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超声技术在康复中的应用

超声技术在康复中的应用



第一篇:超声技术在康复中的应用

超声技术在康复中的应用

(1)超声弹性成像对痉挛肌张力的评估

技术创新背景:痉挛是上运动神经元综合征阳性表现之一,常见病因包括脑卒中及脊髓损伤等康复科常见疾病,严重痉挛对患者的功能活动造成明显影响。近10 年来,A 型肉毒毒素已被广泛用于肌张力障碍患者的治疗,靶肌的准确定位是肉毒毒素 注射治疗痉挛是否有效的关键。超声具有实时动态显像的特点,能实时动态追踪注射针轨迹,准确定位靶肌,提高了治疗的准确性及疗效。弥补了包括电刺激定位在内的其他技术对深层肌肉及小肌肉定位的不足。自202_年以来,我科运用B 超引导定位技术为众多痉挛患者进行肉毒毒素注射治疗,为其康复训练的顺利进行及日常生活自理能力的提高创造了条件。随着对痉挛机制认识程度的不断加深,研究发现痉挛肌流变学特点改变也是影响痉挛治疗策略的重要因素,而普通B超影像只能提供靶肌的解剖学信息,表面肌电对深层肌肉及小肌肉无法进行痉挛程度的评估,临床目前尚无针对痉挛肌流变学的评估方法。而痉挛程度及肌肉流变学特性又是制定肉毒毒素治疗方案必须考量的两个因素。

创新性及先进性:剪切波超声弹性成像由发射声辐射脉冲对组织施加激励,在组织中产生足够强度的剪切波,通过超高速成像技术探测剪切波,以彩色编码技术实时显示出组织弹性图,通过定量分析系统测量组织的杨氏模量值,从而使得比较肌肉在不同生理状态下不同时间和不同个体间的弹性成为可能。实时剪切波弹性成像超声诊断技术不但能直接通过彩色编码成像显示不同组织(包括正常和病理组织)的硬度(视觉定性),更重要的是它能够测量生物组织的Young’s模量,量化组织内部粘弹性等力学属性,反映肌紧张状态变化。国外有研究发现脑瘫患者肉毒毒素注射治疗前后痉挛肌的超声弹性模量值发生变化。国内有研究证实该技术可反映正常肌肉组织肌紧张状态变化,但国内目前尚无将剪切波超声弹性成像技术应用于痉挛患者肌张力评估的相关研究。我们已将该技术应用于脑卒中患者痉挛肌张力评定,初步结果发现痉挛肌相对形变小的区域较正常人有显著增加,即其硬度明显增加。传统的痉挛肌张力评估多是从电生理角度考虑,该技术从生物力学角度出发,考虑到组织流变学改变因素,开辟痉挛肌张力定量评估的新领域,为制定肉毒毒素治疗策略提供重要参考信息,为评估痉挛疗效提供新方法。

临床应用前景:本技术可与高频灰阶超声联合应用于痉挛肌的评定,对痉挛肌张力分布异常进行直观的影像评估。通过灰阶超声及弹性超声联合定位的方法引导肉毒毒素注射,达到痉挛靶肌内不同注射区域肉毒毒素的合理分配,保证药物使用的安全性及合理性,为患者实施更有针对性的治疗,实现个体化治疗干预策略。对减少治疗盲目性,合理利用医疗资源,最大程度促进患者运动功能恢复,达到医疗资源的最佳投入产出比。

临床转化情况:目前,我们已使用该技术供患者痉挛程度的临床评估及注射部位选择时的参考,其临床评估方法及经验在继续积累中。同时,在前期临床应用基础上,我科已将此新技术联合高频灰阶超声检查应用于脑卒中患者,目前我科在研超声相关课题2项,分获校级课题立项资助(课题名称:超声影像技术在脑卒中后肌痉挛评定中的应用研究)及202_年度国家自然青年科学基金项目的支持(基于超声弹性成像的肌痉挛康复干预的基础研究,81201508)。

(2)超声引导关节腔穿刺

技术创新背景:关节腔穿刺是关节疾病诊治常用的手段之一,适用于需要抽取关节积液进一步检查或腔内注射药物治疗的患者。常见于肩、腕、髋、膝、踝关节疾病的诊断治疗。目前,临床上多采用徒手关节腔穿刺,因操作简便,临床使用较多。但临床实践发现,对于关节间隙较小,或关节周围结构复杂,关节肿胀变形、关节退变严重的患者,通过体表触摸关节间隙进行徒手穿刺注射有一定困难,易造成对周围组织的损伤。即便是对于易于穿刺成功的膝关节,也有注射针头误入周围脂肪囊内的可能,穿刺错误增加患者痛苦,影响治疗效果。尽管对关节穿刺术进行多种改良,但仍不能保证百分之百穿刺成功。除此之外,穿刺位置选择不当会造成对血管、神经及肌腱等组织不必要的损伤,对患者造成额外损害。CT引导穿刺虽可准确引导定位穿刺,但其花费较大,且CT检查具有一定的放射性,不利于扩大使用。

创新性及先进性:超声具有实时、动态显像的特点,超声引导关节腔穿刺是通过超声实时动态追踪注射针轨迹,准确定位注射部位实施治疗,不仅提高治疗准确率,避免穿刺失败,又可避免对靶肌周围血管、神经的损伤。在国外,该技术作为康复科医师必须掌握的临床技能,国内康复科尚未开始引进此技术。我科目前已开展超声引导关节及滑囊积液穿刺注射。在穿刺注射之前,我们先使用超声影像技术对拟注射关节腔周围滑膜炎症,积液程度,关节退变及韧带等软组织病变情况作进一步观察评估,这对其他治疗措施的制定有一定的指导意义。如果此检查由超声科医师来完成,仅能完成对疾病诊断评估。我们将超声影像技术引入康复科,提高了专科医师对肌骨系统相关疾病的诊疗水平,扩大了专科诊治范围及学科影响力。

临床应用前景:超声引导下关节腔穿刺是根据体表解剖定位,将超声探头置于病变部位,在超声影像的引导下定位穿刺部位进行积液抽吸及药物注射治疗。通过超声影像确定最佳穿刺部位,既保证穿刺成功,又最大可能保护关节周围组织。超声定位操作简单易行,超声图像为疾病诊疗提供直接的影像学证据,提高疾病诊断正确率及利于个体化治疗方案的制定。通过保存治疗前后影像学资料跟踪穿刺治疗效果,为调整治疗方案提供依据。超声检查本身具有灵活性,价格低廉,无辐射等特点也是理想的临床检查手段。对于康复科医师来说,与国际接轨,把超声影像技术转变为手中诊治利器。

临床转化情况:我科目前已开展了超声引导下膝关节腔及肩关节周围组织滑囊积液的抽吸及药物注射治疗。自本技术开展2年以来,治疗关节疾病患者数百例,穿刺成功率百分百,根据超声影像显示的局部病变情况安排相应的康复治疗,针对性强,疗效显著,获得受治患者一致好评。

