[发明专利]一种可显示高强度聚焦超声的体模凝胶和体模测量装置

说明书

本发明提供一种可显示高强度聚焦超声的体模凝胶和体模测量装置，属于仿生物体技术领域，其可解决现有的体模测量聚焦超声观测困难，评估不准确，不适于显像的问题。本发明的可显示高强度聚焦超声的体模测量装置可在显示单元中显示焦域形态，通过显示单元中能量区域的灰度变化，识别聚焦超声定位精度是否正确，判断聚焦超声能量大小是否正常，其测量聚焦超声的步骤简单，成本较低，使用方便，适于操作医生直观的判断高强度聚焦超声的能量大小与定位的准确性。

技术领域

本发明属于仿生物体技术领域，具体涉及一种可显示高强度聚焦超声的体模凝胶和体模测量装置。

背景技术

高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound，简称HIFU)治疗是近年来迅速发展的物理治疗技术，是无创治疗技术的代表。在使用HIFU进行治疗的过程中，需要通过超声换能器将体外发射的低声强超声波精确聚焦于病人体内目标组织处，利用聚焦超声的热效应、空化效应、机械效应及声化学效应等，使组织产生不可逆凝固性坏死或变性区域，再通过超声换能器的体外移动带动超声换能器的焦点在病人体内移动，直至坏死区域适形覆盖整个实体肿瘤或病体组织。因此，HIFU治疗过程的安全性与和有效性与超声换能器的探头的聚焦性能及焦点定位的精确度密切相关。

目前，聚焦超声包括声场测试和能量测试两种方式，其中声场测试通常由声场测试系统在实验室进行测试，该测试系统较复杂，成本较高；聚焦超声的能量测试通常采用辐射压力法，由专业人员进行测试。这种测试方法对环境要求高，测量时间长，效率低。因此，上述两种测量方法均不适合非工程专业的医生在日常操作中使用。

实际临床应用中，通常采用体模或有机玻璃(亚克力)等物理手段，校验超声的输出能量，给操作医生一种方便的评估聚焦超声能量大小和定位精度准确性的方法。

其中，超声体模由于在生物学上的相关参数与人体相近、特别是声阻抗参数接近人体的软组织声阻抗参数，因而被广泛应用于聚焦超声能量的临床评估。该评估过程主要是在聚焦超声输出能量作用下，通过仿生材料产生的焦域范围内的温度变化和空化效应，造成仿生材料组织的破坏，形成可见的颜色变化区域，再通过变化区域的大小和位置，判断聚焦超声输出能量的大小和位置是否准确。

中国专利CN101513554公开了“一种智能型仿组织超声体模及其制作方法”，该体模在受热后，焦点部分受热变性，外观变白；停止受热后，由于局部热量散失，白色区域又会回到无色透明状态，可用于聚焦超声消融时对焦域能量进行评估。但超声能量停止输出后焦域显示消失，观测不方便。

中国专利CN103122115A公开了“不可逆型温敏水凝胶及其制备方法”，该透明水凝胶，当温度达到60至65℃后产生由淡黄色透明相向白色不透明相的不可逆转变，供使用者观察HIFU能量的聚焦性能与聚焦位置准确性。但其过程不可逆转，内部尺寸难以测量，无法多次使用。

此外，现有技术中的体模的物理特性更适于目视观测，与B超图像结合使用时显像效果不佳。同时，为了确定聚焦区域在体模中的坐标与定位，使用者均需从体模/水凝胶的边界位置开始测量；而透明体模/水凝胶的边界通常不规则，且难以准确在医学成像装置(如B超)中显现或定位，导致测量困难，评估不准确。

发明内容

本发明针对现有的体模测量聚焦超声困难，评估不准确，不适于显像的问题，提供一种可显示高强度聚焦超声的体模凝胶和体模测量装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种可显示高强度聚焦超声的体模凝胶，包括以下重量百分数的原料组成的原料液：

聚乙烯醇0.05～0.5％，丙烯酰胺10～18％，亚甲基双丙烯酰胺0.02～0.15％，过硫酸铵0.01～0.06％，四甲基乙二胺0.0012～0.006％，脱氢乙酸钠0.005％，其余为水。