CN211471434U - 低强度聚焦超声细胞实验设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低强度聚焦超声细胞实验设备，包括顶部开口的中空槽体；在中空槽体的底板开设有安装通孔，安装通孔用于安装实验用的聚焦超声换能器，在中空槽体的底板上安装有可拆卸的支持架，支持架容纳于中空槽体的内腔中且架设在安装通孔的上方，支持架具有用于放置细胞培养皿的镂空支持顶面；在中空槽体的相对的两个内侧壁上分别开设有靠近中空槽体的开口边缘的注水口和靠近中空槽体的底板的出水口，通过注水口能够向中空槽体的内腔中注水；在中空槽体的任意两个侧壁的顶端边缘开设有用于固定中空槽体的槽口；聚焦超声换能器发出的超声波能够穿过中空槽体内腔中的水对放置在支持架的支持顶面上的细胞培养皿进行辐照。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗技术领域，具体涉及一种低强度聚焦超声细胞实验设备。
背景技术
超声肿瘤治疗学主要包括以高温效应为主的高强度聚焦超声(High-IntensityFocused Ultrasound，HIFU)，和低强度聚焦超声(Low-Intensity Focused Ultrasound，LIFU)等技术。目前HIFU已应用临床肿瘤及非肿瘤疾病的治疗,其作用原理为高能量超声在聚焦区产生高热效应(瞬间达到70℃-90℃以上)，使靶区组织蛋白质热凝固坏死，产生物理性的细胞杀伤作用。但其在临床应用中暴露出一些安全方面的局限性，比如受呼吸时肋骨的运动或肠道蠕动的影响，高能量超声的声波通道发生偏移或散射，引起临近器官的灼伤等。降低超声强度是提升安全性的直接办法。
超声强度降低，但又要保证局部充分的治疗效应，就需要有微泡(Microbubbles，MB)的协同(图1)。在LIFU+MB治疗体系中，MB是指一类脂质、蛋白或高分子聚合物包裹气核微粒，比如已广泛应用于临床的超声造影剂SonoVue和实验室研发阶段与超声能量相匹配的微米小泡，直径大小在1-10um，可稳定的存在于血循环中，当受到低能量超声波辐照时，微泡的气核发生谐振运动作用，局部能量得到放大，产生治疗效应。虽然目前其治疗机制还未彻底明确，但体内外实验已经显示低强度超声联合微泡具有和高强度超声相比拟的肿瘤治疗效果，MB的使用降低了单纯超声致细胞死亡的强度阈值，提高了治疗安全性。可见LIFU+MB的有效性和安全性是值得肯定的，将会是一项良好临床转化应用前景的治疗新技术，为肿瘤患者，尤其是难治性、耐传统化疗药物的肿瘤患者带来治疗的希望。
专利CN206279211U公开了一种实验用肿瘤细胞超声治疗装置，该治疗装置具有两个相对的探头发射超声波，有如下几个缺点：容易产生驻波，烧坏功率放大器；两个探头同时工作，对设备的要求较高；水槽体积笨重，不能进行培养皿等实验，用试管进行实验时声反射明显，需用更大能量抵消这种现象，需要较多的除气体水，试验流程较为复杂。
实用新型内容
本实用新型提供一种低强度聚焦超声细胞实验设备，仅使用一个探头，以降低对仪器的要求；能够减少驻波及旁瓣效应，保护实验设备；可以进行培养皿及试管实验，操作流程简单，便于进行操作。
本实用新型提供的低强度聚焦超声细胞实验设备，包括顶部开口的中空槽体；在所述中空槽体的底板开设有安装通孔，所述安装通孔用于安装实验用的聚焦超声换能器，在所述中空槽体的底板上安装有可拆卸的支持架，所述支持架容纳于所述中空槽体的内腔中且架设在所述安装通孔的上方，所述支持架具有用于放置细胞培养皿的镂空支持顶面；在所述中空槽体的相对的两个内侧壁上分别开设有靠近所述中空槽体的开口边缘的注水口和靠近所述中空槽体的底板的出水口，通过所述注水口能够向所述中空槽体的内腔中注水；在所述中空槽体的任意两个侧壁的顶端边缘开设有用于固定所述中空槽体的槽口；在实验过程中，所述聚焦超声换能器发出的超声波能够穿过所述中空槽体内腔中的水，对放置在所述支持架的支持顶面上的所述细胞培养皿进行辐照。
优选地，所述低强度聚焦超声细胞实验设备还包括多个支撑底柱，所述支撑底柱设置在所述中空槽体外底面，以使得在所述低强度聚焦超声细胞实验设备平稳放置的情况下所述中空槽体的底板悬空设置，所述中空槽体的外底面能够用于固定所述聚焦超声换能器。
优选地，所述中空槽体底板上的安装通孔设置有密封圈。
