一种稳定的超声分子成像装置的凝胶模型制备系统的制作方法

1.本实用新型属于医学生物超声成像装置制备领域，尤其涉及一种稳定的超声分子成像装置的凝胶模型制备系统。


背景技术：

2.超声分子成像是近年来提出的新一代医学超声成像方法，在肿瘤、心脑血管等疾病的早期检测和疗效评价方面具有重大的应用前景。超声分子成像的快速发展离不开靶向超声造影剂的研究和开发，超声造影剂微泡和微泡成像被喻为超声技术的第三次革命。超声造影剂的出现给超声技术带来了飞跃的发展，显著提高了超声诊断的分辨力、敏感性和特异性。
3.超声微泡造影剂是一种生物相容的、具有壳层结构的小尺寸微米/纳米级气泡(直径小于 8微米)。在一定声强和机械指数作用的超声激励下，微泡会随着声波周期性压力变化发生有规律的振动、膨胀、收缩和破裂。由于可压缩性及微泡中的气体和周围介质声阻抗的不匹配，会对超声波产生极强的散射，可增强图像对比度和信噪比，从而大大提高临床医用超声的诊断能力。近年来，国内外利用超声微泡造影剂已成功应用于动脉粥样硬化、炎性反应、血栓、肿瘤等疾病的早期诊断及进程监测，并逐步进入到分子成像、功能成像以及分子治疗的新时代。
4.与ct、mri、pet/ct和光学等分子成像技术对比，超声分子成像具有如下优势：(1) 安全无辐射；(2)回声性能好、成像质量好；(3)检测深度较大；(4)可实时动态观察，可获得静止或运动的图像；(5)可灵活转换扫描角度，获得满意的切面；(6)可连接特异性抗体和配体，实现靶向成像。近些年随着靶向微泡制备技术的成熟，新型成像方法的研究以及高分辨超声成像设备的研制，超声分子成像已经成为超声乃至医学影像领域的研究热点和重要发展方向。
5.然而，目前市场上尚缺乏一种结构简单、可灵活操作、且能够制得稳定的体外超声分子成像装置。


