海德堡OCT光譜儀故障兩例

牡丹江醫(yī)學(xué)院紅旗醫(yī)院，黑龍江 牡丹江 157011

海德堡OCT光譜儀故障兩例

王濤，王冠，馮晨，潘洪良

牡丹江醫(yī)學(xué)院紅旗醫(yī)院，黑龍江 牡丹江 157011

本文介紹了海德堡OCT長(zhǎng)期使用后出現(xiàn)的線探測(cè)器等故障的現(xiàn)象及解決方法。

OCT；光譜儀；探測(cè)器；壓電調(diào)節(jié)裝置

0 前言

光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)（Optical Coherence Tomography，OCT）是一種新興的非接觸式、非侵入性、高敏感性的眼科影像診斷技術(shù)，它可對(duì)眼組織進(jìn)行斷層成像，原理與B超相似，不同的是OCT用光波代替聲波，需要特別高分辨率的時(shí)間分辨儀[1-2]。低相干干涉儀能達(dá)到高分辨率圖像的測(cè)量，是通過(guò)各種組織對(duì)光的反射、吸收及散射能力的不同對(duì)組織成像，以清晰分辨組織結(jié)構(gòu)。

1 海德堡OCT工作原理

海德堡OCT的相干光信號(hào)產(chǎn)生于激光發(fā)生器，經(jīng)過(guò)聚焦鏡后準(zhǔn)直的光束撞擊在衍射光柵上。衍射后的光束一路照射在線探測(cè)器上用于同反射后的光線作對(duì)比，一路經(jīng)光纖傳輸?shù)较鄼C(jī)部分供患者檢查使用[3-4]。由于線探測(cè)器非常小（僅14 μm高），所以光柵校正和線探測(cè)器校正至關(guān)重要。

線探測(cè)器上檢測(cè)出的壓電值曲線會(huì)顯示在服務(wù)器IR+OCT軟件的SERVICE界面中，在檢查界面中同時(shí)按住Ctrl+Alt+Shift和字母O鍵便可調(diào)出SERVICE界面。在SERVICE界面中會(huì)看到一個(gè)波峰形狀的曲線，這條曲線就是線探測(cè)器上檢測(cè)到的信號(hào)。

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中由于激光的熱效應(yīng)會(huì)使壓電值產(chǎn)生垂直漂移，衍射光柵的壓電調(diào)節(jié)裝置將自動(dòng)對(duì)其補(bǔ)償修整。實(shí)際的壓電調(diào)整值會(huì)顯示在SERVICE界面上，在界面的左下角位置有個(gè)壓電調(diào)節(jié)（Piezo setting）滑塊選項(xiàng)，這個(gè)選項(xiàng)的數(shù)值就是壓電自動(dòng)調(diào)節(jié)的值，這個(gè)數(shù)值會(huì)在0～1之間自動(dòng)變化。每次IR+OCT軟件啟動(dòng)后，自動(dòng)調(diào)節(jié)程序就會(huì)啟動(dòng)。這個(gè)程序?qū)⒏鶕?jù)壓電信號(hào)的不準(zhǔn)確性和漂移程度用去幾秒鐘，自動(dòng)調(diào)節(jié)程序從0向1調(diào)節(jié)壓電值，最終找到1個(gè)最理想的信號(hào)映射在探測(cè)器上[5]。如果壓電設(shè)置失敗，那么壓電設(shè)置值會(huì)一直顯示1：因?yàn)閴弘娬{(diào)節(jié)從0向1調(diào)節(jié)，也沒(méi)有光譜信號(hào)能夠被檢測(cè)到。這時(shí)如果取消SERVICE界面中的Normalize（正常）和Subtract Zero（去零）選項(xiàng)，如果看到的是1個(gè)平坦的但噪聲信號(hào)不斷更新的信號(hào)，那么激光發(fā)生器需要重新調(diào)校。

2 常見(jiàn)故障

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

正常的情況下SERVICE界面中的光譜線是一個(gè)整體波峰，波峰兩側(cè)沒(méi)有平直的譜線。若光譜線縮小且波峰兩側(cè)譜線平直，這時(shí)最大限度地上下滑動(dòng)Piezo setting滑塊，光譜線的波峰會(huì)隨之變化，但兩側(cè)的平直譜線仍然存在。

2.1.2 故障分析及處理

分析可能為線探測(cè)器傾斜故障，需要重新調(diào)整傳感器板的位置。調(diào)整傳感器板，首先拆掉上蓋板，檢查激光發(fā)生器內(nèi)部的所有部件。找到1個(gè)黑色類(lèi)似長(zhǎng)方體的部件，看到其一端的圓形接口與線探測(cè)器電路板連接，在兩者的連接處可以看到一個(gè)正方形金屬鎖扣，這個(gè)鎖扣就是用來(lái)固定線探測(cè)器板位置的，鎖扣上有2個(gè)內(nèi)六角螺釘，松開(kāi)螺釘就可以調(diào)節(jié)線探測(cè)器板的位置，松開(kāi)2顆螺釘直到線探測(cè)器板可以輕微旋轉(zhuǎn)，還要保持它的前后位置不變（這里需要注意千萬(wàn)不要把螺釘全部拆掉，拆掉螺釘后線探測(cè)器的前后位置會(huì)發(fā)生變化，給調(diào)節(jié)工作帶來(lái)很大麻煩），輕微旋轉(zhuǎn)線探測(cè)器板，使得光譜線波峰變大直到光譜線波峰形狀正常，這個(gè)調(diào)整只需輕微旋轉(zhuǎn)幾度就能達(dá)到。波形正常后再手動(dòng)調(diào)節(jié)壓電滑塊，不用過(guò)大的調(diào)整就能調(diào)整光譜圖像的高度，這個(gè)位置是線探測(cè)器板的最佳位置。調(diào)整結(jié)束后，小心地將鎖扣螺釘緊固，安裝上蓋板后機(jī)器可正常使用。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間后，進(jìn)入SERVICE界面發(fā)現(xiàn)光譜線有明顯的衰減，波形完整但波峰很小且Piezo setting滑塊在最上端1的位置上。

