一种自愈合型超声透过仿生材料的制作方法

文档序号:22614031发布日期:2020-10-23 19:12阅读:107来源:国知局

本发明涉及一种自愈合型超声透过仿生材料,尤其是涉及一种可应用于医疗教学或手术模型的仿生材料。



背景技术:

医学模拟训练对培养专业临床医生和护士具有极其重要的意义。随着医学技术的逐步发展以及专业医学人才需求的不断扩大,医学模拟培训仍旧存在开展规模较小,大部分集中于大城市,模拟训练器种类较少等弊端。稀缺的教学资源大大地影响了专业临床人才的培养。而模拟医学的教育模式作为一种全新的教育方式正快速发展,并在国际范围内进行推广。

医学模拟教学提高医生临床技能培养,良好的医疗教学模型,可直观,有效的展示模拟人体组织结构,反复持续的操作也可有效提升培养人员的熟练度及其准确度从而达到实践训练的目的。通过改变材料可使教学模型具有不同特性,也可以更有针对性地培养提升不同领域医生的临床技能。

目前,国内的医疗教学模型与国外仍具有一定差距。部分教学模拟材料存在许多不足:1、材料过硬,与人体肌肉质感不同。2、仿真性差,无法进行手术操作模拟。3、无法进行多次训练使用。4、维护成本较高

本专利涉及一种可应用于医疗教学模型的仿生材料及其制备方法,具有良好的自愈性和超声透过性。有效地弥补目前部分医疗教学模型的不足,使模型具有柔软性,方便模拟实际手术操作。良好的自愈合性可在模型切割后,自我修复使之形态、性能接近或达到之前的状态。延长医疗教学模型的使用寿命、提高模拟操作安全性、降低模型的维护成本。自愈性材料的研究一直具有较好发展,在生物应用方面也有着良好的应用。同时良好的生物相容性和多种功能,对模拟教学也具有重要作用。除此之外,该材料还具有超声透过性。在医疗模拟训练中,具有超声透过性材料可以更好地结合超声波技术,帮助培训人员实时监控检测其结构从而进行相应实践操作的模拟训练。利用该种材料进行模拟训练尤其适用于外科手术人才的培养,通过超声引导结合微创技术,可以避免直接进行传统外科手术带来的创伤。目前国内超声介入的治疗也已经取得成果,尤其是在子宫肌瘤、巧克力囊肿等良性肿瘤的治疗上有突飞猛进的发展,因此该特性的材料在医生的临床技能培训中能起到良好的作用。超声透过性材料的医疗教学模型适用于头颈部、胸部、腹部、关节及软组织等部位血管疾病、炎症和肿瘤的诊断检测手术训练。



技术实现要素:

为了解决的问题,本发明实施例提供了一种自愈合型超声透过仿生材料。所述技术方案如下:

本发明实施例提供了一种自愈合型超声透过仿生材料,由a相与b相组成,包括:

a相为:

乙烯基聚硅氧烷50份,其中乙烯基含量为8-12%;

填料10-20份,所述填料由纳米二氧化硅粉体与硅酸盐粉体复配而成,质量比例为1:0.2-0.5;

染料0.1-1份;

含氢聚硅氧烷1-5份,其中含氢量为1.0-1.5%;

抑制剂0.1-2份,乙烯基环体或乙炔基环己醇;

氨基聚硅氧烷3-10份;

b相为:

乙烯基聚硅氧烷50份,其中乙烯基含量为8-12%

填料10-20份,所述填料由纳米二氧化硅粉体与硅酸盐粉体复配而成,质量比例为1:0.2-0.5;

催化剂0.1-1份,所述催化剂为氯铂酸二乙烯基四甲基硅氧烷和氯铂酸邻苯二甲酸二乙酯的任意一种;

醛基聚硅氧烷3-10份;

使用时按照质量分数1:1~2,室温混合均匀,倒入模具中6~24h后固化得到弹性体。

在一个优选的实施例中,所述a相的填料中硅酸盐由聚乙烯亚胺包裹形成纳米颗粒。

与现有技术相比,本发明提供的一种自愈合型超声透过仿生材料具有以下优点:1.自愈合:可自愈合仿生硅橡胶材料为胶状固体;用刀片将材料划开长3-5cm,深1-3cm的缺口,在室温下放置24h后,缺口逐渐变小直至消失;60℃下放置12h,缺口消失,材料愈合。醛基与氨基发生席夫碱反应,受损后可以自行愈合;2.透超声:硅橡胶在声波传播过程中,由于将声能吸收转换成另一种形式的能量,使声能减少的现象称为吸收衰减。吸收衰减与介质的微观结构相关。本专利中,填料的纳米二氧化硅粉体与硅酸盐粉体复配体系,能够保持超声波良好的透过性,声衰减≤0.05db/(cm•mhz);3.性能:可自愈合仿生硅橡胶材料具有良好的热力学稳定性,分解温度大于450℃,硬度(邵尔a)为30-40,拉伸强度:0.3-5mpa,断裂伸长率为80-130%,可自愈合仿生硅橡胶材料具有良好的透声特性,声特性阻抗为(1.5×106~1.7×106)pa•s/m,声衰减≤0.05db/(cm•mhz),是一种良好的医用超声透过材料。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种自愈合型超声透过仿生材料,由a相与b相组成,包括:

a相为:

