第三章
农产品贮藏方式与管理
●常温贮藏●机械冷藏●气调贮藏●其他贮藏方式●商品化处理第一节常温贮藏●堆藏
●沟藏●窖藏●窑洞●通风贮藏
常温贮藏——利用自然温度变化和简易的场所来维持一定的贮藏温度进行保藏的方法。
优点是简便易行,投入少,但对有些农产品贮藏效果不好,贮藏期有限,不易人为控制。
一、堆藏
在田间或背阴空地上搭建临时贮藏场所,一般用来贮藏大白菜、马铃薯等耐贮果蔬。
尺寸不定,一般宽1.5~2米,高0.5~2米,长度不限。
堆藏特点:
利用地面相对稳定的地温,加上覆盖材料,白天防止辐射升温,夜间可防冻;前期气温高时,夜间可揭开覆盖层。通气性良好,但失水快。此法受到地区限制,在我省只有淮北地区深秋后可行,但仍不如山东、河北和西北地区效果好。
二、沟藏
沟藏要求:场地——高燥、土质粘重、排水良好、地下水位低。规格——北方以南北向开沟,我省及山东省以东西向开沟为宜。屏障——在沟的北面设风障(秸秆)。覆盖——秸秆上覆盖适宜厚度的土层。
沟藏特点:
利用土层变温小的特点,起到冬暖夏凉的作用。此法优于堆藏。在北方可贮藏蔬菜和水果,贮量大,效果较好。贮藏前期,沟内温度仍较高,应注意通风散热。
三、窖藏
(一)棚窖
棚窖形式
一般有地下式和半地下式。窖深1~1.3m,长方形,地上堆土0.6m,窖上方架竹竿或硬秸秆,堆土,有入口处和帘门,象一个地下室。大小尺寸无规定,大的有几十到几百平方米。
(二)井窖
北方常见,可贮藏大白菜、萝卜、马铃薯、柑桔、橙子、苹果、梨等。
双层窖、双盖窖四、窑洞
标准窑洞一般有窑门、窑身和排气筒。
五、通风贮藏库
1.类型及性能分地上、地下和半地下式,地下式受气温影响小。2.库址选择和库型设计选择地势高燥、通风良好、无污染、交通方便、地下水位低的地方建库。库型以长方形,分列式居多。3.隔热结构
⑴隔热材料种类及性能导热系数——1米厚的建筑材料,当两面温差1℃时,每平方米面积1小时中传递的热量值,以大卡(千卡)计算。它表示材料传递热量能力大小的热物理指标。热阻值=
导热系数越小,热阻值越大,表示隔热性能越好。
通风库的墙体建筑隔热要求:相当于7.6cm厚软木板的隔热性能,即热阻值为1.52。例:一通风库外墙37cm,内墙24cm,夹层炉渣13cm,计算其热阻值。
R=R1+R2+R3
=0.37×1.5+0.24×1.5+0.13×5.6=1.65≥1.52
⑵库墙建造——夹层墙或使用高效隔热材料。
⑶库顶建造——加用隔热层,热阻值比墙体高30%。(1.98)
⑷库门建造——热阻值要求同库顶。
4.通风系统的设置
按贮量计算,每50吨进排口面积≥0.5m2,每1000吨≥6m2。
第二节机械冷藏
●机械制冷原理●机械冷库的建筑要求
●制冷设备的构成●机械冷库冷却形式
●制冷剂种类●冷库管理
何谓机械冷库?
