[发明专利]一种脉冲超声协同药物体外无创治疗仪及其操作方法

说明书

本发明属于医疗设备技术领域，具体公开了一种脉冲超声协同药物体外无创治疗仪及其操作方法，包括超声发生系统、药物监测系统和给药系统，所述超声发生系统包括超声发生器和超声换能器，超声换能器具有低频档和高频档；所述药物监测系统为反射式荧光成像系统，通过采集皮肤组织内被荧光物质标记的载药纳米粒反射出的荧光光子来检测载药纳米粒的荧光强度，以监测药物在治疗区域病灶组织内的富集程度；所述给药系统与药物监测系统结合，实现药物的精准控释。本治疗仪集超声透药和声动力疗法等为一体，通过超声协同药物实现结核病灶的体外无创治疗以及药物的精准投放、高效控释、高效杀菌，阻止耐药结核菌的形成或逆转耐药。

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及超声协同透药治疗设备技术领域，特别是涉及一种脉冲超声协同药物体外无创治疗仪。

背景技术

结核病是由结核分枝杆菌(mycobacterium tuberculosis，MTB)引起的一种世界上继HIV之后第二大传染病，是世界范围内的一个重大公共卫生问题，全球大约有1/3的人口曾有MTB的潜伏感染。WHO估计我国多药耐药结核患者约占全球四分之一，并将我国列为全球25个耐药结核病重点防治国家之一。据世界卫生组织统计，2017年全球的结核病潜伏感染人群约17亿，新发病例1010万，其中中国新发病例占全球的8.9％，死亡人数达3.7万，可见我国结核病疫情形势仍较为严峻。耐药性仍是治疗结核病的一大困难，其中包括是MTB/HIV双重感染结核。近年来，随着流动人口增加、社会老龄化、HIV感染以及MTB多重耐药性菌株的出现等原因，使全球结核病疫情再度回升，结核病控制依然面临严峻挑战。

结核病致病的结核分枝杆菌(MTB)细胞壁厚、通透性差，且以巨噬细胞(Mф)内寄生为主，上述双重屏障导致抗结核药物难以到达靶点而发挥杀菌作用。同时，MTB感染机体后容易形成纤维病灶和包裹成结核球，使得许多药物难以到达病灶组织深处，巨噬细胞内药物浓度达不到杀菌效果，导致其对许多抗生素药物对其天然耐药。在过去40多年中，世卫组织仅实施了少数抗耐药结核分枝杆菌的抗生素，临床上迫切需要寻找新的抗结核感染治疗新方法。

结核病治疗存在病程迁延、易复发等问题，其中耐药菌株不断增多是临床治疗失败的主要原因。我国结核病患者居世界第三位，也是多耐药感染高发病国家。耐药结核病的疗程很长，耐多药病人治疗一般需要18-24个月，而且医药费用是治疗一般病人的100倍左右，耐药结核病的治疗对个人、家庭及社会均造成巨大的经济压力。

MTB产生耐药的可能机制主要有：细胞壁通透性障碍，导致药物进入高疏水性细胞壁间隙比较慢；基因突变，导致抗生素靶位变异或药物在细胞内处于无活性状态等。其中，MTB细胞壁的低渗透性是导致其对多种抗生素产生天然耐药的重要机制，迫切需要寻找新的治疗方式。

超声波是一种机械波，具有机械效应、热效应、空化作用等，超声可以穿透人体皮肤和皮下组织，实现非侵入治疗人体深部组织、器官的靶点，并能够传递药物，在医学领域具有广阔的应用前景。有研究证实，超声在一定强度和辐照时间范围内能提高细胞膜的通透性，促进细胞内外发生物质交换，且其作用过程可逆。

相比于传统的药物治疗或者药敷，超声透药缩短了时间，透药用药量少、提高生物利用率，药物使用量只是全身药量的20％左右，无痛、无创、方便、安全、无交叉感染，送药有深度、可直达病灶、提高药效，副作用小。但是，目前市面上的超声导药仪还有一些不足，药物透过皮肤组织后，对于药物作用的部位不明确，不确定药物治疗效果，不能实现精准控药。

目前，临床上常用异烟肼、利福平、乙胺丁醇和吡嗪酰胺等多种药物联合治疗结核，但治疗疗程长(6-24个月)、副作用大，导致病人依从性差，易致病程迁延、复发等问题。而现有的超声透药装备只是使用超声的空化效应、热效应等作用，促进病灶局部皮肤对药物的吸收，没有从根本上解决引起结核病的结核分枝杆菌细胞壁通透性差，对药物不敏感，耐药性结核治疗困难的问题。

发明内容