风能、太阳能发电 现状及应用前景

风能、太阳能发电

现状及应用前景

引言22040-2050年全球可再生能源将取代常规能源，占主导地位。3风能作为一种天然能源，以其蕴藏量丰富，永不枯竭，清洁无污染，可开发利用而受到青睐。4太阳能以其储量的“无限性”、存在的普遍性、开发利用的清洁性等优势，是理想的替代能源。1全球石油、天然气、煤、铀储量利用年限分别为40、50、200、60年。主要内容太阳能发电2风光互补发电3风能发电1风能发电

全球风电现状及趋势我国风能资源新评估我国并网风电场发展阶段我国风电装机容量我国风电制造业的发展我国风电上网电价发展阶段我国风电发展目标和前景我国风电发展的主要问题我国风电发展政策建议全球风电现状及趋势12007年世界风电装机容量新增约1970万千瓦，累计约9380万千瓦2风电占世界总电量2000年为0.25%

，2001-2007年平均增长率为25%3风电占世界总电量2007年1.3%，预计2015年占到3%，2020年占到12%世界风电持续高速发展全球风电发展覆盖70多个国家新增装机最多10国家占91%累计装机最多10国家占86%2007年美国、西班牙、中国新增容量占世界增量的61%

世界累计风电装机及新增装机排名我国风能资源新评估（1）储量陆地上离地10米（50米）高度风能资源技术可开发量约2.97亿（8亿）千瓦。离岸20公里范围内可开发量约1.5亿千瓦。分布

沿海及其岛屿地区风能丰富带北部地区风能丰富带内陆风能丰富区、近海风能丰富区特点风能资源季节分布与水能资源互补风能资源地理分布与电力负荷不匹配我国风能资源新评估（2）

因此急需结合当地地形地貌、道路交通、电网输电线路和负荷以及其他基础设施和社会经济条件，做出分阶段的风能资源经济可开发储量评估，风电发展规划才有切实可靠的依据。我国风能资源新评估（3）局部地区河北宣布要将张家口打造成全国最大的风能基地，而甘肃省则宣布打造“河西走廊风能产业带”。

开发空间有关内部论证文件中表明：陆地上比较好的风能场已经被“圈占”，下一步的重点是海上风能。我国并网风电场发展阶段初期示范阶段1986-1993年，主要是利用国外赠款及贷款，建设小型示范风电场，政府的扶持主要在资金方面，如投资风电场项目及风力发电机组的研制。1984-2003年，允许风电场就近上网，并收购全部上网电量。贷款建设风电场开始发展。但风电由于成本高，政策不明确，发展缓慢。

2003-2008年，推行风电特许权项目，扩大开发规模，提高国产设备制造能力，约束发电成本，降低电价。我国风电步入了快速增长时期。产业化建立阶段初期示范阶段规模国产化阶段1986-1993年，主要是利用国外赠款及贷款，建设小型示范风电场，政府的扶持主要在资金方面，如投资风电场项目及风力发电机组的研制。1984-2003年，允许风电场就近上网，并收购全部上网电量。贷款建设风电场开始发展。但风电由于成本高，政策不明确，发展缓慢。我国风电装机容量（1）2000-2006年，累计风电装机从35万千瓦增长到260万千瓦，年均增长率超过30%2004年，累计风电装机位居世界第102006-2007年，累计风电装机从第6名上升至第5名2006-2007年，新增风电装机从第5名上升至第3名年份累计装机（万千瓦）占全国总装机比例累计装机增长率新增装机（万千瓦）新增装机增长率分布省份风电场（个）20062600.4%105%134166%169120075900.8%127%330147%21158我国风电装机容量（2）2006200720082010风能上马项目很多，但是发电量和上网电量都很少，大量风场资源被闲置。我国电力装机4250万千瓦，风电仅有123.89万千瓦，占2.9%。风电占比将达到5%，15年内，全国将实现电力资源风电互配的局面全国风能装机将达到2770万千瓦。我国2007年分省风电装机情况分布我国风电装机主要分布在内蒙、吉林、辽宁、河北等21个省份（直辖市）新增地区与2006年相比2007年装机省份（直辖市）新增的有北京、山西、河南、湖南、湖北总量2007年我国装机总量为590万千瓦，与2006年相比增长了127%新疆达板城风电站新疆达板城风电厂是中国第一个大型风电厂。截止至2008年安装有200多台风车，年发电量为1800万瓦。南澳风力发电站

