海德堡OCT光譜儀故障兩例

牡丹江醫學院紅旗醫院，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

牡丹江醫學院紅旗醫院，黑龍江 牡丹江 157011

本文介紹了海德堡OCT長期使用后出現的線探測器等故障的現象及解決方法。

OCT；光譜儀；探測器；壓電調節裝置

0 前言

光學相干斷層掃描技術（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，它可對眼組織進行斷層成像，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間分辨儀[1-2]。低相干干涉儀能達到高分辨率圖像的測量，是通過各種組織對光的反射、吸收及散射能力的不同對組織成像，以清晰分辨組織結構。

1 海德堡OCT工作原理

海德堡OCT的相干光信號產生于激光發生器，經過聚焦鏡后準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器上用于同反射后的光線作對比，一路經光纖傳輸到相機部分供患者檢查使用[3-4]。由于線探測器非常小（僅14 μm高），所以光柵校正和線探測器校正至關重要。

線探測器上檢測出的壓電值曲線會顯示在服務器IR+OCT軟件的SERVICE界面中，在檢查界面中同時按住Ctrl+Alt+Shift和字母O鍵便可調出SERVICE界面。在SERVICE界面中會看到一個波峰形狀的曲線，這條曲線就是線探測器上檢測到的信號。

在實際運行過程中由于激光的熱效應會使壓電值產生垂直漂移，衍射光柵的壓電調節裝置將自動對其補償修整。實際的壓電調整值會顯示在SERVICE界面上，在界面的左下角位置有個壓電調節（Piezo setting）滑塊選項，這個選項的數值就是壓電自動調節的值，這個數值會在0～1之間自動變化。每次IR+OCT軟件啟動后，自動調節程序就會啟動。這個程序將根據壓電信號的不準確性和漂移程度用去幾秒鐘，自動調節程序從0向1調節壓電值，最終找到1個最理想的信號映射在探測器上[5]。如果壓電設置失敗，那么壓電設置值會一直顯示1：因為壓電調節從0向1調節，也沒有光譜信號能夠被檢測到。這時如果取消SERVICE界面中的Normalize（正常）和Subtract Zero（去零）選項，如果看到的是1個平坦的但噪聲信號不斷更新的信號，那么激光發生器需要重新調校。

2 常見故障

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

正常的情況下SERVICE界面中的光譜線是一個整體波峰，波峰兩側沒有平直的譜線。若光譜線縮小且波峰兩側譜線平直，這時最大限度地上下滑動Piezo setting滑塊，光譜線的波峰會隨之變化，但兩側的平直譜線仍然存在。

2.1.2 故障分析及處理

分析可能為線探測器傾斜故障，需要重新調整傳感器板的位置。調整傳感器板，首先拆掉上蓋板，檢查激光發生器內部的所有部件。找到1個黑色類似長方體的部件，看到其一端的圓形接口與線探測器電路板連接，在兩者的連接處可以看到一個正方形金屬鎖扣，這個鎖扣就是用來固定線探測器板位置的，鎖扣上有2個內六角螺釘，松開螺釘就可以調節線探測器板的位置，松開2顆螺釘直到線探測器板可以輕微旋轉，還要保持它的前后位置不變（這里需要注意千萬不要把螺釘全部拆掉，拆掉螺釘后線探測器的前后位置會發生變化，給調節工作帶來很大麻煩），輕微旋轉線探測器板，使得光譜線波峰變大直到光譜線波峰形狀正常，這個調整只需輕微旋轉幾度就能達到。波形正常后再手動調節壓電滑塊，不用過大的調整就能調整光譜圖像的高度，這個位置是線探測器板的最佳位置。調整結束后，小心地將鎖扣螺釘緊固，安裝上蓋板后機器可正常使用。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

設備在運行一段時間后，進入SERVICE界面發現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

出現這種現象可能是壓電調節裝置需要重新調整。壓電調節裝置類似1個螺旋千分尺，對應500 μm的量程[6]。自動壓電調節可以改變從0～1相對應的微調范圍0～25 μm。檢查過程中，壓電調節裝置可以做自動檢查和調節，然后確定實際最佳壓電值、已達到補償熱效應衰減的目的。如果熱效應產生的衰減超過了自動調節范圍就會出現上述問題。壓電調節裝置的調校就是要將自動壓電調節的范圍和光譜熱衰減的范圍相吻合，使其能夠對熱衰減做準確補償。

拆掉主機上蓋板，在黑色長方體部件的左側有一個銀色鋁制的金屬組件，這個組件就是壓電調節裝置，在該裝置上有個圓柱形的可調螺桿，松開螺絲對其進行調整。調整前特別注意，要確定機器的工作狀態，若是剛開機不久的冷系統，對應最大信號強度時要將壓電調節滑塊調整在0.300～0.350之間，若已開機幾個小時，對應最大信號強度要將壓電滑塊調整在0.700左右。一般來講，調整可調螺桿時，要保證自動壓電調節裝置偏離在10 μm以內，所以調整幾度即可。由于自動壓電調節需要經過檢測和調校兩個步驟，滑塊對應的位置會滯后于手動調節的位置，所以手動調節時要先輕微調整一點，待滑塊穩定后觀察滑塊的位置再做后續調整。如果最佳信號的位置比滑塊高，微調螺桿就順時針轉；相反，則逆時針轉。待系統穩定后壓電滑塊穩定在要調節的最佳位置上，光譜曲線正常，再將螺絲小心鎖緊，安裝蓋板后機器正常工作。

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

[2] 葉海,凌東雄．光學相干層析成像系統與實驗研究[J]．東莞理工學院學報,2012,19(5):26-29．

[3] 劉新文,王惠南,陶玲．OCT技術及在醫療診斷中的應用[J]．中國醫療器械信息,2005,(1):38-41．

[4] 趙志華,趙宏,朱永凱．光學相干層析成像(OCT)系統調制技術的研究[J]．工具技術,2005,(1):55-58．

[5] 王志斌,史國華,何益,等．光學相干層析技術在光學表面間距測量中的應用[J]．光學精密工程,2012,20(7):1469-1474．

[6] 劉建麗．基于OCT的輸電線路故障暫態電流保護[J]．電氣傳動自動化,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