(3)超声影像检查在康复科相关疾病诊治中的应用

技术创新背景:骨骼肌肉疾病在康复临床非常多见,主要涉及包括肌肉、肌腱、韧带、关节等组织结构病变。以往应用超声确诊者很少见, 一方面由于骨关节疾病均以X 线、CT、MRI 为主要诊断措施。另一方面由于骨关节解剖的复杂性和超声难以穿透骨骼的固有限制。但随着超声诊断技术的发展,超声对软组织细微结构的显示优于CT、MRI,且具有无创、便捷、廉价及短期内可以重复检查的优点,特别是在肌腱及肌肉疾病检查中可以进行实时动态观察,双侧对比等优点,可提供其他影像学检查方法无法得到的重要信息。随着超声仪的普及,肌骨超声诊断和肌骨疼痛的超声引导治疗逐步成为康复医学一项重要的诊断和治疗手段。

创新性及先进性:随着超声诊断仪器性能的提高,超声凭借分辨率高、实时操作、价格低廉等特点逐渐成为许多关节疾病首选的影像学检查方法。超声检查对于肩关节具有很高的敏感性和准确性,目前已广泛应用于各种肩关节疾病的检查,在许多方面甚至优于MRI;在肘、腕关节疾病中,尽管MRI能清晰显示软组织情况,但价格昂贵、扫描时间长,不利于临床普及推广,而高频超声探头对浅表的腕手结构显像容易,可多方位、多平面扫查,诊断准确性高;在膝、踝关节周围组织病变的评价中,超声更是成为首选的影像学评估方法。肌肉是最适合进行超声检查的软组织,其对肌肉细微结构的发病率优于MRI,对于运动时或特殊姿势下才能表现出来的肌肉病变,超声则表现出其即时动态显像的优势。同时超声还具备引导穿刺抽吸、定位局部注射治疗等优势。超声影像诊断必将将成为康复科医师提高自身诊疗水平的基本技能。我科室于2年前开始在临床使用超声影像技术进行疾病诊断及介入治疗,成为国内首家使用超声影像技术作为肌骨系统疾病诊疗常规手段的康复科。

临床应用前景:临床上,肌骨系统疾病很常见,尤其在康复科门诊此类病人更多。超声检查自身具备的实时操作、价格低廉,多方位、多平面扫查,实时动态显像,双侧对比,安全无放射性等优点,使得超声诊断已成为目前骨骼肌肉疾病诊疗的重要部分。毋庸置疑,超声技术必定会成为康复科医师的“第二听诊器”。

临床转化情况:我科室于5年前开始利用超声影像技术引导定位注射治疗肌痉挛,该引导技术大大提高了注射准确率,尤其是深部及小肌肉注射的准确性,大大提高肉毒毒素治疗效果。我科室目前开展的超声影像技术临床诊疗范围包括肩、肘、膝、踝等大关节周围软组织疾病的诊断及介入性引导穿刺,提高对各种软组织疾病的认识及诊断正确率。不仅如此,我科研究人员还将剪切波超声弹性成像技术应用于肌痉挛的临床研究,为痉挛肌生物力学评定开辟了新领域。

左图 肩锁关节病变超声影像(▲为肩锁关节,↓所指低回声区域为关节周围肿胀组织)

右图 肱二头肌长头肌腱炎超声影像(双侧对比,▲为病变侧肿胀的肌腱)

左图 肘关节周围滑囊炎超声影像(→所指低回声暗区为滑囊积液)

右图 肱二头肌长头肌腱滑囊积液(←所指低回声暗区为滑囊积液)

脑卒中肌痉挛患者肱桡肌超声弹性图

注: A为脑卒中患者肱桡肌超声弹性图,弹性成像为蓝色间或蓝绿色为主,硬度较正常对

照明显增高;B为肱桡肌灰阶超声影像

第二篇:超声影像技术在中医中的应用

超声影像技术在中医中的应用

中医是研究人体生理和病理以及疾病诊断和治疗等的一门学科。中医以阴阳五行作为理论基础,将人体看成是气、形、神的统一整体,通过望、闻、问、切四诊合参的方法,探求病因、病性、病位,分析病机及人体内脏之腑、经络关节、气血精液的变化,判断正邪消长,进而得出病名,归纳出证型,以辨证论治原则,判定汗、吐、下、和、温、消、清补等治法,使用中药、针灸、推拿、按摩、拔罐、气功、食疗等多种治疗手段,使人体达到阴阳调和而康复。经过2千多年的历史证明,中医中药有不可否认的疗效。但中医发展至今仍缺乏客观的、公认的评价标准及量化的指标。只依赖望、闻、问、切,就不可避免地会产生主观上的偏差,其重复性也显得更加困难。

超声影像技术是一种科学技术,既不属于中医也不属于西医,是科学技术在医学中的应用,是将超声检测技术应用于人体,通过观察和测量了解人体器官、组织结构的数据和形态,发现疾病,作出提示的一种诊断方法(如同体温计、血压计一样),它是一种无创、无痛、方便、直观的有效检查手段。最常用于医学的超声影像技术有B超和彩色多谱勒(即彩超),B超检查可以直观肝、胆、胰、脾、胃肠、胸腔、肾、输尿管、膀胱、尿道、子宫、盆腔附件、前列腺、精囊、肢体、关节及眼、甲状腺、乳腺、唾液腺、睾丸等表浅小器官的形态、大小、结构及部分器官的活动状态,主要用于肿物、畸形、结石及其他能引致局部结构有明显形态改变的疾病;而彩超可以观察脏

器(尤其是心脏、脑及血管)或病变的血流供应,测量血流速度和血流方向。因此可以把超声诊断看作是一种特殊的望诊,从超声显像获得的微观化依据是对中医宏观望诊的延伸和补充,利用超声影像技术可以观察和分析中医中药治疗前后患者病情的轻重转归、评价功能状态及愈后,并能提供出客观的量化标准,为临床提供用药依据,使中医中药的研究得到质的飞跃。

如中医妇科的月经病包括月经不调、崩漏、闭经、痛经等,辩证有寒症、热症、实证、虚证等,但不能确定卵巢、子宫是否有病变,不知道闭经是否早孕、是宫内还是宫外孕,不知道漏经是不是先兆流产,痛经是否子宫内膜异位所致等等,通过B超检查就可以了解子宫的大小、形状、内部结构、有无炎症、肿瘤、宫内或宫外孕,可以避免中医治疗妇科病的盲目性。另外妇女月经正常与否与子宫内膜的变化、卵巢内卵泡发育及排卵直接相关,通过B超检查可以直接观察子宫内膜变化、卵巢内卵泡的生长、发育及排卵,指导医师正确使用促卵泡生长中药和促排卵中药,提高中医治疗不孕症的疗效。