利用制冷机组和保温隔热性能良好的库房,保持恒定的低温来进行贮藏——机械冷藏。
机械冷库的特点:有良好隔热性能的库房建筑结构;有一套制冷机组,可认为设定恒定的温度;造价高、耗能、为永久性建筑结构;保鲜效果好,通风性强,周年利用率高。
一、机械制冷原理
借助于制冷剂在循环不已的气态—液态互变过程中,把贮藏库内的热量传递到库外而使库内降温,并维持恒定。
二、制冷设备的构成
1.活塞式压缩机
2.冷凝器和贮液罐
3.调节阀(膨胀阀)
毛细管和膨胀阀是制冷系统中的基本控制部件,制冷剂必须经过毛细管和膨胀阀的节流,从高温、高压的液体状态变为低温、低压的液体状态,才能在蒸发器中汽化吸热。膨胀阀还能自动调节蒸发器的供液量,使供液量与蒸发器热负荷相匹配。
4.蒸发器
三、制冷剂的种类
制冷剂的基本要求:
沸点低、汽化潜热大;临界压力小、易液化;无毒、无刺激性;不易燃烧和爆炸;无腐蚀性;价格低廉。
制冷剂种类:
1.NH3——多用于大中型冷库,氨纯度高,水分含量≤0.2%。
氨沸点-33.4℃,0℃时每公斤NH3汽化时吸收301大卡热量,但氨的比容较大(10℃,0.2897m3/kg);有刺激味,有毒,空气中≥0.5%可中毒,≥16%易爆燃;有腐蚀性,制冷设备体积大,价格高。
2.氟里昂(卤化甲烷族)低压制冷剂——2~3个大气压,如R-11、R-12、R-113、R-114等。中压制冷剂——15~20个大气压,如R-22。高压制冷剂——20~40个大气压,如R-13,乙烷。
3.氟里昂替代品四氟乙烷(R134a,CF3CH2F)、二氯三氟乙烷(R123,CHCl2CF3)、溴化锂、乙二醇等。四、机械冷库的建筑要求
1.冷库围护结构的隔热性能
2.防潮性能五、机械冷库冷却形式
1.直接冷却
2.间接冷却3.风冷式六、冷库管理
1.产品装载量——≤库容的50%2.冷库温度管理——稳定的低温3.湿度管理——RH85-90%4.通风换气——根据实际情况5.制冷机维护——日常第三节气调贮藏
概念和原理
分类设计与建造气调系统贮藏的条件和管理自发气调贮藏一、气调贮藏的概念和原理
气调贮藏(controlledatmospherestorage)简称CA贮藏——改变贮藏环境中气体成分的贮藏方法。一般指在特定气体环境中的冷藏法。
CA贮藏为国际上最有效最先进的果蔬保鲜方法。
CA贮藏原理
通常采用降低氧气浓度和提高二氧化碳浓度,来抑制所贮藏果蔬的呼吸强度,减少果蔬体内物质消耗,从而达到延缓果蔬衰老,延长贮藏期,使其更持久的保持新鲜和可食状态。
主要特点
①能保持水果蔬菜的稳定性,抑制它的成熟过程;
②大大降低水果蔬菜的低温伤害,减少生理损伤和微生物的损害,从而降低水果的损失;
③可以延长贮藏时间,很好地保持水果、蔬菜的生理结构,保持果蔬原有的色香味,减少干耗,提高产品质量;
④改善水果蔬菜的经营,提高经济效益。
二、气调贮藏的分类
自发气调(modifedatmospherestorage)
——利用园艺产品自身呼吸作用降低贮藏环境中O2浓度,提高CO2浓度的气调贮藏方法。简称MA气调。人工气调(controlledatmospherestorage)
——可根据产品需要人为设定并自动调节贮藏环境气体成分并保持稳定的贮藏方法。气调方法
单指标——仅调节一种气体成分双指标——调节O2和CO2
多指标——调节O2、CO2和乙烯等
三、气调库的设计与建造1.设计和建造要求⑴高气密性材质均匀、机械强度、性质稳定、易清洁、可连续施工、粘接牢固等。⑵良好的隔热性⑶控温、控湿、气调性能2.气密性标准及检测
