驗證近紅外光對阿爾茲海默病治療效果的實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于近紅外光照治療技術領域，涉及驗證近紅外光對阿爾茲海默病治療效果的實驗裝置。
【背景技術】
[0002]阿爾茲海默病俗稱老年癡呆癥，是一種發(fā)病進程緩慢、隨著時間不斷惡化的持續(xù)性神經功能障礙。其主要癥狀是記憶功能損傷、易怒、具攻擊性、無法正常言語、難以自理和行為異常等，最終喪失正常身體機能，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和人口逐漸老齡化，阿爾茲海默病患者在全球和中國都在不斷增多。它也同時帶來巨大的社會負擔和經濟負擔。
[0003]阿爾茲海默病的病因至今仍在探索之中，但在醫(yī)學上普遍認為其與大腦中類淀粉樣蛋白質斑塊沉積和Tau蛋白有關。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，作為認知改善藥物被用于治療阿爾茲海默病。神經元保護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，國際上出現(xiàn)的幾種物理治療方法有可能逆轉阿爾茲海默病進程，且不具有副作用，如近紅外照射和經顱磁、經顱電作用等。其中，近紅外光照治療被認為是最有可能推向臨床應用的治療方式，其可能的作用機理是通過穿透性較強的近紅外光對大腦進行刺激，從而促進大腦中類淀粉樣蛋白質的代謝，逆轉阿爾茲海默病的疾病進程。目前，國際上逐步開始對近紅外光照治療阿爾茲海默病的機理展開研究，這些研究中使用一種簡易的手持式設備對轉基因試驗小鼠進行近紅外光照治療，以此來驗證近紅外光對阿爾茲海默病的治療機理。這一類的實驗所使用的轉基因小鼠需要在嚴格的光照條件下進行飼養(yǎng)，保證每天12小時的白光照明和12小時的黑暗環(huán)境。近紅外光照治療的時間和照射頻率等實驗參數需要嚴格控制，且往往調節(jié)不同參數進行照射治療。
[0005]然而，目前所使用的實驗設備需要實驗人員對每只實驗小鼠進行單獨實驗，這樣會耗費大量的時間和精力，尤其是在需要調節(jié)照射治療參數時顯得更加困難。另外，不同的光照作用時間點和人為因素造成的誤差也容易降低實驗結果的可信度。因此，有必要設計一種實驗裝置，可以減少實驗人員的工作量，且提高實驗結果的準確性。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有的驗證近紅外光照治療阿爾茲海默病的實驗裝置依賴人工操作，費時費力的技術缺陷，而提供一種結構簡單，經濟實用，能有效實現(xiàn)自動化控制，用以減少實驗人員的工作量，并能提高實驗結果準確性的驗證近紅外光對阿爾茲海默病治療效果的實驗裝置。
[0007]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0008]驗證近紅外光對阿爾茲海默病治療效果的實驗裝置，該實驗裝置包括實驗容器、設置在實驗容器頂部并與實驗容器共同構成密閉實驗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]在進行實驗時，將實驗小鼠置于密閉實驗腔室中，通過電路控制單元自動調節(jié)近紅外照射單元的開啟、關閉時間點以及光照頻率，實驗小鼠在密閉實驗腔室中接受近紅外光照治療，待近紅外光照治療結束后，取出實驗小鼠，并對其進行后續(xù)的驗證實驗。
[0010]所述的實驗容器為頂部開口的內空長方體容器。
[0011 ] 所述的長方體容器的至少一個側面上開設有透氣口，該透氣口上設有用于避光的紗網，所述的長方體容器的一個側面上還開設有用于安裝食物槽的連接口以及用于喂水的進水口。
[0012]優(yōu)選地，所述的長方體容器的三個側面上均開設有透氣口，該透氣口上設有用于避光的黑色紗網，并且所述的長方體容器的第四個側面上開設有用于安裝食物槽的連接口以及用于喂水的進水口。
[0013]所述的連接口為矩形連接口，該矩形連接口上設有用于避光的紗網，并且所述的矩形連接口處安裝有食物槽。
[0014]所述的進水口為圓形孔，該圓形孔與外界水源連通，外界水源的水通過圓形孔進入長方體容器中。
[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、設置在電路板頂面上的控制模板以及設置在控制模板上的電源開關，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控制整個實驗裝置的開啟和關閉。
