超聲操控微納米藥物顆粒的理論及聲場設(shè)計仿真研究.pdf

1、近年來,人們提出局部藥物輸送技術(shù)--外場力(超聲、光場、磁場等)驅(qū)動微納米顆粒(攜帶藥物的微泡,微納米藥物液滴、固體粒子)定點(diǎn)聚集并釋放藥物。這類技術(shù)能提高目標(biāo)部位藥物濃度,降低藥物對全身正常組織的毒副作用,引起了人們的極大關(guān)注。而如何利用各種外力場,對微納米藥物顆粒進(jìn)行有效操控,使其在血流場中能沿著指定路徑運(yùn)動并聚集在目標(biāo)病灶組織,成為該治療手段的核心技術(shù)之一。
　　 在超聲給藥的過程中主要分為兩個過程,首先對微納米藥物進(jìn)行控

2、制,即將微納米藥物聚集在定點(diǎn)部位,然后將聚集在定點(diǎn)部位的微納米顆粒擊碎,使其釋放藥物,提高了局部給藥的濃度,達(dá)到良好的治療效果。在這個過程中如何將藥物聚集在定點(diǎn)部位是一個重點(diǎn)問題,因此本文主要研究了如何設(shè)計聲場能夠定點(diǎn)的聚集微納米顆粒,如何對微納米顆粒進(jìn)行精確的控制。
　　 本文首先概述了超聲造影劑的發(fā)展現(xiàn)狀,回顧了超聲在治療和診斷方面的發(fā)展,闡述了幾種給藥的方法。其次,介紹了利用超聲控制微納米顆粒的幾種方法,對超聲操控微納米顆

3、粒的理論進(jìn)行了研究,為后面聲場的設(shè)計打下基礎(chǔ)。然后,利用ANSYS有限元分析軟件,建立了一維聲場和二維聲場的有限元模型,對其聲場的特性進(jìn)行了分析研究。在二維聲場中,對裝置兩邊的電極同時施加相同的頻率和電壓,壓電陶瓷同時產(chǎn)生兩個方向上的振動,形成了二維聲場。通過改變施加在電極上的電壓,討論了其對二維聲場分布的影響。最后,設(shè)計了一種能夠多模態(tài)控制微納米顆粒的裝置,該裝置即可以形成一維聲場又可以形成二維聲場。
　　 通過改變施加在壓電