医学影像技术新进展

医学影像技术新进展（精选12篇）

医学影像技术新进展 篇1

当时就是冲着医学新进展这个名称选的这门课，而且是以专题讲座的形式。一学期下来，感觉收获颇多，每周一节课，不同的老师给我们讲不同方面的医学新进展，也就是课堂上的专题讲座，生动形象地讲述不同疾病的病理、治疗新技术及未来的发展前景。另外，几乎每周六逸夫楼416都会有一场专题讲座，邀请到了各大院校的教授以及各知名医院的主治医师等，他们都是各领域的专家学者，掌握着该领域的最新最前沿的发展动向，听完往往让我们深有领悟。

虽然我的专业是测试计量，但是对生物医学方面的兴趣很浓，也有跟着师兄从事细胞培养的项目研究，对于医疗器械、生物材料等也非常感兴趣，而且咱们学校的生物医学还是很厉害的。这学期的课主要是讲从各种疾病入手，比如我们日常所说的老年痴呆症，各种肿瘤或者癌症，神经性疾病等等。这些疾病都不只是说说而已，可能离我们很近，身边的亲人、朋友或多或少有过这些病，有的通过治疗痊愈了，有的通过药物缓解病痛，有的却再也不能留在这个世界。

其中最令人恐惧的应该是恶性肿瘤，也就是通常所说的癌症，发病率和死亡率都非常高。癌症有很多，包括腺癌、脂肪癌、胃癌、肝癌等等，几乎身体的所有部位都可能出现病变，进而发展成为癌症。若被诊断出是癌症晚期，几乎就无法救治了。癌细胞与正常人体细胞一样，具有分裂和分化的能力，这也是为什么癌细胞能扩散至各个部位的原因。癌细胞分化程度越高，则肿瘤组织的程度越低，若癌细胞未分化，那么它的潜在危害是无法估计的，所以其恶性程度极高。现在新的治疗癌症的技术可以利用生长因子，促进癌细胞的分化，从而降低它的恶性程度，方便治疗。我的爷爷就是因为胃癌而离开人世的，我清楚地记得他临走前痛苦的样子，几乎吃不了东西，吃一口吐一口，后来只能靠输血和营养液维持生命，最后消瘦得已经称不上是血肉之躯了，就像是被活活饿死一般。堂弟的外婆患有老年痴呆症，应该说是阿尔茨海默病，她只是记不得很多事很多人，看起来傻傻的像个小孩儿，她有时候分不清谁是谁，记不清今天是几号，不知道该吃什么药。她是糊涂了，需要一个人整天地陪着她照顾她。等我们老了，记得或者不记得都应该被好好照顾。

医学影像技术新进展 篇2

随着计算机科学信息技术的进一步深化发展,临床医学证据和诊断的数字化成为现代医学发展的新方向。临床诊断的数字化应用为医生和患者带来了新的交流方法,形成了以数学、计算机与医学相结合的数字医学技术的诊断新局面。其中,医学图像的三维重建技术在现代临床医学中起着越来越重要的作用。医学图像的三维重建是指借助计算机图像处理技术,将医学成像设备的断层扫描、核磁共振、正电子发射断层扫描以及超声等得到的人体器官断层平面图像重建成三维立体图像,并将其在屏幕上进行显示。医生可以对器官图像进行不同视角的观察、定位、测量等操作。通过人机交互,医生可以在计算机屏幕上进行外科手术的解剖仿真和模拟,对病变进行精确的定位,制定合适的诊疗方案和程序[1]。因此,医学三维图像的重建技术已经至关重要。

1 医学图像三维重建技术研究现状

三维医学图像重建的方法主要有三维面绘制和三维体绘制[2,3,4,5,6,7]。表绘制只关注物体形状的表面信息,忽略了物体内部的信息。基本思想是提取物体感兴趣的表面曲线、边界、等值面等重要信息,用多边形进行插值拟合近似,然后根据光照、明暗模型再用绘制算法进行消隐和渲染后得到显示图像。目前,面绘制算法有边界轮廓法和曲面法,包括边界轮廓线法、移动立方体法、剖分立方体法和立方体法等。由于计算机图像处理技术比较成熟,面绘制方法能有效的显示医学图像。借助图像处理软件,面绘制计算量小,运行速度快,能满足临床的实际应用。但是面绘制需要通过图像分割技术来构造曲面,会造成物体表面信息的丢失,影响了重构结果的质量。

体绘制是直接由三维数据场绘制图像。体数据是三维空间中等间隔样点的数据集合。其中的单位成为体素。对体素赋不透明度和光亮度,计算体素对光线的作用,利用投影、消隐、渲染和合成等步骤,对数据进行处理,最后显示图像。常用算法有物体空间扫描和图像空间扫描两种,包括抛雪、3D纹理映射法、剪切-曲变法、光线投射法等。体绘制不用构造物体的表面曲线,直接研究光线与体素的相互关系,许多细节信息能够保留,避免了伪痕迹和误差,显示效果较好,图像质量得到提高。缺点是运算量较大。

借助计算机图形学理论和技术,面绘制的交互性能和算法效率要好于体绘制。目前应用于医学图像三维重建的软件很多,其中由比利时Materialise公司开发的Mimics是标准的基于扫描数据的三维图像处理和编辑软件。

2 三维医学图像重建技术的新方向

现有的三维医学图像重构算法基本可以满足三维立体化的要求。但是,现有算法生成的像素点、表面多边形等图形学绘制元素,在仿真模拟时还需要提取元素中的几何信息来进行重构;同时,由于元素的数据量比较大,超过了高速仿真计算设备的处理能力。从而,对医学三维图像重建算法进行适当简化,将面绘制、体绘制与计算机图像处理技术相结合,取长补短,相得益彰,才能突破传统三维医学图像重构算法的制约[8,9,10,11,12,13,14]。为此可以从以下几个方面修正和改进。

(1)对体数据集合的数目和提取方法进行改进,修改投影数据的数目和子集的排列顺序加快收敛速度,构造自适应的绘制方法。对于表面较光滑区域,相邻子集尽可能分离以减少投影间的相关性,缩减投影数目,重建低频部分信息;对于梯度较大区域,可以缩短采样间距,进行数据加密,重建高频部分信息。此方法预计能在有效控制误差的同时,克服面绘制信息丢失和体绘制运算量大的缺点,使得重建后的三维医学图像充分接近模拟仿真的人体病态器官。

(2)在医学三维图像重构过程中,充分利用小波变换技术。小波变换历来被称为“数学显微镜”,具有很强的自适应性。在对物体表面分割过程中,根据小波分析在不同尺度上得到信号的细节,提取物体特征,检测边界,以取得最佳图像显示效果。由于二维医学图像含有噪声,对不同方向上的小波系数进行去噪,可以有效地解决传统算法中噪声放大的问题,再分割重构三维可视图。在含噪声图像中,图像信号正能量大都集中在绝对值较大的小波系数中,噪声成分能量则主要集中在绝对值较小的小波系数中。对小波系数进行阈值化处理,再将保留的小波系数利用逆小波变换进行重构,显示脑血管等综合信息,可由CT的骨组织信息、MR图像的软组织信息和MRA(或CTA)图像提供的脉管信息来提供。

(4)利用新小波进行图像处理。例如:多进制小波和第二代小波是小波分析理论的一个重要分支,提供了具有更好性质的小波基函数。此类小波在对称性、光滑性、正交性和紧支性方面均优于传统二进制小波,对于二进制不能解决的问题具有良好的效果。

