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Chapter4隧道施工方法隐蔽性大作业的循环性强作业空间有限作业的综合性第一节概述一、隧道工程施工的特点施工是动态的作业环境恶劣作业的风险性大气候影响小二、隧道施工方法及其选择根据隧道穿越地层的不同情况和目前隧道施工方法的发展,隧道施工方法可按以下方式分类:矿山法因最早应用于矿石开采而得名,由于在这种方法中,多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖,故又称为钻爆法。有时候为了强调新奥法与传统矿山法的区别,而将新奥法从矿山法中分出另立系统。
选择施工方法时需考虑的基本因素大体上可归纳为:施工条件围岩条件隧道断面积埋深工期环境条件掘进机法包括隧道掘进机(TunnelBoringMachine,简写为(T.B.M.)法和盾构掘进机法。前者应用于岩石地层,后者则主要应用于土质围岩,尤其适用于软土、流砂、淤泥等特殊地层。沉管法、明挖法等则是用来修建水底隧道、地下铁道、城市市政隧道等,以及埋深很浅的山岭隧道。隧道施工过程和方法是多种多样的,目前在我们经常采用的矿山法中大致有全断面法、台阶法和分部开挖法三大类。在当前的施工实践中,采用最多的方法是台阶法,其次是全断面法。在大断面隧道中,单侧壁导坑(中隔壁法)和双侧壁导坑(眼镜法)采用较多。三、隧道施工技术的发展
从山岭隧道施工技术的现状出发,为了适应我国山岭隧道工程发展的需要并结合隧道工程技术的发展趋势,目前在山岭隧道施工中,必需予以关注的问题是加强施工阶段地质判释技术,完善判释方法和手段隧道施工方法的标准化、模式化不断提高单一工作面的掘进速度,减少辅助工程数量,控制超欠挖加强环境意识,改善地下作业环境,减少对周边环境和结构物的影响重视工程质量,加强施工阶段质量检测,以减轻隧道运营后的维修养护工作量加强施工中的灾害预测、预防与控制不断提高施工管理水平,从多种角度降低工程成本,提高地下工程可持续发展的效应,使之适应技术发展的需求加强应用施工新技术的研究第二节新奥法一、隧道施工应遵循的基本原则归纳起来,施工中不管采用哪种方法,都必须遵循的基本技术原则是(1)因为围岩是隧道的主要承载单元,所以要在施工中充分保护和爱护围岩(2)为了充分发挥围岩的结构作用,应容许围岩有可控制的变形(3)变形的控制主要是通过支护阻力(即各种支护结构)的效应达到的(4)在施工中,必须进行实地量测监控,及时提出可靠的、足够数量的量测信息,以指导施工和设计(5)在选择支护手段时,一般应选择能大面积的、牢固的与围岩紧密接触的、能及时施设和应变能力强的支护手段(6)要特别注意,隧道施工过程是围岩力学状态不断变化的过程(7)在任何情况下,使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的(8)在隧道施工过程中,必须建立设计—施工检验—地质预测—量测反馈—修正设计的一体化的施工管理系统,以不断地提高和完善隧道施工技术上述隧道施工的基本原则可扼要地概括为:“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。在实际施工过程中,这些原则也不是一成不变的,应该结合实际情况进行完善和提高。二、新奥法的分类及施工工序新奥法施工,按其开挖断面的大小及位置,基本上又可分为以下几种:全断面开挖法
