浅析光学相干断层扫描仪

文 王英丽

1 概念与功能

光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography，简称OCT）是近年来发展较快且最具发展前途的新型层析成像技术，在生物组织活体检测及成像方面具有广阔的应用前景，目前已应用在眼科、牙科和皮肤科的临床诊断中，是继X-CT和MRI之后的又一大技术突破。光学相干断层扫描仪（如图1），是通过光学原理成像并进行诊断的设备，可对青光眼和视网膜病变等眼科疾病进行客观定量的测量及定性的临床分析，还可以提供完整的视网膜结构剖视图像，方便实时展示视网膜的动态信息。

图1 光学相干断层扫描仪OCT外部结构图

OCT不同于已有的断层成像单元的设备，OCT具有新型层析成像技术，在图像采集中使用高分辨率扫描，不会出现角膜双折射问题，而且OCT是唯一能够提供三种诊断功能的测量仪，能够三位一体地分析视网膜厚度、视网膜神经纤维层以及视盘。

2 基本原理

光学相干断层扫描仪是一种使用光学测量方法（所谓的低相干性光学干涉测量术）的精密测量仪器，其工作原理与超声波的工作原理非常相像，只是它使用光而不是使用超声波。由眼底照明光学系统发出的近红外光照射患者的眼睛，在CCD相机中产生影像，通过监视器屏幕可观察到这些影像，并可传输到电脑中，成为数码眼底影像。

眼底断层照片是使用光学干扰获得的，由超级发光二极管发出的近红外光被光纤耦合器分为两束，一束至参考镜并且被反射回光纤耦合器。另一束至眼睛并且被眼底组织反射回光纤耦合器。两束反射光结合并重叠，产生带有不同振幅的低干扰波，并被衍射光栅分离，然后由在线CCD相机转换为电子信号。通过记录散射剖面与光束中每个横向位置的深度对比曲线生成组织的截面图像获得眼底断层照片。根据照片，对眼底断层进行记录、计算和分析，如三维显示和定量测量（需连接电脑）。它能够测量分辨率≤10μm的组织和距离，而超声波只能测量分辨率≈200μm的组织和距离（如图2）。

图2 光学相干断层扫描仪原理图

3 常见故障与维修

拓普康3D OCT-1采用眼底彩照双模成像，可以对比分析两种模式下的眼底情况，为诊断提供便利。以亚洲人群的眼底数据作为标准，进行大数据分析，可精准判断眼底情况，通过前节模块则可拍摄角膜、房角等眼前节部位的OCT影像，扩大诊断范围。以下为本款OCT的常见故障、故障原因及解决方法：

故障一

故障现象：看不清楚屏幕。

故障原因及解决方法：

a.影像对比度不好，则调整对比度（对比度调整钮）；

b.影像昏暗，则调整亮度（亮度调整钮）、调整光的强度（照明强度开关），或者使室内暗下来，让患者充分散瞳；

c.影像颜色不正常，则调整色彩（色彩调整钮）。

故障二

故障现象：影像周边昏暗。

故障原因及解决方法：

a.校准不正确，重新校准；

b.聚焦不正确，重新聚焦；

c.患者散瞳不充分，使室内暗下来，让患者充分散瞳。

故障三

故障现象：影像上全是雾斑。

故障原因及解决方法：

a.校准不正确，重新校准；

b.聚焦不正确，重新聚焦；

c.患者眼中混浊，该雾斑无法清除。

故障四

故障现象：影像呈白色。

故障原因及解决方法：

照相时患者眨眼了，再次拍摄。

故障五

故障现象：影像上有暗淡的白点。

故障原因及解决方法：

物镜脏了，清洁镜片。清洁时需十分小心，因为物镜镜片非常光滑，容易产生划痕。清洁前检查物镜，把照明灯打开，使室内变暗，拉出红外线滤光片选择器，将其设定为可见荧光观察，按下增加光强按钮，使照明强度最大，从前面检查物镜，使污渍都能被看清。清洁方法为：

a.用橡皮球吹走物镜表面的尘土和杂物（注意，橡皮球嘴不能接触物镜表面）。

b.物镜若沾上尘土、泪滴和唾液等，先吹走大块的灰尘，再用镜头纸小心地擦拭并及时更换擦镜纸，直到镜头上没有污渍。

c.若物镜上的污渍很难清除，用镜头纸蘸上酒精小心地擦拭，并及时更换镜头纸，直到镜头上没有污渍。最后再用没有酒精的镜头纸擦拭物镜，直到清洁为止（注：使用柔软的镜头纸，清洁时避免手指甲划伤镜片，若强碱液体沾到物镜上应立即擦掉）。

