驗(yàn)證近紅外光對(duì)阿爾茲海默病治療效果的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于近紅外光照治療技術(shù)領(lǐng)域，涉及驗(yàn)證近紅外光對(duì)阿爾茲海默病治療效果的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]阿爾茲海默病俗稱老年癡呆癥，是一種發(fā)病進(jìn)程緩慢、隨著時(shí)間不斷惡化的持續(xù)性神經(jīng)功能障礙。其主要癥狀是記憶功能損傷、易怒、具攻擊性、無(wú)法正常言語(yǔ)、難以自理和行為異常等，最終喪失正常身體機(jī)能，死于感染等并發(fā)癥。阿茲海默癥多見于70歲以上老人，在65歲以上老人中有約6%的發(fā)生率。隨著人均壽命的延長(zhǎng)和人口逐漸老齡化，阿爾茲海默病患者在全球和中國(guó)都在不斷增多。它也同時(shí)帶來(lái)巨大的社會(huì)負(fù)擔(dān)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
[0003]阿爾茲海默病的病因至今仍在探索之中，但在醫(yī)學(xué)上普遍認(rèn)為其與大腦中類淀粉樣蛋白質(zhì)斑塊沉積和Tau蛋白有關(guān)。目前臨床上沒有有效的阿爾茲海默病治療方法。傳統(tǒng)的治療方法主要是藥物治療，如乙酰膽堿分解酵素阻斷劑，作為認(rèn)知改善藥物被用于治療阿爾茲海默病。神經(jīng)元保護(hù)劑是目前唯一治療中、重度失智癥的藥物，其可以阻斷谷氨酸的興奮毒性，借此減緩生活技能的逐漸缺失。但藥物治療只能延緩疾病的發(fā)展進(jìn)程，治療效果有限。此外藥物治療還具有較大的副作用。
[0004]近年來(lái)，國(guó)際上出現(xiàn)的幾種物理治療方法有可能逆轉(zhuǎn)阿爾茲海默病進(jìn)程，且不具有副作用，如近紅外照射和經(jīng)顱磁、經(jīng)顱電作用等。其中，近紅外光照治療被認(rèn)為是最有可能推向臨床應(yīng)用的治療方式，其可能的作用機(jī)理是通過穿透性較強(qiáng)的近紅外光對(duì)大腦進(jìn)行刺激，從而促進(jìn)大腦中類淀粉樣蛋白質(zhì)的代謝，逆轉(zhuǎn)阿爾茲海默病的疾病進(jìn)程。目前，國(guó)際上逐步開始對(duì)近紅外光照治療阿爾茲海默病的機(jī)理展開研究，這些研究中使用一種簡(jiǎn)易的手持式設(shè)備對(duì)轉(zhuǎn)基因試驗(yàn)小鼠進(jìn)行近紅外光照治療，以此來(lái)驗(yàn)證近紅外光對(duì)阿爾茲海默病的治療機(jī)理。這一類的實(shí)驗(yàn)所使用的轉(zhuǎn)基因小鼠需要在嚴(yán)格的光照條件下進(jìn)行飼養(yǎng)，保證每天12小時(shí)的白光照明和12小時(shí)的黑暗環(huán)境。近紅外光照治療的時(shí)間和照射頻率等實(shí)驗(yàn)參數(shù)需要嚴(yán)格控制，且往往調(diào)節(jié)不同參數(shù)進(jìn)行照射治療。
[0005]然而，目前所使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備需要實(shí)驗(yàn)人員對(duì)每只實(shí)驗(yàn)小鼠進(jìn)行單獨(dú)實(shí)驗(yàn)，這樣會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，尤其是在需要調(diào)節(jié)照射治療參數(shù)時(shí)顯得更加困難。另外，不同的光照作用時(shí)間點(diǎn)和人為因素造成的誤差也容易降低實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。因此，有必要設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)裝置，可以減少實(shí)驗(yàn)人員的工作量，且提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有的驗(yàn)證近紅外光照治療阿爾茲海默病的實(shí)驗(yàn)裝置依賴人工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力的技術(shù)缺陷，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，用以減少實(shí)驗(yàn)人員的工作量，并能提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的驗(yàn)證近紅外光對(duì)阿爾茲海默病治療效果的實(shí)驗(yàn)裝置。
[0007]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0008]驗(yàn)證近紅外光對(duì)阿爾茲海默病治療效果的實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)驗(yàn)容器、設(shè)置在實(shí)驗(yàn)容器頂部并與實(shí)驗(yàn)容器共同構(gòu)成密閉實(shí)驗(yàn)腔室的近紅外照射單元以及與近紅外照射單元電連接的電路控制單元；