台阶法其中包括:(1)长台阶法(2)短台阶法(3)超短台阶法分部开挖法(1)台阶分部开挖法(环形开挖留核心土法)(2)中隔壁法(单侧壁导坑法、CD法)(3)双侧壁导坑法(眼镜法)等新奥法的施工工序可用以下框图(图8-1)表示:图8-1三、开挖方法按开挖隧道的横断面分部情形来分,开挖方法可分为全断面开挖法、台阶开挖法、分部开挖法。(一)全断面开挖法全断面开挖法是按设计开挖断面一次开挖成型(图6-2)。1.全断面法施工的顺序(1)施工准备完成后,用钻孔台车钻眼,然后装药,联接起爆网路(2)退出钻孔台车,引爆炸药,开挖出整个隧道断面(3)进行通风、撒水,排烟、降尘(4)排除危石,安设拱部锚杆和喷第一层混凝土(5)用装碴机将石碴装入矿车或运输机,运出洞外(6)安设边墙锚杆和喷混凝土(7)必要时可喷拱部第二层混凝土和隧道底部混凝土(8)开始下一轮循环(9)在初次支护变形稳定后,或按施工组织中规定日期灌注内层衬砌图8-2全断面开挖法1-全断面开挖法;2-锚喷支护;3-模筑混凝土衬砌2.适用条件
全断面法适用于岩层覆盖条件简单、岩质较均匀的硬岩中。必须具备大型施工机械。隧道长度或施工区段长度不宜太短。根据经验,这个长度不应小于1km。3.全断面开挖法的优缺点
优点有较大的工作空间,适用于大型配套机械化施工,施工速度较快,且因单工作面作业,便于施工组织和管理。有较大的断面进尺比(即开挖断面面积与掘进进尺之比),可获得较好的爆破效果,且爆破对围岩的震动次数相对较少,有利于围岩的稳定。一般应尽量采用全断面开挖法。缺点要求进行分段装药,严格的控制爆破设计,尤其是对于稳定性较差的围岩。因开挖面大,围岩相对稳定性降低,且每循环工作量相对较大,因此要求具有较强的开挖、出渣能力和相应的支护能力。(二)台阶开挖法台阶开挖法一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型。台阶法包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法等三种,其划分是根据台阶长度来决定如图8-3所示。至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:初次支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求在软弱围岩中应以前一条件为主,兼顾后者,确保施工安全。在围岩条件较好时,主要考虑是如何更好地发挥机械效率.保证施工的经济性,故只要考虑后一条件。现将各种台阶法叙述如下:图8-3台阶法施工形式长台阶法上、下断面相距较远,一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨。施工时上下部可配属同类机械进行平行作业,当机械不足时也可用一套机械设备交替作业,即在上半断面开挖一个进尺,然后再在下断面开挖一个进尺。当隧道长度较短时,亦可先将上半断面全部挖通后,再进行下半断面施,即为半断面法。长台阶法的作业顺序为:上半断面开挖:用两臂钻孔台车钻眼、装药爆破,地层较软时亦可用挖掘机开挖安设锚杆和钢筋网,必要时加设钢支撑、喷射混凝土(2)优缺点及适用条件:有足够的工作空间和相当的施工速度,上部开挖支护后,下部作业就较为安全,但上下部作业有一定的干扰。相对于全断面法来说,长台阶法一次开挖的断面和高度都比较小,只需配备中型钻孔台车即可施工。凡是在全断面法中开挖面不能自稳,但围岩坚硬不要用底拱封闭断面的情况,都可采用长台阶法。用推铲机将石碴推运到台阶下,再由装载机装入车内运至洞外下半断面开挖:用两臂钻孔台车钻眼、装药爆破、装碴直接运至洞外安设边墙锚杆(必要时)和喷混凝土用反铲挖掘机开挖水沟,喷底部混凝土2.短台阶法台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞跨。上下断面采用平行作业。短台阶法的作业顺序和长台阶相同
优缺点及适用条件:短台阶法可缩短支护结构闭合的时间,改善初次支护的受力条件,有利于控制隧道收敛速度和量值,Ⅰ~Ⅴ级围岩都能采用,尤其运用于Ⅳ、Ⅴ级围岩,是新奥法施工中经常采用的方法。缺点是上台阶出碴时对下半断面施工的干扰较大,不能全部平行作业。可采用长皮带机运输上台阶的石碴;或设置由上半断面过渡到下半断面的坡道。过渡坡道的位置可设在中间,也可交替地设在两侧。过渡坡道法通用于断面较大的双线隧道中。3.超短台阶法台阶仅超前3~5m,只能采用交替作业。