中医的胁痛可分为肝胆湿热型、肝气郁滞型、淤血停滞型和肝阴不足型,涉及的脏器有肝、胆、脾、胰、肾等,病变有炎症、肿瘤、结石、破裂出血等,属于哪一种病变只有通过B超才能确定,因此中医辩证结合B超检查能更准确的诊断,方便医师辩证用药,使治疗更及时有效。

再如运用彩色多普勒技术观测高血压病、冠心病、糖尿病等患者的颈动脉、椎动脉、股动脉、腘动脉及足背动脉,根据其内径、内-

中膜厚度、血流速度、阻力指数、搏动指数等,评价患脑梗、心梗及糖尿病足的风险,提前应用中药进行干预,减少发病率,提高高血压病、冠心病、糖尿病等患者的生活质量。

还有利用彩色超声心动图对心脏结构、活动情况的观察及血流量、心脏收缩功能、舒张功能的测定,了解中药及针灸治疗对充血性心力衰竭、冠心病及高血压病等患者心排血量及心收缩、舒张功能的改善。还可运用彩色多普勒技术观察中药对脑血栓、下肢深静脉血栓的溶栓效果,可以通过对血流速度、阻力指数等数值的动态观察,来调整所用中药方剂的药物及用量。

此外通过对针灸治疗前后的超声影像学变化规律的探索,可以揭示出针灸的生理、病理及治疗效果,既能帮助临床医生选择最佳治疗方案,使疾病得到有效地治疗,同时也能指导临床,及时纠正治疗中的偏差,及时完善治疗方案,并总结经验教训。

实践证明中医学与超声影像技术的相互结合及渗透,充实和发展了中医,为中医的进一步发展及优化提供了思路,因此中医应用超声影像技术是必需的。

第三篇:高频超声在四肢周围神经损伤诊断中的应用

高频超声在四肢周围神经损伤诊断中的应用

陈红天 夏晓辉 湖南省人民医院 410002 长沙

摘要: 目的 评价高频超声对四肢周围神经损伤的诊断价值。方法 对22例四肢周神经神经损伤症状的患者,行高频超声诊断检查。结果 22例患者中,正中神经损伤8例,尺神经损伤4例,桡神经损伤4例,坐骨神经损伤1例,腓总神经损伤3例,胫神经损伤2例;按照神经损伤病因,外伤16例,上肢感染4例,上肢血管神经鞘内转移性淋巴结2例,22例中非手术治疗3例;手术治疗19例,其中神经松解15例,神经直接修复4例。行神经直接修复4例患者中外周神经功能完全恢复2例,功能部分恢复2例。结论 高频超声能清楚显示周围神经的形态结构,用于检查周围神经损伤原因及程度具有重要的诊断学价值,同时根据临床症状及超声诊断的分度选择合适的治疗方法,对周围神经预后有一定的参考价值。关键词 周围神经 损伤 高频超声

Application of high-frequency ultrasound in diagnosis of limb

peripheral nerve injury CHEN Hong-tian, XIA Xiao-hui(Depanrtment of Ultrasonography,Hunan provincial people's hospital Changsha 410002,China)Abstract: objective To evaluate the diagnostic value of high-frequency ultrasonography in limb peripheral nerve injury.Methods Twenty-two patients with limb peripheral nervous nerve

injury symptoms underwent high-frequency ultrasound and the sonographic features of peripheral nerve were analyzed.Results In 22 cases, 8 cases of median nerve injury, 4 cases of ulnar nerve injury, 4 cases of radial nerve injury, 1 case of sciatic nerve injury, 3 cases of peroneal nerve injury and 2 cases of tibial nerve damage.According to the nerve injury causes, In 16 cases of injury, upper limbs infection 4 cases ,vascular nerve sheath in metastatic lymph nodes in 2 cases, 3 cases of africa surgery treatment in 22 cases;In surgical treatment of 19 cases, of which nerve release 15 cases, For nerve repair in 4 patients of function recovered complerely in a cases, partially recovered in 2 cases.Conclusions High-frequency ultrasound can clearly show the morphological and structure of peripheral nerve for evaluating the causes and degree of peripheral nerve injury , which have certain reference value for prognosising of peripheral nerve and choose the appropriate treatment.Key words :Peripheral nerve;injury;High-frequency ultrasound 周围神经损伤后,判断周围神经损伤原因及程度等状况是评估周围神经损伤预后的重要指标。近年来,随着超声技术的发展,特别是高频超声及宽景超声成像技术的应用,使其在软组织损伤中的应用日益广泛[1-3]。

目前周围神经损伤主要通过对运动、感觉功能的检查以及肌电图检查间接诊断作出评估,MRI检查虽可显示神经形态的变化,但价格昂贵,且行

内固定患者是禁忌症[4]。超声具有直观、无创及良好的动态观察的影像学诊断特点,尤其是高频超声对软组织的分辨率大大增加,使用高频线阵探头可清晰地显示主要周围神经的分布走行,粗细及其与周围组织的解剖关系。周围神经损伤的超声诊断为临床周围神经损伤的诊断和治疗提供有意义的参考。

202_年11月至202_年3月,我科与骨科合作,对22例四肢周围神经损伤症状患者进行超声检测,评价神经的形态,并通过临床治疗,观察神经的恢复情况。

作者Email:hongtian2025@aliyum.com Tel:*** 资料与方法 一、一般资料

本组共22例,男18例,女4例;年龄6-58岁,平均28.5岁。上肢骨折8例,上肢刀伤2例,上肢感染4例,乳腺癌术后上肢血管神经鞘内转移性淋巴结2例,下肢骨折5例,膝关节镜术后1例,通过对运动、感觉功能的检查,均出现外周神经部分或完全损伤症状,同时行高频超声检查。

二、超声检查方法

彩色多普勒超声仪Aloka α10(日本),线阵探头频率4—13 Hz,检查条作设置为肌肉骨骼。检查体位由仰卧、坐姿组成。根据人体对称的特点,采取健肢、患肢同一水平对比检查。沿神经解剖走行上下反复探查充分识别神经声像图及其与周围肌腱、肌肉关系,重点观察外周神经的连续性,神经外膜、神经束及其周围组织有无回声异常,将获取的正常神经和损伤

神经声像图进行比较、分析,记录损伤的周围神经及周边组织的声像特征,判定神经损伤的情况。

三、周围神经损伤分型

正常周围神经超声表现,周围神经横断面为圆形或椭圆形偏强回声,中间为点状强

回声,成筛网状;纵断面上表现为相互平行的低回声带,边界整齐,内为多条平行排列的线状强回声,最外层为外膜的线状高回声(见图1,2)。神经位置相对稳定,不像肌肉、肌腱动态扫描时声像图位置有变化,回声较肌腱低,内部线性回声清晰。

