一种用于光调控神经的有线控光刺激器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于光调控神经的有线控光刺激器，包括交互模块、LED光源耦合光纤和植入式神经刺激光极；交互模块包括操作按键、主控制器、显示器、LED驱动器和LED光源，操作按键与主控制器的信号输入端电连接，显示器和LED驱动器的控制端分别与主控制器的信号输出端电连接，LED光源与LED驱动器的输出端电连接，LED光源耦合光纤的一端通过光纤耦合接口与LED光源耦合，LED光源耦合光纤的另一端与植入式神经刺激光极相连。本发明专利技术在保证性能稳定、价格低廉的前提下实现利用LED对神经核团大范围调控以及微负荷、长时间的载体刺激。

A wired light controlled stimulator for light regulated nerves

【技术实现步骤摘要】
一种用于光调控神经的有线控光刺激器
本专利技术属于神经调控
，特别涉及了一种用于光调控神经的控光刺激器。
技术介绍
光调控神经技术即应用可见光或不可见光实现疾病的防治，到1967年Mester提出低能量的光调控神经技术也可具有显著的治疗效果。低能量光调控神经技术是利用低能量的光源，包括红光或者近红外光源(波长为600nm-1100nm)来照射生物体，能够促进组织愈合和减轻炎症。低能量光源通常为低能量激光或LED，较低的能量不会引起组织明显温度升高，具有较大的优势。然而，低能量光调控神经技术仍存在一些问题，在不同的治疗中存在不同的治疗方案，如波长、频率、治疗时间等，没有明确的治疗机制。当选择的治疗方案有偏差，可能治疗无效或者难以达到治疗的目的。对于低能量近红外光疗的研究，还需要进一步探索。2017年，美国研究者提出利用闪烁LED实现阿兹海默症的疗法，将小鼠至于40Hz的LED照射中，一个小时后发现相关的蛋白减少。赵辉等进行了眼底病的治疗研究，采用810nm的低能量近红外光。有研究者对光疗的能量进行了研究，发现到达一定阈值的能量才能到达组织深处。光调控神经技术的照射时间也是研究的一个热点，长期的低能量光疗能获得一个稳定的治疗效果。然而还少有研究全方位综合的考虑光调控神经技术中的光本身的波长、光治疗频率、治疗光强以及刺激时间等问题。要研究这些问题就需要有完善的设备，市场上已有的设备因高昂的价格导致很多研究者不能从事相关方面的研究。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
提到的技术问题，本专利技术提出了一种用于光调控神经的有线控光刺激器，在保证性能稳定、价格低廉的前提下实现利用LED对神经核团大范围调控以及微负荷、长时间的载体刺激。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种用于光调控神经的有线控光刺激器，包括交互模块、LED光源耦合光纤和植入式神经刺激光极；所述交互模块包括操作按键、主控制器、显示器、LED驱动器和LED光源，所述操作按键与主控制器的信号输入端电连接，所述显示器的控制端和LED驱动器的控制端分别与主控制器的信号输出端电连接，所述LED光源与LED驱动器的输出端电连接，所述LED光源耦合光纤的一端通过光纤耦合接口与LED光源耦合，LED光源耦合光纤的另一端与植入式神经刺激光极相连；使用者通过操作按键向主控制器输入指令，主控制器根据输入的指令调控光强、光脉冲频率、刺激模式和刺激运行时间。基于上述技术方案的优选方案，所述LED光源的波长范围为500nm-1600nm。基于上述技术方案的优选方案，所述植入式神经刺激光极的内径为0.6mm，外径为0.8mm，可植入长度为100mm。基于上述技术方案的优选方案，所述LED光源耦合光纤的长度为1000mm，其外侧设有柔软的塑料材质的保护层。基于上述技术方案的优选方案，所述LED光源耦合光纤通过中间连接保护单元与植入式神经刺激光极相连，所述中间连接保护单元为金属材质，长度为20mm。基于上述技术方案的优选方案，所述刺激模式包括自动模式和手动模式；手动模式即使用者通过操作按键调节光强和光脉冲频率；自动模式即系统自动调节光强，并按照由低到高或由高到低的顺序调节光脉冲频率。基于上述技术方案的优选方案，所述光强的调节范围为0-1.000mW，光脉冲频率的调节范围为1-500Hz。基于上述技术方案的优选方案，所述显示器用于显示当前的光强值、光脉冲频率值、刺激模式以及刺激运行时间。基于上述技术方案的优选方案，所述操作按键包括开关键、复位键、开始键、停止键、频率键、光强键、模式键、加号键和减号键；开关键用于控制电源的启闭，复位键用于将所有调节参数恢复至起始状态，开始键用于开始施加刺激，停止键用于停止施加刺激，频率键用于进入光脉冲频率调节状态，光强键用于进入光强调节状态，模式键用于进入刺激模式调节状态，加号键用于调高光脉冲频率和光强以及切换刺激模式，减号键用于调低光脉冲频率和光强以及切换刺激模式。基于上述技术方案的优选方案，该有线控光刺激器的工作过程如下：第一步：接通该有线控光刺激器电源，按下开关键，然后按下复位键，此时光强置零，光脉冲频率置零，刺激运行时间置零，刺激模式设置为手动模式；第二步：将植入式神经刺激光极植入待测对象的目标位置处，通过频率键、光强键、模式键、加号键和减号键来调节当前的光脉冲频率、光强和刺激模式，然后按下开始键，开始施加刺激；第三步：按下停止键，结束刺激，然后断开电源，将植入式神经刺激光极从待测对象取出，并对植入式神经刺激光极进行清洁和消毒处理。