截止至2007.12，南澳岛上已安装各型风力发电机组185台，总装机容量9.9万千瓦，年可发电2.2亿千瓦时，为亚洲最大的海岛风电场。

风力发电酒泉建全球最大风力发电基地打造陆上三峡/news/view/1310458/我国风电制造业的发展产品结构中国目前风电场装机大都属于兆瓦级以下的定桨定速型风机。市场需求趋势已向兆瓦级以上风电机组发展，其中主力机型是1.5MW风电机组。重点企业目前中国风电机组整机开发和研制的内外资企业有40多家，其中内资企业主要有新疆金风、北京华锐（大连重工）、东方汽轮机厂等。我国风电设备制造企业内资企业产品约185万千瓦，市场份额占56%，比前一年提高16%，缩小与外资企业的技术差距。内资首次超过外资外资与合资企业的产品约占44%，技术上以当前国际主流的变桨变速机组为主，有些已在国内总装。内资风电机组制造商第一梯队在2007年已具备批量生产能力的企业，包括金风、华锐、东汽和运达，占当年新增装机容量的54%，但是产品技术主要通过许可证生产方式引进，没有自主知识产权。第二梯队在2007年已推出样机，2008年初步具备批量生产能力的企业，包括上海电气、常牵新誉等，占当年新增装机容量的1.52%。第三梯队计划于2008年完成样机下线，并安装到现场进行调试的企业。风电上网电价发展阶段

竞争上网98~03年，最低上网电价不足0.3元/(kw.h),最高超过1元/（kW.h）审批招标审批90~98年，上网电价很低，上网电价的收入仅够维持风电场运行。03~05年，首期特许权招标，招标电价和审批电价并存招标核准06~08年，

风电电价通过招标方式产生，电价标准根据招标电价的结果来确定风电发展目标和前景可再生能源中长期发展规划纲要3000万千瓦1亿千瓦500万千瓦4亿千瓦2010年2020年2030年2050年我国风电发展前景2000万千瓦1亿千瓦1000万千瓦2008年2010年2020年15年内，全国风电互配，发电装机一亿千瓦，煤电及燃油占60%，风电占36%，水电及抽水蓄电占3%，光电及其他发电占1%。风电发展存在的主要问题风能资源评价还不精细自主创新能力弱上网电价有待调整公共技术服务体系尚未建立风电技术标准认证尚需完善主要问题发展风能需注意的现象

招投标制度需要改革。

很多风能大省在追求风能上马规模上，提出风机大型化。政府认为风厂规模越大越好，但风电不稳定，越大的风场给电网带来的压力越大政府定价也需要改革1234风电发展政策建议

加大资金投入1完善政策体系23健全管理机制光伏发电光伏发电优点、应用领域光伏技术现状与发展趋势全球光伏产业、市场现状及趋势我国光伏产业、市场现状我国光伏产业的问题及政策建议我国光伏发电面临的挑战我国光伏发电展望光伏发电优点清洁安全广泛资源充足长寿命优点潜在的经济性光伏发电系统所面临的关键技术

光电池组件的系统结构光伏阵列的最大功率跟踪并网逆变器的类型孤岛保护技术

电能的双向计量

夜间零耗电技术电磁兼容性

其他的安全问题(如防雷)等光伏系统待研究课题

提高光伏器件的光/电转换效率2降低光伏器件的初投资费用3改进光伏模块性能1新型高效光伏电池的创新研发5住宅光伏系统的联网运行6光伏器件的节能生产工艺流程4以及光伏系统设备的标准化等7太阳能应用领域太阳能灯太空方面交通设施方面家电方面太阳能车和游艇通信方面领域光伏技术现状与发展趋势（1）1839195919601975首次发现光伏效应多晶硅太阳能电池问世;硅太阳能电池发电首次并入常规电网美国制作出非晶硅太阳能电池光伏技术现状与发展趋势（2）198019902007太阳能电池开始规模化生产奠定了规模化工业生产的技术基础太阳能光伏发电生产能力达到创纪录的100万千瓦光伏技术现状与发展趋势（3）

