腹部和肢体血管手术心脏手术骨科假体植入术开颅手术某些“清洁”手术六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用

理想的给药时间？目前还没有明确的证据表明最佳的给药时机研究显示：切皮前45～75min给药，SSI发生率最低，且不建议在切皮前30min内给药影响给药时间的因素:所选药物的代谢动力学特性手术中污染发生的可能时间病人的循环动力学状态止血带的使用剖宫产细菌在手术伤口接种后的生长动力学

手术过程

012345671hr2hrs6hrs1day3-5days细菌数logCFU/ml六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用176术后给药，细菌在手术伤口接种的生长动力学无改变

手术过程抗生素血肿血浆六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用Antibioticsinclot

手术过程

血浆中抗生素予以抗生素血块中抗生素血浆术前给药，可以有效抑制细菌在手术伤口的生长六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用178ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切开前时间切开后时间予以抗生素切开六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用不同给药时间，手术伤口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投药时间感染数（%）相对危险度(95%CI)早期（切皮前2-24h）36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手术前（切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0围手术期（切皮后3h内）2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手术后（切皮3h以上）48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)

5.8全部284744(1.5%)似然比病人数六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用结论：抗生素在切皮前45-75min或麻醉诱导开始时给药，预防SSI效果好180六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用切口切开后，局部抗生素分布将受阻必须在切口切开前给药！！！抗菌素应在切皮前45～75min给药六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？有效安全杀菌剂半衰期长相对窄谱廉价六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用抗生素的选择原则：各类手术最易引起SSI的病原菌及预防用药选择六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用

手术最可能的病原菌预防用药选择胆道手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢哌酮或

(如脆弱类杆菌）头孢曲松阑尾手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢噻肟；

(如脆弱类杆菌）＋甲硝唑结、直肠手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢曲松或

(如脆弱类杆菌）头孢噻肟；＋甲硝唑泌尿外科手术革兰阴性杆菌头孢呋辛；环丙沙星妇产科手术革兰阴性杆菌，肠球菌头孢呋辛或头孢曲松或

B族链球菌，厌氧菌头孢噻肟；+甲硝唑莫西沙星（可单药应用）注:各种手术切口感染都可能由葡萄球菌引起六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用单次给药还是多次给药？没有证据显示多次给药比单次给药好伤口关闭后给药没有益处多数指南建议24小时内停药没有必要维持抗菌素治疗直到撤除尿管和引流管手术时间延长或术中出血量较大时可重复给药细菌污染定植感染一次性用药用药24h用药4872h数小时从十数小时到数十小时六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用用药时机不同，用药期限也应不同短时间预防性应用抗生素的优点：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用减少毒副作用不易产生耐药菌株不易引起微生态紊乱减轻病人负担可以选用单价较高但效果较好的抗生素减少护理工作量药品消耗增加抗菌素相关并发症增加耐药抗菌素种类增加易引起脆弱芽孢杆菌肠炎MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）定植六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用延长抗菌素使用的缺点：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？正确的给药方法：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用应静脉给药，2030min滴完肌注、口服存在吸收上的个体差异，不能保证血液和组织的药物浓度，不宜采用常用的-内酰胺类抗生素半衰期为12h，若手术超过３４h，应给第２个剂量，必要时还可用第３次可能有损伤肠管的手术，术前用抗菌药物准备肠道局部抗生素冲洗创腔或伤口无确切预防效果，不予提倡不应将日常全身性应用的抗生素应用于伤口局部（诱发高耐药）必要时可用新霉素、杆菌肽等抗生素缓释系统（PMMA—青大霉素骨水泥或胶原海绵)局部应用可能有一定益处六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用不提倡局部预防应用抗生素：时机不当时间太长选药不当，缺乏针对性六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防用药易犯的错误：在开刀前45-75min之内投药按最新临床指南选药术后24小时内停药择期手术后一般无须继续使用抗生素大量对比研究证明，手术后继续用药数次或数天并不能降低手术后感染率若病人有明显感染高危因素或使用人工植入物，可再用1次或数次小结预防SSI干预方法

——正确的脱毛方法用脱毛剂、术前即刻备皮可有效减少SSI的发生手术部位脱毛方法与切口感染率的关系：备皮方法 剃毛备皮 5.6%

脱毛0.6%备皮时间 术前24小时前 ＞20%

术前24小时内 7.1%

术前即刻 3.1%方法/时间 术前即刻剪毛 1.8%

前1晚剪/剃毛 4.0%THANKYOUMagneticResonanceImagingPART01磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间PART02MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）