(1)超短台阶法施工作业顺序用一台停在台阶下的长臂挖掘机或单臂掘进机开挖上半断面至一个进尺安设拱部锚杆、钢筋网或钢支撑,喷拱部混凝土用同一台机械开挖下半断面至一个进尺。安设边墙锚杆、钢筋网或接长钢支撑,喷边墙混凝土(必要时加喷拱部混凝土)开挖水沟、安设底部钢支撑,喷底拱混凝土。灌注内层衬砌(2)优缺点及适用条件由于超短台阶法初次支护全断面闭合时间更短,更有利于控制围岩变形。在城市隧道施工中,能更有效的控制地表沉陷。所以,超短台阶法适用于膨胀性围岩和土质围岩,要求及早闭合断面的场合。当然,也适用于机械化程度不高的各类围岩地段。缺点是上下断面相距较近,机械设备集中,作业时相互干扰较大生产效率较低,施工速度较慢。在软弱围岩中施工时,应特别注意开挖工作面的稳定性,必要时可对开挖面进行预加固或预支护。(三)分部开挖法分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型,且一般将某部超前开挖,故也可称为导坑超前开挖法。分部开挖法可分为三种变化方案:台阶分部开挖法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法,见图8-6。1.台阶分部开挖法(又称环形开挖留核心土法)
(1)开挖面分部形式一般将断面分成为环形拱部(图8-6(a)中的1、2、3)、上部核心土4、下部台阶5等三部分。
(3)优缺点及适用条件能迅速及时地建造拱部初次支护,开挖工作面稳定性好。核心土和下部开挖都是在拱部初次支护保护下进行的,施工安全性好。这种方法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩中。
(2)施工作业顺序用人工或单臂进机开挖环形拱部。或根据断面的大小,环形拱部又可分成几块交替开挖安设拱部锚杆、钢筋网或钢支撑、喷混凝土在拱部初次支护保护下,用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶,随时接长钢支撑和喷混凝土、封底根据初次支护变形情况或施工安排建造内层衬砌2.单侧壁导坑法开挖面分部形式一般将断面分成三块:侧壁导坑1、上台阶2、下台阶3,见图6-6(b)。侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用,并考虑机械设备和施工条件而定。(2)优缺点及适用条件单侧壁导坑法是将断面横向分成3块或4块,每步开挖的宽度较小,而且封闭型的导坑初次支护承载能力大,所以,单侧壁导坑法适用于断面跨度大,地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。图8-6台阶开挖形式3.双侧壁导坑法(又称眼镜工法)
(1)开挖面分部形式一般将断面分成四块:左、右侧壁导坑1、上部核心土2、下台阶3,见图8-6(c)。导坑尺寸拟定的原则同前,但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3。左、右侧导坑错开的距离,应根据开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分布的影响不致波及另一侧已成导坑的原则确定。
(2)施工作业顺序开挖一侧导坑,并及时地将其初次支护闭合相隔适当距离后开挖另一侧导坑,并建造初次支护开挖上部核心土,建造拱部初次支护,拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上
