技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停绕渖婕耙环NpH調(diào)控的超聲穿刺用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图捌渲苽浞椒ā?/p>

背景技術(shù)

B型超聲技術(shù)有廣泛的臨床應(yīng)用，可以用于確定占位病變的物理性質(zhì)，檢測(cè)臟器的形態(tài)、大小及結(jié)構(gòu)、檢測(cè)血流，檢測(cè)積液，隨訪、介入及術(shù)中超聲引導(dǎo)等。B型超聲是利用超聲波的物理特性和人體組織器官的聲學(xué)特性相互作用而產(chǎn)生的信息，經(jīng)處理后形成圖形和曲線，借此進(jìn)行疾病診斷的一種物理檢查方法。檢查過(guò)程中，首先將人體界面的反射信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)弱不同的光點(diǎn)，這些光點(diǎn)可通過(guò)熒光屏顯現(xiàn)出來(lái)，這種方法的直觀性好、重復(fù)性強(qiáng)，可供前后對(duì)比。因?yàn)樵摷夹g(shù)具有無(wú)損傷、無(wú)痛苦、無(wú)輻射、實(shí)時(shí)、快捷、準(zhǔn)確、方便的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)臨床上細(xì)胞病理學(xué)檢查、胸腔積液等的B超診斷技術(shù)已經(jīng)有較為普遍的應(yīng)用，例如在腎穿刺活檢中，醫(yī)生通常借助超聲((B超))圖像引導(dǎo)操作腎臟穿刺活檢，穿刺過(guò)程中通過(guò)不斷手動(dòng)調(diào)整活檢針柄以提高穿刺精度。但該方法要求醫(yī)生具有一定的實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，并且需要多人配合操作，耗時(shí)費(fèi)力，并且會(huì)加劇患者的痛苦和繼發(fā)癥的發(fā)生。因此，為達(dá)到提高活檢取樣精度和效率的目的，需要是對(duì)軟組織進(jìn)行研究，降低穿刺活檢過(guò)程中針與組織的相互作用力，減少針與組織的變形，同時(shí)，制備與人體組織相近的假體材料供醫(yī)學(xué)者模擬練習(xí)穿刺技術(shù)，以提高醫(yī)生等的穿刺熟練度及穿刺精度。

聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，簡(jiǎn)稱PVA)是一種由聚醋酸乙烯脂水解而成的、且分子鏈上含有大量極性羥基的水溶性聚合物。由于分子鏈易形成氫鍵，且其鏈結(jié)構(gòu)對(duì)稱規(guī)整,因此具有良好的成膜性、水溶性、乳化性和黏結(jié)性，又以其高彈性、化學(xué)穩(wěn)定性、易于成型、可生物降解、無(wú)毒、無(wú)不良反應(yīng)，以及與人體組織良好的相容性在生物醫(yī)學(xué)各個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。聚乙烯醇具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和韌性，還具有豐富的加工手段，可采用包括靜電紡絲、鹽析法、化學(xué)合成法、相分離法、冷凍干燥法、氣體發(fā)泡法等方法，可制備成水凝膠、膜、納米纖維等合適體型結(jié)構(gòu)。由于PVA水凝膠除了具備一般水凝膠的性能外，特別具有毒性低、機(jī)械性能優(yōu)良((高彈性模量和高的機(jī)械強(qiáng)度))、吸水量高和生物相容性好、透超聲等優(yōu)點(diǎn)，因而倍受青睞，目前已成為世界上產(chǎn)量最大的水溶性聚合物。PVA水凝膠在生物醫(yī)學(xué)和實(shí)驗(yàn)方面的用途非常廣泛，可以做為人造皮膚，人造肌肉等人工代用品。

PVA水凝膠通常是由PVA水溶液加入硼砂或戊二醛交聯(lián)后獲得，但是硼砂反應(yīng)太快獲得的水凝膠不均勻，戊二醛為有機(jī)醛類化合物，易揮發(fā)而且有毒性。

發(fā)明內(nèi)容

解決的技術(shù)問(wèn)題：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明選用PVA水凝膠代替生物軟組織作為穿刺練習(xí)假體材料，尤其是在制備過(guò)程中，加入苯硼酸的甲醇溶液，快速攪拌下緩慢加入堿溶液(氫氧化鈉等堿溶液)調(diào)節(jié)pH，至溶液pH>8.8，PVA水溶液形成水凝膠，然后向此水凝膠中再緩慢滴加1％的酸溶液(鹽酸等酸溶液)，水凝膠恢復(fù)為液體狀態(tài)。通過(guò)調(diào)節(jié)pH實(shí)現(xiàn)PVA的水凝膠-溶液之間的循環(huán)、轉(zhuǎn)換，從而制得一種水凝膠分布均勻，且可以循環(huán)使用，具有與生物組織相近的機(jī)械性能、透超聲，本發(fā)明提供了一種pH調(diào)控的超聲穿刺用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图捌渲苽浞椒ā?/p>

技術(shù)方案：

一種pH調(diào)控的超聲穿刺用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瞿Ｐ桶ㄖ糜谀＞邇?nèi)的聚乙烯醇水凝膠透聲材料和橡膠小球，其中聚乙烯醇水凝膠透聲材料模擬人體組織，橡膠小球模擬腫瘤組織；所述聚乙烯醇水凝膠透聲材料包裹在橡膠小球周圍。

優(yōu)選的，所述人體組織為皮膚或脂肪。

一種pH調(diào)控的超聲穿刺用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹苽浞椒ǎ韵虏襟E：

(1)將聚乙烯醇溶于水中，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～10％的聚乙烯醇水溶液，室溫保存；

(2)向聚乙烯醇水溶液中加入1～5％苯硼酸的甲醇溶液，混合均勻后靜置，溶液呈無(wú)色透明狀；

(3)將步驟(2)制得的溶液倒入裝有橡膠小球的模具中，向其中加入堿溶液，至溶液pH>8.8，聚乙烯醇水溶液形成水凝膠；

(4)向步驟(3)所述的水凝膠中滴加酸溶液，至水凝膠恢復(fù)為液體狀態(tài)；

(5)循環(huán)進(jìn)行步驟(3)和步驟(4)實(shí)現(xiàn)聚乙烯醇水凝膠與溶液之間的轉(zhuǎn)換，制得pH調(diào)控的超聲穿刺用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

優(yōu)選的，步驟(1)中聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％。

優(yōu)選的，步驟(1)中聚乙烯醇的溶解條件為95℃～110℃恒溫水浴，1000r/min攪拌溶解。

優(yōu)選的，步驟(2)中苯硼酸的甲醇溶液中苯硼酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％。

優(yōu)選的，步驟(2)中聚乙烯醇水溶液與苯硼酸的甲醇溶液的混合體積比為20:1。