周围神经多与血管相伴行,应用彩色多普勒显示血管,易于寻找与其相伴行的神经。

周围神经损伤声像图的表现,(1)周围神经断裂:神经线性强回声完全中断,受伤区表现为无回声或低回声。(2)神经瘤形成:神经呈椭圆形瘤样增粗,瘤体内部表现为低回声,与周围组织界限模糊,神经束状强回声在瘤体内中断消失。(3)外部组织压迫: 如软组织、骨痂、瘢痕或内固定、淋巴结卡压,表现为神经走行弯曲,但神经外膜清晰可见或受压区线性回声部分消失、中断与周边肌腱组织难以鉴别。

我们根据超声图像中神经结构、神经瘤是否形成以及外部组织压迫神经等三方面表现,将外周神经损伤分成四度:(1)0度:横断面内部神经结构清楚,纵轴无神经瘤样结构,外部无骨痂或瘢痕卡压(图3);(2)1度:

横断面神经内部结构模糊或水肿明显,纵轴无神经瘤样结构,外部无骨痂或瘢痕卡压(图4);(3)2度:横断面神经内部结构不清,纵轴有神经瘤样结构,外部被骨痂、内固定或瘢痕卡压(图5)。(4)3度:神经连续性不存在(图6)。

图 1 正中神经(横断面)图2 正中神经(纵轴)

图3 下肢胫神经 图4 下肢腓总神经

图5 上肢桡神经 图6 下肢胫神经

四、22例患者中,正中神经损伤8例,尺神经损伤4例,桡神经损伤4

例,坐骨神经损伤1例,腓总神经损伤3例,胫神经损伤2例;按照神经损伤病因,外伤16例(上肢10例,下肢6例,其中医源性损伤1例),上肢感染4例,乳腺癌术后上肢血管神经鞘内转移性淋巴结2例。治疗根据临床症状、肌电图检查以及高频超声检测的情况,决定进行非手术治疗或手术治疗。患者手术治疗之前可以根据超声显示的神经损伤情况制定神经松解、神经直接修复等具体方法。22例患者中非手术治疗3例,手术治疗19例(神经松解15例,神经修复4例)。结果根据高频超声诊断分型,3例非手术治疗中,超声诊断为0度2例,1度1例;均在外周神经损伤后1-3个月内功能开始逐渐恢复,损伤后3-9个月内外周神经功能基本完全恢复。手术治疗组患者中高频超声诊断分型属2度15例,3度4例。手术治疗19例中,神经松解15例(均为2度),神经直接修复4例(均为3度)。神经直接修复4例中外周神经功能完全恢复2例,功能部分恢复2例。2例神经功能恢复不全者后期接受功能重建术,术后1例功能恢复良好。

五 典型病例 例1:男,70岁,被猫抓伤右腕部后近1个月来我院就诊,右手桡侧抬手及及桡侧掌面触痛觉减退,右手指屈曲肌力3级,右拇指对掌不能完成。超声检查提示:右侧前臂远端皮下软组织肿胀,右侧正中神经回声增强,增粗,考虑 右侧腕管综合。手术证实腕部正中神经质地变硬,神经外膜增厚,手术切开腕横韧带,完全打开腕管。

例2:男,46岁,车祸致左侧肱骨外髁骨折12年,左手及前臂尺侧皮肤感觉减退、发麻疼痛等不适,小鱼际肌萎缩,手指握力减弱。超声检查发现左肘部尺神经沟内尺神经增大变扁,神经外膜及周围组织回声增强,神经束状回声平行结构改变,回声减,考虑尺神经卡压。手术所见左侧尺神

经卡压粘连,肥大变性,增粗与超声检查结果相吻合,行尺神经松解前置术。

例3:女 58岁,乳腺癌术后2年,右上臂及前臂疼痛及触痛觉减退,右手指屈曲肌力4级。超声检查提示:右侧上臂近腋窝,右侧正中神经血管鞘内可见低回声结节,正中神经受压变形,回声增强,考虑 右侧正中神经卡压综合征。手术证实低回声结节为转移性淋巴结,手术切开取出淋巴结。

讨论 四肢外伤多发,损伤及治疗过程中合并外周神经损伤的患者亦常见。周围神经损伤通过对运动、感觉功能的检查以及肌电图的检查不难作出诊断,但由于神经损伤后有3至4周的神经休克期,电生理此时无法进行评估[2]。高频超声由于其直观、无创的特点,以及高分辨率,对周围神经损伤的辨别率明显提高。高频超声在周围神经病变诊断中的价值已得到肯定,通过神经外膜、神经束、神经束膜以及神经周围组织的显像可对病变类型和程度提示重要的形态学信息[5-7]。四肢骨折合并的外周神经损伤是否需要手术以及手术时机的掌握对预后影响较大,所以对神经损伤程度的判断显得尤为重要。早期、准确的判断对制定治疗方案有着重要的参考意义。本组通过超声检测对22例患者的外周经损伤程度进行了判断,根据评估结果及临床症状确定治疗方法。其中19例进行了手术探查,对外周神经的损伤程度进行了证实,说明高频超声对桡神经损伤的判断正确率高,同时能为手术治疗提供有效的辅助诊断的方法。本研究按超声的诊断表现将外周神经的损伤程度分为3度4类。根据治疗效果,将神经损伤程度与超声检查以及治疗预后相比较,可以看出:超声0-1度损伤的患者经非手术治疗可以恢复;2度损伤通过适当的手术治疗可以获得良好的疗效;3度由于损伤较

为严重,有部分患者神经修复术后神经功能恢复不全或不佳,可能需二次行功能重建术。

总之,高频超声能清楚显示周围神经的形态结构,用于检查周围神经损伤原因及程度,可提供早期、直观以及正确的辅助诊断, 为疗效评价和临床进一步处理提供重要形态学信息;根据临床症状及超声诊断的分度选择合适的治疗方法,对周围神经预后有一定的参考价值。

参考文献

[1].Khoury V, Cardinal E, Bureau NJ.Musculoskeletal sonography: a dynamic tool for usual and unusual disorders[J].AJR Am J Roentgenol, 202_, 188(1):W63-W73.[2]钟红 吴中耀.临床浅表器官超声诊断[M].广州: 广东科技出版社, 202_: 160.[3].姥义, 桑玉顺, 于晓华, 等.高频超声在肌腱损伤治中的应用价值[J].上海医学影像, 202_, 17(4): 288-289, 298.[4]范军胜,劳镇国,谢晓燕等外周神经损伤的高频超声诊断研究 中华显微外科杂志 202_,11,4(26)

[5]朱家恺.周围神经损伤的诊治进展.中华创伤外科杂志,202_,21:63-66. [6] Bianehi S.Ultrasound of the peripheral nerves.Joint Bone Spine,202_,75:643-649.

(7)陈定章.周晓东。朱永胜,等.超声在诊断闭合性上肢神经卡压症中的应用.中国超声医学杂志,202_,22(6):458—460.

