一種眼科醫(yī)療oct技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置的制造方法
【專利說明】一種眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置 技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種醫(yī)療激光器功率控制技術(shù)，具體地說，涉及到應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)的 一種眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置。 【背景技術(shù)】
[0002] 基于光學(xué)低相干反射測量而發(fā)展起來的光學(xué)相干層析技術(shù)（Optical Coherence Tomography，簡稱OCT)是一種新型的成像技術(shù)，它能對(duì)高散射介質(zhì)如生物組織實(shí)施非侵入 性的快速成像，該技術(shù)具有微米量級(jí)的縱向分辨率以及高靈敏度、高精度、對(duì)人眼低損傷等 優(yōu)點(diǎn)，在視網(wǎng)膜成像領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 眼睛是人類重要的信息感知器官，我們接收到的外部信息，通過眼睛傳入大腦，再 指揮我們的下一步行動(dòng)，眼睛是我們看到外部世界的窗口。視網(wǎng)膜是人眼的光學(xué)系統(tǒng)中的 一個(gè)重要組成部分，視網(wǎng)膜的功能相當(dāng)于光電轉(zhuǎn)換器件，光信號(hào)被轉(zhuǎn)換成可被大腦識(shí)別的 生物電信號(hào)。在視網(wǎng)膜上分布著各種類型的細(xì)胞，這些細(xì)胞在人們的視覺中起著非常重要 的作用。同時(shí)這些細(xì)胞也會(huì)受到各種病變因素的侵襲，導(dǎo)致諸如糖尿病性視網(wǎng)膜病變、青光 目艮、黃斑變性和色素性視網(wǎng)膜炎等各種嚴(yán)重可致盲的疾病的產(chǎn)生。
[0004] 現(xiàn)如今已有許多應(yīng)用于視網(wǎng)膜快速成像的技術(shù)方法成功地應(yīng)用在眼科臨床中，其 中最具有強(qiáng)勢(shì)競爭力的是OCT技術(shù)，該技術(shù)使用近紅外波段的寬帶光源和非侵入測量方 法，相比于使用可見光源和傳統(tǒng)侵入式測量方式，對(duì)人體損傷大大減小。雖然紅外或近紅外 光（700-1300nm)的波長較長且對(duì)組織幾乎無損傷，但一旦所使用的激光器光源的功率超 過人眼安全功率將會(huì)對(duì)人的眼睛造成永久不可逆的傷害，因此對(duì)OCT技術(shù)中激光器光源功 率的安全控制至關(guān)重要。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，提供一種眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置。 控制OCT技術(shù)用激光光源的功率在人眼安全范圍內(nèi)，如果檢測到激光器輸出功率超過預(yù)先 設(shè)定的安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí)使激光器關(guān)斷。通過幾個(gè)簡單的光學(xué)元件和邏輯電路保證眼科醫(yī)療的安 全性。 【附圖說明】
[0006] 為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描 述：
[0007] 圖1為激光器功率控制方案的原理圖； 【具體實(shí)施方式】 【具體實(shí)施方式】
[0008]
[0009] 參照說明書附圖1對(duì)本發(fā)明的功率控制方案作以下詳細(xì)地說明。
[0010] 本發(fā)明的模塊主要包括以下幾部分：
[0011] 激光器驅(qū)動(dòng)控制模塊：給核心元件半導(dǎo)體激光器提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)并接收邏輯判斷電 路反饋的信號(hào)控制激光器的開通或關(guān)斷
[0012] 激光器：近紅外光（700-1300nm)的半導(dǎo)體激光器，其輸出的激光束用以眼科醫(yī)學(xué) 診療，且診療激光束的功率必須滿足眼睛安全級(jí)別
[0013] 分光鏡：可將一束激光按不同比例分成兩束光的光學(xué)裝置，其分裂之后的各條光 束光的性質(zhì)與光源完全相同
[0014] 光探測器：響應(yīng)波長在激光器發(fā)射波長范圍內(nèi)的光功率探測器，如硅探測器或其 他探測器，用以測量分光束1和分光束2的功率從而推導(dǎo)診療激光束的功率是否在安全功 率范圍內(nèi)并將結(jié)果反饋給邏輯判斷電路模塊。采用兩個(gè)光探測器可確保其中一個(gè)出現(xiàn)損壞 不工作的情況下依然可保證整個(gè)方案的安全工作，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。
[0015] 邏輯判斷模塊和報(bào)警裝置：通過接收光探測器1和光探測器2的反饋信號(hào)給出激 光器關(guān)斷與否的信號(hào)并反饋給激光器驅(qū)動(dòng)控制模塊執(zhí)行激光器的工作狀態(tài)變化。其中報(bào)警 裝置可采用一只發(fā)光二極管作為報(bào)警指示燈，當(dāng)檢測到邏輯判斷模塊給出異常信號(hào)時(shí)，點(diǎn) 亮發(fā)光二極管。
[0016] 在本發(fā)明中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)被施加到例如750nm邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器上，激光器輸出 功率信號(hào)，其輸出激光束經(jīng)過分光鏡1(比如分光比例為9 : 1)光束發(fā)生分裂，90%的光作 為診療光束用于眼科醫(yī)療，診療光束的激光功率必須保證在人眼安全范圍內(nèi)（比如設(shè)定人 眼安全功率值上限為P s)，另外10%的激光束（功率SPs/9)作為功率判斷激光束入射到分 光鏡2上；
