本發(fā)明涉及仿組織體模，具體涉及一種應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、高強度聚焦超聲(hifu)是近年來興起的一種無創(chuàng)性、適用于治療人體病變組織的新技術(shù)，其能夠通過聚焦性超聲波使人體組織內(nèi)部快速震蕩并發(fā)熱，最終使聚焦區(qū)域變性失活，而hifu在組織中形成的聚焦性能的形態(tài)和大小取決于生物組織本身的生物學(xué)特性，因此，建立一種能夠模擬生物組織生物學(xué)特性的仿組織體模用于評價hifu聚焦性能，能夠更為準(zhǔn)確地確定hifu能夠造成多大體積的失活，并指導(dǎo)hifu治療人體病變組織技術(shù)的改進與發(fā)展。目前大多采用瓊脂和無機鹽離子模擬人體組織導(dǎo)電性能，但該材料保存條件較差，且瓊脂基仿組織體模在高溫(75℃以上)環(huán)境中會變軟，并最終破碎或融化，并不適用于某些具有特殊要求和功率的hifu測試。

2、現(xiàn)有技術(shù)公開了一種評價hifu聚焦性能的仿組織體模的建立，以牛肝為溫敏變色成分的仿組織體模，能夠模擬人體軟組織的聲學(xué)特性和熱學(xué)特性，并在hifu聲波聚焦區(qū)域產(chǎn)生可見變色。但該體模材料不透明，無法直觀有效地指示hifu焦斑面積與焦斑位置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的體模材料無法指示hifu聚焦性能的焦斑面積與位置的缺陷，從而提供一種應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模及其制備方法。

2、一方面，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模的制備方法，包括如下步驟，s1，將丙烯酰胺、n,n'-甲叉雙丙烯酰胺、蛋清和無機緩沖液混合得到混合液；s2，向步驟s1得到的混合液中加入引發(fā)劑，定型，得到仿組織體模。

3、在其中一些實施例中，所述步驟s1還包括將丙烯酰胺、n,n'-甲叉雙丙烯酰胺形成預(yù)混液的步驟。

4、在其中一些實施例中，所述蛋清為新鮮蛋清。

5、在其中一些實施例中，所述引發(fā)劑包括過硫酸銨和四甲基乙二胺，

6、可選的，所述過硫酸銨和四甲基乙二胺的體積比為(0.3～1):(0.2-0.6)，

7、可選的，過硫酸銨的質(zhì)量濃度為8～12％。

8、在其中一些實施例中，所述無機緩沖液包括tris-硼酸鹽緩沖液、磷酸鹽緩沖液、雙(2-羥乙基)氨基(三羥甲基)甲烷緩沖液、3-嗎啉丙磺酸緩沖液中的至少一種。

9、在其中一些實施例中，所述丙烯酰胺與n,n'-甲叉雙丙烯酰胺的預(yù)混液中丙烯酰胺與n,n'-甲叉雙丙烯酰胺的質(zhì)量比為(29～38):1。

10、在其中一些實施例中，所述丙烯酰胺與n,n'-甲叉雙丙烯酰胺的預(yù)混液、蛋清與無機緩沖液的體積比為(20～30):(25～40):(8～15)。

11、在其中一些實施例中，所述引發(fā)劑與混合液的體積比為(0.6～1.6)：(78～100)。

12、在其中一些實施例中，所述步驟s1中混合液還包括去離子水。

13、在其中一些實施例中，所述步驟s1中，在攪拌的條件下，將丙烯酰胺與n,n'-甲叉雙丙烯酰胺預(yù)混液、蛋清、無機緩沖液混合，攪拌的轉(zhuǎn)速為100～300rpm，攪拌時間20～40min。

14、在其中一些實施例中，仿組織體模制備方法中的定型的步驟包括將加入引發(fā)劑的混合液倒入模具中，靜置，其中，靜置時間為至少1h，優(yōu)選的，靜置的時間為1.5h、2h、3h、5h或24h。

15、在其中一些實施例中，仿組織體模制備方法還包括對定型的仿組織體模清洗的步驟，

16、可選的，對定型的仿組織體模清洗的步驟包括采用去離子水浸泡，干燥，

17、可選的，浸泡的時間為12～24h，

18、可選的，干燥時間為10～16h，

19、可選的，對定型的仿組織體模清洗的步驟至少重復(fù)三次。

20、在其中一些實施例中，對仿組織體模清洗時，采用卡松溶液對仿組織體模潤濕，

21、可選的，所述卡松溶液的質(zhì)量濃度為40～60μg/ml。

22、另一方面，本發(fā)明提供一種由上述制備方法制得的應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模，能夠經(jīng)hifu處理后產(chǎn)生清晰的焦斑。