[0009]在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，將實(shí)驗(yàn)小鼠置于密閉實(shí)驗(yàn)腔室中，通過電路控制單元自動(dòng)調(diào)節(jié)近紅外照射單元的開啟、關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)以及光照頻率，實(shí)驗(yàn)小鼠在密閉實(shí)驗(yàn)腔室中接受近紅外光照治療，待近紅外光照治療結(jié)束后，取出實(shí)驗(yàn)小鼠，并對(duì)其進(jìn)行后續(xù)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
[0010]所述的實(shí)驗(yàn)容器為頂部開口的內(nèi)空長(zhǎng)方體容器。
[0011 ] 所述的長(zhǎng)方體容器的至少一個(gè)側(cè)面上開設(shè)有透氣口，該透氣口上設(shè)有用于避光的紗網(wǎng)，所述的長(zhǎng)方體容器的一個(gè)側(cè)面上還開設(shè)有用于安裝食物槽的連接口以及用于喂水的進(jìn)水口。
[0012]優(yōu)選地，所述的長(zhǎng)方體容器的三個(gè)側(cè)面上均開設(shè)有透氣口，該透氣口上設(shè)有用于避光的黑色紗網(wǎng)，并且所述的長(zhǎng)方體容器的第四個(gè)側(cè)面上開設(shè)有用于安裝食物槽的連接口以及用于喂水的進(jìn)水口。
[0013]所述的連接口為矩形連接口，該矩形連接口上設(shè)有用于避光的紗網(wǎng)，并且所述的矩形連接口處安裝有食物槽。
[0014]所述的進(jìn)水口為圓形孔，該圓形孔與外界水源連通，外界水源的水通過圓形孔進(jìn)入長(zhǎng)方體容器中。
[0015]所述的近紅外照射單元包括電路板、呈陣列均勻布設(shè)在電路板底面上的近紅外發(fā)光二極管及白光發(fā)光二極管、設(shè)置在電路板頂面上的控制模板以及設(shè)置在控制模板上的電源開關(guān)，所述的控制模板通過電路分別與近紅外發(fā)光二極管、白光發(fā)光二極管以及電路控制單元電連接。
[0016]所述的控制模板還設(shè)有電源線及電源插頭，用于接220伏特交流電源。
[0017]所述的控制模板上的電源開關(guān)控制整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的開啟和關(guān)閉。
[0018]所述的近紅外發(fā)光二極管的數(shù)目大于白光發(fā)光二極管的數(shù)目，并且所述的近紅外發(fā)光二極管呈陣列均勻布設(shè)在白光發(fā)光二極管的周圍。
[0019]所述的電路板頂面上還對(duì)稱設(shè)有一對(duì)散熱風(fēng)扇。
[0020]所述的電路控制單元包括依次與控制模板電連接的可編程器件及計(jì)算機(jī)。
[0021]在使用過程中，所述的電路控制單元可通過可編程器件控制近紅外發(fā)光二極管的開啟和關(guān)閉的時(shí)間點(diǎn)，從而控制近紅外光照射治療的時(shí)間長(zhǎng)度，同時(shí)，電路控制單元中還設(shè)有脈沖發(fā)生電路，可以對(duì)光照頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，如控制近紅外發(fā)光二極管每0.25秒開啟和關(guān)閉一次，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)2Hz的照射頻率。
[0022]所述的電路控制單元通過可編程器件對(duì)白光發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)與近紅外發(fā)光二極管相同照射參數(shù)的獨(dú)立控制。
[0023]所述的可編程器件選自單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器，且需要具有與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊的接口。
[0024]所述的計(jì)算機(jī)中裝有與硬件相匹配的軟件，在軟件界面上選擇不同參數(shù)進(jìn)行照射。
