"采用LabVIEW FPGA進行編程使得我們能夠調整每一個脈沖的定時和功率，滿足我們對于高速度和高精度的雙重要求。"—— Michael Wiltberger, OptiMedica Corporation

挑戰:
開發一個高精度的能夠自動根據已經定義好的模式發動激光脈沖的系統，用于視網膜疾病的治療

解決方案:
采用LabVIEW FPGA 和智能數據采集硬件為最新的PASCAL（模式掃描激光儀）激光凝固器創建一個控制器。

糖尿病患者易患視網膜病, 有超過16%的糖尿病患者并發視網膜病變并最終致盲。傳統對由糖尿病所引起的視網膜疾病的治療方法在過去三十五年內幾乎沒有很大進展。光凝固療法能改進使用定向激光脈沖控制邊緣視網膜的切割。盡管這種療法能夠在防止視力降低的同時帶來極高的療效，但它對于患者和醫生來說卻非常痛苦。

所謂光凝固療法就是通過瞄準發射激光脈沖，封閉微血管瘤及不正常血管滲漏。由于手術的復雜性和精密性，近35年來這種激光瞄準發射都是由醫生通過操縱桿和腳踏開關手動控制的，每次只能發射一個100 毫秒的激光脈沖。整個手術對于醫生和病人來說，都是一個較為痛苦的過程：激光治療儀每一次只能‘灼燒’一個點，而一只眼睛共需要‘灼燒’2000個點，因此整個治療通常把眼睛分成4 個象限，即4 個療程，每次12 至15 分鐘。每周一次，病人需要一個月才能完成整個治療過程。

在OptiMedica，我們設計醫療器材，以協助眼科醫師改良視網膜病變的療程。我們設計了PASCAL 雷射光凝固照射設備可整合波形掃瞄雷射系統，以有效提升治療效率，并降低對病患的醫療傷害。

考慮到開發的便捷性和FPGA能帶來快速視網膜掃描的硬件確定性，我們選用了LabVIEW軟件和R系列硬件替代了原本的定制硬件設備，設計開發了PASCAL光凝固治療儀（模式掃描激光儀）。NI RIO設備是基于FPGA的可定制硬件平臺，適合擔任一些高速、精確、實時的采集和控制任務，因此最關鍵的控制系統就是由它來擔當的，堪稱整個激光治療平臺的‘大腦’。使用圖形化系統設計，OptiMedica 快速地完成了設備的設計，構建和發布，為潛在的投資者們進行了成功的演示。

在這個應用中使用FPGA，還保證了硬件解決方案的靈活性。不必像基于處理器的系統一樣，在向FDA（美國食品與藥物管理局）申請許可的的過程中反復對同一層次的代碼進行檢查。此外，Optimedica 使用了可編程的芯片替代固定的ASIC，節省了30%的開發時間。

基于NI RIO 設備的革新性激光治療平臺，通過一個高精度、自動化的控制系統，輔助醫生以一定的模式每次瞄準發射多個激光脈沖——也就是說一次‘灼燒’多個點——從而加快手術的速度，減少療程數。 現在的新的治療儀的控制系統每次可以自動發射多達25 個10 毫秒的脈沖。此外，自動發射多個脈沖波還能夠保證安全性，PASCAL系統可以大幅降低激光手術對于眼部中央凹造成的意外風險，降低視力損耗程度。從手動到自動，從串行發射到并行發射，新的激光治療平臺極大的提高了手術的精確性和安全性，既減少了每次治療的時間，也縮短了總的療程數，不但減輕病人的痛苦，同時也節約了他們的時間和金錢。