太阳能电池分类三大类晶硅太阳能电池下一代新型太阳能电池薄膜太阳能电池灵活多样绿色环保安装方便运营、维护费用光伏技术现状与发展趋势（4）光伏电池应用特点光伏技术现状与发展趋势（5）我国太阳能电池技术与国外先进水平差距：12薄膜太阳能电池产业化和应用技术3晶硅电池高端设备和薄膜电池制造设备多晶硅提炼技术与先进水平全球光伏产业现状及趋势1在过去15年中,全球光伏产业以25%的年均增长率成长22003年欧洲光伏市场的迅速启动,

2004年、2005年市场供不应求32007年世界光伏电池产量达到3500MW，比2006年增加了40%。42010年～2020年全球光伏产业年增长率将达34%，年安装量将达到11.34GW全球光伏市场现状84%2%7%7%84%7%7%2%并网发电消费产品和服务离网工业应用农村电气化全球光伏市场趋势全球高速增长；多元化需求局面已经出现；并网发电依然占市场需求主体；光伏与建筑一体化将成为未来发展趋势。光伏市场现状及趋势我国市场规模较小,“送电到乡”工程、各类照明示范工程等为主要需求；市场应用慢慢起步,光伏产品主要用于边远地区。。我国光伏产业现状（1）电池产量2007年国内太阳能电池产量达到1088MWp（其中非晶硅电池为28.3MWp），比上年增长148.1％，超过日本（920MWp）和欧洲（1062.8MWp），成为世界第一大太阳能电池生产国组件产量2007年我国光伏组件产量也达到世界第一。据不完全统计，截至2007年底，国内光伏组件产量达到1717MWp，比上年增长138％。我国光伏产业现状（2）上市企业自2005年起，不到两年时间，相继有10家中国光伏企业在海外上市。分别为无锡尚德、浙江昱辉、苏州CTS、江苏林洋、常州天合光能、河北晶澳、南京中电、保定英利、江苏浚鑫、江西LDK。发展迅猛2007年国内从事太阳能电池的生产企业达50余家，硅锭/硅片生产厂家超过70家，光伏组件生产企业共计200多家。我国光伏市场现状光伏发电送电到乡、照明示范工程、04深圳园博园、08奥运场馆、2010上海世博会场馆07年光伏系统安装20MWp，是光伏电池产量1.84%，累计安装100MWp，占世界1%我国光伏产业存在的问题研发投入不足产业链发展失衡市场发展缓慢发展环境有待改善存在问题无序发展严重我国光伏发电面临的挑战是否5~10年内太阳能电池效率提高到降低成本所必需的水平是否5~10年内中国不仅是太阳能电池的制造大国，还成为光伏发电的应用大国挑战是否成本在5~10年内降到常规发电的水平我国光伏产业存在的政策建议1234明确光伏发电在我国能源产业中的战略地位降低成本、能耗,抓好薄膜光伏电池开发和产业化加强产业管理,培育具有国际竞争力的大型企业建立和完善鼓励太阳能光伏产业发展的激励政策与机制光伏发电的成本与竞争力

光伏发电的成本确实尚不能与常规发电竞争,但是在评估其竞争力时,应考虑下列因素:光伏应用的类型与场合,光伏发电与什么竞争,有无替代品;光伏系统安装地理位置、初始投入成本及预期寿命;常规发电没有计入引起的环境污染、气候变暖和其他影响的“额外”成本；光伏技术的进步和生产规模的扩大正逐步降低光伏发电的成本。1234我国光伏产业发展概况我国2020年的光伏发电累计装机容量目标应定位在30GW的水平,届时达到全国发电量的1%。我国光伏发电展望2015年2020年2010年2015年，摆脱高纯多晶硅材料依赖进口的困扰，使多晶硅材料的自给能力达到60%以上；国内光伏技术达到国际先进水平，部分达到国际领先水平积极启动国内市场，促进光伏市场需求大幅增长，到2020年实现光伏发电占全国总发电量的1%。2010年以后，太阳能电池的年产量达到世界总产量的50%以上广东深圳园博园光伏发电深圳“园博园”的1兆瓦并网太阳能光伏电站，是2006年全亚洲第一大并网光伏电站。2004年6月开工，2004年8月建成发电。投资6600万元，总容量1000.322千瓦，发电能力约为100万千瓦时。光伏发电。光伏机场电站在海口美兰机场实现