(3)优缺点及适用条件当隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。现场实测表明,双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多,扰动大,初次支护全断面闭合的时间长,但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的,所以在施工中间变形几乎不发展。双侧壁导坑法施工安全,但速度较慢,成本较高。开挖下台阶,建造底部的初次支护,使初次支护全断面闭合拆除导坑临空部分的初次支护建造内层衬砌三线大跨隧道双侧壁导坑法施工CRD工法超浅埋大跨度施工技术大跨隧道软弱围岩施工2.爆破材料(1)工程常用的炸药目前在隧道爆破施工中使用最广的是硝铵类炸药。硝铵类炸药品种极多,但其主要成分是硝酸铵,占60%以上,其次是梯恩梯或硝酸钠(钾),占10%~15%。在无瓦斯坑道中使用的铵梯炸药,简称为岩石炸药,2号岩石炸药就是最常用的一种;在有瓦斯坑道中使用的炸药,简称为煤矿安全炸药。隧道爆破使用的炸药一般均由厂制或现场加工成药卷型式,药卷直径有32mm、35mm、4Omm等,长度为150mm,而周边光爆炸药药卷直径一般为22mm、25mm,长度为200mm~600mm,可按爆破设计的炸药品种、装药结构和用药量来选择使用。(2)炸药的性能敏感度炸药在外界起爆能作用下发生爆炸反应的难易程度爆速炸药爆炸时爆轰在炸药内部的传播速度爆力炸药爆炸时对周围介质做功的能力猛度炸药爆炸后对与之接触的局部固体介质的破碎程度,用以衡量炸药的局部破环能力殉爆距离一个药包爆炸后,能引起与它不相接触的邻近药包爆炸的最大距离称为殉爆距离管道效应(3)起爆材料起爆材料包括实施爆破时激发炸药所需要的一系列起爆和传爆材料,如导火索、雷管、导爆索、继爆管、塑料导爆管等。
导火索与火雷管导火索是用来点燃火雷管的配套材料,它能以较稳定的速度连续传递火焰给火雷管,并使火雷管在火焰作用下爆炸的传爆材料。通过导火索燃烧后喷出火星引爆的雷管,称火雷管。火雷管是最简单的一种雷管,见图8-11。
电雷管电雷管是用导电线传输电流使装在雷管中的电阻发热而引起雷管爆炸的。其结构主要由一个电点火装置和一个火雷管组合而成。3.爆破方法隧道施工常用的爆破方法是炮眼爆破法。爆破方法要研究的问题主要是掏槽爆破技术、炮眼布置、炮眼参数以及装药起爆等。(1)预留变形量考虑到开挖坑道后,围岩因失去部分约束而产生向坑道方向的收缩变形,施工开挖轮廓线应在设计开挖轮廓线的基础上适当加大,称为预留变形量。(2)炮眼布置炮眼布置首先应确定施工开挖线,然后进行炮眼布置。隧道爆破通常将开挖断面上的炮眼分区布置和分区顺序起爆,逐步扩大完成一次爆破开挖。分区的情况是:掏槽眼、辅助眼、周边眼。a.掏槽眼布置根据坑道断面、岩石性质和地质构造等条件,掏槽眼排列形式有很多种,总的可分成斜眼掏槽(图8-24)和直眼掏槽(图8-25)两大类。图8-24斜眼掏槽形式图8-25直眼掏槽形式b.辅助眼布置辅助眼的作用是进一步扩大掏槽体积和增大爆破量,并为周边眼创造有利的爆破条件。c.周边眼布置周边眼的作用是爆破后使坑道断面达到设计的形状和规格。(3)光面爆破与预裂爆破技术a.光面爆破光面爆破,就是控制爆破的作用范围和方向,使爆破后的岩面光滑平整,防止岩面开裂,以减少超、欠挖和支护的工作量,增加岩壁的稳固性,减少爆破的振动作用,进而达到控制岩体开挖轮廓的一种技术。b.预裂爆破预裂爆破实质上也是光面爆破的一种型式,其爆破原理与光面爆破原理相同。只是在炮眼的爆破起爆顺序上不同。光面爆破是先引爆掏槽眼,接着引爆辅助眼,最后才引爆周边眼;而预裂爆破则是首先起爆周边眼,使沿周边眼的连心线炸出平顺的预裂面。由于预裂爆破可以沿设计轮廓线裂出一条一定宽度的裂缝,这种裂隙一旦形成后,便在某种程度上保护着周围岩体在主体爆破时不受其振动的作用影响。