一种自修复超声穿刺用假体材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种自修复超声穿刺用假体材料及其制备方法和应用，所述假体材料的有效成分主要为生物聚合物、水和硫酸铜。本发明专利技术所述自修复超声穿刺用假体材料与人体组织力学属性相近，透超声，经多次超声穿刺后可自修复，能够循环使用；本发明专利技术所述自修复超声穿刺用假体材料效期长，能够保存3～6个月；本发明专利技术所述方法采用工程学手段解决医学问题，进一步推动了工学与医学交叉学科的发展；本发明专利技术所述假体材料在超声引导下实现穿刺练习，假体材料制备简单、成本低，可用于教学指导和练习操作。

Self repairing ultrasonic puncture prosthesis material, preparation method and application thereof

The invention discloses a self repairing ultrasonic puncture prosthesis material, a preparation method and an application thereof, wherein the effective component of the prosthesis material is mainly biopolymer, water and cupric sulfate. The self repair using ultrasonic puncture prosthesis materials and human tissue mechanical properties similar through ultrasound, after repeated ultrasound after puncture can self repair, can be recycled; the self repairing ultrasound puncture prosthesis long effective period, can save 3 to 6 months; the method of the solution medical problems by means of engineering, to further promote the development of interdisciplinary engineering and medicine; the practice in the realization of prosthesis puncture under ultrasound guidance, prosthetic material has the advantages of simple preparation and low cost, can be used for teaching and practice.