光伏发电工程中外合作项目全球环境基金中国—荷兰合作中国—加拿大中国—日本合作中国—德国合作国家发改委/全球环境基金/世界银行中国可再生能源发展项目(REDP）丝绸之路光明工程中德财政合作西部太阳能项目(KFW)CIOA太阳能农村通电项目

中国—日本合作光伏电站防雷与接地装置

概述

以往由于光伏发电系统容量很小，且应用范围小，对光伏电站的防雷接地技术并不十分重视随着太阳能光伏电站规模的增大和应用范围的不断扩大，太阳能光伏电站的防雷接地系统设计也越来越被系统设计人员所重视，接地与防雷技术已成为光伏电站可靠安全运行的一个重要因素。光伏电站大都建在交通运输施工条件差的边远地区，因此，要因地制宜设计合理可靠的防雷接地方案，以满足光伏电站安全运行要求。接地系统设计

接地方式

接地电阻接地装置的防腐设计接地系统的施工接地方式接地装置的作用:把雷电流从接闪器尽快地散逸到大地，对接地装置的要求是要有足够小的接地电阻和合理的布局。光伏电站接地系统通常有两大类：一是强电接地，主要指防雷接地；二是弱电接地：主要指工作接地、安全接地等，不同类型接地，其要求也不一样。在接地系统设计时，要保证各接地系统之间避免在地下电位反击，就必须保证各接地系统在地下要有足够的间距，由于太阳能电站占地面积有限，要做到这一点有一定的困难，为此在接地系统设计时，我们采用了共用接地系统的设计方案，且接地电阻小于10Ω。接地电阻影响接地电阻值的主要因素:土壤电阻率。土壤电阻率的大小与土壤的结构、湿度、温度、土质的紧密程度以及土壤中含有的可溶性的电解质有关。影响土壤电阻率的最主要因素是土壤湿度，土壤含水量增加时，电阻率急剧下降；当土壤含水量增加到20%~25%.时，土壤电阻率保持稳定。土壤电阻率也受土壤温度的影响，当土壤温度升高时，其电阻率下降，在0℃时土壤水分冻结而使电阻率迅速下降，另外土壤土质的紧密程度对土壤电阻率的影响也较大，当土壤受压后，内部颗粒较受压前紧密，土壤密度增大，其电阻率也减少。接地装置的防腐设计接地装置的材料一般为扁钢和圆钢，其腐蚀状态可根据电站建设地的腐蚀参数进行计算，一般情况下腐蚀参数很难测定，在设计时可参考表1来计算：在计算时还应考虑不同敷设部位腐蚀情况不同的影响，设计时可参考表2计算：扁钢和圆钢的腐蚀结果基本上一致，因此选用扁钢还是圆钢没有很大差别，在接地装置防腐设计时，电站接地网的设计年限不应小于20~25年。接地系统的施工接地体的地点应选择在潮湿、土壤电阻率较低的地方。埋设引下线和接地装置应尽量放在人们走不到或很少走的地方，避免跨步电压危害，还应注意使接地体与金属体或电缆之间保持一定的距离。必须保证结构的可靠性，连接部分必须用电焊或气焊，不能使用锡焊，现场无法焊接时，可采用铆接或螺栓连接，要保证有不少于10c㎡的接触面。（4）接地体埋设深度不应小于0.5~0.8米。（5）回填土必须夯实。防雷系统设计防直击雷措施

防感应雷的措施防直击雷措施

太阳电池阵列安装在室外，当雷电发生时太阳电池方阵会受到直击雷的侵入，其防护措施：一是太阳能电池板四周铝合金框架与支架导通连接；二是所有支架均采用等电位连接接地。太阳能电池板是由钢化玻璃两层间夹太阳电池并抽取真空，其本身就是绝缘体，四周是铝合金框架。在直击雷发生时，其感应电荷主要集中于铝框架并泄入大地，从而使太阳能电池板得到保护，避免直击雷冲击而损坏。