对围岩的破坏比较轻微,对保持岩体的完整性有利,爆破后的开挖面整齐规则。在减轻对围岩的扰动程度上,预裂爆破对围岩的保护作用较光面爆破更好一些。(三)施工中可能发生的问题及其对策采用新奥法进行隧道施工的过程中,在二次衬砌支护前,经常会出现一些问题,如变形过大、开挖面不稳定、涌水量增加、喷混凝土层脱离、锚杆断裂等现象,必须采取一定的措施加以解决。隧道施工中的开挖方式、方法和初期支护的多种类型及其组合是能够适应绝大多数的围岩地质条件和工程结构条件的。在设计、施工过程中,若对围岩性质判断不准或情况不明,或喷射混凝土、打锚杆、立钢支撑时间和方法有误以及一些其它的不明原因,围岩松动就会超过预计,经常会出现不良变形甚至松弛坍塌等异常现象。此时,应根据观察和量测结果找出原因,对施工方法、支护时机、各支护参数等加以调整。第三节超欠挖与塌方一超挖与欠挖以设计的隧道开挖轮廓线为基准线,实际开挖获得的断面在基准线以外的部分称为超挖,在基准线以内的部分则称为欠挖。这一概念可用图8-32表示。根据研究和调查的结果,影响超欠挖的因素可以归纳为以下几点:钻孔精度爆破技术施工组织管理测量放线地质条件变化其他图8-32超挖与欠挖(一)改变传统观念在控制超欠挖技术的研究中,首先应改变观念,即必需改变“宁超勿欠”的传统观点,树立“少欠少超”的观点。也就是说,应容许一定程度的欠挖,例如,日本在隧道施工中,基本上容许概率为16%的欠挖。这样就可以避免开挖轮廓线的无谓扩大,而使超挖得以减少。铁路隧道施工规范(TB10204-2000)规定:当围岩完整、石质坚硬时,容许岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌;侵入值应小于衬砌厚度的1/3,并小于10cm;对喷锚衬砌应不大于5cm。(二)提高钻孔技术水平钻孔精度对隧道超欠挖的影响主要是周边炮孔的外插角、开口误差e和一次爆破进尺L(图8-33),它们与超欠挖高度(h)有如下的关系:h=e+Ltan(/2)由此可见,随、L的增大,h增大;当、L一定时,e作为一个独立参数,当e为正值时(即孔口位置在设计线外时),随e的增加,h增加;而当e为负值时,随e的减少,h则减少。图8-33周边孔开口误差的几种情况(三)爆破技术参数的合理匹配表8-7是对国内外100多座隧道的超欠挖统计结果。从统计中可以看出,即使采用控制爆破也仍然有相当数量的隧道超欠挖量很大,但与普通爆破相比,超挖约降低47.3%。这与爆破方式、技术参数和器材有关。爆破方法平均超挖(cm)欠挖(cm)比较(%)备注普通爆破38.70无统计100最大76cm控制爆破20.40无统计52.7最大37cm表8-7爆破方法的比较
1.爆破开挖方式对应开挖方法,爆破方式有:全断面一次爆破、台阶法爆破、导洞先行扩大爆破和预留光面层爆破等方式。爆破器材及主要参数(四)现场施工管理和组织(五)测量放线(六)地质条件二坍方塌方是最为常见、比较典型的一种事故。(一)发生坍方的主要原因不良地质及水文地质条件2.人为因素(二)预防坍方的施工措施1.隧道开挖后,应及时有效地完成喷锚支护或喷锚网联合支护,并应考虑采用早强喷射混凝土、早强锚杆和钢支撑支护措施等。在不良地质、围岩破碎地段,应采取“先排水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测”的施工方法。2.加强坍方的预测(三)隧道坍方的处理措施1.查明原因,制定处理方案。发生坍方后,应及时迅速处理2.先加固未坍塌地段,然后清除碴体,完成衬砌(图6-34)3.处理坍方的同时,应加强防排水工作。4.坍方地段的衬砌,应视坍穴大小和地质情况予以加强。5.采用新奥法施工的隧道或有条件的隧道,坍方后要加设量测点,增加量测频率,根据量测信息及时研究对策。图8-34大规模坍方处理实例示意图第四节隧道施工量测与信息反馈