3 结语

三维医学图像重构就是通过数字化技术让医生得到明确的信息,对手术过程有清楚的认识,对自己所关心的病态器官有明确的了解,从而更加科学和准确的判断病情,指导选择手术方案。三维医学图像的重建,可以避免误诊和手术,给医生带来不必要的心理和精神负担。因此,重建算法有待于进一步研究和发展,谋求最佳的三维医学图像重建效果。

摘要：随着医学图像和计算机科学技术的结合与发展,三维医学图像的重构技术成为研究热点。本文介绍了医学图像三维重建技术的内涵、研究现状,综述了常用算法的重构方法,比较了算法的优缺点。在此基础上,提出了医学图像三维重构技术发展所面临的相关问题及其新的研究发展方向。

生命信息医学新进展 篇3

这是江苏省宿迁县关庙中学教师丁乐玉写给我的热情洋溢的信。他看到了刊登在1990年第6期《祝您健康》杂志上我写的《来自生命信息研究的报告》一文。找到设在上海虹桥路1950号的中华生命信息研究所，自费买下一台SMS－03型治疗仪。此后3年，他坚持给患脑瘫的儿子作治疗，终于使儿子“由原来不会爬、不能坐到现在四处自由走动。由原来思维迟纯、表情呆滞到现在天真活泼、聪颖机敏”。最近，他给全国第三届生命信息医学研讨会寄来了《生命信息仪治疗脑瘫效果好》的报告。

由中华医学会上海分会、中华医学会上海物理康复学会、中华生命信息研究所共同召开的第三届研讨会。1994年12月在上海举行。来自全国各地的150多位专家、医务工作者提交了50多篇论文和报告，并座谈交流了对生命信息医学理论和临床应用实践的体会和经验。我从会上了解到，全国已有500余家医疗单位运用了生命信息治疗仪，对诸多疑难杂症取得了令人信服的疗效。

丁乐玉老师治好的只是他的儿子，江西省儿童医院中医科主任罗幼农用头针配合生命信息仪，治好的脑瘫患儿就多得多了。江西省新干县一个姓汤的儿童前去治疗，一开始他奶奶不相信这台仪器，因为她已带着孙子看了好多大医院，都没什么办法。在罗医生那里进行第九次治疗后，孩子居然摇摇晃晃站了起来，奶奶惊呆了。治疗室里轰动了。等到第28次治疗后，孩子已与正常儿童无异，不须再作治疗。罗医生还用头针配合生命信息仪，治好了小儿脉管炎、急性小脑共济失调症、小儿癫痫等重症。罗医生说，他使用生命信息仪作各类治疗，总有效率达95％。显效率为60％，治愈率为20％。

沈阳202医院理疗科周桂秋医生说，她用生命信息仪为沈阳市劳模、市五金公司总经理李开明治好了Ⅱ型糖尿病。李在治疗前血糖为16.6，尿糖4个“+”，曾服用各种西药无效果。到202医院治疗第四次后。尿糖即显阴性，第20次治疗后血糖正常，第56次治疗后所有症状消除，至今未见复发。周医生和她的同事这次还向研讨会提交了用生命信息仪治疗下肢寒湿症和面肌抽动症的两篇临床应用报告。

近年来，生命信息仪还进入了诸如上海第一医科大学附属华山医院这样的“大牌医院”。该院理疗科乔妙根、眼科茅林瑜等医生向大会提交了《非手术治疗老年性白内障的对照观察》报告。1994年1月至8月。他们将45名患者分成三组，每组15人(30只眼)，作对照观察。其中。药物治疗组有效率为10％，生命信息仪治疗组有效率为60％，而综合治疗组(药物加生命信息仪)有效率为73.33％。他们认为还需积累更多病例，作进一步研究，但已初步肯定生命信息仪具有提高视力、减轻视力衰退的功效。

在研讨会上，我采访了解放军总医院临床基础医学研究所的徐迎新，她和同事们提交了《疾病防治的新途径——生命信息调节》的论文。他们认为，由吴度民、顾涵森发明的SMS－03型生命信息治疗仪，具有高频率、低功率的特点，利用了光、电的非热效应。发出的是一组有严格数字序列，能为人体吸收、响应的电脉冲信号，能以调整人体电磁平衡的方法来治疗疾病。实验证明，仪器具有开放微循环、增加冠脉流量、保护心肌细胞缺氧损伤、全面调整机体免疫力等九项基本生理功能。

当然，生命信息医学还很年轻。人们期待她更快地发展、壮大!

(上海徐晓蔚)

相传，清朝年间。在苏北的一个小镇上，同时开着两家药店，一家叫宗德堂，另一家叫仁济堂。起初两家药店生意都很好。去抓药的病人很多。可过了一段时间后，仁济堂的生意一天比一天萧条冷落，最后几乎没有人去抓药。相反，宗德堂却照样生意兴隆。人流不断。这时，仁济堂的老板就怀疑是宗德堂从中捣乱作梗。就纠集家人和伙计气势汹汹地来到宗德堂，准备寻衅闹事，围观的众人因不了解内情而难分是非。

说也奇怪，这时突然出现一位鸟发童颜的老翁。只见他神情庄重，稳步上前，拨开人群严肃地说道：配药虽无人见。存心自有天知。宗德堂济世救民。仁济堂见利忘义。说后，老翁就化作一缕烟雾不见了。

众人这时才恍然大悟，纷纷议论。而仁济堂的老板当时就恨不得一头钻进地缝。回到家，忆及仁济堂开业不久就销售假冒伪劣药品，牟取暴利，他后悔不已，自觉愧对四邻街坊。为表改过之心，凡有患者再去仁济堂抓药，他均嘱咐服药后把药渣倒在路上。好让苍天验证所售之药是真是假。从此以后，仁济堂的生意也一天比一天兴隆。而把药渣倒在路上的习俗却代代相传。

污泥处理技术的新进展 篇4

介绍了污泥制油、熔化、制陶瓷、制造活性炭、湿式氧化和超临界水氧化(SCWO)等新兴污泥处理技术,并分析了各自的优缺点,阐述了这些技术在污泥处理中的进展状况和应用前景.指出资源化利用和能源回收应该是今后污泥处置的方向,并对SCWO技术在污泥处理中的.应用作了重点论述,探讨了类似湿生物质的污泥超临界水资源回收和利用的可行性.

作 者：昝元峰 王树众 沈林华 段百齐 林宗虎  作者单位：西安交通大学,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049 刊 名：中国给水排水  ISTIC PKU英文刊名：CHINA WATER & WASTEWATER 年，卷(期)：2004 20(6) 分类号：X703 关键词：活性污泥   超临界水氧化   资源化  

含油污水膜滤处理技术新进展 篇5

概述了上世纪90年代以来膜材料、膜类型以及膜滤技术的发展现状.在膜滤技术的应用上,国内外对中空纤维膜和陶瓷膜滤除污水中的污油和悬浮固体方面进行了大量的室内及现场试验.结果表明,滤后水可满足低渗透油田的注水水质要求.进入新世纪后,随着外排水水质标准的提高,国外进一步加大了对膜滤处理含油污水技术的.研发力度.经预测,全球反渗透、超滤、微滤设备和膜件市场规模将从的59亿美元增长到的82亿美元.