防感应雷的措施太阳电池阵列静电感应防护措施对于沿直流输入线侵入的感应雷的防护措施逆变器的感应雷的防护措施太阳电池阵列静电感应防护措施

若直击雷或云间雷电发生在太阳电池板的附近，则会在电池板支架上产生静电感应过电压。防护措施：阵列支架与接地系统可靠连接。对于沿直流输入线侵入的感应雷的防护措施一是在太阳电池方阵的汇线盒内进行一级防雷保护，分别在正极对地、负极对地间安装过电压保护器；二是在机房直流控制柜内的输入端侧，分别在正极对地、负极对地以及正极对负极间安装过电压保护器。逆变器的感应雷的防护措施

逆变器的输入端与蓄电池组相连接，输出端与交流配电柜输入端相连接，根据感应雷分配原则，在逆变器的输出端需进行纵横向全模保护。即在相线（L）与地（PE）间、零线（N）与地（PE）、相线（L）与零线（N）间安装过电压保护器。风能电站防雷与接地

一、风力发电的原理

风力发电的原理：是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。

风力发电正在世界上形成一股热潮，为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。

应用情况：风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机＋充电器＋数字逆变器。系统组成风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。

逆变器风机叶片二、防雷系统设计防直击雷措施

防感应雷的措施防直击雷措施由于风叶是非金属材料，顶端高达60m，且随风向360°转动。若设置独立针进行直击雷保护，针塔应设在离风机一定的水平距离、一定的高度。如果按英国标准BS6651中26.6条的方法在风叶周边加避雷线，则可能影响风叶的配重和平衡，因此风叶防直击雷是一难题。各针塔基础应设环形独立地极,接地电阻≤4Ω。浪涌保护器的安装在控制线及信号线在管塔进入控制箱前分别安装一级信号线SPD(浪涌保护器)。地下主电缆在进入箱式变压器时应加装一级电源SPD，10kV地下电缆在进入110KV变电站时也应加一级40kA通流量电源SPD。中控室的电源入室前也应加装一级20KA通流量电源SPD。各级SPD性能选择及方面的技术指标必须符合相关规范要求，接地电阻≤10Ω。

等电位连接

风轮与机舱间、机舱与塔柱间、尾舵与水平轴间应通过铆接、焊接或螺栓连接等方法做可靠电气连接，也可以通过单独的多股塑铜线（截面不小于16mm2），各连接过度电阻尽量小，一般不大于0.03Ω。

以上各部件连接为一个电气的整体，使之遭受雷击时，能有一个快速的通道沿塔身引入接地装置。电磁屏蔽对发电机及其励磁系统，继电保护和控制系统、通信和信号以及计算机系统都应安装相应的过电压保护装置。

电力和信息回路由机舱到地面并网柜、变流器、塔底控制柜处应采取屏蔽电缆外，还应穿入接地铁管，使反击率降低。各回路应在柜内安装相应防雷装置，这样DBSGP（分流、均压、屏蔽、接地）系统在各节点层层设防。

各电气柜采用金属薄板制作，可以有效地防止电磁脉冲干扰，在电源控制系统的输入端，处于暂态过电压防护的目的，采用压敏电阻或暂态抑制二极管等保护设备与屏蔽系统连接，每个电控柜用不小于16mm2的多股塑铜线与接地端子连接。其他防护

各种柜内的进线、出线处必须按照雷电防护区域的划分，通过雷击风险评估后，根据评估结果进行设计，根据建筑物信息系统的重要性和使用性质确定雷电防护等级，该风力发电机可以定为B级防护。在被保护的设备处加装三级浪涌保护器。第一级采用开关型的电涌保护器，第二级和第三级采用限压型的电涌保护器。且各参数必须符合规范要求的最小值，即一级标称放电电流In≥15KA（10/350μs）或In≥60KA（8/20μs），二级标称放电电流In≥40KA，三级标称放电电流In≥20KA。ThankYou!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148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149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155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157ClassenDC,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159六、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）〈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