一量测元件及仪器
(一)百分表,千分表,挠度计其表盘最小刻度值为0.01mm的称为百分表,为0.001mm的称千分表,为0.05mm并可连续读数,量程无限大的称为挠度计。
(二)收敛计坑道开挖后,随着围岩应力重分布,坑道相对侧壁的距离将产生变化,当围岩应力趋于平衡时,这种变化将逐渐趋于稳定,这一变化过程称为“收敛”,这种相对距离的量测称为“收敛量测”。(三)隧道激光断面测量仪目前国内应用较多的此类仪器有铁二局的非接触自动坐标(TAPS)激光断面仪,铁道部的SJC—1型激光断面仪,地矿部探矿工艺所的DMY—I激光断面仪,北京光电技术研究所的BJSD-2激光隧道限界检测仪。二现场监控量测设计作为了解围岩变化动态的重要手段—施工监测是直接为支护设计和施工决策服务的。但能否达到这个目的,就要看施工监测的设计和安排是否合理。它包括:选择和确定量测手段和项目;测点布置;量测频率;制定实施计划等。(一)现场监控量测的项目(二)现场监控量测项目的选择我国公路、铁路部门制定的有关规范中,根据围岩条件确定量测项目,量测项目选择时可以此为参考,见表8-10。1.地质和支护状态观察地质和支护状态观察包括工作面观察和支护结构的支护效果观察。2.测试断面、测线、测点、测孔的布设测试断面有两种,一是单一测试断面,二是综合测试断面。(1)拱顶下沉和周边位移一般布设在同一断面,其测试断面间距可按《锚喷支护技术规范》(GBJ86—85)规定,见表6-11,其中B为洞室跨度。(2)地表下沉量测与埋深关系很大,其测试断面间距可参照表6-12执行。(3)其它量测项目一般都可布置在综合测试断面上,常称为代表性测试断面,其断面间距和数量视具体需要而定。在一般围岩条件下,200m~500m设一个断面。表8-11拱顶下沉、周边位移测试断面间距表8-12地表下沉测试断面间距2.周边位移的测线布置坑道周边相对位移的测线可参照表8-13及图8-42布置。表8-13周边位移测线数图8-42周边位移测线布置4.围岩内位移的测孔布置围岩内部相对位移的测孔,一般与周边位移测线相应布置,以便使两项测试结果能够互相验证,协同分析和应用(图8-43)。图8-43围岩内部位移测孔布置5.量测轴力的锚杆布置量测锚杆中的变形,求出锚杆轴力广州地铁公园前站锚索应力量测内昆线青山隧道衬砌无损检测6.衬砌应力衬砌应力量测是为了研究一次衬砌或二次衬砌内的应力分布以及外荷载情况,作为分析和评定安全性的依据。(图8-44)图8-44喷层应力量测点布置7.地表、地中沉降的测点布置浅埋隧道开挖时必然引起地面沉陷,量测的目的是了解地面下沉范围、量值;地面及地中下沉随工作面推进的规律;地面及地中下沉稳定的时间。地表、地中沉降测点,主要应布置在洞室中轴线上方的地表或地中(钻孔中),在主点的横向上也应布置必要数量的测点。另外,在沉降区以外还应设置测点作为参照(图8-45)。图8-45地表下沉量测范围及地中沉降测点布置
(四)测试频率收敛量测和供顶下沉量测的测试频率主要根据位移速度和离开挖面距离而定,可参阅表8-14,若两者不一致时,原则上采用频率高的。表8-14量测频率(五)原始记录及量测资料整理一、超前锚杆、小钢管此法的要点是开挖掘进前,在开挖面顶部一定范围内,沿坑道设计轮廓线,向岩体内打入一排纵向锚杆(或型钢,或小钢管),以形成一道顶部加固的岩石棚(图6-86)。然后,在此棚保护下进行开挖。超前锚杆宜采用早强砂浆锚杆。小钢管应平直,尾部焊箍.,顶部做成尖锥状。对于小钢管来说,其外插角的偏差不应超过5°,孔位偏差不应超过100mm,顶入钻孔的长度不小于管长的90%。开挖后应及时喷射混凝土,并尽快封闭环形初期支护。第五节辅助施工方法图6-86超前支护超前锚杆主要适用于地下水较少的软弱破碎围岩的隧道工程中,如土砂质地层、弱膨胀性地层、流变性较小的地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带等、浅理无显著偏压的隧道。