优选地，所述支持架的支持顶面具有均布的镂空孔洞。
优选地，所述支持架的支持顶面中心位置设置有镂空孔洞，围绕所述镂空孔洞设置有发散的镂空槽。
优选地，所述支持架还具有多个支撑柱，所述支持架的支持顶面通过所述多个支撑柱平行于所述中空槽体底板架设在所述安装通孔的上方。
优选地，在所述注水口外侧设置有恒温加热器。
优选地，所述注水口设置有进水阀，所述出水口设置有出水阀。
优选地，所述中空槽体的外壁为矩形或半球形。
本实用新型提供的低强度聚焦超声细胞实验设备，所述中空槽体中用于注入除气体水，作为透声介质；在所述中空槽体的底板开设的安装通孔位置安装所述聚焦超声换能器，仅使用一个聚焦探头，以降低对实验设备的要求；所述支持架的支持顶面设置为镂空，能够减少驻波及旁瓣效应，以保护所述聚焦超声换能器；所述聚焦超声换能器的聚焦探头焦距位置与所述支持架的最高点等高，用于为放置于所述支持架上的细胞培养皿或试管进行辐照，操作流程简单，便于进行操作。
本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：
图1是根据本实用新型实施方式的低强度聚焦超声细胞实验设备的结构示意图。
附图标记说明
1 槽体 101 支持架
102 注水口 103 出水口
104 槽口 105 支撑底柱
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
下面结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细描述。
如图1所示，本实用新型提供一种低强度聚焦超声细胞实验设备，包括顶部开口的中空槽体1；在所述中空槽体1的底板开设有安装通孔，所述安装通孔用于安装实验用的聚焦超声换能器，在所述中空槽体1的底板上安装有可拆卸的支持架101，所述支持架101容纳于所述中空槽体1的内腔中且架设在所述安装通孔的上方，所述支持架101具有用于放置细胞培养皿的镂空支持顶面；在所述中空槽体1的相对的两个内侧壁上分别开设有靠近所述中空槽体1的开口边缘的注水口102和靠近所述中空槽体1的底板的出水口103，通过所述注水口102能够向所述中空槽体1的内腔中注水；在所述中空槽体1的任意两个侧壁的顶端边缘开设有用于固定所述中空槽体1的槽口104；在实验过程中，所述聚焦超声换能器发出的超声波能够穿过所述中空槽体1内腔中的水，对放置在所述支持架101的支持顶面上的所述细胞培养皿进行辐照。
根据本实用新型的技术方案，所述低强度聚焦超声细胞实验设备，包括顶部开口的中空槽体1；在所述中空槽体1的底板开设有安装通孔，所述安装通孔用于安装实验用的聚焦超声换能器，在所述中空槽体1的底板上安装有可拆卸的支持架101，所述支持架101容纳于所述中空槽体1的内腔中且架设在所述安装通孔的上方，所述支持架101具有用于放置细胞培养皿的镂空支持顶面。所述中空槽体1中用于注入除气体水，作为透声介质；在所述中空槽体1的底板开设的安装通孔位置安装所述聚焦超声换能器，仅使用一个聚焦探头，以降低对实验设备的要求；所述聚焦超声换能器的聚焦探头焦距位置与所述支持架101的最高点等高，用于为放置于所述支持架101上的细胞培养皿或试管进行辐照，操作流程简单；所述支持架101的支持顶面设置为镂空，能够减少驻波及旁瓣效应，以保护所述聚焦超声换能器。可以选用如下参数的所述聚焦超声换能器，直径为8cm、频率为1.18MHz、焦距为9cm、电阻为1.7Ω，能够产生符合实验要求的低强度超声波。
根据本实用新型的一种实施方式，优选地，所述中空槽体1底板上的安装通孔设置有密封圈，在所述中空槽体1中注入除气体水后，防止所述除气体水从所述安装通孔位置发生泄漏而造成损失。
根据本实用新型的一种实施方式，优选地，所述支持架101的支持顶面具有均布的镂空孔洞。培养皿或试管放置于所述支持架101的支持顶面上，辐照位置位于所述支持顶面中心位置，支持顶面具有均布的镂空孔洞以避免形成驻波，能够保护所述聚焦超声换能器。
根据本实用新型的一种实施方式，优选地，所述支持架101的支持顶面中心位置设置有镂空孔洞，围绕所述镂空孔洞设置有发散的镂空槽。中心为镂空孔洞，周围为发散的镂空槽的所述支持顶面，便于摆放培养皿或试管，且对声场影响较小。