乙烯基聚硅氧烷50份,其中乙烯基含量为8-12%;

填料10-20份,所述填料由纳米二氧化硅粉体与硅酸盐粉体复配而成,质量比例为1:0.2-0.5;

染料0.1-1份;

含氢聚硅氧烷1-5份,其中含氢量为1.0-1.5%;

抑制剂0.1-2份,乙烯基环体或乙炔基环己醇;

氨基聚硅氧烷3-10份;

b相为:

乙烯基聚硅氧烷50份,其中乙烯基含量为8-12%

填料10-20份,所述填料由纳米二氧化硅粉体与硅酸盐粉体复配而成,质量比例为1:0.2-0.5;

催化剂0.1-1份,所述催化剂为氯铂酸二乙烯基四甲基硅氧烷和氯铂酸邻苯二甲酸二乙酯的任意一种;

醛基聚硅氧烷3-10份;

使用时按照质量分数1:1~2,室温混合均匀,倒入模具中6~24h后固化得到弹性体。

在一个优选的实施例中,所述a相的填料中硅酸盐由聚乙烯亚胺包裹形成纳米颗粒。

与现有技术相比,本发明提供的一种自愈合型超声透过仿生材料具有以下优点:1.自愈合:可自愈合仿生硅橡胶材料为胶状固体;用刀片将材料划开长3-5cm,深1-3cm的缺口,在室温下放置24h后,缺口逐渐变小直至消失;60℃下放置12h,缺口消失,材料愈合。醛基与氨基发生席夫碱反应,受损后可以自行愈合;2.透超声:硅橡胶在声波传播过程中,由于将声能吸收转换成另一种形式的能量,使声能减少的现象称为吸收衰减。吸收衰减与介质的微观结构相关。本专利中,填料的纳米二氧化硅粉体与硅酸盐粉体复配体系,能够保持超声波良好的透过性,声衰减≤0.05db/(cm•mhz);3.性能:可自愈合仿生硅橡胶材料具有良好的热力学稳定性,分解温度大于450℃,硬度(邵尔a)为30-40,拉伸强度:0.3-5mpa,断裂伸长率为80-130%,可自愈合仿生硅橡胶材料具有良好的透声特性,声特性阻抗为(1.5×106~1.7×106)pa•s/m,声衰减≤0.05db/(cm•mhz),是一种良好的医用超声透过材料。



技术特征:

1.一种自愈合型超声透过仿生材料,由a相与b相组成,包括:

a相为:

乙烯基聚硅氧烷50份,其中乙烯基含量为8-12%;

填料10-20份,所述填料由纳米二氧化硅粉体与硅酸盐粉体复配而成,质量比例为1:0.2-0.5;

染料0.1-1份;

含氢聚硅氧烷1-5份,其中含氢量为1.0-1.5%;

抑制剂0.1-2份,乙烯基环体或乙炔基环己醇;

氨基聚硅氧烷3-10份;

b相为:

乙烯基聚硅氧烷50份,其中乙烯基含量为8-12%

填料10-20份,所述填料由纳米二氧化硅粉体与硅酸盐粉体复配而成,质量比例为1:0.2-0.5;

催化剂0.1-1份,所述催化剂为氯铂酸二乙烯基四甲基硅氧烷和氯铂酸邻苯二甲酸二乙酯的任意一种;

醛基聚硅氧烷3-10份;

使用时按照质量分数1:1~2,室温混合均匀,倒入模具中6~24h后固化得到弹性体。

2.根据权利要求1所述的一种自愈合型超声透过仿生材料,其特征在于:所述a相的填料中硅酸盐由聚乙烯亚胺包裹形成纳米颗粒。


技术总结
本发明为一种自愈合型超声透过仿生材料,由A相与B相组成,是以双组份加成型室温硫化硅橡胶为基体,经过化学修饰,得到一种自愈合型超声透过仿生硅橡胶基材料。该材料能够在触感、柔性方面完美模拟人体软组织;同时当进行缝合或切割后,经过一段时间,可以自行愈合。更为重要的是,该材料具有良好的医学超声透过性,能够用于超声诊断与超声介入训练模型中软脂肪组织的模拟。

技术研发人员:潘亚杰;李喆;陈驰昊;颜志勇;李海东
受保护的技术使用者:嘉兴学院
技术研发日:2020.07.09
技术公布日:2020.10.23
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