作 者：蔺爱国  作者单位：东营福斯特石油技术有限公司 刊 名：油气田地面工程  ISTIC PKU英文刊名：OIL-GASFIELD SURFACE ENGINEERING 年，卷(期)： 24(1) 分类号：X3 关键词：采出水   污水处理   膜滤   微滤   超滤   纳滤   反渗透  

医学影像技术新进展 篇6

【发布日期】2010-03-02 【生效日期】2010-03-02 【失效日期】 【所属类别】政策参考 【文件来源】深圳市

关于举办“产科护理技术新进展”培训班的通知

各医疗卫生机构：

为进一步提高产科护理质量及助产技能，加强助产分娩能力的培养，规范产科护理及助产分娩支持技术操作，带动产科护理水平的提升。我院拟定于2010年3月26―28日举办市级继续医学教育项目《产科护理技术新进展》培训班，届时特邀深圳市妇幼保健院及市人民医院护理专家授课。

一、授课专家及内容：

1、分娩过程中的体位及其作用

2、分娩过程中胎儿锁骨骨折及肢体骨折的预防

3、产科护理风险管理与预防

4、肩难产的预测及处理

5、分娩期疼痛的管理

6、产房院内感染的防控

7、新生儿护理措施与常见疾病预防的关系探讨

8、PBL教学法在妇产科护理教学中的作用

9、体位及其作用模拟训练

10、肩难产模拟操作训练

二、具体事项如下：

1、培训对象：各级医疗单位从事妇产科护理人员

2、培训班时间：2010年3月26-28日

3、报到时间：2010年3月26日上午8:30-9:00

4、学分：学习期满授予II类学分4分，届时请自带学分卡，未办理学分卡者请报上学分卡号。

5、办班地点：深圳市福田区妇幼保健院八楼多功能厅（深圳市金田南路2002号）

公车：203，K113，303，212，63，15，28，4，26，219，225，312，364到福民新村、福田保健院、皇岗中学等站；

地铁：福民站

6、报名方法：需住宿者请在3月20日前与深圳市福田区妇幼保健院护理部联系

联系人：胡俊珍 联系电话：83839512 *** E-mail： hjz566@163.com

深圳市福田区妇幼保健院

二O一O年三月二日

肺动脉栓塞影像学诊断新进展 篇7

1普通X线检查

普通X线胸片是一种方便、经济、实用的检查方法, 对于提示肺栓塞有重要参考价值。肺栓塞常为多发性及双侧性, 下肺多于上肺, 右侧比左侧多见。早期X线检查可无特殊发现, 一般在发病12～36h后出现X线征象[3]。当一侧肺动脉或肺叶、肺段动脉栓塞时, 引起相应的一侧或区域性肺缺血征象, 表现为一侧或区域性肺血管纹理的稀疏、纤细及部分消失, 部分或一侧肺野透亮度增强 (Westermark征) 。当栓塞范围大或肺动脉主干被栓塞时, 可观察到肺动脉高压的X线征象, 如中心肺动脉扩张而外周血管纤细 (残根征) 、肺动脉段凸出及右心室扩大。有10% ～15% 的肺栓塞病例发生肺梗死[4,5], 其特征性影像表现为楔形的实变阴影, 其底部达胸膜, 尖端指向肺门, 无支气管气象, 呈Hampton驼峰征, 可伴有少量胸腔积液。但是肺栓塞的X线胸片表现多种多样, 呈典型表现的较为少见, 而常见的是某些非特异性的表现, 如心脏增大 (36%) 、胸腔积液 (30%) 、肺浸润影 (23%) 、单侧横膈升高 (26%) 、肺门影增大 (肺动脉高压) (25%) 、肺不张 (24%) 等, 部分肺栓塞的X线胸片可无任何异常表现而漏诊[6]。于淼等[6]认为X线胸片的敏感性为42.9%, 特异性为33.3% 。可以作为提示性依据, 属于筛选性诊断, 即使胸部平片正常, 仍不能排除肺栓塞的可能[7]。

2肺动脉造影

肺动脉造影 (PAG) 一直被认为是诊断肺栓塞的“金标准”, 可直接显示肺动脉栓塞的部位, 并可对栓塞做出定性和定量诊断, 为手术或溶栓治疗提供依据。PAG分为2种技术:传统的肺血管造影和数字减影动脉造影 (DSA) 技术。DSA与传统的血管造影相比有极大的优越性, 是诊断肺栓塞尤其是段及段以上肺动脉栓塞的最可靠方法, 同时还能观察肺循环的血流情况, 对诊断更具独特性[8]。肺动脉造影肺栓塞的直接征象为肺动脉和主要分支腔内充盈缺损或附壁的半圆形充盈缺损, 血管完全性或不完全性中断, 断端呈杯口状、杵状、乳头状;间接征象为肺动脉期延迟、区域性的灌注降低, 肺动脉或远端分支迂曲及静脉返流减慢、延迟。

PAG为创伤性检查, 操作复杂, 对环境、设备要求高, 对伴有重度肺动脉高压者有一定危险性, 使得临床应用受到限制。而且造影仅能显示肺动脉内腔, 不能显示血管壁, 程度较轻的附壁充盈缺损有时易遗漏。此外, 某些胸肺疾患, 如肺纤维化、肺癌等, 亦可影响肺动脉显像造成假阳性, 故造影鉴别困难。近年来在螺旋CT或MRI不断进步的情况下, PAG在临床的应用明显减少, 其作为肺栓塞诊断“金标准”的地位有可能逐步被无创伤性检查手段所取代[9]。

3肺动脉CT血管成像

肺栓塞的CT成像诊断研究近年来开展广泛, 尤其随着多排螺旋CT的飞速发展, 其研究更为深入、系统, 临床应用日益广泛, 现CT已被普遍认同为肺栓塞早期诊断一线检查[10]。肺动脉CT血管成像能直观地显示各级肺动脉形态, 肺栓塞的异常CT表现主要分为直接与间接征象, 直接征象有肺动脉的完全闭塞、不规则充盈缺损、附壁充盈缺损、“轨道征”、“枯枝征”等;间接征象有肺缺血改变、“马赛克”征、肺动脉高压等。

肺动脉CT血管成像应选取合理的扫描参数, 注意屏气, 提倡由足侧向头侧方向扫描, 掌握好肺动脉内造影剂的峰值时间;并且可在完成肺动脉CT血管成像后继续行深静脉CT成像, 寻找栓子来源。扫描后处理技术主要包括多平面重建、曲面重建、表面遮盖成像、最大密度投影等, 而重组时要避免切层选择不当, 需分辨清肺动、静脉, 对病变部位有针对性地采用多方位、多平面的观察[11] 。要做出准确的诊断, 熟知支气管和血管的解剖走行是基本要求, 并且要鉴别出各种伪影[12], 另外由于多平面重建、曲面重建等后处理图像不能提供较横断面更多的信息, 还可能漏掉外周小动脉栓塞, 因此必须重视原始图像分析。

肺动脉CT血管成像不但能用于诊断肺栓塞, 还可用于肺栓塞预期治疗效果及疗效的动态观察[13,14]。首先是急性与慢性肺栓塞的分型, 大多学者们认为显像为中心充盈缺损的血栓较新鲜, 溶栓效果较好;附壁型及完全型充盈缺损都是提示慢性栓塞, 其效果较前者差, 但部分学者[14]则提出蜂窝状充盈缺损和内缘隆起的部分性充盈缺损亦是新鲜血栓的重要征象, 这部分栓塞亦可取得较好的溶栓效果。溶栓显效的直接表现可见充盈缺损的完全或部分消失, 显示“枯枝征”的肺动脉充盈改善。学者们[14,15]强调13d内进行复查对及时调整治疗方案 (加大或更换药物) 最有价值, 而溶栓治疗后的1～2周内及3个月内应再进行复查, 了解疗效。肺动脉CT血管成像研究中, 学者们亦对电子束CT、单排螺旋CT、多排螺旋CT的显像效果做了比较, 普遍认为前两者对亚段以上的肺栓塞显示良好, 但由于速度快, 电子束CT呼吸伪影较少, 心旁肺动脉段的栓塞评价优于单排螺旋CT[16]。而对于亚段外周型肺栓塞 (尤其为孤立性) 则是该两种CT的“致命伤”, 易于漏诊, 当只考虑段以上肺栓塞时, CT诊断的灵敏度及特异性均约在90%, 但如计入亚段肺栓塞, 则其灵敏度下降至60%～70%[17,18], 仍保持高特异性。但近年来飞速发展的多排螺旋CT技术为此带来了转机, 多排螺旋CT可在很短的屏气时间内以1mm或亚毫米的分辨力观察整个胸部, 减少呼吸伪影及容积效应, 更便捷精确地完成二维、三维成像, 从而在病变范围、形态、程度上提供更直观清晰的图像;更重要的是, 能良好显示出最小至第6级的支气管动脉分支, 有学者[19,20]报道其显示率可达71%～84.2%, 且不同观察者的相关程度良好, 从而为全面准确诊断亚段肺栓塞提供了基础[21,22,23]。

