模拟振镜对点阵激光治疗仪安全性影响

点阵激光治疗设备的基本原理是利用手具中的二维振镜对矩形、圆形、三角形等基本几何图形的点阵坐标进行填充扫描。因此，扫描手具（振镜）的可靠性对点阵激光设备安全性至关重要。市场上大多数振镜采用由光电池与激光管构成的光电式角度传感器对振镜的偏转角度进行检测。通过大量可靠性实验发现，引起光电式角度传感器故障的原因包括光电池绑定（Bonding）点断裂、LD失效、光电池扩散工艺缺陷及端子氧化等。一旦角度检测环节失效，由于系统受到闭环控制的作用，驱动器为缩小扫描控制指令与传感器输出间的误差，将通过功率放大器控制线圈产生持续转矩，振镜的转子将持续加速向机械限位运动，如果此时不进行故障保护，则该转矩会将转子堵转在机械限位，且在此过程中极易损坏反射镜片与振镜本体。虽然上述故障对手具中的振镜损坏较大，但当振镜被堵转到极限位置时，即使反射镜片完好，激光脉冲的光路通常也会被反射至手具聚焦镜头的内壁甚至手具仓内壁，因此对患者的安全影响较小。
振镜系统中驱动链路（包括功率放大器、振镜定子线圈，及用于连接功率放大器输出与线圈之间的有效线缆与接插件）负责将闭环控制器的输出信号转变为对可振镜进行有效控制的扭矩。生产工艺缺陷、线缆老化与外力等因素可能引起驱动部分的功能失效。当此类故障发生后，振镜将立即停止在某一角度。虽然此类故障对手具危害较小，但激光脉冲的光路未受影响，如此时不进行故障保护，原二维点阵分布的激光能量将在一维直线上累积（单轴振镜失效），或在点上累积（双轴振镜失效），极易引起医疗事故；从治疗设备的结构设计及安装角度，振镜系统与驱动器之间包含多个接插件，当任意接插件意外脱落，其产生的结果与驱动部分的功能失效现象类似；另外，点阵治疗设备的中控单元基本工作流程是循环执行“控制振镜定位-延时-控制激光器开关-延时”，由于缺少握手通信机制，中控单元及振镜驱动器均无法获知振镜定位指令传输链路（包括中控单元上的数模转换电路及用于连接中控系统与驱动器之间的有效线缆与接插件）是否正常，当信号传输链路中任一环节异常时，也将导致与扫描手具驱动链路功能失效类似的现象。
综上所述，点阵激光治疗仪采用模拟振镜扫描手具后可能出现的典型故障及影响如下表所示：