[0017] 分光鏡2的分光比例比如為1 : 1，即分光束1和分光束2的功率是相等的，由光 探測器1和光探測器2分別探測到的光束1和光束2的功率值上限均為Ps/18,只有當(dāng)兩個(gè) 探測器探測到的光束1和光束2的光功率同時(shí)滿足0 < P < Ps/18時(shí)診療用激光器才進(jìn)行 診療工作，只要其中一個(gè)探測器探測到的光出現(xiàn)異常（如P > Ps/18或者P = 0)，診療激光 器停止工作，檢查激光器和探測器故障并排除。采用兩個(gè)探測器同時(shí)進(jìn)行功率判斷，并且需 同時(shí)滿足功率條件，大大增加對(duì)診療安全性的保障。
[0018] 此時(shí)邏輯判斷模塊和報(bào)警裝置接收到光探測器1和光探測器2反饋的信息給出如 下判斷（注：光探測器1和光探測器2的功率均同時(shí)滿足以下條件才可決定激光器的工作 狀態(tài)）：
[0019]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置，包括： a) 激光器驅(qū)動(dòng)控制模塊用以給診療激光器施加工作電流，并接收邏輯判斷模塊和報(bào)警 裝置給出的功率超過安全標(biāo)準(zhǔn)指令控制診療激光器的關(guān)斷； b) 激光器用以產(chǎn)生激光束，其激光束被兩個(gè)分光鏡分束，一部分激光束作為醫(yī)學(xué)診療 用，一部分激光束作為功率判斷用； c) 分光鏡用以分裂激光器產(chǎn)生的激光束，將一束光按不同比例分為兩束； d) 光探測器用以接收被分光鏡分裂后的激光束并檢測其功率，并將結(jié)果反饋給邏輯判 斷模塊和報(bào)警裝置； e) 邏輯判斷模塊和報(bào)警裝置用以接收光探測器的信號(hào)并作出功率判斷，同時(shí)將判斷結(jié) 果傳送給激光器驅(qū)動(dòng)控制模塊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置，其中所用 激光器為700-1300nm近紅外光的半導(dǎo)體激光器，且具有滿足眼睛安全級(jí)別的功率輸出。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置，其中所述 分光鏡為可將一束激光按不同比例分成兩束光的光學(xué)裝置，其分裂之后的各條光束光的性 質(zhì)與光源完全相同，本裝置中需用到兩個(gè)分光鏡。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置，其中所述 光探測器為響應(yīng)波長在激光器發(fā)射波長范圍內(nèi)的光功率探測器。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置，其中所述 光功率探測器包括硅探測器。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置，其中所述 驅(qū)動(dòng)控制電路和邏輯判斷電路集成在所述硅探測器上。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置，其中所述 邏輯判斷模塊和報(bào)警裝置，用以進(jìn)行功率判斷并報(bào)警，如果光探測器接收的功率值超過預(yù) 定安全值則觸動(dòng)報(bào)警并給激光器驅(qū)動(dòng)控制模塊傳輸關(guān)斷命令。8. -種作用于眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器充分保證安全功率工作的裝置，所述方法包 括以下步驟： a) 驅(qū)動(dòng)信號(hào)被施加到OCT用激光器上，激光器輸出功率信號(hào)； b) OCT用激光器輸出的激光束經(jīng)過分光鏡1發(fā)生光束分裂，其中一部分光作為診療激 光束用于眼科醫(yī)療，另外一部分光作為功率判斷激光束入射到分光鏡2上； c) 功率判斷激光束經(jīng)過分光鏡2再次發(fā)生光束分裂，即產(chǎn)生分光束1和分光束2 ; d) 分光束1和分光束2進(jìn)入光探測器1和光探測器2,光探測器1和光探測器2檢測 到其中任何激光束的功率超過預(yù)先設(shè)定的閾值的過功率條件或任何一個(gè)探測器檢測到功 率為0時(shí)，由邏輯判斷模塊和報(bào)警裝置進(jìn)行功率判斷并報(bào)警，并給激光器驅(qū)動(dòng)控制模塊傳 輸關(guān)斷命令； e) 激光器驅(qū)動(dòng)控制模塊接收到邏輯判斷模塊和報(bào)警裝置給出的關(guān)斷命令后使激光器 斷電停止診療工作。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，采用兩個(gè)光探測器同時(shí)進(jìn)行功率判斷，并且需同時(shí)滿 足安全功率工作條件，大大增加了對(duì)診療安全性的保障。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種眼科醫(yī)療OCT技術(shù)用激光器安全功率的控制裝置。在眼科OCT診療中一旦所使用的激光器光源的功率超過人眼安全功率將會(huì)對(duì)人的眼睛造成永久的傷害。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了解決上述問題的激光器安全功率控制裝置。本發(fā)明包括激光器驅(qū)動(dòng)控制模塊、OCT用激光器、兩個(gè)分光鏡、兩個(gè)光探測器、邏輯判斷模塊和報(bào)警裝置。本裝置中采用兩個(gè)探測器監(jiān)測功率，只要其中之一檢測到不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)先設(shè)定的過功率條件時(shí)中斷激光器驅(qū)動(dòng)控制模塊施加到激光器上的電力。采用兩個(gè)探測器同時(shí)進(jìn)行功率判斷，大大增加了對(duì)診療安全性的保障。
【IPC分類】H01S3/10
【公開號(hào)】CN105244745
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510661775
【發(fā)明人】潘教青
【申請(qǐng)人】北京青辰光電科技有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日