由上可见, 肺动脉CT血管成像现已公认为无创、快捷、可靠、实用的肺栓塞诊断手段, 并已得到广泛应用。而CT成像中肺栓塞影像表现与鉴别诊断, 溶栓后复查的规范程序, 高度可疑但CT阴性患者的进一步处理方式[24], 以及多排螺旋CT扫描的具体操作及数据处理[25], 对CT发现的孤立性亚段肺栓塞的病理确认等问题仍有待进一步研究。

4磁共振成像 (MRI)

近年来随着MRI系统软、硬件的更新, 扫描速度大为加快, 在PE的检查技术上取得了显著进展。检查技术主要包括MR肺动脉造影 (MRPA) 和MR 肺灌注成像 (MRPP) 。MRPA是通过静脉造影剂Gd-DTPA, 使血液T1值比周围组织 (包括脂肪组织) 的T1值显著缩短, 采用超快速重T1WI序列进行屏气扫描, 有造影剂的血液首次通过肺动脉使肺动脉突出显像, 而获得高质量的血管影像。超快速重T1WI序列屏气扫描显著缩短扫描时间, 可降低呼吸及心脏运动影响, 仅采集肺动脉期图像。采集的原始数据能在任何平面上进行处理, 从而获得任意角度的二维或三维图像, 可显示肺动脉的第5～6级分支, 并很好地显示肺动脉内血栓, 在4～20s内一次屏气完成全部数据采集, 即使重症患者, 也可使呼吸伪影减少到最小。MRPP是经外周静脉注入Gd类造影剂如Gd-DOPA、Gd-DTPA等, 采用超快速脉冲序列首过增强灌注成像, 屏气三维采集, 可显示肺实质逐渐强化, 如果存在PE则可观察到灌注缺损区。MRPA、MRPP征象及诊断价值:MRPA上PE的典型表现为SE序列和梯度回波序列图像上肺动脉及主要分支管腔内充盈缺损、血管狭窄或截断性阻塞, 在MRPP图像上表现为灌注缺损区。若为出血性肺梗死, 则SE序列像上表现梗死区短T1、长T2信号。临床研究表明, 增强MRPA和MRPP诊断PE的敏感性分别为70%和95%～100%, 特异性为97%和95% ～96%。最近部分研究报道利用MRI进行肺血管的双期扫描, 即可分别获得肺动脉与肺静脉像, 显示肺动脉达到了亚段水平, 并且可以将肺动脉与肺静脉区分开来, 有望进一步提高CE MRPA对肺栓塞的诊断[3]。MRI检查优点是无创、无电离辐射损害、造影剂过敏率极低, 对PE的诊断价值越来越大, 有望代替常规血管造影, 成为另一种可靠的无创伤诊断方法。主要缺点是体内带有心脏起搏器等铁磁性物体的患者不能接受检查[2]。

肿瘤放射治疗物理技术新进展 篇8

【关键词】肿瘤；放射治疗；物理技术；新进展

肿瘤放射放疗是一种极为有效的肿瘤治疗技术，所包括的内容主要可分为以下三部分，即放射物理技术、放射生物技术以及放疗临床研究。其中肿瘤放射物理治疗技术是放射肿瘤学的一个重要基础，实施时将放射物理学的基本概念和理论技术都引进到了放射肿瘤学中，从根本上提高了肿瘤放射治疗技术水平，促进了我国肿瘤放射放疗技术的发展。下面从多个方面对肿瘤放射治疗物理技术在近几年内所取得的新进展进行分析。

1.立体定向治疗技术的实现

随着医学技术和计算机技术的不断发展，电子计算机的精密度和准确度也越来越高，其在医学研究业界中的应用也越来越广泛。另伴随着双螺旋CT以及高清晰MRT技术的出现，肿瘤放射物理学治疗中的立体定向治疗技术也应运而生，并大有愈演愈烈的趋势。现阶段，国内肿瘤放射治疗研究业界中所使用的γ-刀技术，其本质其实就是一个关于治疗肿瘤的立体定向放射手术去，实施时通过聚焦的方式来完成中心照准工作，实现短时间内单次或多次的对肿瘤进行超长规致死治疗去，最终达到杀害和摧毁肿瘤细胞的目的。

γ-刀技术利用约30～200个钴源，在等中心条件下，从立体不同方向位置，在短距离内对细小肿瘤（或良性肿瘤，先天畸形等病灶，一般约1～2cmΦ）进行一次或多次照射，给予总剂量超过肿瘤及正常组织耐受量，用准确聚焦的办法使多个60Co源的剂量集中在靶区，分射束聚焦使周围正常组织受量仍在可能的耐受量中，由于采用电脑、CT，以及准确的立体设计定位，因而射野边界锐利可达±2mm以下，确保了非瘤区正常组织安全。应用于脑部的良性小肿瘤和先天性畸形效果尤佳，应用于脑干等生命禁区也取得了效果。但目前许多单位滥用，不严格控制适应症，因此造成了许多后遗症和并发症，使γ-刀的应用与初始设计原意偏离了轨道。

立体定向放疗也称“立体定向放射外科（stereotactic radio surgery， SRS）”，在应用时候利用计算机软件对其进行具体的定位，其工作原理基本上与聚焦技术相似。另外，立体定向技术除了可以应用于头部肿瘤的放射治疗外，还可应用于人体的胸、腹盆等身体部位的肿瘤治疗中。它的应用范围比γ-刀广，应用效率较γ-刀要好。但立体照射（γ，X刀）技术应用中还存在许多问题，如放射生物学中的远期并发症，肿瘤的局部控制问题，远处转移仍未得到解决，因此想单一利用这种机器是不能完全解决放射治疗的所有问题的。

2.三维适形放疗技术的诞生

三维适形放疗技术，英文简称3-DCRT，该技术在应用时的理论和技术基础与上段中所提到的γ-刀技术有所类似。三维适形放疗技术是在平面二维定位技术上发展起来的，实际研发时所强调的内容并不是平面二维定位，而是立体三维定位，并且能够在应用过程中随着射野的变化而不断发生适形变化，达到适应肿瘤形状并随其结构变形而不断变动的目的。在最近几年时间内，相关研究人员在原有的立体定向γ-刀治疗技术以及计算机芯片的设计程序中，开发了利用芯片对叶光栏进行控制的功能，实现了计算机芯片对叶光栏适形变化的同步控制，从而使得3-DCRT治疗技术正式进行实用阶段。3-DCRT治疗技术在应用时可对肿瘤或肿瘤细胞进行分割、超分割以及加速超分割等多种方式，代替原有的常规治疗放疗机器，达到所下达的严格的肿瘤治疗任务。3值得一提的是，基于3-DCRT治疗技术下的治疗效果，分割精确度等否明显优于原来的常规放疗机，能够保持射影的形状和肿瘤病变靶区的投影的一致性。

