RTVue XR 光學(xué)相干斷層掃描儀的工作原理及故障維修

惠博陽，潘 登，李愛萍

（天津市眼科醫(yī)院，天津300020）

0 引言

光學(xué)相干斷層掃描（optical coherence tomography，OCT）技術(shù)是一種非接觸性、非侵入性、高分辨力的生物組織結(jié)構(gòu)顯像技術(shù)。近年來，OCT 技術(shù)迅速發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于眼科疾病的臨床診斷、鑒別診斷及療效跟蹤觀察，具有分辨力高、成像快、重復(fù)性好、安全性高的特點[1-2]。隨著傅里葉技術(shù)、寬帶光源技術(shù)等的應(yīng)用，新一代的頻域OCT 技術(shù)帶來了較時域OCT 更高速、更高分辨力的OCT 圖像[3]。以下對光學(xué)相干斷層掃描儀的工作原理及美國Optovue 公司生產(chǎn)的RTVue XR 光學(xué)相干斷層掃描儀常見故障的排除方法進行介紹，以供維修人員參考。

1 工作原理

OCT 圖像是通過光學(xué)相干技術(shù)獲得的檢測圖像。光學(xué)相干斷層掃描儀的工作原理為：超發(fā)光二極管發(fā)射的激光通過光束分離器分成兩束光，其中一束光通過極位電動機到達參考鏡得到一個反射回來的參考信號；另一束光通過聚焦電動機聚焦到達人眼或模擬樣品后得到一個反射回來的實物信號。參考信號和實物信號通過光纖耦合器合并傳到光譜儀模塊中，然后通過光譜儀模塊中的衍射光柵鏡去除干擾信號，之后再通過全場探測器收集去除干擾后的光信號，去除干擾的光信號通過電荷耦合元件轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘?，運用計算機的數(shù)字信號處理對這些電子信號進行傅里葉變換等計算獲得OCT 圖像，通過計算機內(nèi)安裝的圖像處理軟件對OCT 圖像進行存儲、計算和分析等[2，4]。光學(xué)相干斷層掃描儀的工作原理圖如圖1 所示。

2 故障維修實例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

臨床醫(yī)生報修“機器不能開機”。

2.1.2 故障分析

機器不能開機通?？紤]電源問題。首先排查供電問題，依次檢查外接市電、機器電源等，如果上述情況均正常，則考慮機箱內(nèi)部故障，建議拆機檢查機器供電模塊進一步分析排查。

圖1 光學(xué)相干斷層掃描儀工作原理圖

2.1.3 故障處理

首先檢查外接交流電，使用萬用表測量220 V 電壓供電正常，檢查接地線，無漏電現(xiàn)象。其次測量主機電源接口處的2 個熔斷絲，均正常。分析可能是機器內(nèi)部故障。打開主機箱，聞到一股燒焦異味。拆開機箱，檢查主機箱電源模塊，斷開所有連接導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)主電源模塊中有一塊電容已經(jīng)爆漿，并且主機箱內(nèi)留有電容爆漿后殘留的電解液。用干凈的棉球或棉簽清理周邊殘留電解液，購買相應(yīng)的電容模塊替換，恢復(fù)線路連接，故障排除。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

臨床醫(yī)生報修“機器正常開機進入系統(tǒng)后按下手柄按鈕無反應(yīng)，機器無法識別左右眼”。

2.2.2 故障分析此類故障通?？紤]手柄自身故障或與手柄導(dǎo)線連接的控制板故障。

2.2.3 故障處理

首先檢查手柄按鈕回路，使用萬用表測量發(fā)現(xiàn)按下按鈕后回路導(dǎo)通。懷疑故障可能出在與手柄按鈕回路相連的控制模塊。拆下機頭的蓋板，發(fā)現(xiàn)控制板上接有很多導(dǎo)線。先用手機拍照記錄所有端口的插線方式，以免復(fù)原裝機時出現(xiàn)錯誤。然后拔下所有導(dǎo)線，此時發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線某處出現(xiàn)彎折并且外皮有破損情況，推測機器安裝時導(dǎo)線卡在某處，由于機頭屬于移動部件，頻繁移動會磨損此導(dǎo)線，導(dǎo)致外皮破損、線路短路。更換破損導(dǎo)線，使用扎帶固定好導(dǎo)線位置避免機頭移動再次磨損，恢復(fù)線路連接，故障排除。

2.3 故障三

2.3.1 故障現(xiàn)象

機器開機后，打開軟件無法正常啟動，提示機器無法連接，報錯信息為“No Instrument has been detected.Do you want to turn on the machine now？”。

2.3.2 故障分析

首先考慮計算機與機器連接問題以及驅(qū)動是否異常，其次排查機器內(nèi)部相關(guān)部件故障。

2.3.3 故障處理

首先檢查計算機工作站和主機之間的連接線是否接觸不良或彎折破損，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)明顯問題。隨后檢查計算機工作站的設(shè)備管理器內(nèi)主機硬件的驅(qū)動，發(fā)現(xiàn)無法連接X-Y Scan control（X-Y 軸掃描控制模塊）的驅(qū)動。嘗試重新安裝X-Y Scan control 驅(qū)動，安裝完畢后打開計算機設(shè)備管理器發(fā)現(xiàn)仍未識別X-Y Scan control 驅(qū)動。此時考慮X-Y Scan control驅(qū)動出現(xiàn)硬件故障，咨詢廠家工程師后得知，X-Y Scan control 驅(qū)動上的Eprom（編程存儲器）故障率較高，懷疑該部件損壞。更換Eprom 后，重裝設(shè)備驅(qū)動，恢復(fù)線路連接，開機運行檢測，故障排除。

3 維護保養(yǎng)

光學(xué)相干斷層掃描儀應(yīng)定期進行維護保養(yǎng)，以提高測量參數(shù)的準(zhǔn)確性，延長設(shè)備的使用壽命。在實際維護保養(yǎng)中應(yīng)注意以下幾點：（1）定期清潔鏡頭的污漬與灰塵，避免污漬、灰塵折射衰減激光能量，導(dǎo)致測量參數(shù)偏差、圖像模糊。（2）定期清潔操作手柄及按鍵，避免手中的油泥、污漬等滲入，導(dǎo)致操作手柄、按鍵失靈。（3）該設(shè)備屬于光學(xué)電子類精密儀器，且具有較高的智能化和自動化，為保證測量參數(shù)準(zhǔn)確，應(yīng)配備溫濕度計監(jiān)測運行環(huán)境，保證該設(shè)備在平穩(wěn)、干燥、恒溫（20~25 ℃）的環(huán)境中運轉(zhuǎn)。

4 小結(jié)

光學(xué)相干斷層掃描儀隨著使用時間的增加，故障率會逐漸升高，軟、硬件故障也會相繼出現(xiàn)。維修人員應(yīng)當(dāng)注意平時的維護保養(yǎng)，以預(yù)防為主、維修為輔，降低設(shè)備故障率，遇到故障時首先觀察、判斷故障點，檢查故障應(yīng)由簡到繁、深入淺出、逐步排查，有時故障往往只是電路板上某一個元件損壞，只需更換、維修相關(guān)部件即可修復(fù)，無需更換整塊電路板，這樣在保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的同時也可以降低維修成本。