基于力学设计的柔性超声导入仪研发与应用

【作者】 郭亮； 苏业旺；

【机构】 中国科学院力学研究所；

【摘要】 关节炎、腰腿痛等慢性疼痛病症已成为全球范围内高发病率、高致残率的健康威胁,;银屑病、黄褐斑等顽固性皮肤疾患,因显著影响患者外观而常常引发心理社会适应障碍;心血管病、糖尿病等慢性病管理已然构成现代医学亟待突破的公共卫生挑战,迫切需要开展跨学科攻关和突破性治疗策略创新。利用超声空化效应开发的经皮给药技术已在上述疾病治疗中取得突破性进展,其通过非侵入式给药模式规避了传统注射的创口风险与口服给药引发的胃肠刺激及肝脏首过效应,极大改善了患者治疗体验与依从性。然而,传统超声透药设备受限于刚性探头的物理特性,在面部、关节等曲率复杂或动态活动频繁的体表区域存在显著缺陷,无法大面积动态贴合皮肤,透药效率低。本项目研究与人体可大面积动态贴合的便携式经皮给药柔性超声导入仪,研究压电单元共振特性,提出四柱压电方案;提出具有小电阻的厚截面岛桥结构设计和单侧供电布局;开发三明治加压封装工艺。最终开发出可量产的柔性超声导入仪,实现柔性超声探头在25%以上拉伸应变的同时共形贴合,声场均匀性好、功率打,能够提升药物透过率20%以上,为经皮给药治疗技术提供更佳的解决方案。更多还原