3.调强适形放疗技术

调强适形放疗技术，英文简称3-DCRT，目前仍未应用于临床，但国内外同行评价这种技术为21世纪放射治疗技术的主流。三维适形治疗（3-DCRT）所采用的同步可控多叶光栅，三维适形定位这种技术在IMRT中已成为基础技术。但其不同之处在于采用：

（1）逆向算法设计这是IMRT除三维适形之外，为更精确起见所插入的必要步骤，它不仅正面方向的精确剂量计算，而且从逆方向算法来进行验证和审核，使用的高能X线，电子束、质子束等放射源，其射野绕人体用连续或固定集束，在旋转照射方向上达到更精确边界，因而它可以提高强度，达到适应肿瘤形状高输出剂量，三维数字图象重建（3DRR-3Dimension Reckon-Picture Reconstruction）功能，使三维图象中靶区等重要器官与图象吻合，剂量分布合适与否一目了然。

（2）有冠状、矢状、横断面的图象及剂量分布，还要能给出任意斜切面的图形及剂量分布，并随时可以显示给治疗人员，设计人员以及医生，它使视野方向的观视和医生反方向的观视都成一致。

（3）模拟选择——在安排和设计射野时必须具有模拟类似常规模拟定位机射野的选择功能，包括准直器种类，（独立式、对称式）和多叶准直器即多叶光栅（LMC-Multiple leaves collimator），大小，放置射野档块和楔形滤过板等。

（4）治疗方案确定后，将各项条件输入CT模拟治疗（CT-Simulator），CT的模拟机应能接受上述条件。

（5）验证，择优方案选择后将信息转至治疗机电脑按上述条件运转，将各种附加条件如机架，准直器，床移动范围，射野大小，多叶光栅叶片运动及调整机匹配，这样整个过程就完成了。所谓调强适形放射技术就是从固定视野上的物理条件出发，把其准确性调至最高，将平面二维准确调至三维更准确方向，在三维补偿照准方面调至最精确，给到最大足量。从诊断、设计实施和多种补偿手段，各种运动射束的调强，使射野边界锐利，界限明确，达到最高限度的准确定位，最高准确剂量达到靶，高准确度执行预定计划，从而可以超过SRT及SRS的准确治疗方式，又可克服SRT及SRS的明显缺陷。目前在美国已有部分样机试用。它应该是代表明天放射治疗机的方向。也是3-DCRT的发展。

4.结束语

事实上，伴随着我国医学事业以及科学技术的不断发展，医学研究业关于肿瘤放射放疗的技术水平也已经得到了较大程度上的提高。本篇文中所分析的仅仅只是肿瘤放射放疗技术中的其中一种，即近几年类放射治疗物理技术的新进展，对生物学以及临床研究学两方面的新进展并没有作具体研究，在这里也暂且对其忽略不计。最后需要强调的是，肿瘤放射放疗技术的最终目的是诊治和消除肿瘤，避免肿瘤对患者生命安全产生威胁，保护患者生命。所以从这一点来看，把握好实际情况，全面提升肿瘤的整体治疗效果才是放射放疗中应该注意的一个首要问题。 [科]

【参考文献】

[1]高东，牟妍舒，何方琪.30例恶性胶质瘤术后三维适形放疗疗效观察[J].现代医药卫生，2009（21）.

[2]周凌宏，金浩宇，陈超敏.Monte Carlo方法在放射治疗计划剂量计算中的应用[J].清华大学学报（自然科学版），2007（S1）.

[3]马驰，张沂，张丹枫.放射治疗工作中值得关注的几个问题[J].中国辐射卫生，2005（03）.

呼吸衰竭护理新进展 篇9

吸

衰

竭的护

理

呼吸衰竭（respiratory

failure）

是指各种原因引起肺通气和（或）换气功能障碍，以致在静息状态下亦不能维持足够的气体交换，导致低氧症伴（或不伴）高碳酸血症，进而引起一系列病理生理改变和相应临床症状的综合症

动脉血气分析

n

条件：海平面、静息状态、呼吸空气

n

动脉血氧分压（PaO2）＜8kPa(60mmHg)

n

伴或不伴动脉二氧化碳分压(PaCO2)＞6.67kPa（50mmHg）

病

因

n

气道阻塞性病变：如慢阻肺、重症哮喘

n

肺组织病变：严重肺结核、肺水肿等

n

肺血管疾病：肺栓塞等

n

胸廓与胸膜病变：胸外伤、胸廓畸形

n

神经肌肉病变：脑血管意外、重症肌无力

发病机制

n

肺通气不足:阻塞和限制性通气障碍均可使有效通气量降低

n

弥散障碍:与肺泡面积、肺毛细血管通透性、压力差、气体的弥散力等有关

n

通气/血流比例失调:正常＝0.8，>0.8即无效腔通气；<0.8即生理性动静脉分流

缺氧与二氧化碳潴留对机体影响：

1、中枢神经系统影响

大脑皮层对缺氧最为敏感，中断氧气供应20秒——全身抽搐、深昏迷

轻度——注意力不集中、智力减退、定向

力障碍

中、重度——烦躁不安、神志恍惚、谵妄、昏迷

2、呼吸系统影响

缺O2——通过颈动脉窦、主动脉体化学感受器的反射作用刺激通气

CO2——对呼吸中枢有很强的刺激作用，当CO2浓度<9％时，通气增加；当>

9％时，呼吸中枢由兴奋转为抑制，肺通气量下降，呼吸只能靠缺O2的刺激来维持呼吸

3、心血管系统影响

缺O2——心率及心搏出量增加、血压升高、冠状动脉血流量增加，心率失常，严重时可致心室颤动或心跳骤停

CO2升高——心率及心搏出量增加、血压升高

缺O2

和CO2潴留都会使肺动脉小血管收缩而增加肺循环压力，使右心负荷加重

4、酸碱平衡的影响

严重缺O2可抑制细胞能量代谢而主要依靠无氧代谢，其产物——丙酮、乳酸等大大增加，引起代谢性酸中毒

有机磷不能组成ATP而造成堆积，也加重了代酸

破坏了细胞离子泵和细胞离子交换功能，加剧了电解质和酸碱失衡

5、PaCO2升高——呼吸性酸中毒

慢性呼衰的患者，由于其肾脏的调节，尽管PaCO2很高，但PH值仍接近正常

急性呼衰或慢性呼衰失代偿期，则由于肾脏血管痉挛——肾血流家减少——尿量减少——出现呼吸性和代谢性同时存在的酸碱和电解质失衡

呼吸衰竭分类

急性呼吸衰竭--是指原来肺功能正常，由于突发原因如溺水、电击、药物中毒、ARDS等导致呼吸功能突然衰竭

慢性呼吸衰竭--指原有呼吸系统疾病，肺功能逐渐减退，有缺氧和二氧化碳潴留，但通过代偿，患者可以从事日常生活，称为代偿性慢性呼吸衰竭

n

当并发呼吸道感染或其他原因使肺功能进一步损害，机体失去代偿能力，出现严重缺氧和二氧化碳潴留，则称失代偿性慢性呼吸衰竭

临床表现

呼吸困难

急性呼吸衰竭早期表现为呼吸急促、频率加快、辅助呼吸肌活动增加，出现三凹征。慢性呼衰则表现为呼吸费力伴呼气延长，严重时呼吸浅快，并发CO2

麻醉时，出现浅慢或潮式呼吸

发绀是缺氧的典型表现，当SaO2＜90％时，出现口唇、指甲发绀

神经－精神症状

急性呼衰：精神错乱、狂躁、抽搐、昏迷

慢性呼衰：先兴奋，后抑制如嗜睡、昏迷

循环系统表现

多数病人出现心动过速，严重缺氧和酸中毒时，可引起周围循环衰竭、血压下降、心肌损害、心律失常、心脏骤停

CO2潴留：体表静脉充盈、皮肤潮红、温暖多汗、血压增高，呼衰并肺心病时常有搏动性头痛。

消化和泌尿系统表现

严重呼衰时，可损害肝、肾功能，并发肺心病时出现尿量减少，部分病人可引起应激性溃疡而发生上消化道出血

实验室及其他检查

n

动脉血气分析：

PaO2＜8kPa(60mmHg)