采用上述技术方案带来的有益效果：本专利技术将光调控神经技术运用于被测对象，实现载体神经调控，是一款微型化、参数可调的光刺激器。采用LED作为输出光源，可实时调控光刺激的频率、和强度。在保证性能稳定、价格低廉的前提下最终实现利用LED对神经核团大范围调控以及微负荷、长时间的载体刺激，对研究光对神经的精准调控作用有重要意义。附图说明图1是本专利技术结构组成框图；图2是本专利技术中交互模块的示意图；图3是本专利技术中LED光源耦合光纤与植入式神经刺激光极、LED光源的连接示意图，图中的标号：1、植入式神经刺激光极；2、中间连接保护单元；3、LED光源耦合光纤；4、光纤耦合接口。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细说明。本专利技术设计了一种用于光调控神经的有线控光刺激器，如图1所示，包括交互模块、LED光源耦合光纤和植入式神经刺激光极。所述交互模块包括操作按键、主控制器、显示器、LED驱动器和LED光源，所述操作按键与主控制器的信号输入端电连接，所述显示器的控制端和LED驱动器的控制端分别与主控制器的信号输出端电连接，所述LED光源与LED驱动器的输出端电连接，所述LED光源耦合光纤的一端通过光纤耦合接口与LED光源耦合，LED光源耦合光纤的另一端与植入式神经刺激光极相连；使用者通过操作按键向主控制器输入指令，主控制器根据输入的指令调控光强、光脉冲频率、刺激模式和刺激运行时间。在本实施例中，LED光源的波长范围为500nm-1600nm。光强的调节范围为0-1.000mW，光脉冲频率的调节范围为1-500Hz。刺激模式包括自动模式和手动模式；手动模式即使用者通过操作按键调节光强和光脉冲频率；自动模式即系统自动调节光强，并按照由低到高或由高到低的顺序调节光脉冲频率。如图2所示，操作按键包括开关键、复位键、开始键、停止键、频率键、光强键、模式键、加号键和减号键；开关键用于控制电源的启闭，复位键用于将所有调节参数恢复至起始状态，开始键用于开始施加刺激，停止键用于停止施加刺激，频率键用于进入光脉冲频率调节状态，光强键用于进入光强调节状态，模式键用于进入刺激模式调节状态，加号键用于调高光脉冲频率和光强以及切换刺激模式，减号键用于调低光脉冲频率和光强以及切换刺激模式。显示器用于显示当前的光强值、光脉冲频率值、刺激模式以及刺激运行时间，刺激运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光调控神经的有线控光刺激器，其特征在于：包括交互模块、LED光源耦合光纤和植入式神经刺激光极；所述交互模块包括操作按键、主控制器、显示器、LED驱动器和LED光源，所述操作按键与主控制器的信号输入端电连接，所述显示器的控制端和LED驱动器的控制端分别与主控制器的信号输出端电连接，所述LED光源与LED驱动器的输出端电连接，所述LED光源耦合光纤的一端通过光纤耦合接口与LED光源耦合，LED光源耦合光纤的另一端与植入式神经刺激光极相连；使用者通过操作按键向主控制器输入指令，主控制器根据输入的指令调控光强、光脉冲频率、刺激模式和刺激运行时间。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于光调控神经的有线控光刺激器，其特征在于：包括交互模块、LED光源耦合光纤和植入式神经刺激光极；所述交互模块包括操作按键、主控制器、显示器、LED驱动器和LED光源，所述操作按键与主控制器的信号输入端电连接，所述显示器的控制端和LED驱动器的控制端分别与主控制器的信号输出端电连接，所述LED光源与LED驱动器的输出端电连接，所述LED光源耦合光纤的一端通过光纤耦合接口与LED光源耦合，LED光源耦合光纤的另一端与植入式神经刺激光极相连；使用者通过操作按键向主控制器输入指令，主控制器根据输入的指令调控光强、光脉冲频率、刺激模式和刺激运行时间。


2.根据权利要求1所述用于光调控神经的有线控光刺激器，其特征在于：所述LED光源的波长范围为500nm-1600nm。


3.根据权利要求1所述用于光调控神经的有线控光刺激器，其特征在于：所述植入式神经刺激光极的内径为0.6mm，外径为0.8mm，可植入长度为100mm。


4.根据权利要求1所述用于光调控神经的有线控光刺激器，其特征在于：所述LED光源耦合光纤的长度为1000mm，其外侧设有柔软的塑料材质的保护层。


5.根据权利要求1所述用于光调控神经的有线控光刺激器，其特征在于：所述LED光源耦合光纤通过中间连接保护单元与植入式神经刺激光极相连，所述中间连接保护单元为金属材质，长度为20mm。


6.根据权利要求1所述用于光调控神经的有线控光刺激器，其特征在于：所述刺激模式包括自动模式和手动模式；手动模式即使用者通过操作按键调节光强和光脉冲频率；自动模式即系统自...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱志余，姚柳叶，刘伟清，方舟，晋晓飞，邢丽冬，李韪韬，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32