2.2.2 故障分析及處理

出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能是壓電調(diào)節(jié)裝置需要重新調(diào)整。壓電調(diào)節(jié)裝置類(lèi)似1個(gè)螺旋千分尺，對(duì)應(yīng)500 μm的量程[6]。自動(dòng)壓電調(diào)節(jié)可以改變從0～1相對(duì)應(yīng)的微調(diào)范圍0～25 μm。檢查過(guò)程中，壓電調(diào)節(jié)裝置可以做自動(dòng)檢查和調(diào)節(jié)，然后確定實(shí)際最佳壓電值、已達(dá)到補(bǔ)償熱效應(yīng)衰減的目的。如果熱效應(yīng)產(chǎn)生的衰減超過(guò)了自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍就會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題。壓電調(diào)節(jié)裝置的調(diào)校就是要將自動(dòng)壓電調(diào)節(jié)的范圍和光譜熱衰減的范圍相吻合，使其能夠?qū)崴p做準(zhǔn)確補(bǔ)償。

拆掉主機(jī)上蓋板，在黑色長(zhǎng)方體部件的左側(cè)有一個(gè)銀色鋁制的金屬組件，這個(gè)組件就是壓電調(diào)節(jié)裝置，在該裝置上有個(gè)圓柱形的可調(diào)螺桿，松開(kāi)螺絲對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整前特別注意，要確定機(jī)器的工作狀態(tài)，若是剛開(kāi)機(jī)不久的冷系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)最大信號(hào)強(qiáng)度時(shí)要將壓電調(diào)節(jié)滑塊調(diào)整在0.300～0.350之間，若已開(kāi)機(jī)幾個(gè)小時(shí)，對(duì)應(yīng)最大信號(hào)強(qiáng)度要將壓電滑塊調(diào)整在0.700左右。一般來(lái)講，調(diào)整可調(diào)螺桿時(shí)，要保證自動(dòng)壓電調(diào)節(jié)裝置偏離在10 μm以?xún)?nèi)，所以調(diào)整幾度即可。由于自動(dòng)壓電調(diào)節(jié)需要經(jīng)過(guò)檢測(cè)和調(diào)校兩個(gè)步驟，滑塊對(duì)應(yīng)的位置會(huì)滯后于手動(dòng)調(diào)節(jié)的位置，所以手動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)要先輕微調(diào)整一點(diǎn)，待滑塊穩(wěn)定后觀察滑塊的位置再做后續(xù)調(diào)整。如果最佳信號(hào)的位置比滑塊高，微調(diào)螺桿就順時(shí)針轉(zhuǎn)；相反，則逆時(shí)針轉(zhuǎn)。待系統(tǒng)穩(wěn)定后壓電滑塊穩(wěn)定在要調(diào)節(jié)的最佳位置上，光譜曲線正常，再將螺絲小心鎖緊，安裝蓋板后機(jī)器正常工作。

[1] 薛平,陳澤民．光學(xué)相干斷層掃描成像新技術(shù)OCT[J]．物理與工程,2001,(3):40-44．

[2] 葉海,凌東雄．光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)研究[J]．東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào),2012,19(5):26-29．

[3] 劉新文,王惠南,陶玲．OCT技術(shù)及在醫(yī)療診斷中的應(yīng)用[J]．中國(guó)醫(yī)療器械信息,2005,(1):38-41．

[4] 趙志華,趙宏,朱永凱．光學(xué)相干層析成像(OCT)系統(tǒng)調(diào)制技術(shù)的研究[J]．工具技術(shù),2005,(1):55-58．

[5] 王志斌,史國(guó)華,何益,等．光學(xué)相干層析技術(shù)在光學(xué)表面間距測(cè)量中的應(yīng)用[J]．光學(xué)精密工程,2012,20(7):1469-1474．

[6] 劉建麗．基于OCT的輸電線路故障暫態(tài)電流保護(hù)[J]．電氣傳動(dòng)自動(dòng)化,2007,29(2):52-54．

Two Failures of Heidelberg OCT spectrograph

WANG Tao, WANG Guan, FENG Chen, PAN Hong-lang
Hongqi Hospital, Mudanjiang Medical College, Mudanjiang Heilongjiang 157011, China

TH744

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2013.08.050

1674-1633(2013)08-0128-01

2012-11-08

作者郵箱：wangit618@yahoo．com．cn