[發明專利]光纖束插芯的制造方法及多通道光纖記錄系統

在審

• 申請號: 202211222128.3
• 申請日: 2022-10-08
• 公開（公告）號: CN116009150A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 畢國強;張軻銘;祝清源;劉北明
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G02B6/38
• 分類號: G02B6/38;G02B6/42;A61B5/388
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張博

本發明提供一種光纖束插芯的制造方法，包括：制造光纖定位模具，在所述光纖定位模具上形成多個定位孔；將多根光纖的第一端部分別插入光纖定位模具的定位孔中；對裸露在外的多根光纖的臨近光纖定位模具的部位利用固化材料與光纖定位模具進行固定，以保持多根光纖插入光纖定位模具一端的相對位置不變；將多根光纖的第二端部插進管狀件內，使得位于所述管狀件和光纖定位模具之間的光纖形成傘狀部；利用固化材料固定所述傘狀部和部分所述管狀件，以形成固定部；以及將插入所述光纖定位模具中的光纖從所述光纖定位模具抽出。同時本發明還提供了一種基于光纖束插芯的多通道光纖記錄系統。

技術領域

本發明涉及神經信號記錄領域，尤其涉及一種用于神經信號記錄的光纖束插芯的制造方法及多通道光纖記錄系統。

背景技術

大腦是控制行為和心理的高級中樞，包含大量的神經元和其它種類細胞。記錄和解析大腦的神經活動對理解各種行為和心理、診斷和治療精神疾病以及發展人工智能等方面具有至關重要的作用。目前已研發了光纖記錄系統來觀察大腦神經活動。

在已研發的一種光纖記錄系統中，使用一根光纖跳線，一端連接動物腦部、一端連接記錄設備來收集單個腦區的神經活動信號。該光纖記錄系統只能記錄單個腦區的活動，無法同時記錄多個腦區的信號。而大腦通常是多個腦區同時活躍的，單腦區記錄必將丟失很多信息。另外，該光纖記錄系統的光纖信號采集裝置體積大，三維尺寸通常在十幾厘米至數十厘米，重量通常在數千克到十幾千克。這樣的體積和重量在實際應用中，設備只能放在架子上，通過光纖跳線連接到動物頭部。在該光纖記錄系統中，無法長時間記錄，因為光纖跳線會隨著動物的運動而纏繞；也無法記錄復雜、劇烈的行為，一是因為光纖跳線具有一定的剛性和重量，可能會阻礙動物的活動；二是因為動物劇烈活動引起的光纖跳線的變形也會導致信號失真。

在已研發的一種多通道光纖記錄系統中，采用一分多光纖束跳線記錄多個腦區的活動。光纖束跳線分離的數個末端連接到動物的不同腦區，集成在一起的一端連接光纖采集裝置。該多通道光纖記錄系統雖然可以記錄多個腦區，但體積大、重量沉、光纖纏繞、光纖變形致使信號失真，并且光纖束跳線的方案增加了動物頭部的負擔，多根光纖跳線同時連接在腦部的負荷嚴重影響了其在小型動物上的應用。

在已研發的一種高度集成的多通道光纖記錄系統中，采用商業化的排孔連接器，將多根光纖做成植入動物腦內的光纖束插芯，并采用輕型的光纖跳線將多個腦區的活動信號傳輸到采集設備。該多通道光纖記錄系統雖然提出了一種高密度光纖束插芯，但具有固定插孔位置的連接頭限制了光纖末端分布的靈活性，光纖末端只能以固定倍數的間距分布，并且后端采集設備大、長時間記錄下光纖跳線纏繞以及光纖變形導致的失真。

發明內容

基于現有技術中的上述、以及其他方面的技術至少一種技術問題，本發明提供了一種光纖束插芯的制造方法及多通道光纖記錄系統，以提高光纖記錄系統同時記錄不同腦區的靈活性。

本發明提供一種光纖束插芯的制造方法，包括：制造光纖定位模具，在所述光纖定位模具上形成多個定位孔；將多根光纖的第一端部分別插入光纖定位模具的定位孔中；對裸露在外的多根光纖的臨近光纖定位模具的部位利用固化材料與光纖定位模具進行固定，以保持多根光纖插入光纖定位模具一端的相對位置不變；將多根光纖的第二端部插進管狀件內，使得位于所述管狀件和光纖定位模具之間的光纖形成傘狀部；利用固化材料固定所述傘狀部和部分所述管狀件，以形成固定部；以及將插入所述光纖定位模具中的光纖從所述光纖定位模具抽出。

在一種可能實施的方式中，所述將多根光纖的第一端部分別插入光纖定位模具的定位孔中，包括：制造光纖準直板，在所述光纖準直板上設置有多個與所述光纖定位模具上的定位孔的位置及數量一致的、適用于光纖穿過的準直孔；將所述光纖準直板平行放置于所述光纖定位模具的上方，并在所述光纖定位模具的正投影方向上、使每個所述準直孔與一個所述定位孔的位置相對應；將多根所述光纖的第一端部分別穿過相對應的所述準直孔，以對所述光纖進行預定位；以及將每個所述光纖的第一端部分別插入所述定位孔內；其中，所述準直孔為通孔。