固態超聲耦合劑及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種固態超聲耦合劑及其制備方法。本發明專利技術的一種固態超聲耦合劑，其具有與聚焦超聲發射裝置的超聲換能器的形狀相匹配的形狀，以脫乙酰度大于80%，粘度大于700mPa·s的殼聚糖為主要原料而制成。本發明專利技術的固態超聲耦合劑柔韌而富有彈性，表面光潔，其聲傳導性能與水接近，超聲傳導效果良好。此外，本發明專利技術的固態超聲耦合劑為固態，因而運輸、儲存和使用方便且經濟。

【技術實現步驟摘要】
固態超聲耦合劑及其制備方法
本專利技術涉及一種固態超聲耦合劑及其制備方法，尤其涉及一種殼聚糖固態超聲耦合劑及其制備方法。
技術介紹
聚焦超聲治療已經成為一種較成熟的醫療技術。由于超聲無法在空氣中傳播，因此目前的聚焦超聲發射裝置都使用液態超聲耦合劑作為傳導介質。較普遍的液態超聲耦合劑是脫氣水。在聚焦超聲發射裝置的換能器前方使用一個可灌注液體的容器。在聚焦超聲治療時，先將液態超聲耦合劑灌注在容器中作為將超聲由換能器傳導到人體組織之間的介質。在灌注液體充滿容器的過程中，需要完全排除氣泡以避免氣泡對超聲傳導的干擾。這種操作較為不便。無論是在使用過程中還是在儲存及運輸過程中，如果空氣重新溶解在液態耦合劑中，就會導致其聲傳導性能下降。這就需要液態超聲耦合劑時時刻刻保持處于密閉的條件之下，由此致使其的運輸、儲存和使用復雜化且經濟性下降。同時，因液體接觸對換能器可能造成的腐蝕及液體泄漏對聚焦超聲發射裝置電器安全性的潛在危害，均會對導致聚焦超聲裝置的設計及使用復雜化，從而導致經濟成本的增加及便利性的下降。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術提供了一種固態超聲耦合劑，以其代替聚焦超聲發射裝置中使用的液態超聲耦合劑，提高聚焦超聲治療中超聲耦合劑的操作便利性及經濟性。本專利技術所提供的固態超聲耦合劑，具有與聚焦超聲發射裝置的超聲換能器的形狀相匹配的形狀，以脫乙酰度大于80%，粘度大于700mPa·s的殼聚糖為主要原料而制成。其中，所述殼聚糖為片狀或粉末狀，粒度不大于130目。所述固態超聲耦合劑的技術性能如下：聲速在1520-1620m/s之間，聲阻抗率在1.5-1.6x106pa.s/m之間，聲衰減為不大于0.05dB/cm.MHz。所述固態超聲耦合劑的表面pH值為5.5-8.0。本專利技術還提供了上述固態超聲耦合劑的制備方法，包括如下步驟：1）將脫乙酰度大于80%，粘度大于700mPa·s的殼聚糖的酸溶液灌注到成型模具中；2）進行固化處理使殼聚糖的酸溶液轉化為固態；3）脫模，清洗至中性，獲得固態耦合劑；其中，所述固態耦合劑具有與聚焦超聲發射裝置的超聲換能器的形狀相匹配的形狀。其中，所述殼聚糖的酸溶液為殼聚糖的醋酸水溶液。其中，所述殼聚糖的醋酸水溶液中殼聚糖的質量濃度在2%-6%之間。其中，所述殼聚糖的醋酸水溶液中醋酸的質量濃度在1%-4%之間。其中，所述殼聚糖的酸溶液的溫度在10℃-40℃之間。其中，所述殼聚糖的酸溶液經過真空脫泡處理。其中，所述真空脫泡處理的溫度在10℃-40℃之間。其中，步驟1）在真空條件下進行。其中，所述固化處理為使殼聚糖在堿性環境中凝固。其中，所述固化處理中使用的固化液為質量濃度2%-10%氫氧化鈉溶液。其中，所述固化液的溫度在10℃-40℃之間。其中，所述固化液中還添加有不超過所述固化液體積的1/10的乙醇。本專利技術的固態超聲耦合劑柔韌而富有彈性，表面光潔，其聲傳導性能與水接近，超聲傳導效果良好。此外，本專利技術的固態超聲耦合劑為固態，因而運輸、儲存和使用方便且經濟。附圖說明圖1表示本專利技術的一個具體實施方式中固態耦合劑與超聲換能器裝配后的示意圖。圖2表示本專利技術的一個具體實施方式中成型模具的示意圖。具體實施方式本專利技術涉及一種固態超聲耦合劑，本專利技術涉及的固態超聲耦合劑作為在聚焦超聲治療中由換能器至人體組織之間的一種超聲傳導介質。本專利技術的固態超聲耦合劑，其具有與聚焦超聲發射裝置的超聲換能器的形狀相匹配的形狀，以脫乙酰度大于80%，粘度大于700mPa·s的殼聚糖為主要原料而制成。殼聚糖是一種生物有機材料，有良好的生物相容性，對人體安全無害，已經廣泛地應用于醫藥、食品、紡織等領域。同時，殼聚糖也是一種天然的抑菌物質，由其制備的固態耦合劑中不需要添加任何防腐劑。此外，在聚焦超聲治療過程中，殼聚糖固態耦合劑可以長時間與人體組織直接接觸，對人體安全且舒適。其中，殼聚糖的脫乙酰度大于80%、粘度大于700mPa·s能夠保證所制備出的固態超聲耦合劑具有良好的物理及生物性能。殼聚糖優選為食品級的殼聚糖，以保證生物安全性的要求。殼聚糖的粒度越大，溶解性越好，但在溶質中的分散性就變差。優選地，殼聚糖為片狀或粉末狀，粒度不大于130目。粒度大于130目時，會增加溶解過程中的攪拌難度。