23、本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：

24、1.本發(fā)明提供一種應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模的制備方法，包括如下步驟，s1，將丙烯酰胺、n,n'-甲叉雙丙烯酰胺、蛋清和無機緩沖液混合得到混合液；s2，向步驟s1得到的混合液中加入引發(fā)劑，定型，得到仿組織體模。本發(fā)明采用丙烯酰胺和甲叉雙丙烯酰胺為凝膠基材，借助引發(fā)劑合成聚丙烯酰胺作為水凝膠支架，并以蛋清為顯色劑，形成無色或淡黃色透明的體模，該體模在hifu超聲消融處理后，能夠清晰的看到位于體模內(nèi)部受熱產(chǎn)生的白斑，該白斑產(chǎn)生溫度與人體組織變性失活溫度接近，白斑形狀與hifu超聲消融人體組織產(chǎn)生失活焦斑形狀接近。

25、本發(fā)明提供的仿組織體模不僅能夠在不切開體模的前提下觀測消融的全過程，還能夠指示hifu超聲聚焦的角度和焦距以及可能出現(xiàn)的焦斑偏移現(xiàn)象，且該白斑可保留，便于后續(xù)精確測量，更好的檢驗超聲聚焦效果。

26、2.本發(fā)明提供一種應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模的制備方法，所述引發(fā)劑包括過硫酸銨和四甲基乙二胺。本發(fā)明利用過硫酸銨和四甲基乙二胺混合時產(chǎn)生大量自由基，促進丙烯酰胺和甲叉雙丙烯酰胺發(fā)生聚合形成穩(wěn)定的凝膠網(wǎng)絡(luò)。

27、3.本發(fā)明提供一種應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模的制備方法，所述丙烯酰胺與n,n'-甲叉雙丙烯酰胺的預(yù)混液、蛋清與無機緩沖液的體積比為(20～30):(25～40):(10～15)。本發(fā)明通過限定仿組織體模中各原料的體積量，能夠顯著提高體模生成白斑的速率和失活焦斑的顯眼程度。

28、4.本發(fā)明提供一種應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模的制備方法，工藝簡單，對設(shè)備要求低，可以即用即配。

技術(shù)特征：

1.一種應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模的制備方法，其特征在于，包括如下步驟，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟s1還包括將丙烯酰胺、n,n'-甲叉雙丙烯酰胺形成預(yù)混液的步驟；和/或，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述無機緩沖液包括tris-硼酸鹽緩沖液、磷酸鹽緩沖液、雙(2-羥乙基)氨基(三羥甲基)甲烷緩沖液、3-嗎啉丙磺酸緩沖液中的至少一種；和/或，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，丙烯酰胺與n,n'-甲叉雙丙烯酰胺的預(yù)混液中丙烯酰胺與n,n'-甲叉雙丙烯酰胺的質(zhì)量比為(29～38):1。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述丙烯酰胺與n,n'-甲叉雙丙烯酰胺的預(yù)混液、蛋清與無機緩沖液的體積比為(20～30):(25～40):(8～15)；和/或，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑與混合液的體積比為(0.6～1.6)：(78～100)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，在攪拌的條件下，將所述丙烯酰胺與n,n'-甲叉雙丙烯酰胺的預(yù)混液、蛋清、無機緩沖液混合，攪拌的轉(zhuǎn)速為100～300rpm，攪拌時間20～40min；和/或，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，還包括對定型的仿組織體模清洗的步驟，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，對仿組織體模清洗時，采用卡松溶液對仿組織體模潤濕，

10.一種應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模，其特征在于，所述仿組織體模由權(quán)利要求1-9任一項所述的制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及仿組織體模技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供一種應(yīng)用于高強度聚焦超聲的仿組織體模的制備方法，其特征在于，包括如下步驟，S1，將丙烯酰胺、N,N'?甲叉雙丙烯酰胺、蛋清和無機緩沖液混合得到混合液；S2，向步驟S1得到的混合液中加入引發(fā)劑，定型，得到仿組織體模。本發(fā)明采用丙烯酰胺和甲叉雙丙烯酰胺為凝膠基材，借助引發(fā)劑合成聚丙烯酰胺作為水凝膠支架，并以蛋清為顯色劑，形成無色或淡黃色透明的體模，該體模在HIFU超聲消融處理后，能夠清晰的看到位于體模內(nèi)部受熱產(chǎn)生的白斑。

技術(shù)研發(fā)人員：鐘穗斌,靳遙,高杰,李彥慶,李昕
受保護的技術(shù)使用者：上海瑛泰璞潤醫(yī)療器械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9