[发明专利]一种调制超声波装置及其经皮给药的促渗透方法

说明书

技术领域

本发明属于超声波经皮治疗、诊断和经皮给药医药领域，调制超声波可进一步提高其穿透生物活体皮肤和组织的能力。本发明包括一种调制超声波装置及调制超声波对经皮给药的促渗透方法。

背景技术

经皮给药（也称为透皮给药）是药物通过皮肤吸收的一种给药方式，药物作用于皮肤，穿过角质层，通过皮肤扩散，由毛细血管吸收进入人体循环。与传统给药方式相比，具有避免肝脏首过效应及肠胃灭活、维持恒定的血药浓度或药理效应、提高生物利用度、降低药物的不良反应、尽可能地保持药物的持续释放、患者可以自主用药等特点。但是，由于皮肤角质层的屏障作用，大多数药物的透皮性能很差，经皮给药达不到药物的有效治疗血药浓度要求，以至不能实现临床应用。所以使用辅助方法提高药物透过皮肤的量，就成了经皮给药的关键。超声波照射皮肤能够明显促进药物的经皮吸收，这种物理方法称之为超声波促渗透，其使用相对安全，皮肤屏障能够很快恢复，药物不会被降解破坏，具有很好的发展前景。现有的超声波促渗透技术对药物的经皮吸收的促渗透作用较为有限，以致大多数透皮性能差的药物还无法实现临床应用。本发明公开了调制超声波对经皮给药促渗透效应具有协同作用，为医药行业提供了一种高效促渗透经皮给药方法。

发明内容

本发明公开了一种调制超声波装置及其经皮给药的促渗透方法。

1.     一种调制超声波装置, 本发明所采用的技术方案是：

本发明的调制超声波装置包括产生调制超声波激励电信号的调制超声波发生器和发射调制超声波的超声波换能器，所述的超声波换能器为单通道多频率超声波换能器。

所述的调制超声波发生器包括中央控制器，与中央控制器连接的开关电路控制单元、参数设定单元、显示单元以及功率放大控制单元，与开关电路控制单元连接的调制器，与开关电路控制单元和中央控制器连接的高频分量单元、中频分量单元以及低频分量单元，还包括与功率放大控制单元连接的高频分量功率放大器、中频分量功率放大器以及低频分量功率放大器；高频分量单元与高频分量功率放大器连接，中频分量单元与中频分量功率放大器连接，低频分量单元与低频分量功率放大器连接，调制器又分别与高频分量功率放大器、中频分量功率放大器和低频分量功率放大器连接。

其中，高频分量单元、中频分量单元以及低频分量单元内部分别设置有连续波发生器和脉冲波发生器。高频分量频率范围为1～5MHz，中频分量频率范围为200～1000KHz，低频分量频率范围为20～200KHz。

本发明调制超声波装置既含有调频调制成分也包含调幅调制成分，是对三个频率不同和振幅不同电信号加以合成，生成具有一定的关联性调制超声波。

所述的单通道多频率超声波换能器采用圆柱形单通道多频率超声波换能器或圆柱梯形单通道多频率超声波换能器。单通道系指调制超声波幅射方向和路径相同。圆柱形单通道多频率超声波换能器包括外部的支架和内部的填料，三个圆形压电陶瓷平行分布于填料中，分别通过各自的压电陶瓷电极引线与调制器和开关电路控制单元连接。圆柱梯形单通道多频率超声波换能器包括外部的支架和内部的填料，填料中央的腔体一端形成梯形，三个圆环状压电陶瓷分布于腔体一端的梯形阶梯上，分别通过各自的压电陶瓷电极引线与调制器和开关电路控制单元连接。最后，通过单通道多频率超声波换能器把调制激励电信号转化成调制超声波。

2.本发明进一步公开了调制超声波装置在经皮给药促渗透方面的应用，公开了调制超声波对经皮给药的促渗透方法

设置适当调制超声波参数，包括激励电信号波形，是脉冲波、还是连续波或者是脉冲波与连续波组合成的混合波，高频分量（1～5MHz）、中频分量（200～1000KHz）、低频分量（20～200KHz）三个分量的频率具体取值，三个分量的振幅或脉冲幅度和脉冲波占空比取值，调制超声波三个分量的强度取值（强度范围0.05～10 W/cm²）及照射时间取值（照射时间范围0.5分钟至24小时），高频分量、中频分量、低频分量三个分量相互之间的时间间歇取值（时间间歇范围为高频分量周期时间的1倍至低频分量周期时间的1000倍）。调制超声波的高频分量、中频分量和低频分量各自的持续时间，三个分量各自的持续时间范围为调制超声波周期2～98%。使用单通道多频率超声波换能器发射调制超声波照射涂抹过药物的皮肤，能够非常显著地提高药物透过皮肤的渗透作用。