[实用新型]一种用于热消融疗效评估的仿生水凝胶组合体

说明书

技术领域

本实用新型属于生物仿生技术领域，具体涉及一种用于热消融疗效评估的仿生水凝胶组合体。 

背景技术

高强度超声聚焦是一种无创性、适形的热“切除”治疗肿瘤的新技术，其机制主要是通过超声波聚焦后产生高热，对准患处靶区进行肿瘤细胞杀灭。但是这一高热同时也伴随着对正常组织的烫伤等安全风险，因此临床应用进行治疗时，为了保证治疗的有效性和安全性，必须对HIFU(High Intensity Focused Ultrasound，高强度聚焦超声)治疗头的聚焦性能进行评价。然而，由于治疗中是作用于活体的组织，因此迄今为止很难用非标准化的生物组织对HIFU治疗头的聚焦性能进行评价，以及对不同治疗头的聚焦性能进行比较。 

现有大多进行超声聚焦治疗的治疗中聚焦焦斑的大小研究更多的是基于离体组织上进行，但是离体的组织毕竟失去了活体的温敏、活性等条件，评估的结果上并不准确；而且在评估的过程中需要对超声聚焦的焦点进行实时的监控与观察，便于制定超声聚焦治疗的治疗方案与计量，传统意义上对由于离体组织不具备可视化以及不能多次重复利用的功能，因此在大量数据数据输出的平台上，不能高效进行数据统计与观察。 

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种各项热学性、声学性等生物性能能替代活体组织用于热消融疗效评估的仿生水凝胶组合体。 

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例的技术方案如下： 

一种用于热消融疗效评估的仿生水凝胶组合体，包括P(NIPA-CO-AA)凝胶体，以及位于所述P(NIPA-CO-AA)凝胶体内的里脊肉；所述里脊肉表面包覆有蜡层。 

本实用新型的用于热消融疗效评估的仿生水凝胶组合体中，P(NIPA-CO-AA)凝胶体的声学特性应、热学特性与人体软组织的声学特性相近，是能形成与人体有着高度相似的仿生体型，同时其水凝胶的密度与声速都与人体有着极度的相似性；并结合与肌瘤组织有着十分接近声学性能的里脊肉作为肌瘤模拟体，能有效观察到肌瘤体的能量变化的同时能观察到水凝胶的能量变化，从而实现仿生评估；而且凝胶体本身为透明，可以实时观察到超声聚焦焦点大小形态以及位置的载体，同时这种载体要求能多次、重复使用，可视化程度高。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中： 

图1为本实用新型实施例用于热消融疗效评估的仿生水凝胶组合体的结构示意图。 

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

本实用新型实施例提供一种用于热消融疗效评估的仿生水凝胶组合体，参见图1，包括一P(NIPA-CO-AA)凝胶体10，以及设置于该P(NIPA-CO-AA)凝胶体10内的里脊肉20，该里脊肉20的外表面包覆有蜡层。 

为了保证P(NIPA-CO-AA)凝胶体10的结构和形状利于成型和稳定，P(NIPA-CO-AA)凝胶体10形状优选为长方体、正方体等规则几何形体，虽然也 可以制成不规则的形状，但是规则的几何体更加利于加工和仿生评估中的可视性观察，整体的声学、热学性能较不规则的形体要好。 

在本实用新型中P(NIPA-CO-AA)凝胶体10其有利特点是模拟人体软组织，其水凝胶组合体的综合密度1.058g/cm³与人体肝脏组织的平均密度1.050g/cm³接近，在超声聚焦中焦域中心温度上升幅度可达(70℃±5℃)，靶区中央最高温度达130℃，而本实用新型中P(NIPA-CO-AA)凝胶体熔点达到150℃，满足HIFU焦点处高热的要求；因此整体性能稳定，而且其声衰减系数在1.2MHz时为0.615dB/cm，较肝组织的衰减系数(0.75dB/cm，1.2MHz)稍低，与脑组织的衰减系数(0.61dB/cm，1.2MHz)非常接近；更重要的在于P(NIPA-CO-AA)凝胶体的声学特性应、热学特性与人体软组织的声学特性相近，是能形成与人体有着高度相似的仿生体型，同时其水凝胶的密度与声速都与人体有着极度的相似性，其PNIPA水凝胶的较低临界溶解温度为50℃。用异丙基丙烯酰胺单体和丙烯酰胺单体制作的共聚水凝胶，比PNIPA水凝胶有更高的LCST(低临界溶解温度)，更接近于生物软组织热变性温度。