模擬振鏡對(duì)點(diǎn)陣激光治療儀安全性影響
點(diǎn)陣激光治療設(shè)備的基本原理是利用手具中的二維振鏡對(duì)矩形、圓形、三角形等基本幾何圖形的點(diǎn)陣坐標(biāo)進(jìn)行填充掃描。因此,掃描手具(振鏡)的可靠性對(duì)點(diǎn)陣激光設(shè)備安全性至關(guān)重要。市場(chǎng)上大多數(shù)振鏡采用由光電池與激光管構(gòu)成的光電式角度傳感器對(duì)振鏡的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)大量可靠性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),引起光電式角度傳感器故障的原因包括光電池綁定(Bonding)點(diǎn)斷裂、LD失效、光電池?cái)U(kuò)散工藝缺陷及端子氧化等。一旦角度檢測(cè)環(huán)節(jié)失效,由于系統(tǒng)受到閉環(huán)控制的作用,驅(qū)動(dòng)器為縮小掃描控制指令與傳感器輸出間的誤差,將通過(guò)功率放大器控制線圈產(chǎn)生持續(xù)轉(zhuǎn)矩,振鏡的轉(zhuǎn)子將持續(xù)加速向機(jī)械限位運(yùn)動(dòng),如果此時(shí)不進(jìn)行故障保護(hù),則該轉(zhuǎn)矩會(huì)將轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)在機(jī)械限位,且在此過(guò)程中極易損壞反射鏡片與振鏡本體。雖然上述故障對(duì)手具中的振鏡損壞較大,但當(dāng)振鏡被堵轉(zhuǎn)到極限位置時(shí),即使反射鏡片完好,激光脈沖的光路通常也會(huì)被反射至手具聚焦鏡頭的內(nèi)壁甚至手具倉(cāng)內(nèi)壁,因此對(duì)患者的安全影響較小。
振鏡系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)鏈路(包括功率放大器、振鏡定子線圈,及用于連接功率放大器輸出與線圈之間的有效線纜與接插件)負(fù)責(zé)將閉環(huán)控制器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)可振鏡進(jìn)行有效控制的扭矩。生產(chǎn)工藝缺陷、線纜老化與外力等因素可能引起驅(qū)動(dòng)部分的功能失效。當(dāng)此類故障發(fā)生后,振鏡將立即停止在某一角度。雖然此類故障對(duì)手具危害較小,但激光脈沖的光路未受影響,如此時(shí)不進(jìn)行故障保護(hù),原二維點(diǎn)陣分布的激光能量將在一維直線上累積(單軸振鏡失效),或在點(diǎn)上累積(雙軸振鏡失效),極易引起醫(yī)療事故;從治療設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及安裝角度,振鏡系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)器之間包含多個(gè)接插件,當(dāng)任意接插件意外脫落,其產(chǎn)生的結(jié)果與驅(qū)動(dòng)部分的功能失效現(xiàn)象類似;另外,點(diǎn)陣治療設(shè)備的中控單元基本工作流程是循環(huán)執(zhí)行“控制振鏡定位-延時(shí)-控制激光器開(kāi)關(guān)-延時(shí)”,由于缺少握手通信機(jī)制,中控單元及振鏡驅(qū)動(dòng)器均無(wú)法獲知振鏡定位指令傳輸鏈路(包括中控單元上的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及用于連接中控系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)器之間的有效線纜與接插件)是否正常,當(dāng)信號(hào)傳輸鏈路中任一環(huán)節(jié)異常時(shí),也將導(dǎo)致與掃描手具驅(qū)動(dòng)鏈路功能失效類似的現(xiàn)象。
綜上所述,點(diǎn)陣激光治療儀采用模擬振鏡掃描手具后可能出現(xiàn)的典型故障及影響如下表所示:
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