d.拍摄时患者的睫毛挡住了眼晴，嘱其睁大眼晴，再次拍摄，或者手动撑开患者的眼睛。

故障六

故障现象：整个影像昏暗。

故障原因及解决方法：

a.闪光强度不够，调整闪光强度（闪光强度开关）。

b.氙灯的固定螺丝松了，拧紧螺丝。

c.氙灯的寿命已尽，更换氙灯，更换方法为：关闭电源开关，拔出电源电缆，等待大约5min，松开光源盖的螺丝，卸下光源盖，松开三条氙灯固定螺丝。拿着氙灯板的顶部和底部，然后向操作者的方向拉出。插入新的氙灯板，注意别让氙灯接触到周围的金属部件，到头后稍微向左移动并插入氙灯固定螺丝。拧紧三条氙灯固定螺丝。把光源盖底部的突出部分对准机身上的槽，安装光源盖，拧紧固定光源盖的螺丝（如图3）。

图3 更换氙灯

故障七

故障现象：照明灯不亮。

故障原因及解决方法：

a.进入节能状态（电源指示灯闪烁），取消节能状态（摄影开关）。

b.灯泡接头松动，拧紧灯泡接头。

c.保险丝损坏，更换保险丝。

d.照明灯泡损坏，更换照明灯泡。方法为：关闭电源开关，拔出电源线。旋转控制手柄，把机身升到最高位置。松开光源盖螺丝和两条固定螺丝，卸下灯泡接头，拿住灯泡的底部，将灯泡从灯泡座上拉出。拿着新灯泡，让凸起部分面对操作者，将其推入灯泡座底部直到不动为止。确认灯泡牢固地固定于灯泡座中。用两条固定螺丝拧紧灯泡接头。把光源盖底部的突出部分对准机身上的槽，安装光源盖，拧紧固定光源盖的螺丝（如图4）。

图4 更换照明灯泡

故障八

故障现象：看不见内部固视标。

故障原因及解决方法：

a.校准不正确，重新校准；

b.保险丝坏了，更换保险丝；

c.内部固视标被设定为“D”或“M”，将其移至“C”。

故障九

故障现象：看不见裂隙线

故障原因及解决方法：

a.裂隙线设定为不显示，显示裂隙线（裂隙线开关）；

b.屈光度补偿滤光片选择器设定不为“0”，设定为“0”即可；

c.患者散瞳不充分，使室内暗下来，让患者充分散瞳。

故障十

故障现象：氙灯不亮。

故障原因及解决方法：

a.进入节能状态（电源指示灯闪烁），取消节能状态（摄影开关）；

b.氙灯泡寿命已尽，更换氙灯泡。

故障十一

故障现象：不能对准患者的瞳孔中心。

故障原因及解决方法：

a.患者的脸部（包括颚、前额）位置不正确，调整脸部位置；

b.患者的脸部高度不正确，调整脸部高度（Chin-rest handle）。

故障十二

故障现象：外部记录设备不能记录。

故障原因及解决方法：

a.外部记录设备导常，检查电源、设定等；

b.线缆连接不正确，检查和调整线缆连接。

故障十三

故障现象：屏幕上无显示。

故障原因及解决办法：

a.没有连接电源线，连接电源线。

b.保险丝损坏，更换保险丝。更换方法为：关闭电源开关，拔出电源线。用螺丝刀，轻轻地按住并逆时针旋转保险丝罩，将其卸下。更换同样型号的新保险丝。用螺丝刀轻轻地按住并顺时针旋转保险丝罩，将其装上（如图5）。

图5 更换保险丝

c.进入节能状态（电源指示灯闪烁），取消节能状态（拍摄开关）。

4 设备的保养

拓普康3D OCT-1在保养时应注意以下问题：

a.为防止仪器滑动造成伤害，要将其安装在水平地方。

b.为获得好的照片，要注意保护物镜，不使用时一定要盖上物镜盖和防尘罩。

c.不使用仪器时把电源开关设定在OFF（关闭）状态。

d.为防止损坏仪器或触电受伤，清洁仪器前要关闭电源开关并拔出电源线。

e.不要直接向仪器喷洒洗涤剂溶液，否则溶液可能通过缝隙进入仪器，导致仪器失灵。

f.为避免机身的塑料部分脱色和变质，禁止使用挥发性的溶剂（挥发油、稀料、汽油等）。盖防尘罩时要小心，不要碰坏光纤。

g.外壳、控制面板和监视器屏幕脏了要用干布清洁。

h.如果污渍不易去掉，可在温水中加入中性餐具洗涤剂，用沾湿布条蘸取拧干后擦去污渍。

i.清洁与患者接触的部件，可在温水中加入中性餐具洗涤剂。把布浸泡在溶液里，拧干后擦去前额托和颚托上的污渍。