光学和医疗设备有着悠久的历史和伙伴关系。自15世纪末至16世纪中叶发明显微镜以来，人们对 "看到 "人体以诊断疾病并随后对其进行修复的兴趣和愿望不断加强。

现代医疗设备中的光学技术分为两类：用于诊断疾病的设备，以及用于治疗或用于各种治疗的设备。这些类别中的设备包括内窥镜、光学相干断层扫描（非侵入性成像测试）、手术引导相机、口内相机、眼科成像、三维牙科扫描仪、短脉冲激光手术系统，以及更多，更多。

医疗设备中使用的光学器件与其他行业的区别是什么？

光学医疗设备与其他光子产品的区别，不一定是使用极端的公差或独特的制造工艺。它更多的是一种心态--在设计开始之前就清楚医疗设备的独特功能要求。其中的一些考虑因素包括。该设备是否会接触病人？它需要高压灭菌吗？它是否可靠，在医疗环境中性能稳定，符合长期保持一致的规格？它使用的材料是否与医疗用途和制造过程相适应，而且也必须是清洁的。高质量的材料，如无铅玻璃、符合医疗要求的环氧树脂和不锈钢是一些最佳选择。

除了应用驱动的产品要求外，政府法规和苛刻的健康和安全标准自始至终指导着光学医疗设备的开发过程。与其他行业不同的是，工程师可以在原型阶段后纠正光学设计的错误，而政府法规、时间表和预算在产品推出后几乎没有改变或改进的空间。可能只有一次设计的机会，所以设计必须是正确的。这些高风险部分是由于管理原型的昂贵的医疗鉴定过程。在这之后，改变将意味着重新鉴定，这既昂贵又费时。这可能是对项目的双重打击，既影响进度又影响成本。

从一开始就规划最终结果

定义一个光学设备包括设计规格的建立，制定一个现实的预算，避免机械干扰，同时尽量减少包装体积，可制造性，每个阶段的测试协议，并确保所需的功能不会掩盖设备的关键功能。这些功能的任何错误都会增加时间和成本，并会极大地影响器件的效用。

为了达到预期的设备性能，光学设计工程师与光学机械设计工程师共同确定公差，平衡劳动力和材料成本与性能要求。其中一些参数包括表面数字、厚度、倾斜度和定心，仅举几例。考虑到许多医疗设备包括作为设计一部分的平面、球形和非球面光学器件，并且必须在很宽的温度范围内工作，这不是一个小成就。因此，一些医疗设备原始设备制造商（OEMS）从一开始就遇到困难也就不奇怪了。

不充分的公差分析会影响整个项目。如果公差不支持设备的最终用途，所有其余的功能都会受到影响，包括采购材料、检查进货的部件、选择制造伙伴、确定每个部件的测试方式，甚至是不会错位或碰撞精密光学器件的运输方法。公差分析必须尽可能的完整和准确。这可以消除许多进一步发生的错误。

避免陷阱

等到最后再去测试是行不通的。试图在没有正确的专业知识或应用知识的情况下制定规范是行不通的。在组装前对部件进行测试和验证对实现系统性能至关重要。首先要考虑的问题之一是所需的精度水平。光学精度是以微米和纳米来衡量的。最适合的仪器是三维剖面仪或激光干涉仪。

最终的系统测试可以包括诸如调制传递函数（MTF）或包围能量的测试。一个更容易、更稳健的测试是波前误差，但仍需对其进行解释。在这种精度水平上，内部可能没有准确测量光学器件的设备和知识。

这时，有经验的光学器件供应商可以提供帮助。这个小组将了解光学材料的特性以及应该如何处理它们。研磨、抛光和精加工技术、装配方法以及部件和系统测试将是他们日常工作的一部分。除了这些领域的知识外，他们还将拥有必要的设备和人员

展望未来

对于医疗设备光学，规划是关键。这意味着从最早的设计概念到最后的验收和测试都要建立一个策略。这要从全面了解良好的临床结果所需的功能要求开始，然后进行包括完整和彻底的公差分析的设计。对政府合规要求的关注也将最大限度地减少可能延长进度的错误步骤。人们必须选择一个高素质的商业伙伴，它能带来无可比拟的知识和经验，以实现具有成本效益而又强大的医疗设备