专家审回意见:

高频超声能清楚显示周围神经的形态结构,对于周围神经损伤可提供早期、直观的辅助诊断, 为临床诊疗方案提供重要影像学信息,具有比较重要的临床意义。但是本文中多次地结果描述例数不

一、部位不

一、前后矛盾,感觉文章不够严谨,连最基本的例数统计都做得不好,建议作者重新认真核对数据,修改后再投稿。具体说明如下:

1、“202_年11月至202_年3月,我科与骨科合作,对22例上肢周围神经损伤症状患者进行超声检测”

2、“正中神经损伤8例,尺神经损伤4例,桡神经损伤4例,坐骨神经损伤1例,腓总神经损伤3例,胫神经损伤2例”,红色标记6例均为下肢神经。

3、“22例患者中非手术治疗3例,手术治疗19例(神经松解15例,神经修复4例)”;“非手术治疗20例中,超声诊断为0度19例,1度1例”;“手术治疗12例中,神经松解8例(均为2度),神经直接修复4例(均为3度)。”非手术治疗一时3例、一时20例;手术治疗一时19例、一时12例。

修改后再审,请补交60元再审费。修改变动部分请以涂红表示,以利于审阅。修改稿以作者通道上传。

第四篇:三维及四维超声在胎儿医学中的应用

三维及四维超声在胎儿医学中的应用

复旦大学附属妇产科医院 严英榴

近年来三维超声已几乎普及到县级医院,三维超声最初起源自心脏研究,如今在胎儿的应用最为广泛。但是,三维超声的初衷是什么?大家手中的三维探头究竟起到了什么医学作用,是否都物尽其用了呢?下面的文章,让大家更全面的认识三维超声在产科中的医学作用。希望能给只会用三维超声给胎儿“照相”的超声同仁们一些启发!

早在二十多年前三维超声就已问世,但发展较快、产科临床应用较多的时期还是在最近5~10年,这与三维超声仪器的重大改进密切相关。目前,我国很多医院均拥有了三维和(或)四维(以下简称三维)超声仪,三维超声技术用于产前检查也已经非常普遍。因此,结合本人多年经验,认为有必要进行探讨,究竟三维超声与二维超声有何不同,三维超声比二维超声好多少,到底能对产前诊断起到些什么作用。

无可否认,三维的成像与二维有很大的不同。三维图像是由多幅二维图像通过计算机重建而成,而四维图像则是三维图像的动态形式。三维不仅可能获得某些二维难以获得的平面,还可进行胎儿体表成像和体积测量、多平面断层扫查、薄层三维、动态z平面、四维超声、心脏STIC技术、血管立体结构图、血管分布百分比等。三维超声在胎儿检查中的适用范围

1.1 表面结构的成像 这是三维超声最初在胎儿显像的应用。早孕期可显示整个胎儿的形态以及头颅、腹壁、四肢等;中孕期则能显示胎儿头面部、手指(脚趾)等相对细小的结构。这些表面结构的三维图像,客观逼真,一旦存在胎儿体表的畸形,如唇裂、脑膨出、脊柱裂、脐膨出、腹裂、肢体或手脚畸形,三维成像能够让孕妇及家属一目了然,让产科医生或儿科医生更结合实际情况进行咨询,方便选择下一步的处理方案。虽然三维超声对体表畸形的诊断可能并不比二维超声提供更多信息,这些体表畸形可能在二维声像图上也较容易显示,但孕妇及家属却不理解二维图像,难以想象畸形外观如何、有多严重。为了更人性化的服务,目前,也有不少医院或产院对孕妇提供“胎儿照相”;四维超声观看胎儿运动并录像,以留作纪念。三维表面成像的重要条件是感兴趣区域前方一定要有足够的羊水,而且不能被肢体、脐带等遮挡。羊水过少或晚孕期胎儿充满宫腔时,三维表面成像则有较大困难。

胎儿唇裂表面三维成像

1.2 骨骼系统检查 与二维超声相比,三维超声的透明成像或最大模式成像可清晰显示骨骼系统,包括颅骨、脊柱、肋骨及四肢骨骼,这对观察骨骼的发育、有无存在畸形帮助很大。有文献报道显示,二维超声发现的长骨短小、手指短粗、异常骨骼钙化、胸廓狭小、肋骨异常、前额突出、面部异常等现象,若增加三维超声的观察,所有病例的畸形状况均可显示得更形象、清晰。有时,一些二维超声难以呈现的结构,三维超声却能显现。最常用的是脊柱三维成像,可显示从颈椎至骶尾椎整条脊柱,计算椎体椎弓的数目,计算双侧肋骨的数目,发现半椎体、脊柱侧突、肋骨缺失或融合等异常情况。还有,颅骨颅缝的检查,发现颅缝早闭,对小头畸形的诊断无疑又提高了一步。

胎儿脊柱三维超声成像-最大模式

胎儿颜面部颅骨三维超声成像-最大模式

胎儿脊柱畸形

1.3 三维重建颅脑正中矢状平面 由于胎儿在宫内的位置,二维超声往往只能获取颅脑横断面。颅脑畸形的超声筛查通过胎头横断面扫查即可完成,但对某些横断面上出现的异常改变或怀疑颅脑中线结构异常,则需要在颅脑矢状平面上进行诊断。胼胝体缺失、Dandy-walker综合征是较为常见的中枢神经系统异常,临床上常常需要明确诊断或进行鉴别诊断,若不进行颅脑矢状平面的扫查,有时会给诊断带来困难。三维重建颅脑正中矢状平面能够显示透明隔、胼胝体、第三脑室、第四脑室及小脑蚓部、后颅窝等中线结构,测量小脑蚓部径线,这是二维超声难以达到的。有文献报道显示,与二维超声相比,利用三维超声诊断颅脑异常的敏感性从二维的82.7%提高到三维的93%。

胎儿正中矢状切面三维重建:

CC:胼胝体 CV:小脑蚓部 CSP:透明隔腔 3V4V:第三脑室第四脑室 AM:中脑水管

胎儿正中矢状切面三维容积对比成像

1.4 多平面断层扫查 这种三维超声形式与CT断层扫描相似,连续平行的断面图,就如慢慢平行移动探头,将检查部位从上至下或从左到右显示一遍。每幅断面图之间的距离可以调节,间隔或较宽、或较窄。连续平面可以是横切,可以是纵切,也可以是冠状切。这一技术在胎儿颅脑及心脏的检查中应用较广,如颅脑横切面或冠状切面的连续多平面检查。

胎儿脊柱三维多平面断层成像(TUI)

胎儿头部三维多平面断层成像(TUI)

1.5 胎儿面部正中矢状平面的获得近十年来,胎儿侧面轮廓的观察越来越被重视,尤其是胎儿染色体异常的筛查和骨骼系统畸形的诊断。在正中矢状平面上,可以观察鼻骨、测量鼻骨长度、鼻长度、颌面角度、人中长度、鼻突长度、鼻前后距离、面部高度、上颌骨鼻根下颌骨角度等,但是,由于胎儿体位的缘故,有时不易获得标准的正中矢状平面,三维超声则能弥补这一缺憾。即使胎儿面部略微倾斜,通过Y轴的调节,即可获得标准正中矢状面,从而能够准确地进行各项测量,节省了等待胎儿变换体位的时间。同样,在早孕期染色体异常筛查超声时,三维可协助获得标准平面,准确显示鼻骨是否存在,也对颈项透明层(nuchal translucency,NT)的测量提供了方便,节省了时间。