伴或不伴

PaCO2＞6.67kPa（50mmHg）

n

影像学检查：X线胸片、胸部CT等

n

其他检查:血生化、血电介质等

治疗原则

n

迅速纠正缺氧

n

改善通气

n

治疗酸碱失衡和电解质紊乱

n

防治多器官功能受损

n

治疗原发病，消除诱因

n

预防和治疗并发症

观察要点

1.神志、血压、呼吸、脉搏、体温、皮肤色泽等。

2.有无肺性脑病症状及休克。

3.尿量及粪便颜色，有无上消化道出血。

4.各类药物作用和副作用（尤其是呼吸兴奋剂）。

5.动脉血气分析和各项化验指数变化。

护理措施

1.饮食护理，鼓励患者多进高蛋白、高维生素食物（安置胃管患者按胃管护理常规）。

2.保持呼吸道通畅。

（1）鼓励患者咳嗽、咳痰，更换体位和多饮水。

（2）危重患者每2～3h翻身拍背一次，帮助排痰。如建立人工气道患者，应加强气道管理，必要时机械吸痰。

（3）神志清醒者可做雾化吸入，每日2—3次，每次10—20min。

3.合理用氧

对Ⅱ型呼吸衰竭病人应给予低浓度（25％一29％。）流量（1~2L/MIN）鼻导管持续吸氧。如何配合使用呼吸机和呼吸中枢兴奋剂可稍提高给氧浓度。

4.危重患者或使用机械通气者应做好特护记录，并保持床单位平整、干燥，预防发生褥疮。

5.使用鼻罩或口鼻面罩加压辅助机械通气者，做好该项护理有关事项。

6.病情危重患者建立人工气道（气管插管或气管切开）应按人工气道护理要求。

7.建立人工气道接呼吸机进行机械通气时应按机械通气护理要求。

8.用药护理

（1）遵医嘱选择使用有效的抗生素控制呼吸道感染。

.（2）遵医嘱使用呼吸兴奋剂，必须保持呼吸道通畅。注意观察用药后反应，以防药物过量；对烦躁不安、夜间失眠病人，慎用镇静剂，以防引起呼吸抑制。

健康教育

1.教会患者做缩唇腹式呼吸以改善通气。

2.鼓励患者适当家务活动，尽可能下床活动。

3.预防上呼吸道感染，保暖、季节交换和流感季节少外出，少去公共场所。

4.劝告戒烟，如有感冒尽量就医，控制感染加重。

国际教育统计新进展 篇10

近些年来，经济合作与发展组织国家中经济和社会的深刻变革促进了各国的教育改革。为了适应不断变革的经济和社会与教育的相互关系，经合组织制定了新的教育指标体系，将原来的22项指标扩展为36项。

新的教育指标体系划分为6类：即教育的人口、社会与经济背景，投入教育中的财力与人力资源，走进教育——参与和进步，从学校向职业过渡，教学环境与学校组织及学生成绩与社会职业状况。

新的教育指标中的数据来自于经合组织与教科文组织自1995年以来合作实施的“世界教育指标”项目。参加这一项目的还有许多发展中国家，其中包括中国。这一指标体系的制定，对于提高国际教育统计的质量和可比性具有十分重要的意义。

投入教育中的财力 在教育投入与效益之间的关系上，尽管人们普遍认为人力资源投资对促进经济发展、提高劳动生产率和发展人的个性上具有重大作用，但尚无理想的公式来确切计算其相关性。新的教育指标在此方面虽无突破，但有助于更好地认识教育的成本和投资的性质以及投资的效益。指标B1教育支出占国内生产总值的比例，便于全面了解用于教育资源的份额及其变化。指标B3教育的公共投入与私人投入是新增指标，从不同层次教育经费的不同来源透视教育投资与效益的相互关系。在该项统计中，我们可以看到私人对教育的投入占有一定的比重，并且有继续增大的趋势。在一些国家，如澳大利亚、加拿大、爱尔兰、意大利和荷兰，首先是国家给予私人领域较大幅度的`津贴，然后个人和企业再投资于教育，这种转移支付介于2．4％－7．3％。

私人对教育的投入 从私人对教育的投入范围看，更多的在高等教育。这种投入主要体现于学习的直接成本上，即支付大学生的学费。在半数经合组织国家中，私人投入占高等教育经费已达到20％以上。此外，大学生及其家庭对高等教育的间接投入，如学生的生活费用、书籍和学习材料的费用也随之增加。相反，用于改善学校条件的私人投入较少。

浅析石油化工废水处理技术新进展 篇11

关键词石油化工；废水处理；新技术

中图分类号TE文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)012-0172-01

因为石油化工废水的处理难度大，不仅浓度高，而且难以溶解。因而，在石油化工废水的处理中，一般要用到化学成分。典型的就是化学法、物理法和生化处理技术。

1化学法

化学法是指在石油化工废水的处理中，使用化学成分使废水中的污染成分分解、溶解或凝集的方法，从而达到处理废水的目的，避免环境污染。

1.1絮凝

石化污水处理的重要过程之一是絮凝，即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态，胶粒之间的相互碰撞和聚集，形成易于从水中分离的絮状物质。絮凝可以用来处理炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等污染物成分。在具体操作中，絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用，作为生化处理的预处理。目前，采用微生物絮凝剂，利用生物技术制成的废水处理剂，同其它絮凝剂相比具有许多优点，比如，易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等，因此应用前景广阔。

1.2氧化法

氧化法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法。针对不同成分的石油化工废水，可以选择不同的方法，这样可以达到最有效、最经济、最安全的处理废水的目的。

1）光催化氧化法。光催化氧化法，可以有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来，从而达到处理污水的目的，因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源，以TiO2、TiO2/Pt、ZnO 等为催化剂，用此法处理含有21 种有机污染物的水，得到的最终产物都是CO2，不产生二次污染。还有人用Fe2+和H2O2作氧化剂， 铁离子与紫外光之间存在协同效应，使H2O2分解产生氢氧根的速度大大加快，因此氧化效率得到提高，该法在许多国家尚处于研究阶段。

2）湿式氧化法。湿式氧化法可以分为两类，分别是催化湿式氧化（CWO）和湿式空气氧化（WAO）。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下，氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程，它反应时间更短、转化效率更高，但pH、催化剂活性对反应影响较大。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程，该技术是有效控制环境污染物的良好途径，特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。卢义成等用湿式空气氧化工艺处理石化废液，COD、无机硫化物、硫代硫酸盐和总酚的去除率平均为81.8%、近100%、91.7%、近100%。结果表明该法在处理效果上已经达到国外同类设备的处理效能。

3）臭氧氧化法。臭氧氧化法有其独到的优点：这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。但是，其运行及投资费用高，且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后，废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳，而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理， 在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧，使活性炭床处于富氧状态，得到再生，提高其使用周期；同时活性炭表面好氧微生物的活性增强，降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物，改变有机物生色基团的结构，强化活性炭的脱色能力。黎松强等用臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水，COD、氨氮、挥发酚、石油类的去除率平均为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%，出水主要指标达到地面水Ⅳ类水质标准。