检测标准:FAO——294Pa→147Pa(30min)优秀
294Pa→107.8Pa(30min)良好
294Pa→39.2Pa(30min)合格
294Pa→<39.2Pa(30min)
不合格
检测方法
正压法——库内升压到限度,根据单位时间压力下降速度判定;
负压法——用真空泵降压至限度,根据单位时间压力回升速度判定。
3.气调库建筑结构形式装配式砖混式夹套式
装配式气调库围护结构选用彩镀聚氨脂夹心板组装而成,具有隔热、防潮和气密的作用。为最常用的类型。
四、气调系统
●贮配气设备●调气设备●分析检测仪器设备五、气调贮藏的条件和管理(一)气调贮藏条件气调反应:
1.反应良好——苹果、猕猴桃等;
2.反应一般——核果类;
3.反应不明显——葡萄、柑桔等;(二)气调贮藏管理1.原料质量2.产品入库和出库3.温度预冷后入库4.相对湿度5.空气洗涤6.气体调节调气法和气流法7.安全性六、自发气调贮藏1.薄膜包装贮藏
PE膜0.02—0.06mm;宜结合冷藏中进行。2.塑料大帐气调贮藏3.硅橡胶窗气调(硅窗气调)
利用硅橡胶膜的特殊透气性,自动维持袋(帐)内气体平衡。硅橡胶薄膜特性
为一种有机硅高分子化合物,由硅氧烷单体聚合而成,具有特殊的透气性:
CO2透过率比PE大200~300倍;
C2H4透过率大1000倍;
CO2透过率是O2的5~6倍;应用——D45M2-1布基硅橡胶;
0~3℃,0.5m2/t;5℃,0.7m2/t。硅橡胶薄膜的应用1963年首先由法国在果蔬贮藏中研究成功。我国自1978年研制成功国产的硅橡胶薄膜。现已有定型的产品Fc—8布基硅橡胶膜,对氧气、二氧化碳和氮气的渗透比为1:6:0.5,在水果贮藏上取得了良好的效果。一般贮藏1000千克苹果的大帐,在0~5ºC条件下,设硅窗面积0.6M2,可使氧气和二氧化碳维持在3%~5%,呼吸作用产生的过多二氧化碳可通过硅窗排出,袋帐内氧气不足时,可由硅窗透入。产品性能一、透CO2量为2200-3000升/平方米,大压、天、透比CO2/O2≥3。二、外观涂胶均匀,清洁,胶膜熟化完全不发粘,幅宽≥85CM。三、底布反面不渗胶,布边渗胶宽度≤1.5CM,与PE、PVC塑料热合牢固。四、应用指标,按有效面积4.5CM2/KG设计的硅窗袋在0~-1℃下储藏蒜薹,袋内的O2为2-7%,CO2为4-8%,保鲜效果安全、最佳。
销售单位:兰州中科凯迪化工新技术有限公司(原兰州化学物理研究所化工试验厂)第四节其他贮藏方式一、减压贮藏(hypobaricstorage)
冷藏+一定的真空度;1/6~1/15大气压。
原理——
负压下气体交换加速,有利于有害气体排除;减压后各种气体分压下降;抑制微生物活动。二、辐照保藏1.电离辐射种类:
γ射线——60Coβ射线——X射线——电子束穿透钨金属板转换成X
射线。电子束——普通电流产生电子群经磁场控制成束,加速成线性运动,以接近光速照射食品。2.辐照原理电子射线——打断微生物DNA链,使其杀死或不能繁殖。亦称“电子巴斯德杀菌”。γ射线——射线穿透食物时,原子被轰击,外层电子剥去,使中性原子变成带正电荷的粒子或离子,从而改变大分子结构,起到杀菌和抑制微生物的作用。3.辐射对生物的作用三、臭氧及其它处理
1.空气放电——产生空气离子和O3。
O3为强氧化剂,是良好的消毒剂和杀菌剂,有效抑制乙烯形成,延缓农产品衰老。
2.高压静电场产生离子水——
