本發明屬于生物醫療領域，涉及一種能夠代替生物軟組織的假體組織，具體為一種自修復超聲穿刺用假體材料及其制備方法和應用。
背景技術：
癌癥，也叫惡性腫瘤，是由于細胞生長增殖的相關機制功能失常而引發的疾病，除了增殖失常，癌細胞還會局部侵入周圍的正常組織甚至通過循環系統或淋巴系統擴散到人體其他組織，具有極大的危害性。診斷癌癥的主要方法是細胞病理學檢查，該檢查首先需要獲取目標器官的組織樣本。由于具有花費低，創傷小，并發癥少，愈合較快等優點，目前臨床上提取組織標本的首選方法是穿刺活檢法。
穿刺活檢實際上是一個利用活檢針刺入生物軟組織并提取樣本的過程。研究穿刺活檢過程顯然要從生物軟組織及活檢針兩個方面入手。然而，不同生物軟組織的力學性能差異巨大，性別、年齡、體質等因素也會對其力學性能造成影響，這種差異不僅會增加生物軟組織力學性能研究的復雜程度，而且難免會干擾對穿刺過程中針尖行為的分析。另一方面，由于大多數生物軟組織均為不透明體，這大大增加了觀察穿刺過程的難度，實際上大多生物軟組織的穿刺試驗往往要借助超聲成像(B超)、掃描等技術觀察，不僅使試驗復雜化，也提高了試驗成本。
針對以上問題，一個行之有效的方法便是采用可透超聲的、透明的、力學性能較為穩定的假體材料代替生物軟組織作為穿刺對象。采用假體組織代替生物軟組織作為穿刺目標，可以有效減少生物組織差異性對穿刺活檢過程分析的影響，有利于簡化活檢針在穿刺活檢過程中的障礙干擾，明確活檢針在穿刺過程中的受力變形情況，進而通過對活檢針的結構優化、進針參數優化、穿刺誤差補償等手段，提高穿刺活檢的精度和效率。
目前常用的穿刺假體材料有仿肌肉彈道測試材料、塑料溶膠、PVC(聚氯乙稀)、瓊脂等，然而一些材料的力學屬性與真實組織相比有一定差距，作為穿刺假體并不可靠，并且一次或多次穿刺后留下的針道將嚴重導致B超成像質量下降。
技術實現要素：
解決的技術問題：為了克服現有技術的缺陷，獲得一種與人體組織力學屬性相近，透超聲，經多次超聲穿刺后可自修復，能夠循環使用，且效期長的假體材料，本發明提供了一種自修復超聲穿刺用假體材料及其制備方法和應用。
技術方案：
一種自修復超聲穿刺用假體材料的制備方法，包含以下步驟：
(1)40～50℃條件下，將生物聚合物與水按體積比1:5～1:20混合，充分攪拌至形成均一水溶液；
(2)向步驟(1)的水溶液中加入5％wt～10％wt的硫酸銅，繼續攪拌至完全溶解與生物聚合物水溶液混合均勻；
(3)將步驟(2)的混合溶液倒入容器中冷卻成型，形成固體凝膠；
(4)步驟(3)中的凝膠用于超聲穿刺后，將其加熱至溶解，再冷卻成型，實現循環使用。
優選的，所述生物聚合物為明膠。
優選的，生物聚合物與水按體積比1:10混合。
優選的，硫酸銅的質量分數為10％wt。
任一所述方法制備獲得的自修復超聲穿刺用假體材料。
所述的自修復超聲穿刺用假體材料在B型超聲引導穿刺活檢中的應用。
有益效果：(1)本發明所述自修復超聲穿刺用假體材料與人體組織力學屬性相近，透超聲，經多次超聲穿刺后可自修復，能夠循環使用；(2)本發明所述自修復超聲穿刺用假體材料效期長，能夠保存3～6個月；(3)本發明所述方法采用工程學手段解決醫學問題，進一步推動了工學與醫學交叉學科的發展；(4)本發明所述假體材料在超聲引導下實現穿刺練習，假體材料制備簡單、成本低，可用于教學指導和練習操作。
具體實施方式
以下實施例進一步說明本發明的內容，但不應理解為對本發明的限制。在不背離本發明精神和實質的情況下，對本發明方法、步驟或條件所作的修改和替換，均屬于本發明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段。
實施例1
一種自修復超聲穿刺用假體材料的制備方法，包含以下步驟：
(1)40℃條件下，將明膠與水按體積比1:20混合，充分攪拌至形成均一水溶液；
(2)向步驟(1)的水溶液中加入10％wt的硫酸銅，繼續攪拌至完全溶解與生物聚合物水溶液混合均勻；
(3)將步驟(2)的混合溶液倒入容器中冷卻成型，形成固體凝膠；
(4)步驟(3)中的凝膠用于超聲穿刺后，將其加熱至50℃溶解，再冷卻至20℃成型，實現循環使用。
由上述方法制備獲得的自修復超聲穿刺用假體材料。
所述假體材料能夠應用于B型超神穿刺練習，且保存期延長至3個月。
實施例2
一種自修復超聲穿刺用假體材料的制備方法，包含以下步驟：
(1)45℃條件下，將明膠與水按體積比1:10混合，充分攪拌至形成均一水溶液；
(2)向步驟(1)的水溶液中加入8％wt的硫酸銅，繼續攪拌至完全溶解與生物聚合物水溶液混合均勻；
(3)將步驟(2)的混合溶液倒入容器中冷卻成型，形成固體凝膠；
(4)步驟(3)中的凝膠用于超聲穿刺后，將其加熱至50℃溶解，再冷卻至20℃成型，實現循環使用。
由上述方法制備獲得的自修復超聲穿刺用假體材料。
所述假體材料能夠應用于B型超神穿刺練習，且保存期延長至4個月。
實施例3
一種自修復超聲穿刺用假體材料的制備方法，包含以下步驟：
(1)45℃條件下，將明膠與水按體積比1:5混合，充分攪拌至形成均一水溶液；
(2)向步驟(1)的水溶液中加入5％wt的硫酸銅，繼續攪拌至完全溶解與生物聚合物水溶液混合均勻；
(3)將步驟(2)的混合溶液倒入容器中冷卻成型，形成固體凝膠；
(4)步驟(3)中的凝膠用于超聲穿刺后，將其加熱至50℃溶解，再冷卻至20℃成型，實現循環使用。
由上述方法制備獲得的自修復超聲穿刺用假體材料。
所述假體材料能夠應用于B型超神穿刺練習，且保存期延長至6個月。
實施例4
一種自修復超聲穿刺用假體材料的制備方法，包含以下步驟：
(1)50℃條件下，將明膠與水按體積比1:5混合，充分攪拌至形成均一水溶液；
(2)向步驟(1)的水溶液中加入5％wt的硫酸銅，繼續攪拌至完全溶解與生物聚合物水溶液混合均勻；
(3)將步驟(2)的混合溶液倒入容器中冷卻成型，形成固體凝膠；
(4)步驟(3)中的凝膠用于超聲穿刺后，將其加熱至50℃溶解，再冷卻至20℃成型，實現循環使用。
由上述方法制備獲得的自修復超聲穿刺用假體材料。
所述假體材料能夠應用于B型超神穿刺練習，且保存期延長至6個月。