Poznejte biologické účinky laserového záření, pokud pracujete s lasery nebo laserovými systémy nebo v jejich blízkosti.
Biologické účinky neionizujícího laserového záření zahrnují působení viditelného, ultrafialového (UV) nebo infračerveného záření na tkáně. Obecně platí, že lasery v UV oblasti vyvolávají fotochemické reakce; lasery v infračervené oblasti vyvolávají tepelné účinky.
Při setkání laserového paprsku s tkání může dojít k poškození v závislosti na kombinaci vlastností dopadajícího laserového paprsku i vlastností dotčené tkáně.
Klíčovými faktory jsou:
- Vlnová délka laseru, hustota výkonu a doba trvání pulzu
- Sklon tkáně k odrazu, přenosu nebo selektivní absorpci laserového záření
Účinky laseru na oko
Nechráněné lidské oko je extrémně citlivé na laserové záření a může být trvale poškozeno přímým nebo odraženým paprskem.
Vzhledem k vlastnostem tkáně je plocha oka poškozená laserovou energií závislá na vlnové délce dopadajícího laserového paprsku. Nejčastěji jsou poškozeny sítnice, rohovka a čočka.
-
Sítnice: Laserové světlo ve viditelném až blízkém infračerveném spektru může způsobit poškození sítnice. Tyto vlnové délky jsou také známé jako „oblast ohrožení sítnice“.
- Viditelné a blízké infračervené (400 – 1400 nanometrů nebo nm) laserové světlo představuje kritické nebezpečí pro sítnici. Infračervené záření A je rohovkou přenášeno na oční čočku, která jej úzce zaostřuje na sítnici a koncentruje tak až 100 000krát zářivou expozici laseru. Vzhledem k tomu, že tkáňové struktury sítnice nejsou schopny žádné opravy, mohou být léze způsobené soustředěním viditelného nebo blízkého infračerveného světla na sítnici trvalé. Nejkritičtější oblastí sítnice je její centrální část, makula a fovea.
-
Kornea a čočka: Laserové světlo v ultrafialovém nebo infračerveném spektru může způsobit poškození rohovky nebo čočky.
- Ultraviolet (180 nm až 400 nm): Fotochemické poškození je způsobeno absorpcí UV záření selektivními citlivými částmi buněk rohovky. Mnoho bílkovin a dalších molekul (DNA, RNA) absorbuje UV záření a jsou tímto zářením „denaturovány“. Nadměrné vystavení UV záření může způsobit světloplachost, zarudnutí oka, slzení, výtok, zamlžení stromatu atd. Tyto nežádoucí účinky jsou obvykle opožděné o několik hodin, ale projeví se do 24 hodin. Čočka pohlcuje hlavně UVA záření (315-400 nm). Čočka je obzvláště citlivá na vlnovou délku 300 nm. Eximerové lasery XeCl pracující na vlnové délce 308 nm mohou při akutní expozici způsobit kataraktu.
- Daleké infračervené záření (1400 nm až 1 mm; CO2 lasery, 10600 nm): Tepelné poškození je způsobeno ohřevem slz a tkáňové vody rohovky infračerveným světlem. Nadměrné vystavení infračervenému záření má za následek ztrátu průhlednosti rohovky nebo nerovnosti jejího povrchu.
Působení laseru na kůži
Termické poškození (popálení) je nejčastější příčinou poškození kůže způsobeného laserem. Tepelné poškození je obecně spojeno s lasery pracujícími s dobou expozice delší než 10 mikrosekund a v oblasti vlnových délek od blízkého ultrafialového záření po vzdálené infračervené záření.
- Hlavní tepelné účinky expozice laserem závisí na:
- Koeficientech absorpce a rozptylu tkání při vlnové délce laseru
- Iradiaci nebo zářivé expozici laserového svazku
- Délce expozice a charakteristikách opakování pulzů, případně
- Rozsah místního cévního průtoku
- Velikost ozářené plochy
- Poškození tkání může být způsobeno také tepelně indukovanými akustickými vlnami po expozici submikrosekundovým laserem. Opakovaně pulzující nebo skenovací lasery zahrnují tepelný proces, při kterém jsou účinky pulzů aditivní.
Další informace
- Postupy při mimořádných událostech způsobených laserem
- Laser Hazards, OSHA Technical Manual, Section III, Chapter 6, US Department of Labor, Occupational Safety & Health Administration