根据本实用新型的一种实施方式，所述支持架101还具有多个支撑柱，所述支持架101的支持顶面通过所述多个支撑柱平行于所述中空槽体1底板架设在所述安装通孔的上方。优选地，所述支持架101的支持顶面为矩形，具有四个支撑柱分别支撑在所述支持顶面的四角位置，使得所述支持顶面距离所述中空槽体1底板的安装通孔预定距离，以便于使用所述聚焦超声换能器对所述支持顶面上的培养皿或试管进行辐照。
根据本实用新型的一种实施方式，所述多个支撑柱的高度能够进行调整，使得通过同步调整所述多个支撑柱来调整所述支持架101的支持顶面的高度，以满足对培养皿或试管辐照的距离要求。
根据本实用新型的技术方案，在所述中空槽体1的相对的两个内侧壁上分别开设有靠近所述中空槽体1的开口边缘的注水口102和靠近所述中空槽体1的底板的出水口103，通过所述注水口102能够向所述中空槽体1的内腔中注水；所述支持架101的内部被浸没，所述聚焦超声换能器的聚焦探头的焦距与所述支持架101的支持顶面的最高点等高，由于所述培养皿或试管放置在所述支持顶面上，因此需要加水高度高于所述支持顶面0.5cm，作为所述培养皿或试管的透声介质，以保证实验的顺利进行。
根据本实用新型的技术方案，在实验过程中，所述聚焦超声换能器发出的超声波能够穿过所述中空槽体1内腔中的水，对放置在所述支持架101的支持顶面上的所述细胞培养皿进行辐照，操作流程简单，便于进行操作。
根据本实用新型的一种实施方式，优选地，在所述注水口102外侧设置有恒温加热器。可以提供恒温水，例如将注入的除气体水加热至37-37.5℃，以保证实验获得良好的效果。
根据本实用新型的一种实施方式，优选地，所述注水口102设置有进水阀，所述出水口103设置有出水阀。以控制注水和出水的时间，以及注水和出水时的水流速度。
根据本实用新型的技术方案，在所述中空槽体1的任意两个侧壁的顶端边缘开设有用于固定所述中空槽体1的槽口104；在实验过程中，可以对所述中空槽体1进行固定，避免移动影响实验的正常进行，例如，使用可升降的夹具对所述中空槽体1进行固定，所述夹具下降嵌入所述槽口104中，对所述中空槽体1进行固定，所述夹具上升离开所述槽口104，可以移动所述中空槽体1。
还可以在两个所述槽口104位置架设横梁，在所述横梁上安装夹持装置，所述夹持装置具有能够夹持试管的夹头，能够牢固的固定所述试管，使得所述试管位于所述支持架101的上方，且所述夹持装置能够进行横向和纵向的平移，以对所述试管的位置进行调整，保证所述试管处于准确的辐照位置。
根据本实用新型的一种实施方式，优选地，所述低强度聚焦超声细胞实验设备还包括多个支撑底柱105，所述支撑底柱105设置在所述中空槽体1外底面，以使得在所述低强度聚焦超声细胞实验设备平稳放置的情况下所述中空槽体1的底板悬空设置，所述中空槽体1的外底面能够用于固定所述聚焦超声换能器。使得所述中空槽体1放置平稳，并便于安装所述聚焦超声换能器。
根据本实用新型的一种实施方式，优选地，所述中空槽体1的外壁为矩形或半球形，在所述中空槽体1的外壁为矩形的情况下，可以设置所述中空槽体1的高度为40cm，宽为50cm，长为75cm，底部中心开孔大小为2.5cm用于安装所述聚焦超声换能器；在所述中空槽体1的外壁为半球形的情况下，能够减小所述中空槽体1的体积，并可以注入更少的除气体水，简化了实验设备，便于进行操作。
根据本实用新型的一种实施方式，所述培养皿或试管可以在所述支持顶面进行横向和纵向的平移，确保辐照的均匀性，还可以通过加装电子机械臂对所述培养皿或试管进行移动，操作更加便捷。
本实用新型的目的是提供一种低强度聚焦超声细胞实验设备，所述中空槽体1中用于注入除气体水，作为透声介质；在所述中空槽体1的底板开设的安装通孔位置安装所述聚焦超声换能器，仅使用一个聚焦探头，以降低对实验设备的要求；所述支持架101的支持顶面设置为镂空，能够减少驻波及旁瓣效应，以保护所述聚焦超声换能器；所述聚焦超声换能器的聚焦探头焦距位置与所述支持架101的最高点等高，用于为放置于所述支持架101上的细胞培养皿或试管进行辐照，操作流程简单，便于进行操作。
以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。
Claims (9)
1.一种低强度聚焦超声细胞实验设备，其特征在于，所述低强度聚焦超声细胞实验设备包括顶部开口的中空槽体(1)；
