[发明专利]治疗脑中枢神经系统疾病的头罩装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种医疗器械，尤其涉及一种用LED治疗脑中枢神经系统疾病的头罩装置。

背景技术：

所谓脑中枢神经系统疾病主要指脑中风、老年痴呆症、帕金森等与脑神经病变相关的疾病。

中风是一组以脑部缺血及出血性损伤症状为主要临床表现的疾病，又称脑卒中或脑血管意外。脑中风患者存在血液流变学、神经内分泌、物质代谢(能量代谢、脂代谢)紊乱和免疫异常及脂质过氧化损伤。虽可用的医疗药物颇多，但其副作用和危险性较大，且远期疗效欠佳。患者发病后，多采取运动康复治疗，但运动治疗效果较慢，且需要长期有人陪护以实现治疗目的。因此，对于脑中风一直缺乏安全且有效的治疗措施，脑中风的治疗和康复仍是目前医学界较为棘手的问题。

阿尔茨海默病(Alzheimer′s Disease，AD)，又称老年痴呆症，是一种以不可逆进行性记忆减退和认知、语言功能障碍为主要临床表现的神经变性疾病。其特征性病理变化为大脑皮层萎缩，并伴有β-淀粉样蛋白(β-amyloid，β-AP)沉积，神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles，NFT)，大量记忆性神经元数目减少，以及老年斑(senile plaque，SP)的形成。由于AD罹患期长，给社会和家庭带来了巨大的经济负担。目前尚无特效治疗或逆转疾病进展的治疗药物。

帕金森病又称震颤麻痹，是发生于中老年人的一种慢性、进展性中枢神经系统变性疾病。解剖病理学研究证明，该病主要是因位于中脑部位“黑质”中的细胞发生病理性改变后，多巴胺的合成减少，抑制乙酰胆碱的功能降低，则乙酰胆碱的兴奋作用相对增强。两者失衡的结果便出现了“震颤麻痹”。帕金森病也是四大常见的神经退行性疾病之一(其它三种为亨廷顿氏病、卢伽雷氏症、老年痴呆症)，它是由于脑内黑质细胞的减少引起的。药物治疗虽能使某些患者的症状在一定时间内获不同程度的好转，但不能阻止其自然病理进程，而且可能具有严重的副作用。目前临床上对帕金森病尚无特效疗法，研究者们正在探索非药物疗法。

随着半导体技术的飞速发展，各种波长的发光二极管(Lighting EmittingDiode，LED)在生物医学方面的应用日益扩大。近年来，有研究者发现使用LED阵列作为光源，特别是远红外至近红外光谱(波长630～1,000nm)范围内的LED光源，对体外培养的细胞或者模型动物进行低能光子照射能够产生多种生物调节作用。其中，808nm LED光照射能通过神经元细胞线粒体上的细胞色素C氧化酶作为光受体吸收光能后，导致ATP的生成增加，起到改善神经元细胞线粒体的功能，促进细胞的能量代谢。有实验室数据表明，通过808nmLED照射，可穿透头皮和颅骨，到达受损细胞(神经元，神经胶质细胞，脑血管内皮细胞)。同时，由于808nmLED光照射能够提高细胞内细胞色素C氧化酶的活性和ATP的产生，促进细胞能量代谢及氧化还原过程，恢复脑中枢神经细胞功能，因此，通过用808nmLED光照对改善脑中枢神经细胞病变的疾病有一定治疗效果。

LED光照对于治疗脑中风、老年痴呆症和帕金森等疾病的有效性均有一定的理论基础。例如，最近研究证实808nm LED光照对栓塞缺血区脑皮层ATP含量有显著改善作用。由于线粒体广泛分布于神经元的各个部分，是神经元的能量供应中心，而神经元线粒体功能失调被认为会导致缺血性中风组织损伤，因此，使用808nm LED光照缺血性神经元细胞线粒体，能够改善神经元细胞能量代谢，激活由于中风造成损伤的细胞组织，达到治疗缺血性脑中风疾病的目的。同样的，大量的文献表明，线粒体功能异常和氧化性损伤是AD早期的主要表现，LED近红外光能够提高细胞内色素C氧化酶的活性和ATP的产生，降低细胞内氧化应激水平，改善或者纠正线粒体功能异常所导致的细胞凋亡，发挥细胞保护作用。因此，LED近红外光照能够在AD早期纠正神经元内氧化应激水平和线粒体功能异常，进而阻断AD的进一步发展。对于帕金森，有实验证明通过LED光照能够促进细胞能量代谢，纠正脑内多巴胺代谢紊乱从而改善帕金森氏病的症状。

目前尚未见有利用LED光照射治疗脑中风、老年痴呆症和帕金森等脑中枢神经细胞病变的医疗器械。

发明内容：

为了克服目前药物治疗脑中枢神经系统疾病费用高昂、效果不理想、毒副作用大等缺点，本发明提供一种治疗脑中枢神经系统疾病的头罩装置，其设置有发光二极管(LED)元件，能够佩戴在病人头部，LED光可穿透头皮和颅骨到达受损脑细胞，达到有效地治疗脑中枢神经系统疾病的目的，具有操作简单、无毒副作用、效果显著和医疗成本低廉的优点。