技术实现要素：

6.鉴于此，本发明的目的旨在提供一种快速灵敏、成本低廉、可重复利用、制备成像质量佳的超声成像装置凝胶模型的系统。
7.为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
8.一种稳定的超声分子成像装置的凝胶模型制备系统，包括用于使凝胶模型形成孔洞的模具、用于装载模具的托架和模腔；所述模具分为螺纹段和光滑段，螺纹段外表面设有螺纹，所述托架上开设有多个与所述模具螺纹段大小相匹配的第一通孔，所述第一通孔内表面设有与模具螺纹段对应的螺纹，所述模具通过螺纹可拆卸地装载于托架上，所述光滑段的长度小于所述模腔的深度。
9.进一步地，所述模具光滑段为圆锥状。
10.进一步地，所述模具光滑段顶部直径大于螺纹段。
11.进一步地，所述托架的底部中空且托架与模腔外形相同，托架底部的内尺寸与模腔的外尺寸相配合，即使托架能够盖在模腔上实现固定。
12.进一步地，所述托架还设有第二通孔，用于添加凝胶。
13.进一步地，所述模具的材质为聚丙烯。
14.进一步地，所述托架的材质为聚丙烯、金属或玻璃。
15.进一步地，所述模腔的材质为透明材质。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型的制备系统结构简单，使操作者能够方便快捷、灵活操作，模具可根据实验需要设计形状和在托架上的排布，并且可拆卸重复利用，适应性强，成本低，能够批量生产成像装置，且制得的成像装置能够稳定成像。
附图说明
17.图1是本实用新型制备系统结构示意图；
18.图2是本实用新型模具1的具体结构示意图；
19.图3是本实用新型的一种优选结构；
20.图4是本实用新型凝胶孔洞模型结构示意图，其中a为线型图，b为实物图；
21.图5超声微泡成像图结果图，其中a为未加超声微泡的成像图，b为在本实用新型凝胶孔洞模型中装入超声微泡后的成像图；
22.其中，模具1、托架2、模腔3、第一通孔4、第二通孔5。
具体实施方式
23.本实用新型提供了一种稳定的超声分子成像装置的凝胶模型制备系统，如图1所示，包括用于使凝胶模型形成孔洞的模具1、用于装载模具1的托架2和模腔3；所述模具1分为螺纹段和光滑段，螺纹段外表面设有螺纹，所述托架2上开设有多个与所述模具1螺纹段大小相匹配的第一通孔4，所述第一通孔4内表面设有与模具1螺纹段对应的螺纹，所述模具1 通过螺纹可拆卸地装载于托架2上，所述光滑段的长度小于所述模腔3的深度，当托架2置于模腔3顶部时，模具1下端不与模腔3的底部接触，从而避免凝胶模型底部穿透。
24.其中，托架2可以根据实验与成像需要，选择不同厚度、不同面积、材质等，托架2厚度可优选为0.5
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1cm，能够较好地固定模具1。还可以根据实验需求，自由选择托架2上第一通孔4的数量、直径、间隙排布等，其中，优选的托架2上的第一通孔4直径为0.5
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1cm，第一通孔4直径可大小一致，亦可大小不一，优选的，孔与孔之间的距离为2
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5cm，但不限于上述的其它参数方案。在材质上，优选为聚丙烯，但不限于选择其它材料。
25.同样地，模具1根据实验与成像需要，可以选择不同模具1数量、不同形状、高度、边缘、材质以调控内外壁光滑度等，优选的模具1数量为20
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40个，模具1的光滑段优选立体圆管状，亦可为圆柱状、长方体、正方体等其他立体结构；更优选为圆锥状，如图2所示，上端开口大，下端开口小，上大下小的设计可节约成像时微泡的使用量，其中下端可为钝圆状；优选的模具1光滑段高度为1
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3cm，边缘斜角设计，但不限于上述的其它参数方案。在材质上，采用高品质材质，优选为聚丙烯，但不限于选择其它材质，内外壁光滑即可，便于后续凝胶模型脱模。另外，为了节约材料资源，模具1可为中空结构。所述模具1光滑段顶部直径大于
螺纹段，便于控制模具1在模腔3中的深度。
26.同样地，根据实验与成像需要，可以选择不同模腔3的形状、面积、深度等，模腔3形状优选为圆形、方形等，模腔3深度优选1
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3cm；在材质上，优选为透明材质，例如聚丙烯，以便观察模腔3内凝胶液体的液位，以及最终凝胶模型的成型情况。
27.作为一优选方案，如图3所示，所述托架2的底部中空且托架2与模腔3外形相同，托架2底部的内尺寸与模腔3的外尺寸相配合。当托架2盖在模腔3上时，能很好地固定在一起，从而可以防止在凝胶成型的过程中托架2相对模腔3晃动位移导致凝胶成型过程被破坏。
28.此时，所述托架2上还设有第二通孔5，用于将凝胶液倒入模腔3中。
29.采用本实用新型的制备系统制备超声分子成像装置的流程具体为：
30.首先，根据超声分子成像装置的要求将已经设计好的模具1通过顶部的螺纹旋接固定在托架2上，将托架2固定在模腔3上方。然后称取适量的琼脂凝胶置于相应容量的锥形瓶具体的量依据实验需求称量，使用玻璃搅拌棒搅拌/磁力搅拌器搅拌溶解，最终制备成1
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2％的琼脂凝胶溶液。放入微波炉加热3
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5分钟，注意不要沸腾溢出，可采用间断加热法。上述加热后的琼脂糖凝胶溶液，即刻通过第二通孔或直接转移至模腔3冷却。待琼脂糖凝胶经过数小时冷却后，形成模具1外形的孔洞模型，置于4度冰箱备用，使用前可按照每个孔洞切成块状，如图4所示，方便使用。
31.当使用本实用新型制备的超声分子成像装置进行成像时，先调适超声仪器，使其处于待超声造影状态。为了使操作方便，可用支撑架固定琼脂糖凝胶孔洞，另使用固定支架夹持超声换能器。首先将切成块状的琼脂凝胶孔洞紧贴超声换能器，中间涂覆超声耦合剂。然后用移液枪将不同浓度的超声微泡置入孔洞中间，即刻可以实时观察到成像均匀，质量佳的微泡造影剂图片，如图5所示。
32.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法把所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围。