【技术实现步骤摘要】
一种自修复超声穿刺用假体材料及其制备方法和应用
本专利技术属于生物医疗领域，涉及一种能够代替生物软组织的假体组织，具体为一种自修复超声穿刺用假体材料及其制备方法和应用。
技术介绍
癌症，也叫恶性肿瘤，是由于细胞生长增殖的相关机制功能失常而引发的疾病，除了增殖失常，癌细胞还会局部侵入周围的正常组织甚至通过循环系统或淋巴系统扩散到人体其他组织，具有极大的危害性。诊断癌症的主要方法是细胞病理学检查，该检查首先需要获取目标器官的组织样本。由于具有花费低，创伤小，并发症少，愈合较快等优点，目前临床上提取组织标本的首选方法是穿刺活检法。穿刺活检实际上是一个利用活检针刺入生物软组织并提取样本的过程。研究穿刺活检过程显然要从生物软组织及活检针两个方面入手。然而，不同生物软组织的力学性能差异巨大，性别、年龄、体质等因素也会对其力学性能造成影响，这种差异不仅会增加生物软组织力学性能研究的复杂程度，而且难免会干扰对穿刺过程中针尖行为的分析。另一方面，由于大多数生物软组织均为不透明体，这大大增加了观察穿刺过程的难度，实际上大多生物软组织的穿刺试验往往要借助超声成像(B超)、扫描等技术观察，不仅使试验复杂化，也提高了试验成本。针对以上问题，一个行之有效的方法便是采用可透超声的、透明的、力学性能较为稳定的假体材料代替生物软组织作为穿刺对象。采用假体组织代替生物软组织作为穿刺目标，可以有效减少生物组织差异性对穿刺活检过程分析的影响，有利于简化活检针在穿刺活检过程中的障碍干扰，明确活检针在穿刺过程中的受力变形情况，进而通过对活检针的结构优化、进针参数优化、穿刺误差补偿等手段，提高穿刺活检的精度和效率。目前常用的穿刺假体材料有仿肌肉弹道测试材料、塑料溶胶、PVC(聚氯乙稀)、琼脂等，然而一些材料的力学属性与真实组织相比有一定差距，作为穿刺假体并不可靠，并且一次或多次穿刺后留下的针道将严重导致B超成像质量下降。
技术实现思路
解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种与人体组织力学属性相近，透超声，经多次超声穿刺后可自修复，能够循环使用，且效期长的假体材料，本专利技术提供了一种自修复超声穿刺用假体材料及其制备方法和应用。技术方案：一种自修复超声穿刺用假体材料的制备方法，包含以下步骤：(1)40～50℃条件下，将生物聚合物与水按体积比1:5～1:20混合，充分搅拌至形成均一水溶液；(2)向步骤(1)的水溶液中加入5％wt～10％wt的硫酸铜，继续搅拌至完全溶解与生物聚合物水溶液混合均匀；(3)将步骤(2)的混合溶液倒入容器中冷却成型，形成固体凝胶；(4)步骤(3)中的凝胶用于超声穿刺后，将其加热至溶解，再冷却成型，实现循环使用。优选的，所述生物聚合物为明胶。优选的，生物聚合物与水按体积比1:10混合。优选的，硫酸铜的质量分数为10％wt。任一所述方法制备获得的自修复超声穿刺用假体材料。所述的自修复超声穿刺用假体材料在B型超声引导穿刺活检中的应用。有益效果：(1)本专利技术所述自修复超声穿刺用假体材料与人体组织力学属性相近，透超声，经多次超声穿刺后可自修复，能够循环使用；(2)本专利技术所述自修复超声穿刺用假体材料效期长，能够保存3～6个月；(3)本专利技术所述方法采用工程学手段解决医学问题，进一步推动了工学与医学交叉学科的发展；(4)本专利技术所述假体材料在超声引导下实现穿刺练习，假体材料制备简单、成本低，可用于教学指导和练习操作。具体实施方式以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本专利技术的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例1一种自修复超声穿刺用假体材料的制备方法，包含以下步骤：(1)40℃条件下，将明胶与水按体积比1:20混合，充分搅拌至形成均一水溶液；(2)向步骤(1)的水溶液中加入10％wt的硫酸铜，继续搅拌至完全溶解与生物聚合物水溶液混合均匀；(3)将步骤(2)的混合溶液倒入容器中冷却成型，形成固体凝胶；(4)步骤(3)中的凝胶用于超声穿刺后，将其加热至50℃溶解，再冷却至20℃成型，实现循环使用。由上述方法制备获得的自修复超声穿刺用假体材料。所述假体材料能够应用于B型超神穿刺练习，且保存期延长至3个月。实施例2一种自修复超声穿刺用假体材料的制备方法，包含以下步骤：(1)45℃条件下，将明胶与水按体积比1:10混合，充分搅拌至形成均一水溶液；(2)向步骤(1)的水溶液中加入8％wt的硫酸铜，继续搅拌至完全溶解与生物聚合物水溶液混合均匀；(3)将步骤(2)的混合溶液倒入容器中冷却成型，形成固体凝胶；(4)步骤(3)中的凝胶用于超声穿刺后，将其加热至50℃溶解，再冷却至20℃成型，实现循环使用。由上述方法制备获得的自修复超声穿刺用假体材料。所述假体材料能够应用于B型超神穿刺练习，且保存期延长至4个月。实施例3一种自修复超声穿刺用假体材料的制备方法，包含以下步骤：(1)45℃条件下，将明胶与水按体积比1:5混合，充分搅拌至形成均一水溶液；(2)向步骤(1)的水溶液中加入5％wt的硫酸铜，继续搅拌至完全溶解与生物聚合物水溶液混合均匀；(3)将步骤(2)的混合溶液倒入容器中冷却成型，形成固体凝胶；(4)步骤(3)中的凝胶用于超声穿刺后，将其加热至50℃溶解，再冷却至20℃成型，实现循环使用。由上述方法制备获得的自修复超声穿刺用假体材料。所述假体材料能够应用于B型超神穿刺练习，且保存期延长至6个月。实施例4一种自修复超声穿刺用假体材料的制备方法，包含以下步骤：(1)50℃条件下，将明胶与水按体积比1:5混合，充分搅拌至形成均一水溶液；(2)向步骤(1)的水溶液中加入5％wt的硫酸铜，继续搅拌至完全溶解与生物聚合物水溶液混合均匀；(3)将步骤(2)的混合溶液倒入容器中冷却成型，形成固体凝胶；(4)步骤(3)中的凝胶用于超声穿刺后，将其加热至50℃溶解，再冷却至20℃成型，实现循环使用。由上述方法制备获得的自修复超声穿刺用假体材料。所述假体材料能够应用于B型超神穿刺练习，且保存期延长至6个月。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自修复超声穿刺用假体材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)40～50℃条件下，将生物聚合物与水按体积比1:5～1:20混合，充分搅拌至形成均一水溶液；(2)向步骤(1)的水溶液中加入5％wt～10％wt的硫酸铜，继续搅拌至完全溶解与生物聚合物水溶液混合均匀；(3)将步骤(2)的混合溶液倒入容器中冷却成型，形成固体凝胶；(4)步骤(3)中的凝胶用于超声穿刺后，将其加热至溶解，再冷却成型，实现循环使用。

【技术特征摘要】
1.一种自修复超声穿刺用假体材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)40～50℃条件下，将生物聚合物与水按体积比1:5～1:20混合，充分搅拌至形成均一水溶液；(2)向步骤(1)的水溶液中加入5％wt～10％wt的硫酸铜，继续搅拌至完全溶解与生物聚合物水溶液混合均匀；(3)将步骤(2)的混合溶液倒入容器中冷却成型，形成固体凝胶；(4)步骤(3)中的凝胶用于超声穿刺后，将其加热至溶解，再冷却成型，实现循环使用。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晨，王玉国，候娜娜，李臻益，强琚莉，王乐勇，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32