本專利技術的固態超聲耦合劑的規格大小根據需要設定，其主要由固態耦合劑與超聲換能器的貼合面、超聲換能器到人體組織部位的距離、超聲進入人體組織時的穿射面三個因素決定。本專利技術的固態超聲耦合劑的形狀除了與聚焦超聲發射裝置的超聲換能器的形狀相匹配外，還可以考慮安裝需要，通常可以為圓柱或圓錐形。在一個具體實施方式中，根據聚焦超聲發射裝置的情況，固態耦合劑設計形狀為近似圓柱體，直徑5cm、高3cm，與人體接觸面為平面，與超聲換能器貼合面為球面，球面弧度與換能器一致。固態耦合劑與超聲換能器裝配后如圖1所示。圖1中，1表示固態耦合劑，2表示聚焦超聲發射裝置的超聲換能器。本專利技術的固態超聲耦合劑可以通過使用結構較簡單的固定裝置將其直接安裝在聚焦超聲發射裝置的換能器前方，操作簡單方便。本專利技術的固態超聲耦合劑柔韌而富有彈性，表面光潔，其聲傳導性能與水接近，超聲傳導效果良好。本專利技術的固態超聲耦合劑的主要技術性能如下：聲速在1520-1620m/s之間，聲阻抗率在1.5-1.6x106pa.s/m之間，聲衰減為不大于0.05dB/(cm.MHz)。本專利技術的固態超聲耦合劑的表面pH值為5.5-8.0。本專利技術的固態超聲耦合劑可以按照如下方法制備：1）將脫乙酰度大于80%，粘度大于700mPa·s的殼聚糖的酸溶液灌注到成型模具中；2）進行固化處理使殼聚糖溶液轉化為固態；3）脫模，清洗至中性，獲得固態耦合劑；其中，所述固態耦合劑具有與聚焦超聲發射裝置的超聲換能器的形狀相匹配的形狀。其中殼聚糖在制備過程中顯示出良好的可塑性及適形性，因而可根據不同聚焦超聲發射裝置的超聲換能器的配套要求，制成的多種形狀及規格，以適用于各種聚集超聲治療。在上述制備方法中使用的成型模具可以根據固態耦合劑所需的形狀和規格大小由對殼聚糖不產生污染同時不易發生變形及磨損的材料制成，諸如無機玻璃、有機玻璃、不銹鋼等。在一個具體的實施方式中，成型模具由模有機玻璃制成，如附圖2所示。其形狀為近似圓筒形，底面為球面，內直徑為5cm、內部高度為3cm。在上述制備方法中，所使用的殼聚糖的酸溶液為殼聚糖的醋酸水溶液。其中，殼聚糖的質量濃度優選在2%-6%之間。殼聚糖的濃度過高會導致制備的固態耦合劑的聲傳導性能下降；殼聚糖的濃度過低會導致制備出的固態耦合劑的柔韌性、彈性下降。其中，醋酸的質量濃度優選在1%-4%之間。醋酸的濃度偏低，殼聚糖的溶解性就會較差，所能得到的殼聚糖的濃度就會受限制；醋酸的濃度的提高，可以改善殼聚糖的溶解性，縮短溶解過程所需的時間，但是醋酸的濃度過高會影響之后的固化過程導致固化困難或固化所需時間過長。其中，殼聚糖的酸溶液的溫度優選在10℃-40℃之間，溫度過低會降低殼聚糖的溶解性，溫度過高會導致殼聚糖降解。在上述制備方法中，殼聚糖的脫乙酰度及粘度的要求可以保證殼聚糖的溶解性及固態可成型性。在上述制備方法中，殼聚糖的酸溶液經過真空脫泡處理。充分除去殼聚糖的酸溶液中的氣泡可以避免可能產生的對超聲傳導性能的影響。脫泡處理溫度本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固態超聲耦合劑，其具有與聚焦超聲發射裝置的超聲換能器的形狀相匹配的形狀，以脫乙酰度大于80%，粘度大于700mPa·s的殼聚糖為主要原料而制成。

【技術特征摘要】
1.一種固態超聲耦合劑，其具有與聚焦超聲發射裝置的超聲換能器的形狀相匹配的形狀，以脫乙酰度大于80％，粘度大于700mPa·s的殼聚糖為主要原料而制成；所述固態超聲耦合劑的制備方法，包括如下步驟：1)將脫乙酰度大于80％，粘度大于700mPa·s的殼聚糖的酸溶液灌注到成型模具中；2)進行固化處理使殼聚糖的酸溶液轉化為固態；3)脫模，清洗至中性，獲得固態耦合劑；其中，所述固態耦合劑具有與聚焦超聲發射裝置的超聲換能器的形狀相匹配的形狀。2.根據權利要求1所述的固態超聲耦合劑，其特征在于所述殼聚糖為片狀或粉末狀，粒度不大于130目。3.根據權利要求1所述的固態超聲耦合劑，其特征在于所述固態超聲耦合劑的技術性能如下：聲速在1520-1620m/s之間，聲阻抗率在1.5-1.6x106pa.s/m之間，聲衰減為不大于0.05dB/cm.MHz。4.根據權利要求1所述的固態超聲耦合劑，其特征在于所述固態超聲耦合劑的表面pH值為5.5-8.0。5.一種權利要求1所述的固態超聲耦合劑的制備方法，包括如下步驟：1)將脫乙酰度大于80％，粘度大于700mPa·s的殼聚糖的酸溶液灌注到成型模具中；2)進行固化處理使殼聚糖的酸溶液轉化為固態；3)脫模，清洗至中性，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁曉云，
申請(專利權)人：百仕聯創新醫學技術北京有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11