1.6 胎儿上腭的三维超声成像 对于唇裂胎儿,产前往往需要评估上腭的情况,以咨询双亲。有文献报道了利用三维重建面部反观冠状平面检查胎儿上腭,发现诊断唇裂的敏感性为95%,假阳性率7.7%;上牙槽裂的敏感性为84.5%,假阳性率7.2%;硬腭裂的敏感性89.7%,假阳性率15.6%。

胎儿唇腭裂三维成像-右下角三维冠状面显示腭裂

胎儿唇腭裂三维容积对比成像重建显示上腭

1.7 胎儿体重 估计胎儿体重估计始终是产科临床的重点,涉及产科的处理,涉及新生儿的存活率。然而,胎儿体重估计的误差也始终较大,有时可达500 g以上。有人研究了三维超声测量胎儿大腿体积,通过公式估计胎儿体重。虽然该方法尚未被广泛采用开展,但却无疑是胎儿体重估计的另一条途径。

1.8 胎儿心脏时间空间成像(spatiotemporal image correlation,STIC)这是动态的心脏三维超声成像,通过这一技术,可以获得心脏任何方向的动态切面、心脏大血管动态立体结构,观察心脏结构及畸形状态。

胎儿心脏血管三维成像

胎儿心脏彩色STIC成像

1.9 血管立体结构图及血管分布百分比 立体能量多普勒血流图可显示组织内的血管分布状态、血管吻合情况,定量分析血流量、血管所占百分比,提供更精确的数据诊断。

胎儿脑颅底动脉环(Willis环)三维能量血管成像

能清晰立体显示大脑中动脉、大脑前动脉、大脑后动脉及交通支构成的Willis环 胎盘脐带插入口能量三维成像,显示胎盘血流分布状况

胎盘脐带插入口能量三维成像,可配合软件计算血管指数、胎儿三维超声的实用性

三维超声在胎儿检查的应用范围较为广泛,有很多特点及优点。但是,三维超声是否就应该应用于每个正常胎儿、作为产前检查的常规?是否比二维超声的效果要好、是否可以取代二维超声?

2.1 三维超声的缺点 ①三维超声的最大缺点是分辨率比二维超声低,尤其是重建的z平面或表面成像。分辨率低就可能丢失一些细微结构的信息,出现漏诊、测量差错等现象。脱离二维超声的三维超声假阳性或假阴性率高。②三维取样时感兴趣区域前方不能有遮挡,如胎儿面部三维成像时,面部前方的胎儿肢体、脐带、胎盘等均可造成面部成像失败或是形象失实,如假“唇裂”、假“面部左右不对称”等。最后是否真有唇裂,还得靠二维诊断。声束角度因素所致的声学效应,在三维图像处理过程中,存在的回声增强或回声失落会影响诊断准确性。③三维取样时不能有胎动,一旦胎动,哪怕轻微的胎动,都可能出现图像扭曲,出现假象。④由于必须等待胎儿变换体位避开遮挡物、必须等待胎儿安静、检查获取的三维体积是否显示满意,因此可能检查时间较长。

2.2胎儿三维超声的临床应用

2.2.1 三维诊断优于二维诊断的领域 有些胎儿畸形,二维超声难以诊断,但三维超声优于二维超声,如颅脑中线结构的重建、全脊柱肋骨成像、体积及血流分布测量等。

2.2.2 三维成像补充二维诊断的领域 这类胎儿畸形,二维可以诊断,但增加三维超声,可使成像更直观、更完美,使不懂二维超声的人员能看懂,方便咨询患者。这类畸形有无脑儿、脑膨出、脊柱裂、唇裂、部分心脏或大血管畸形、脐膨出、腹裂、肢体畸形等。

2.2.3 三维科学研究或教学的领域 可以利用三维超声进行各种科学研究,探索胎儿发育、胎儿生理病理等的各个领域。利用三维成像教学,能使学生更容易理解。

2.2.4 无临床意义的三维超声 主要是指为孕妇拍摄胎儿三维照片以留纪念。

由此可见,三维超声离不开二维,是在二维超声的基础上的。除了科学研究及教学,目前产前超声还是以二维为主,三维、四维为辅。临床上总是先二维超声检查,二维能完成的检查,就不需要三维。一旦二维发现或怀疑存在异常,需要三维协助诊断时再根据具体情况选择不同形式的三维成像。我们不主张对三维超声进行过度的宣传,进行不切合实际的宣传,使公众及部分产科医生认为三维绝对优于二维,可以取代二维。对于进行非医疗需要的超声,国际妇产科超声学会也早有建议,即不赞成纯粹为了提供胎儿纪念相片而进行的超声。虽然目前还没有证据显示超声检查可导致人类胎儿受损,但超声涉及到胎儿暴露于一种能量的形式,仍然可能有潜在的生物学效应。

我们希望大家能清楚地认识三维超声,更好地、合理地应用三维超声技术,充分发挥其优点,把产前超声诊断做得更好。

来源:复旦大学附属妇产科医院 严英榴 ;图片来源:朱皖 南昌大学第一附属医院(转载自“超声专科应用”,梁耀佳整理发布)

第五篇:计算机控制技术在钢铁厂中的应用

北京化工大学北方学院毕业设计(论文)——计算机控制技术

北京化工大学北方学院毕业论文

论文题目:

计算机控制技术在钢铁厂中的应用

所在院系:

信息院

所在专业:

自动化

级:

自动化

名:

202_年

05月

11日

北京化工大学北方学院毕业设计(论文)——计算机控制技术

计算机控制技术在钢铁工业中的应用

前言

随着科学技术的迅猛发展,近几年来中国工业得到了高速发展,其中作为“工业脊梁”的钢铁工业更是发展迅速。计算机控制系统在中国钢铁工业的发展中起到了至关重要的作用,它作用于钢铁生产工厂中的炼焦过程控制,电力供应控制,炉温控制,钢材尺寸控制,生产自动化等各方面,降低了损耗并提高了生产效率,产出的钢铁品质更高市场竞争能力更强。

电炉在冶炼过程中,将产生大量的烟尘,造成严重的空气污染。为了保护生产环境和生态资源,对铁电炉的烟气进行治理,从废物资源的综合利用上看亦是十分有利的,既有环境效益和社会效益,又有明显的经济效益。