2物理法

1）吸附。吸附，指的就是利用固体物质的多孔性，使废水中的污染物附着在其表面而得以去除的方法。常用的吸附剂为活性炭，可有效去除COD、废水色度和臭味等，但其处理成本较高，而且容易造成二次污染。在石化废水处理中，吸附常与絮凝或臭氧氧化联用。

2）膜分离。膜分离有微滤、超滤、反渗透和纳滤等不同的方法，无论哪种方法，都能有效去除废水的臭味、色度，去除有机物、多种离子和微生物，出水水质稳定可靠。

3）气浮法。气浮，指的是利用高度分散的微小气泡，作为载体粘附废水中的悬浮物，使之随气泡浮升到水面而加以分離，分离对象为疏水性细微固体悬浮物以及石化油。在石化废水处理中，气浮常置于隔油、絮凝之后。比如，将涡凹气浮（CAF）系统放置于隔油池后处理含油石化废水， 进水含油约200mg/L，出水含油低于10mg/L，去除率达到95%。试验证明气浮处理废水的效果是可靠的。

3生化法

1）好氧处理。在石油化工废水处理中，好氧处理方法比较多，比如序批式间歇活性污泥法、高效好氧生物反应器、生物接触氧化、膜生物反应器处理法等，但单独使用好氧生物处理较少，主要是与厌氧处理相结合。

2）厌氧处理。石化废水COD高、可生化性较差，一般先进行厌氧预处理以提高后续处理的可生化性。①升流式厌氧污泥床。UASB反应器内污泥浓度高，一般平均污泥质量浓度为30～40g/L。有机负荷高，水利停留时间短，中温消化，COD的容积负荷一般为10～20kg/（m3·d）。反应区内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能够自动回流到反应区，无混合搅拌设备。污泥床内不填载体，造价低。一般用于高浓度有机废水的处理。②厌氧固定膜反应器。厌氧固定膜反应器中装有固定填料，能够截留和附着大量厌氧微生物，通过其作用，进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等从而得以去除，具有抗冲击负荷能力强、微生物停留时间长和运行管理方便等优点。

3）组合工艺。石油化工废水具有污染物种类较多，因此水质情况复杂，如采用单一的好氧或厌氧处理，很难达到排放要求，而将厌氧（或缺氧）和好氧处理有效结合的组合工艺处理效果好，有较广泛应用。比如，采用A/O 工艺的新型组合A/O1、O2工艺处理石油化工废水，系统由泥法好氧、膜法缺氧和膜法好氧组成。进水COD为1300mg/L，总HRT为60h（分别为20h），出水BOD、COD、MLSS、含油分别低于（30、100、70、10）mg/L。

4总结

石油化工企业含油污水具有水量波动大、水质波动频繁、污染物成分非常复杂的特点，其中含有大量的油、硫化物、挥发酚等有毒有害物质，直接排放将对环境造成极大的危害。含油污水处理工艺和回用工艺的正确选择，是关系到污水场和回用装置能否正常运行的关键，也是控制投资实现经济运行的关键。

参考文献

[1]冯欣,韩志勇,罗维刚,李伟,鹿玲. 黄土对含油废水的吸附作用研究[J].水文地质工程地质,2010,6.

屋面节能技术新进展 篇12

屋面按照坡度与形状, 可分为平屋面与坡屋面。本文主要介绍平屋面保温节能技术。

我国屋面节能技术与发展情况

1.屋面保温绝热技术

目前我国屋面保温的主要做法根据结构层、防水层和保温层所处的位置不同分为:正置式屋面、倒置式屋面、保温层与结构层复合屋面。

正置式屋面 (图1) 是将保温层做在结构层之上、防水层之下而形成封闭式保温层。这种屋面保温形式是把保温材料做在屋顶楼板的外侧, 让屋顶的楼板受到保温层的保护而不至受到过大的温度应力。整个屋顶的热工性能得到保证, 可有效避免屋顶构造层内部的冷凝和结冻, 屋面可供人使用。通常做法是在楼板上设置绝热材料, 在绝热材料外侧设置防水层和保护层。保温材料的厚度通过热工计算后应符合所在建筑热工分区节能设计标准。按照民用建筑节能设计标准和民用建筑热工设计规范的要求确定的屋顶绝热层, 能够保证冬季屋顶内表面温度和室内采暖环境温度的差值小于4℃。

倒置式屋面 (图2) 就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒, 把保温层放在防水层的上面, 防水层做在保温层和结构屋中间, 保温层上部的保护层有良好的透水和透气性能。这种屋面构造仍属于屋面外保温和屋面外绝热形式, 能有效地避免内部结露, 也使防水层得到很好的保护, 屋面构造的耐久性也得到提高, 但对保温材料的憎水性能有较高的要求, 保温材料选择时应以保温材料本身绝热性能受雨水浸泡影响最小为原则。国内可供用于倒置屋面做法的保温材料主要有泡沫玻璃、挤塑聚苯乙烯泡沫板等。倒置式屋面适用于寒冷地区和夏热冬冷地区的新建和改造住宅的屋顶保温。按照民用建筑节能标准和民用建筑热工设计规范的要求确定的屋顶绝热层, 能够保证冬季屋顶内表面温度和室内采暖环境温度的差值小于4℃, 可使防水层的使用寿命延长2~4倍。

保温层与结构层复合屋面既是结构构件, 又是保温构件。一般有两种做法:一是为槽板内设置保温层 (图3) , 这种做法可减少施工工序, 提高工业化施工水平, 但成本偏高;另一种为保温材料与结构层融为一体, 如加气的配筋混凝土屋面板 (图4) , 这种构件既能承重, 又能达到保温效果, 简化施工, 降低成本, 但其板的承载力较小, 耐久性较差, 仅适用于标准较低且不上人的屋顶。

2.屋面节能措施

通风屋面在屋顶中设置通风间层, 使上层表面起着遮挡阳光的作用, 利用风压和热压作用把间层中的热空气不断带走, 以减少传到室内的热量, 从而达到绝热降温的目的。一般有架空通风绝热板屋面和顶棚通风绝热屋面两种做法。这也是老式建筑屋面用的最多的保温绝热措施。

蓄水屋面在屋顶蓄积一层水, 利用水蒸发时需要大量的汽化热, 从而大量消耗晒到屋面的太阳辐射热, 以减少屋顶吸收的热能, 从而达到降温绝热的目的。蓄水屋面构造与刚性防水屋面基本相同, 主要区别是增加了一壁三孔, 即蓄水分仓壁、溢水水孔、泄水孔和过水孔。虽然利用水蒸发可带走大量热量, 但是并不利于水资源的节约, 加上屋面渗水是一个大难问题, 所以这个措施应用的比较少。

绿化屋面绿化屋面在国际上的通俗定义是一切脱离了地气的种植技术, 它涵盖面不单单是屋顶种植, 还包括露台、天台、阳台、墙体、地下车库顶部、立交桥等一切不与地面自然土壤相连接的各类建筑物和构筑物的特殊空间的绿化。绿化屋面将是今后发展的一个大趋势, 一般绿化屋面分为3类:只为解决城市生态效益的绿色植被, 既重生态又供观赏的屋顶草坪以及观赏、休憩、活动于一体的屋顶绿化。其中观赏、休憩、活动于一体的屋顶绿化从建筑荷载允许度和屋顶生态环境及功能的实际出发, 其绿化又分为两种形式:一是简式轻型的绿化, 以草坪为主, 配置多种地被和花灌木等植物, 讲求景观色彩。用不同品种植物配置出图案, 结合步道砖铺装出图案。二是花园式复合型绿化, 近似地面园林绿地。采用国际上通行的防水根阻材料、蓄排水新工艺, 新设备, 新技术, 乔灌花草、山石水、亭廊榭合理搭配组合, 可以点缀园艺小品, 但硬铺装要少, 且要严守建筑设计荷载、支撑允许的原则。但是目前还面临一些问题:在技术上, 既要考虑屋顶的外加荷载, 又要解决好防水材料、保温、排蓄水材料、种植基层材料、植物营养土、植物种类及给水设施等一系列问题;经济上, 初始成本较高;此外, 还需要日常的维护管理, 这些都增加了推广的难度。

