低频超声透皮给药过程流场影响分析

发布时间：2017-12-01 21:26

  本文关键词：低频超声透皮给药过程流场影响分析

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【摘要】：针对低频超声透皮给药过程中声场和流场的促渗机理问题,基于压电方程、声压方程以及湍流k-ε模型,利用COMSOL有限元软件建立了其声-压电-流耦合仿真计算模型。通过理论分析和Franz体外透皮实验分别获得了给药系统中的声场与流场的大小及分布,以及体外实验的超声促渗后的渗透量。仿真计算与实验结果表明:离体皮肤在超声作用下渗透量更大,皮肤上产生更多褶皱与空化穴,这说明存在空化效应与交变载荷,而后者可能是流场流动或涡流引起的;药液中流场沿超声换能器的辐射面下方流动到辐射面侧面,形成搅拌作用,且辐射面正下方的流速最大,当输入电功率为5.5 W时,可达0.55m/s,皮肤上方伴有较强涡流;流场在超声促渗中起搅拌与扩张皮肤通道的作用,对促渗起辅助作用。
【作者单位】： 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金青年基金资助项目(51405224) 江苏省科技计划青年基金资助项目(BK20140818) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(NJ20160003) 江苏省大学生创新创业训练计划资助项目(201510287010Y)
【分类号】：R943
【正文快照】： 引言近20年来,人们已经发现低频超声[1]对透皮给药具有促渗的效果,国内外专家学者已经对其进行了多方面的研究,其内容涵盖超声波促渗机理[2]、超声设备设计[3]、理论建模方法[4]、药物作用机理[5]以及临床安全[6]等。20世纪90年代初,文献[7-8]发现低频超声(20~100kHz)可以暂时

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