本设计取材于某企业电炉烟气净化项目工程实例,并截取部分功能(上位控制部分)。

参考文献

1马东 《带钢热连轧AGC自动厚度控制的应用与研究》 东北大学,202_ 在轧钢企业当中,要着重解决由于厚度、宽度偏差,板形不良等问题.目前,板带材的厚度控制主要是指热连轧机组的厚度自动控制(AGC),实现AGC的整个控制系统分为三级,根据本钢热连轧厂轧机的实际运转情况,对厚度自动控制(AGC)的应用实际进行分析,并指出其影响因素,阐述了如何保证并提高AGC的功能使用和控制精度.热连轧机的厚度自动控制及其控制的数学模型的研究,是一项具有很强实际意义和工程使用价值的工作.它可以作为指导维护使用、优化革新轧机厚度控制系统的理论依据,达到板厚的有效控制,获得良好的厚度精度,较高的板坯成材率的目的.北京化工大学北方学院毕业设计(论文)——计算机控制技术

2李岩 《钢冷轧厂制造执行系统》 大连理工大学,202_ 制造执行系统(MES)作为企业上层事务处理(如ERP等)和底层工业设备控制系统(如DCS等)之间的中间桥梁,在生产计划的优化调度组织、生产过程的控制与改进、下达指令与收集实时生产数据、实现车间生产敏捷化等方面起着越来越重要的作用,该文对目前国内制造执行系统设计和应用进行研究分析的基础上,认真梳理了本钢二冷轧厂的生产工艺特性以及业务流程,针对制造执行系统中所涉及的面向对象的分析与设计,B/S三层架构,数据库关键技术进行了深入研究,并开发了本钢冷轧厂制造执行系统。

3董建伟 《坯连铸控制系统设计及控制参数优化研究》重庆大学,202_ 热处理炉生产过程中一直是由人工操作来完成炉内燃烧控制,常使炉内温度动态响应和稳定性较差,不但影响产品质量,也不利于高精产品的开发,而且由于人工操作会造成空\燃配比不当,炉内燃烧不完全,极大地浪费能源。该论文以杭州亚通特钢有限公司小方坯连铸控制系统为研究对象,分析原控制系统存在的问题,主要包括原系统无上位机监控界面、二冷水控制方式和模式落后、切割系统控制不当、模板预留量不够等问题。根据控制系统设计的基本要求和实际的需要重新配置新的控制系统。

4汤梅《热处理炉自动控制系统》 重庆大学,202_ 论文针对重庆三钢公司热处理炉,提出自动化控制改造方案,构建了热处理炉自动控制系统,包括可靠的计算机系统、输入输出智能模块及Windows2000、全中文工控组态软件、现场检测及调节仪表;同时在控制过程中采用合理的空燃比,使其充分燃烧,既能达到最佳的加热质量,又能达到节能降耗目的。并重点分析设计了如何解除热处理炉温度的滞后性问题。

5丁杨 《铁厂供配电的特点和综合自动化系统的设计与实现》 安徽大学,202_ 该文以宝钢三热轧带钢工程供配电综合自动化的工程实例为例,详细描述了钢铁厂供配电综合自动化系统的组成、设计功能及设计原理。本系统由两大部分组成,设置监控层后台监控系统和间隔层保护、测量、控制装置, 详细分析了钢铁厂供配电系统的特点,以及其与电力系统的不同点,并以此为根据提出了供配电综合自动化系统的基础功能要求,在工程实例的中特别论述了其相应的特点和特殊需求在设计中是如何实现的。北京化工大学北方学院毕业设计(论文)——计算机控制技术

6张君霞 《高炉上料控制系统的研究》 西南交通大学,202_ 上料控制PLC和设置在槽下操作室的工控机组以及现场设备通过Profibus现场总线组成高炉上料控制系统,并与高炉其它控制系统通过工业以太网组成高炉自动控制系统。该控制系统克服了传统的继电控制系统的不足之处,使控制更精确,工作效率更高,可靠性更好,故障率更低,从而使高炉生产的技术层次和经济指标大幅提高。

7周志建 《滚切式双边剪夹送辊的同步控制系统研究及实现》 中南大学, 202_ 论文针对钢铁厂板材精整线上的关键设备——滚切式双边剪,研制出一种通用的基于多电机同步控制理论的全数字式夹送辊同步控制系统,实现对夹送辊的实时同步驱动控制,提高系统的可靠性和板材的剪切质量。同时,这种基于现场总线和电流同步的全数字式同步控制系统对双边剪之类的控制对象具有通用性,对旧双边剪机组控制系统的改造具有启发作用。

8樊海峰 《基于平整钢铁制造的工业控制系统的研究与应用》上海交通大学,202_ 论文介绍了整个工业控制系统在当今社会的现状,分别介绍了在三电一体化和嵌入式系统,以PC 为基础的分布式控制系统和现场总线,先进控制和智能控制技术的应用这几个方面的实际情况和发展前景,并着重说明了PC 为基础的分布式控制系统和现场总线的支持集成和开放的实际使用价值。

9梁丽中 《酸洗生产线中闪光焊机控制系统研究》 河北工业大学,202_ 该文从消化吸收国外先进闪光焊机入手,分析了闪光焊接参数的选择,针对闪光焊接中的技术难点,详细分析了闪光焊机的主电路控制单元,液压控制系统和焊机速度送进系统。在文章的最后,还对闪光顶锻过程进行了控制优化,并进行了仿真研究。仿真结果表明:闪光阶段的控制优化方案能显著提高送进速度的跟踪特性;顶端阶段的控制优化方案具有更快的动态响应速度和更好的稳态性能,且超调小、控制精度高。

10王罡 《马钢机制公司生产计划计算机管理系统开发研究》 同济大学,1996 该文综述了多品种小批量生产型企业的生产计划方法.结合软件工程理论,按照管理信息系统的开发方法,进行了马钢机制公司“生产计划计算机管理系统”的开发工作.北京化工大学北方学院毕业设计(论文)——计算机控制技术

首先,在分析实际需求的基础上,建立了系统总体信息流的结构.然后,论证了系统的硬、软件配置,同时,进行了系统分析,建立了系统的数据流程图.其次,设计了系统的软件模块结构,给出了相应说明.再次,介绍了编程、调试与现场投运的有关情况.最后,总结了项目开发的成就及存在的问题.现场投运表明,该文所完成的系统开发工作是有效可行的.11 董志奎,戚向东,岳晓丽,连家创,张文志《Proceedings of the 29th Chinese Control Conference》 INDUSTRIAL CONTROL COMPUTER,202_年21期

主要介绍了1780热连轧机板形控制系统的设计及应用和780热连轧生产线生产的钢种、规格、主要工艺设备、技术参数和采用的先进技术.着重介绍了热负荷试车过程中通板钢种和规格的选择、通板主要技术参数的确定、通板方案的确定、产品规格扩展和最终产品质量验收等方面的经验

12公维娥,张新宁,徐舟《Application of Computer Control in Steel Sintering Formula》

主要介绍了烧结自动配料计算机控制系统的三电一体化设计思路和设计特点,主要包括仪控设计、计算机控制系统设、电控设计以及控制功能的实现,对系统在使用过程进行了分析,并介绍了相应的改进措施.改进后的系统在生产中取得了较好的效果,产品指标得到了显著的提高。