[0025]具體應(yīng)用時(shí)，在進(jìn)行近紅外光照治療實(shí)驗(yàn)時(shí)，先通過計(jì)算機(jī)設(shè)置好近紅外發(fā)光二極管及白光發(fā)光二極管的開啟、關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)以及光照頻率實(shí)驗(yàn)參數(shù)，將實(shí)驗(yàn)小鼠置于電路板與長(zhǎng)方體容器共同構(gòu)成的密閉實(shí)驗(yàn)腔室中，開啟控制模板上的電源開關(guān)，紅外發(fā)光二極管及白光發(fā)光二極管按照設(shè)定好的試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行照射，實(shí)驗(yàn)小鼠接受近紅外光照射治療，在治療期間，通過食物槽及圓形孔給實(shí)驗(yàn)小鼠供給食物及水，待近紅外光照射治療結(jié)束后，關(guān)閉控制模板上的電源開關(guān)，取出實(shí)驗(yàn)小鼠，并對(duì)其進(jìn)行后續(xù)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)即可。
[0026]本實(shí)用新型中，近紅外光的波長(zhǎng)主要集中在780?2526nm，采用的近紅外發(fā)光二極管的中心波長(zhǎng)可以選自810nm、880nm、950nm、1050nm或1070nm中的一種或多種。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn):
[0028]1)由于將電路控制單元與近紅外照射單元結(jié)合使用，能夠方便快速地通過電路控制單元來(lái)控制近紅外照射單元的照射時(shí)間長(zhǎng)度及光照頻率，操作方便，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制，相比于現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置，能進(jìn)一步減少人為干預(yù)，進(jìn)而有效提高實(shí)驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確性；
[0029]2)由于在實(shí)驗(yàn)容器上開設(shè)透氣口，并在透氣口上設(shè)置紗網(wǎng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，能在保證實(shí)驗(yàn)容器透氣性的同時(shí)，還能有效消除外界光對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠的影響，進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；
[0030]3)由于在近紅外照射單元的設(shè)計(jì)中，采用電路板，該電路板既可以用于安裝近紅外發(fā)光二極管及白光發(fā)光二極管，又可以作為實(shí)驗(yàn)容器的蓋子，與實(shí)驗(yàn)容器共同構(gòu)成密閉實(shí)驗(yàn)腔室，能有效節(jié)省設(shè)計(jì)空間，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)元部件構(gòu)造；
[0031]4)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，操作方便，能實(shí)現(xiàn)近紅外光照治療的智能化控制，能有效降低由于不同光照作用時(shí)間和人為因素所造成的實(shí)驗(yàn)誤差，并減少實(shí)驗(yàn)人員的工作量，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性高，安全可靠，具有很好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0032]圖1為實(shí)施例1中實(shí)驗(yàn)容器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為實(shí)施例1中近紅外照射單元與電路控制單元安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為實(shí)施例1中近紅外照射單元中電路板底面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖中標(biāo)記說明:
[0036]1、實(shí)驗(yàn)容器，2、透氣口，3、連接口，4、紗網(wǎng)，5、食物槽，6、水瓶，7、進(jìn)水口，8、電路板，9、控制模板，10、電源開關(guān)，11、散熱風(fēng)扇，12、電源線，13、電源插頭，14、數(shù)據(jù)線，15、計(jì)算機(jī)，16、USB接口，17、近紅外發(fā)光二極管，18、白光發(fā)光二極管，19、支架。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0038]實(shí)施例1:
[0039]如圖1所示，實(shí)驗(yàn)容器1的材質(zhì)為常用的聚乙烯材料，長(zhǎng)和寬的比例為2:1，三個(gè)側(cè)面的透氣口 2均設(shè)置在其長(zhǎng)和高的中間三分之一處，并用黑色紗網(wǎng)4遮蓋以保證避光和透氣。第四個(gè)側(cè)面上開一個(gè)進(jìn)水口 7和一個(gè)連接口 3，該連接口 3為矩形連接口，連接口 3處