[实用新型]一种蓝光刺激丘脑前核的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子领域，尤其涉及一种蓝光刺激丘脑前核的方法及装置。 

背景技术

呼吸是一种节律运动，现阶段研究认为呼吸节律是通过呼吸中枢呼吸神经细胞群的产生，参与呼吸节律的调节与改善，共同实现机体的正常呼吸运动。由于器官损伤如心肺衰竭、气管堵塞、气胸、脑压过高对二氧化碳敏感度降低等多种可能原因，呼吸节律受到破坏，出现浅而快呼吸、过深过慢呼吸、呼吸暂停、潮式呼吸、叹息样呼吸等，会导致呼吸性酸中毒、碱中毒、呼吸停止死亡等严重后果。其中，药物作用反应慢，而且并不能提前预防和实时调控呼吸；一些物理手段如呼吸机等只能暂时改善呼吸状况，而且便携性差；应用较为广泛的膈肌起搏虽然具有实时监测和调控的功能，但是呼吸中枢过度兴奋导致呼吸短促导致的呼吸性酸中毒，还有叹息样呼吸都不在膈肌起搏器的作用的范围之内。此外，持续刺激膈神经可能导致膈肌疲劳，呼吸通气量减少，仍然会造成呼吸通气不足，对于改善呼吸状况并不理想。 

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种蓝光刺激丘脑前核的方法及装置。可以通过蓝光刺激使神经纤维产生兴奋以调节呼吸状态，不会导致膈肌疲劳，调控呼吸状态更为精确有效。 

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种蓝光刺激丘脑前核的方法，包括： 

通过红光和红外光交替照射人体表面分别获取被人体组织吸收后的红光的反射光信号和红外光的反射光信号； 

根据获取到的所述红光的反射光信号和所述红外光的反射光信号计算血氧饱和度，根据计算得到的所述血氧饱和度计算氧分压； 

根据计算得到的所述氧分压，发射对应频率的蓝光刺激丘脑前核的GABA能神经纤维。 

其中，所述根据获取到的所述红光的反射光信号和所述红外光的反射光信号计算血氧饱和度包括：将获取到的所述红光的反射光信号和所述红外光的反射光信号进行滤波放大处理，并转换成红光的电压信号和红外光的电压信号；将转换得到的所述红光的电压信号和所述红外光的电压信号转化为红光的数字电压信号和红外光的数字电压信号；根据转化得到的所述红光的数字电压信号和所述红外光的数字电压信号计算所述血氧饱和度。 

其中，所述开启蓝光刺激丘脑前核的GABA能神经纤维之前包括：将光敏感离子通道蛋白的基因ChR2注射到丘脑前核，使得在所述丘脑前核的GABA能神经纤维内表达光敏感离子通道蛋白。 

其中，所述根据计算得到的所述氧分压，发射对应频率的蓝光刺激丘脑前核的GABA能神经纤维包括：若计算得到的所述氧分压超过预设阀值，则发射20HZ频率的蓝光刺激所述丘脑前核的GABA能神经纤维。 

其中，所述若计算得到的所述氧分压超过预设阀值，则发射20HZ频率的蓝光刺激所述丘脑前核的GABA能神经纤维之前还包括：对氧分压进行采样，根据采样获取到的氧分压计算出所述氧分压的均值、标准差或方差；根据计算得到的均值、标准差或方差设定所述预设阀值。 

相应地，本发明实施例还提供了一种蓝光刺激丘脑前核的装置，包括： 

反射光获取模块，用于通过红光和红外光交替照射人体表面分别获取被人体组织吸收后的红光的反射光信号和红外光的反射光信号； 

氧分压计算模块，用于根据获取到的所述红光的反射光信号和所述红外光的反射光信号计算血氧饱和度，根据计算得到的所述血氧饱和度计算氧分压； 

蓝光发射模块，用于根据计算得到的所述氧分压，发射对应频率的蓝光刺激丘脑前核的GABA能神经纤维。 

其中，所述氧分压计算模块包括：反射光处理单元，用于将获取到的所述红光的反射光信号和所述红外光的反射光信号进行滤波放大处理，并转换成红光的电压信号和红外光的电压信号；电压信号处理单元，用于将转换得到的所述红光的电压信号和所述红外光的电压信号转化为红光的数字电压信号和红外光的数字电压信号；饱和度计算单元，用于根据转化得到的所述红光的数字电 压信号和所述红外光的数字电压信号计算所述血氧饱和度。 

其中，所述装置还包括：基因注射模块，用于将光敏感离子通道蛋白的基因ChR2注射到丘脑前核，使得在所述丘脑前核的GABA能神经纤维内表达光敏感离子通道蛋白。 

其中，所述蓝光发射模块包括：判定发射单元，用于若计算得到的所述氧分压超过预设阀值，则发射20HZ频率的蓝光刺激所述丘脑前核的GABA能神经纤维。