[0018]所述的近紅外發(fā)光二極管的數目大于白光發(fā)光二極管的數目，并且所述的近紅外發(fā)光二極管呈陣列均勻布設在白光發(fā)光二極管的周圍。
[0019]所述的電路板頂面上還對稱設有一對散熱風扇。
[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算機。
[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閉的時間點，從而控制近紅外光照射治療的時間長度，同時，電路控制單元中還設有脈沖發(fā)生電路，可以對光照頻率進行調節(jié)，如控制近紅外發(fā)光二極管每0.25秒開啟和關閉一次，進而實現(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白光發(fā)光二極管實現(xiàn)與近紅外發(fā)光二極管相同照射參數的獨立控制。
[0023]所述的可編程器件選自單片機或數字信號處理器，且需要具有與計算機進行通訊的接口。
[0024]所述的計算機中裝有與硬件相匹配的軟件，在軟件界面上選擇不同參數進行照射。
[0025]具體應用時，在進行近紅外光照治療實驗時，先通過計算機設置好近紅外發(fā)光二極管及白光發(fā)光二極管的開啟、關閉時間點以及光照頻率實驗參數，將實驗小鼠置于電路板與長方體容器共同構成的密閉實驗腔室中，開啟控制模板上的電源開關，紅外發(fā)光二極管及白光發(fā)光二極管按照設定好的試驗參數進行照射，實驗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驗小鼠供給食物及水，待近紅外光照射治療結束后，關閉控制模板上的電源開關，取出實驗小鼠，并對其進行后續(xù)的驗證實驗即可。
[0026]本實用新型中，近紅外光的波長主要集中在780?2526nm，采用的近紅外發(fā)光二極管的中心波長可以選自810nm、880nm、950nm、1050nm或1070nm中的一種或多種。
[0027]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下特點:
[0028]1)由于將電路控制單元與近紅外照射單元結合使用，能夠方便快速地通過電路控制單元來控制近紅外照射單元的照射時間長度及光照頻率，操作方便，能夠實現(xiàn)智能化控制，相比于現(xiàn)有實驗裝置，能進一步減少人為干預，進而有效提高實驗的效率和準確性；
[0029]2)由于在實驗容器上開設透氣口，并在透氣口上設置紗網，結構設計簡單，能在保證實驗容器透氣性的同時，還能有效消除外界光對實驗小鼠的影響，進而提高實驗的準確性；
[0030]3)由于在近紅外照射單元的設計中，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，又可以作為實驗容器的蓋子，與實驗容器共同構成密閉實驗腔室，能有效節(jié)省設計空間，簡化設計元部件構造；
[0031]4)整體結構簡單，經濟實用，操作方便，能實現(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間和人為因素所造成的實驗誤差，并減少實驗人員的工作量，實驗準確性高，安全可靠，具有很好的應用前景。
【附圖說明】
[0032]圖1為實施例1中實驗容器結構示意圖；
[0033]圖2為實施例1中近紅外照射單元與電路控制單元安裝結構示意圖；
[0034]圖3為實施例1中近紅外照射單元中電路板底面結構示意圖；
[0035]圖中標記說明:
[0036]1、實驗容器，2、透氣口，3、連接口，4、紗網，5、食物槽，6、水瓶，7、進水口，8、電路板，9、控制模板，10、電源開關，11、散熱風扇，12、電源線，13、電源插頭，14、數據線，15、計算機，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。
【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0038]實施例1:
[0039]如圖1所示，實驗容器1的材質為常用的聚乙烯材料，長和寬的比例為2:1，三個側面的透氣口 2均設置在其長和高的中間三分之一處，并用黑色紗網4遮蓋以保證避光和透氣。第四個側面上開一個進水口 7和一個連接口 3，該連接口 3為矩形連接口，連接口 3處