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超声造影剂微气泡的包膜黏弹特性的定量表征研究

郭各朴 张春兵 屠娟 章东

超声造影剂微气泡的包膜黏弹特性的定量表征研究

郭各朴, 张春兵, 屠娟, 章东
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  • 包膜黏弹特性显著影响微气泡超声造影剂的诊断及治疗应用效果. 本文结合原子力显微镜技术及声衰减特性测量提出了一种对微气泡造影剂包膜黏弹特性定量表征的新方法. 首先采用原子力显微镜技术进行机械特性分析得到包膜微气泡的有效硬度及体弹性模量; 然后测量声衰减特性, 基于微气泡动力学理论, 计算包膜微气泡的体黏度系数. 为验证方法的有效性, 实验制备了直径为1-5 μm的白蛋白包膜微气泡造影剂, 原子力显微镜测量的有效硬度和体弹性模量分别为0.149±0.012 N/m和8.31±0.667 MPa, 并与粒径无关. 声衰减特性测量和动力学理论拟合的包膜微气泡的体黏度系数为0.374±0.003 Pa·s. 该方法可推广至其他种类包膜微气泡的黏弹特性表征, 对超声造影剂的制备及其诊断和治疗应用有积极意义.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CB707900)、国家自然科学基金(批准号:81127901,81227004,81171659,11374155,11174141,11104140,11161120324)和国家高技术研究发展计划计划(2012AA022702))资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-07
  • 修回日期:  2014-11-23
  • 刊出日期:  2015-06-05

超声造影剂微气泡的包膜黏弹特性的定量表征研究

  • 1. 南京大学声学研究所, 近代声学教育部重点实验室, 南京 210093;
  • 2. 南京中医药大学附属江苏省中医院, 南京 210056
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CB707900)、国家自然科学基金(批准号:81127901,81227004,81171659,11374155,11174141,11104140,11161120324)和国家高技术研究发展计划计划(2012AA022702))资助的课题.

摘要: 包膜黏弹特性显著影响微气泡超声造影剂的诊断及治疗应用效果. 本文结合原子力显微镜技术及声衰减特性测量提出了一种对微气泡造影剂包膜黏弹特性定量表征的新方法. 首先采用原子力显微镜技术进行机械特性分析得到包膜微气泡的有效硬度及体弹性模量; 然后测量声衰减特性, 基于微气泡动力学理论, 计算包膜微气泡的体黏度系数. 为验证方法的有效性, 实验制备了直径为1-5 μm的白蛋白包膜微气泡造影剂, 原子力显微镜测量的有效硬度和体弹性模量分别为0.149±0.012 N/m和8.31±0.667 MPa, 并与粒径无关. 声衰减特性测量和动力学理论拟合的包膜微气泡的体黏度系数为0.374±0.003 Pa·s. 该方法可推广至其他种类包膜微气泡的黏弹特性表征, 对超声造影剂的制备及其诊断和治疗应用有积极意义.

English Abstract

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