直接作用于生物——第五节农产品商品化处理●采收●采后处理●运输与销售一、采收●采收成熟度的确定●采收方法(一)采收成熟度的确定
依据——食用部分充分长成,产品个头达到品种应有的大小,营养物质积累充分,体现该品种应有的色香味。采收成熟度要考虑其用途和运输。
判断农产品成熟的标志:
1.根据生长成熟特性
⑴
生长期——⑵
蒂蔓脱落——⑶
藤蔓枯萎——根茎类⑷表皮硬化上霜——冬瓜、南瓜
2.根据外部形态及内含成分⑴
色泽变化——绿色褪失,红黄色显现⑵
形状大小——⑶
质地、硬度——猕猴桃采收成熟时硬度17~18磅/cm2⑷
内含成分——通过测定淀粉、蛋白质、脂肪、可溶性固形物含量确定成熟度和采收期。例:甜橙
固酸比10:1,苹果、梨
30:1。(二)采收方法
1.人工采收
2.机械采收二、农产品采后处理
农产品采后处理(postharvesthandling)就是为保持和改进产品质量并使其从农产品转化为商品所采取的一系列措施的总称。其过程包括:整理、挑选、预贮愈伤、药剂处理、预冷、分级、包装等环节。
(一)整理与挑选
整理(trim)与挑选(pick)是采后处理的第一步,其目的是剔除有机械伤、病虫危害、外观畸形、老叶黄叶等不符合商品要求的产品,以便改进产品的外观,改善商品形象,便于包装贮运,有利于销售和食用。
(二)预冷1.预冷的作用预冷(pre-cooling)是将新鲜采收的产品在运输、贮藏和加工以前迅速除去田间热,将其品温降到适宜温度的过程。大多数园艺产品需要进行预冷,恰当的预冷可以减少产品的腐烂,最大限度地保持产品的新鲜度和品质。预冷是创造良好温度环境的第一步。2.预冷方法及设备
预冷一般分为自然与冷和人工预冷。⑴自然降温冷却(natureaircooling)将采后的园艺产品放在阴凉通风的地方,使其自然散热。这种方法冷却的时间较长,受环境条件影响大,而且难以达到产品所需要的预冷温度,但在没有更好的预冷条件时,自然降温冷却仍然是一种应用较普遍的好方法。
⑵水冷却(hydrocooling)用冷水冲淋产品,或将产品浸在冷水中,使产品降温的一种冷却方法。一般冷却水温0~1℃。目前使用的水冷却方式有两种,即流水系统和传送系统。商业上是和水冷却的园艺产品有:胡萝卜、芹菜、甜玉米、菜豆、甜瓜等。
⑶冷库空气冷却(roomcooling)这是一种简单的预冷方法,它是将产品放在冷库中降温的一种冷却方法。目前,国外的冷库都有单独的预冷间,产品冷却时间一般在18~24小时。冷库冷却产品易失水。⑷强制通风冷却(forced-aircoolingorpressurecooling)即在包装箱堆垛的两个侧面造成空气压力差而进行的冷却,当压差不同的空气经过堆垛时,将产品散发的热量带走。此法比冷库预冷快4~10倍,大部分果蔬产品适合采用强制通风冷却。
⑸包装加冰冷却(icecooling)在装有产品的包装容器内加入细碎的冰块一般采用顶端加冰。⑹真空冷却(vacuum)将产品放在坚固、气密的容器中,迅速抽出空气和水蒸气,使产品表面的水在真空负压下蒸发而冷却下降。几种预冷方法的优缺点比较
(三)清洗和涂蜡
园艺产品在上市销售前需进行清洗(cleaning)、涂蜡(waxing),它可以改善商品外观,提高商品价值;减少表面的病原微生物;减少水分蒸腾,保持产品的新鲜度;抑制呼吸代谢,延缓衰老。清洗——清洗液种类:漂白粉或50~100ml/L;1~2%碳酸氢钠、1.5%碳酸钠;
1.5%肥皂水+1%磷酸三钠;2~3%氯化钙.