13李军,刘桂萍,田海《Automatic Control System to Sintering's Compound》 Industrial Control Computer,202_年24期

主要介绍了张店钢铁厂新区烧结自动配料计算机控制系统,主要包括电气控制设计原理、系统的软件配置与组态以及控制功能的实现。吴家凤《ON SOME TECHNICAL PARAMETERS OF COKE CALCINATION ROTARY KILN AND DESIGN CONCEPTION OF CONE ROTARY KILN》CARBON TECHNIQUES,202_年1期

通过对焦炭煅烧回转窑的一些设计和运行参数的讨论,论述了锥形回转窑的设计及其使用的可行性和优越性。

15R.Gillingham 《 Challenges presented to BOF operating department 北京化工大学北方学院毕业设计(论文)——计算机控制技术

during startup of window-based control system》 Iron & Steelmaker,1996年23期

在生产及管理上除了要求它给初轧机加热出适于轧制的温度均匀的钢锭之外,还要求它在保证烧钢质量的前提下,稳定烧钢工艺,降低煤气和耐火材料消耗,把炼钢厂断续送来的钢锭变成均衡的钢锭流,按轧制拍节提供初轧机。

技术指标

1、进行系统主电路的设计和控制电路的设计。

2、主设备的选择和具体型号的确定、电器元器件选型以及具体型号的确定, 各类导线的选择及布线的设计。

3、进行可靠性、安全性和可行性分析,编制线号。

4、电气线路必要的安全保护。

5、两台315KW风机,10台3.5KW除尘电机,一台22KW罗茨风机和1台同功率的加密风机,27个卸灰阀、1个烟道反吸阀1个混风阀构成。另外,还有大量的现场传感器信号,各部分由设在电气控制室的PLC集中控制。

一级机的主要任务是根据二级机设定的参数完成轧制过程的控制、数据采集等功能,主要由17台MAC柜、16台I/O柜、操作员站、工程师站组成。根据控制对象的不同,MACDS控制器分为3种:3台顺序控制器(SR21、SR30和SR31),7台过程控制器(PR01、PR02和PR11~PR15)和7台主传动控制器(MR40~MR46)。各控制器的功能见图1。工程师站和操作员站用于轧制过程的状态监视、人工干预和系统的开发维护。

过程控制机采用2台DEC公司的VAX-4105A计算机,它们互为热备份,通过以太网将2台VAX机和二级机的其它设备连接在一起,用WestnetⅡ高速数据通道实现和一级机之间的通信。它主要完成以下功能:原始数据输入和管理;对待轧、正轧、已轧的钢卷进行跟踪;轧制过程数据的收集和处理;数学模型预设定计算;轧制过程的自学习;操作、维护画面的显示;各种工程报表、质量报表和生产报表的生成和打印。

由于一级机和二级机中所使用的数据格式不同,因此,每隔0.1s,I/O监视器将这些一级原始数据传送到二级机MillI/O内存缓冲区时,要进行工程单位转换,以备二级应用程序使用。数据传送和转换完后,I/O监视器触发轧机事件监控,特殊数据收集和其它数据收集,以存取MillI/O内存缓冲区中新刷新的数据,这种触发北京化工大学北方学院毕业设计(论文)——计算机控制技术

方式能够有效地防止数据滞后,使得应用程序同MillI/O中的数据保持一致。轧机事件监控子系统(MEM)监控从一级来的信号(例如机架校正完毕,钢卷甩尾完成等),MEM给事件监视动作分配器(EMAD)送出一个表示事件被检测到的进程内部信息。

对于它接收的每个事件,EMAD给一个或多个应用程序送出进程内部信息请求它们执行相应的动作,应用程序响应该事件将返回一个信息给EMAD表示动作完成,EMAD可能接着给其它应用程序送出进一步的动作请求,如此建立基于一个初始事件的动作链。

应用程序使用的过程数据存储在几个数据库中,3个主要的数据库由数据库服务器子系统(见图2的右上角)来维护,所有要从数据库中请求数据的应用程序给相应的服务器送出一个进程内部信息,以请求所希望的数据。服务器将给正在等待的应用程序送一个包含被请求的数据在内的进程内部信息,如果一个应用程序要从几个数据库中请求数据的话,将重复“发送-等待-接收”序列。

如果服务器不能给应用程序返回所请求的数据,就产生一个错误信息,应用程序给报警子系统(见图2右下角)送一个进程内部信息,表示产生一个错误。

当系统在线的时候,Failover故障切换子系统通过以太网周期地将所选择的数据库和内存缓冲区数据传送到后备计算机中,使得2台计算机的计算环境完全一样。当在线计算机出现故障时,备份计算机立即投入运行,保证整个控制系统不受影响。

当二级机没有同一级机通信,并且没有控制轧钢时,软件训练子系统模拟大多数一级机的信号,使得二级应用程序能够运行,以用于测试和演示的目的。

由此可见,冷轧过程控制机的软件以事件监视动作分配器EMAD为核心,由EMAD启动各个模块,完成相应的动作。

冷轧数学模型是整个控制系统的核心,模型设定的精度决定了控制系统的控制精度。它根据热轧来料状况和冷轧目标厚度要求,计算出穿带期间和稳态轧制期间所需要的各种参数,通过网络传送到一级机,一级机根据这些设定值,控制和调节轧制过程中的厚度、速度和张力等参数。

稳态设定计算的目标为:在不超出轧机设备限制条件,满足用户所要求的轧制规范,保证冷轧成品出口厚度的前提下,给出各机架马达负荷均衡分布状态下的最大轧件秒流量,并通过自适应学习的修正,尽可能地计算出轧制控制参数。

穿带计算的任务是给出最佳穿带辊缝,从而达到穿带顺利,过渡状态平稳和头部超差长度尽可能小的目的。北京化工大学北方学院毕业设计(论文)——计算机控制技术

数学模型根据原始数据、轧制规范、轧机状态数据、自学习因子等参数,经过复杂的计算,得出本卷的轧制规程数据,经过整理下装到一级机。钢卷轧制时,开始收集轧制数据,甩尾时计算自学习因子,以便用于轧制处于同一变形参数组的下一块钢卷。数学模型计算的原理如图3所示。冷轧模型由4个部分组成:规程计算;预设定给定;数据收集;自学习。

总结

随着科技的发展,钢铁工业已经进入自动化智能化时代,然而我国的钢铁工业自动化智能化还相对落后,在钢铁工业中需加大对计算机控制系统研究的投入。钢铁工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为钢铁工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。钢铁工业生产过程的计算机控制系统,随着计算机的进步、工业生产工艺过程控制要求的提高和生产管理的完善而不断发展。

北京化工大学北方学院毕业设计(论文)——计算机控制技术

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