在所述中空槽体(1)的底板开设有安装通孔，所述安装通孔用于安装实验用的聚焦超声换能器，在所述中空槽体(1)的底板上安装有可拆卸的支持架(101)，所述支持架(101)容纳于所述中空槽体(1)的内腔中且架设在所述安装通孔的上方，所述支持架(101)具有用于放置细胞培养皿的镂空支持顶面；
在所述中空槽体(1)的相对的两个内侧壁上分别开设有靠近所述中空槽体(1)的开口边缘的注水口(102)和靠近所述中空槽体(1)的底板的出水口(103)，通过所述注水口(102)能够向所述中空槽体(1)的内腔中注水；
在所述中空槽体(1)的任意两个侧壁的顶端边缘开设有用于固定所述中空槽体(1)的槽口(104)；
在实验过程中，所述聚焦超声换能器发出的超声波能够穿过所述中空槽体(1)内腔中的水，对放置在所述支持架(101)的支持顶面上的所述细胞培养皿进行辐照。
2.根据权利要求1所述的低强度聚焦超声细胞实验设备，其特征在于，所述低强度聚焦超声细胞实验设备还包括多个支撑底柱(105)，所述支撑底柱(105)设置在所述中空槽体(1)外底面，以使得在所述低强度聚焦超声细胞实验设备平稳放置的情况下所述中空槽体(1)的底板悬空设置，所述中空槽体(1)的外底面能够用于固定所述聚焦超声换能器。
3.根据权利要求1所述的低强度聚焦超声细胞实验设备，其特征在于，所述中空槽体(1)底板上的安装通孔设置有密封圈。
4.根据权利要求1所述的低强度聚焦超声细胞实验设备，其特征在于，所述支持架(101)的支持顶面具有均布的镂空孔洞。
5.根据权利要求1所述的低强度聚焦超声细胞实验设备，其特征在于，所述支持架(101)的支持顶面中心位置设置有镂空孔洞，围绕所述镂空孔洞设置有发散的镂空槽。
6.根据权利要求1所述的低强度聚焦超声细胞实验设备，其特征在于，所述支持架(101)还具有多个支撑柱，所述支持架(101)的支持顶面通过所述多个支撑柱平行于所述中空槽体(1)底板架设在所述安装通孔的上方。
7.根据权利要求1所述的低强度聚焦超声细胞实验设备，其特征在于，在所述注水口(102)外侧设置有恒温加热器。
8.根据权利要求1所述的低强度聚焦超声细胞实验设备，其特征在于，所述注水口(102)设置有进水阀，所述出水口(103)设置有出水阀。
9.根据权利要求1-8任一项权利要求所述的低强度聚焦超声细胞实验设备，其特征在于，所述中空槽体(1)的外壁为矩形或半球形。
Priority Applications (1)
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| CN201922249720.2U CN211471434U (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 低强度聚焦超声细胞实验设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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| CN211471434U true CN211471434U (zh) | 2020-09-11 |
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Family Applications (1)
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| CN201922249720.2U Active CN211471434U (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 低强度聚焦超声细胞实验设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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2019
- 2019-12-13 CN CN201922249720.2U patent/CN211471434U/zh active Active
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