其他新型屋面目前比较多的是利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望, 如可控制的通风屋面和太阳能集热屋面等。

3.屋面保温层的种类

根据保温材料的种类和施工方式的不同, 屋面保温层可分为松散材料保温层、整体现浇 (喷) 保温层、板状材料保温层。

松散材料保温层是将粒径为5~40毫米的松散保温材料 (见图5) , 如膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等, 根据设计规定的厚度分层铺设在基层上, 适当压实。松散材料保温层的主要缺点是:这是一种干做法施工, 必须严格控制材料的含水率;雨期施工要遮盖防雨, 并在铺完后及时做找平层和防水层覆盖;保温层铺压不实或过分压实均会影响使用功能, 必须进行试验确定压实程度;不宜用于有振动的建筑工程上。

整体现浇 (喷) 保温层保温材料在现场人工拌和浇筑或喷涂而成, 需要分层、分段铺设。

水泥珍珠岩、水泥蛭石屋面保温是以水泥或建筑石膏为胶凝材料, 以膨胀珍珠岩、膨胀蛭石为集料, 并加入少量助剂配制成保温料浆现浇在基层上形成整体保温层。现浇水泥珍珠岩、水泥蛭石整体保温是前些年我国寒冷地区应用比较广泛的屋面保温形式, 这种保温做法存在以下通病:施工后, 其含水率可高达100%以上, 且吸水率也很大;由于保温层含水率过高, 当气温增高时, 保温层中的水分汽化, 体积膨胀, 使卷材防水层空鼓或破裂, 造成屋面渗漏;工程中常采用排气式屋面来处理, 需要在屋面上留出大量排气孔, 一方面人为破坏了防水层的整体性, 容易使雨水顺排气孔进入保温层;另一方面, 容易造成寒季时保温层中出现“冷桥”及“冷道”, 致使室内屋面产生结露。由于工程质量和保温效果难以保证, 目前, 我国一些地区已经开始禁止在民用建筑中使用这种保温做法。

屋顶发泡保温板屋顶发泡保温板 (见图6) 以粉煤灰为主要原料, 加入石灰、水泥及膨胀珍珠岩 (或膨胀蛭石、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒) , 经发泡成型。这种保温板利用了工业废料, 具有质轻、热导率小、成本低、施工简便等特点。

聚氨酯硬质泡沫塑料屋面聚氨酯硬质泡沫塑料是由二元或多元有机异氰酸酯与多元化合物, 加上其他助剂, 相互发生反应而成的高分子聚合物。PU硬泡层有优异的耐油、耐磨、耐臭氧及一定的耐碱腐蚀性能, 柔软、富于弹性, 对基层伸缩和开裂的适应性强。施工采用分层喷涂, 每一层均为完整独立的防水层, 提高了保温效果, 而且施工方便、效率高。但是, PU硬泡屋面投资较高, 在室外环境中易老化, 导致保温层与房屋结构层使用寿命不同步。

现浇 (喷) 整体式泡沫混凝土屋面保温层泡沫混凝土 (见图7) 是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫, 再将泡沫加入到水泥胶凝钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中, 经混合搅拌浇筑、养护而成的一种多孔材料。由于泡沫混凝土中含有大量封闭的孔隙, 使其具有轻质、保温隔热、施工过程中可操作性好等特点, 并且降低造价、施工快捷、干整洁净, 因此, 目前屋面保温隔热层大量采用这种混凝土。但是比起聚苯板、聚氨酯等材料, 泡沫混凝土自重较大, 且在混凝土浇筑成型后需要3天养护期, 才能继续施工, 如养护不良, 由于干缩可能引起裂缝, 造成屋面防水性能下降。

整体现浇 (喷) 保温层具有整体性好、保温效果好、施工简单的优点, 但是其施工时受环境影响较大、材料浪费率高、浇筑或喷涂厚度及平整度不易控制等缺点也不容忽视。

板状材料保温层板状材料保温层采用的是工厂预制好的板、块状保温产品 (图8) , 具体铺设方法分为干铺和粘结铺设。干铺是将保温板、保温块直接铺设在结构层或隔气层上;粘结铺设是将板、块状保温材料用粘结材料平粘在屋面基层上。板状保温材料一般是聚苯乙烯泡沫塑料板和岩棉板, 聚苯乙烯泡沫塑料板可用于倒置屋面, 岩棉板由于良好的防火性和良好的化学稳定性目前被广泛采用。

用预制保温板作为屋面保温层是目前应用比较广泛的一种屋面保温做法, 其主要优势在于:产品工厂化生产, 保证保温层设计厚度和平整度要求;可以通过产品设计实现功能复合, 提高屋面的整体性能;减少现场湿作业环节, 保证材料 (尤其是岩棉等无机保温材料) 的保温性能;施工灵活, 可控性强, 可根据需要调整施工进度;技术简单, 不需要专业的施工队伍和大型施工机械, 降低屋面综合造价。

4.存在的问题

目前屋面开裂、起皮、起灰、起砂、渗水的问题时有发生, 是困扰用户和设计师的难题。

国外屋面节能技术与发展情况

国外在屋面节能方面更加重视对屋面节能功能的开发与应用。屋面的节能可以通过各种途径加以实现。下面对各种屋面节能的情况作简单介绍。

1.“冷”屋面

“冷”屋面是指日射反射率高的屋顶, 它通过对普通屋顶涂上高反射率的涂料, 提高屋顶的日射反射率, 减少太阳热量的吸收, 从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。研究表明:采用冷屋面节能可使空调负荷减少约10%~50%。据劳伦斯国家实验室估计, 采用“冷”屋面可使美国全国每年公用事业消费节省75亿美元。“冷”屋面推广中最头疼的是高反射性与不惹人喜爱的白色之间的矛盾。为此, 2002年加利福尼亚能源委员会邀请劳伦斯伯克利国家实验室和橡树岭国家实验室及由16家制造商组成的集团, 共同研制非白色“冷”屋面产品, 通过研究各种颜料的光学特性找出吸收不可见近红外线少的材料。目前, 市售的深色屋面产品的反射率已经从0.05~0.25提高到0.25~0.45。

2.太阳能屋面

太阳能屋面通常是指安装有太阳能发电系统的屋面。美国在屋顶上安装太阳能发电系统的大型建筑物越来越多, 这种趋势几乎扩展到全美各州。如今, 屋面太阳能利用的目标是追求性价比更佳、质轻、耐久的建筑一体化太阳能系统 (简称BIPV系统) 。但是太阳能屋面技术区别最大的还是在支架安装方式还有太阳能利用效率的高低上。

3.绿色屋面

绿色屋面在国内部分已经介绍, 目前国外和国内都面临相同的技术难题。

几年前, 由美国绿色建筑委员会提出的绿色建筑物标准 (LEED) 认证用评分的方法评估建筑物对各项环境因素的影响, 包括节能、再生能源、热岛效应、再生材料利用等。一些州规定, 只有通过LEED认证的建筑物才能获得信用贷款。美国联邦政府的中央管理部门已经要求, 自2003财政年度起其所有的建筑物都必须通过LEED认证。随着越来越多的州和地方政府将各种优惠政策与可持续发展挂钩, LEED认证已经深入人心, 从而促进了节能屋面的发展。