也适宜于采用中小型机械施工。二、管棚管棚是在隧道开挖之前沿隧道开挖断面外轮廓,以一定间隔与隧道平行钻孔、插入钢管,再从插入的钢管内压注充填水泥浆或砂浆,来增加钢管外围岩的抗剪切强度,并使钢管与围岩一体化,由管棚和围岩构成棚架体系(图6-87)。图6-87管棚预支护围岩管棚主要适用于围岩压力来得快来得大,用于对围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中。在设计中,要充分考虑地质、周边环境、隧道开挖断面、埋深以及开挖方法等,决定管棚的配置、形状、施工范围、管棚间隔及断面等。一般多采用图6-88所示的形状。a)扇形配置;b)半圆形配置;c)门形配置;d)全周形配置;e)上半单侧配置;f)上半双排配置;g)一字形配置图6-88管棚的配置和形状三、超前小导管注浆此法的要点是在开挖掘进前,先用5cm~10cm厚的喷混凝土将开挖面和5m范围内的坑道封闭,然后沿坑道周边打入带孔的纵向小导管。由上而下的向小导管内压浆,浆液即由导管渗透到地层中,待浆液硬化后,即在坑道周围形成一个加固了的岩石圈,在此圈的防护下即可安全地进行开挖(图6-91)。小导管一般采用直径32mm的焊接钢管或直径40mm的无缝钢管制作,长度宜为3m~6m,前端做成尖锥形,前段管壁上每隔10cm~20cm交错钻眼,眼孔直径宜为6mm~8mm。如图6-84c所示。图6-91超前小导管注浆四、预注浆加固围岩预注浆方法是先在掌子面前方的围岩中将浆液注入,从而提高了地层的强度和稳定性,降低了渗透性,形成了较大范围的筒状封闭加固区,然后在其范围内进行开挖作业。(一)注浆机理注浆机理分为二种:第一种包括“浸透”注浆、“裂缝”注浆和“空穴”注浆。第二种是“劈裂”注浆(二)注浆方式用预注浆加固围岩的方式,大致有以下三种:在开挖工作面上打超前长导管注浆(图6-92a)(三)注浆孔距和加固范围确定注浆孔距的理论公式很多,根据实践经验最大取1.5m。为了确定加固范围,即确定围岩塑性破坏区的大小,可以按岩体力学和弹塑性理论计算出开挖坑道后围岩的压力重力分布结果,并确定其塑性破坏区的大小(R0—r0),这也就是应加固区的大小。
(四)注浆数量控制注浆数量应根据加固区需充填的地层孔隙数量来确定。现代注浆技术都是采用定压和定量相结合的方法,也就是注浆的数量基本是固定的。这个数量按浆液需填充的孔隙数量选定,而且常以被处理围岩总体积的百分比数表示。这个百分数在砂层可高达40%,而裂隙岩体也许只为5%,具体计算公式如下:N=Q/A=n·a%式中Q—注浆总数量(m3)A—被加固围岩的体积(m3)n—被加固围岩的孔隙率(%)a—过去实践证实了的充填率(%)后两项可参见表6-17(五)施工要点1.注浆管(图6-93)2.钻孔3.注浆顺序4.结束条件5.注浆检查6.开挖时间图6-93注浆管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137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138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144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146ClassenDC,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148六、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
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