涂蜡——即人为地在园艺产品表面涂一层蜡质。作用:增加产品光泽,改进外观,防治水分蒸发,有利于延长贮藏寿命。
果蜡成分:天然蜡、合成或天然的高聚物、乳化剂、水和有机溶剂。
涂蜡方法:人工或机械喷雾。
(四)分级
分级(grading)是将产品收获后按不同销售市场要求的分级标准进行大小或品质分级。
分级标准:参见国家和省级标准。分级方法:我国一般是在形状、新鲜度、颜色、品质、病虫害等方面已经符合要求的基础上,按大小或重量分级。
表1黄瓜分级标准
表2蒜薹等级规格
(五)包装
包装的作用——
园艺产品包装(packaging)是标准化、商品化,保证安全运输和贮藏的重要措施。合理的包装可使园艺产品在运输中保持良好的状态,减少机械伤、病害蔓延和水分蒸发,避免腐烂变质,提高商品率和卫生质量。
包装容器的要求——①保护性②通透性③防潮性④清洁、无污染⑤方便贮运⑥美观、低成本。
包装的种类、规格
表3包装容器的种类、材料及适用范围
表4园艺产品包装常用各种支撑物或衬垫物
(六)其他采后处理
1.预贮愈伤
目的:散发田间热,降低品温;愈合伤口,增强组织抗病性;适当散发表面水分,抵抗机械损伤;表面失水,降低呼吸强度,有利于贮藏。预贮——一般预贮失水控制在3~5%为宜。愈伤——在预贮中人为创造适宜的条件加速产品愈伤组织的形成。如马铃薯、洋葱、大蒜、山芋、山药等。
2.保鲜防腐处理
⑴植物激素类——2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)、IAA(吲哚乙酸)、NAA(萘乙酸)、MH(青鲜素)、B9(丁酰肼)、CCC(矮壮素)、BA(苄基腺嘌呤)、Ki(激动素)、GA(赤霉素)。
⑵化学防腐剂类——仲丁胺制剂(2-氨基丁烷)、克霉灵、保果灵;山梨酸(2,4-己二烯酸);苯并咪唑类杀虫剂:托布津、多菌灵、噻菌灵等;
⑶乙烯脱除剂——活性炭、氧化铝、硅藻土、活性白土、高锰酸钾等;
⑷气体调节剂——脱氧剂、CO2发生剂、CO2脱除剂等。
3.催熟与脱涩
人工催熟三大条件——
适宜的温度;充足的氧;酶的刺激物(乙烯利)。脱涩原理——
利用无氧呼吸产生中间产物乙醛,使之与单宁结合,成为不溶性单宁,涩味即脱除。三、农产品的运输与销售
运输
市场销售
果品蔬菜的运输与冷链流通(一)运输
1.运输环境条件的要求
⑴振动——造成机械伤,促进伤乙烯合成,加快成熟;⑵温度——品温上升,加速代谢和水分消耗,促进成熟;⑶湿度——运输中湿度过低,导致产品萎蔫;⑷气体成分——CO2、O2气体成分的改变,影响正常代谢;⑸包装——保护和保鲜作用;
2.运输方式及工具
⑴铁路运输⑵水路运输⑶公路运输⑷航空运输
生产基地果蔬采收消费者、饭店电冰箱超市、小卖部零售陈列冷藏柜分级、包装预冷等商品化处理冷藏库收购、运送、分配、调运批发冷藏库生产园地消费者销售单位经营单位产地单位普通车船短途运输冷藏车船运输冷藏车运送冷藏箱冷链流通(二)市场销售
1.农产品的品质评价
食用品质——新鲜度、成熟度、色泽、香气、风味、质地、营养;
商品价值——商品化处理水平、抗病及耐贮运性能、货架寿命;
2.市场销售特点及对策要求周年供应;保持新鲜,减少腐烂;优质、无公害、种类丰富;适应市场变化,适销对路。
表5新鲜水果蔬菜运输的推荐温度
图1园艺产品采后处理流程示意图
1.结合具体的果蔬种类,谈谈采后提高其商品质量的措施。2.果蔬的采收成熟度如何确定?采收成熟度对果蔬有哪些影响?3.叙述柿子脱涩的机理及方法。4.影响果蔬预冷效果的因素有哪些?常用的预冷方式有哪些?各有什么优缺点?
思考题
主要参考文献1.赵丽芹主编.园艺产品贮藏加工学.北京:中国轻工业出版社,20012.杜玉宽、杨德兴主编.水果蔬菜花卉气调贮藏及采后技术.北京:中国农业大学出版社,20003.刘升、冯双庆编著.果蔬预冷贮藏保鲜技术.北京:科学技术文献出版社,20014.胡安生、王少峰主编.水果保鲜及商品化处理.北京:中国农业出版社,19985.S.A.K.ThompsonPostharvestTechnologyofFruitandVegetablesU.S.A.BlackwellScienceLtdEditorialOfficers1996MagneticResonanceImaging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167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168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174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176ClassenDC,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178六、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