[发明专利]一种可用于浅皮下透皮给药的小型换能器及其制作方法

说明书

本发明创造提供了一种可用于浅皮下透皮给药的小型换能器及其制作方法，属于超声治疗技术领域。解决了现有换能器在透皮给药过程中给皮下深处细胞带来损伤的问题。它包括曲面匹配层、曲面压电陶瓷片和外壳，曲面压电陶瓷片的形状为凹面球冠形，曲面压电陶瓷片设置在金属外壳内，曲面压电陶瓷片的凹面朝上，凸面朝下，曲面压电陶瓷片与金属外壳之间通过环氧树脂粘接固定，曲面压电陶瓷片上表面电极与金属外壳以速干银浆连接导通，在曲面压电陶瓷的上表面铺设一层曲面匹配层，且曲面匹配层与压电陶瓷之间以环氧树脂粘接，曲面匹配层与曲面压电陶瓷形状相适应，在曲面压电陶瓷片的下表面与金属外壳的内壁上分别焊接一根导线。本发明创造适用于透皮给药。

技术领域

本发明创造属于超声治疗技术领域，尤其是涉及一种可用于浅皮下透皮给药的小型换能器及其制作方法。

背景技术

超声波技术与医疗技术的结合一直是近些年来的热点，典型的应用已有超声手术刀，B超，超声针灸探头和超声碎石等。与X光，核磁共振等电磁波技术不同，超声波本质上是机械波，在人体内的传播过程中可以迅速衰减，低强度超声并不会对人体造成任何影响。此外，已有研究表明，超声可以有效促进人体对药物的吸收，因此，将超声与透皮给药结合在一起成为当下的一个热门方向。

目前关于透皮给药的技术中，关于换能器部分的设计大多未考虑到超声声场的分布，这样不可避免地在透皮给药过程给皮下深处的细胞带来损伤，因此有必要设计一种全新的换能器用于浅皮下透皮给药。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种可用于浅皮下透皮给药的小型换能器及其制作方法，以解决现有换能器在透皮给药过程中给皮下深处细胞带来损伤的问题。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种可用于浅皮下透皮给药的小型换能器，包括曲面匹配层、曲面压电陶瓷片和外壳，曲面压电陶瓷片的形状为凹面球冠形，所述曲面压电陶瓷片设置在金属外壳内，曲面压电陶瓷片的凹面朝上，凸面朝下，曲面压电陶瓷片与金属外壳之间通过环氧树脂粘接固定，曲面压电陶瓷片上表面电极与金属外壳以速干银浆连接导通，在曲面压电陶瓷的上表面铺设一层曲面匹配层，且曲面匹配层与压电陶瓷之间以环氧树脂粘接，所述曲面匹配层与曲面压电陶瓷形状相适应，在曲面压电陶瓷片的下表面与金属外壳的内壁上分别焊接一根导线，两根导线和信号源相连接。

更进一步的，所述曲面匹配层的材质为环氧树脂与钨粉混合物，声阻抗为7.25MRayl，厚度为4.785毫米。

更进一步的，所述曲面压电陶瓷片和曲面匹配层的截面均为球冠形。

更进一步的，所述曲面压电陶瓷片的厚度为2毫米，其中球冠高度为2毫米，球冠直径为20毫米。

更进一步的，所述曲面匹配层的厚度为换能器工作频率的四分之一波长，其中球冠高度为2毫米，球冠直径为20毫米。

更进一步的，所述换能器采用径向振动模式，工作频率范围为90kHz-120kHz。

更进一步的，所述换能器产生的有效声场区域为：直径范围为2mm-8mm，深度范围为1mm-5mm。

更进一步的，所述换能器驱动信号为正弦波，频率为94.573kHz，产生的有效声场区域的直径为5.4mm，深度为2.2mm。

更进一步的，所述金属外壳为铝合金管，在曲面压电陶瓷片的凸面中心焊接一根导线，在铝合金管的内壁焊接一根导线。

本申请还提供一种可用于浅皮下透皮给药的小型换能器的制作方法，具体包括以下步骤：