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Comprendere gli effetti biologici delle radiazioni laser se si lavora con o vicino a laser o sistemi laser.

Gli effetti biologici della radiazione laser non ionizzante includono l’azione della radiazione visibile, ultravioletta (UV) o infrarossa sui tessuti. Generalmente, i laser nella regione UV inducono reazioni fotochimiche; i laser nella regione infrarossa inducono effetti termici.

I danni possono verificarsi quando un raggio laser incontra i tessuti, a seconda delle caratteristiche combinate del raggio laser incidente e delle proprietà del tessuto coinvolto.

I fattori chiave sono:

• Lunghezza d’onda del laser, densità di potenza e durata dell’impulso
• Propensione del tessuto a riflettere, trasmettere o assorbire selettivamente la radiazione laser

Effetti del laser sull’occhio

L’occhio umano non protetto è estremamente sensibile alla radiazione laser e può essere permanentemente danneggiato da raggi diretti o riflessi.

A causa delle caratteristiche del tessuto, l’area dell’occhio danneggiata dall’energia laser dipende dalla lunghezza d’onda del raggio laser incidente. La retina, la cornea e il cristallino sono le aree più comunemente danneggiate.

• Retina: la luce laser nello spettro dal visibile al vicino infrarosso può causare danni alla retina. Queste lunghezze d’onda sono anche conosciute come “regione di pericolo per la retina.”

  • La luce laser visibile e nel vicino infrarosso (400 – 1400 nanometri o nm) rappresentano un pericolo critico per la retina. L’infrarosso A viene trasmesso dalla cornea al cristallino dell’occhio che lo focalizza strettamente sulla retina, concentrando l’esposizione radiante del laser fino a 100.000 volte. Poiché le strutture tissutali della retina non sono in grado di subire alcuna riparazione, le lesioni causate dalla focalizzazione della luce visibile o nel vicino infrarosso sulla retina possono essere permanenti. L’area più critica della retina è la porzione centrale, la macula, e la fovea.

• Cornea e lente: La luce laser nello spettro ultravioletto o del lontano infrarosso può causare danni alla cornea o al cristallino.

  • Ultravioletto (da 180 nm a 400 nm): Il danno fotochimico è causato dall’assorbimento della luce UV da parte di porzioni sensibili selettive di cellule della cornea. Molte proteine e altre molecole (DNA, RNA) assorbono la luce UV e vengono “denaturate” dalla radiazione. Un’eccessiva esposizione alla luce UV può causare fotofobia, arrossamento dell’occhio, lacrimazione, secrezione, foschia stromale, ecc. Questi effetti avversi sono di solito ritardati di diverse ore, ma si verificano entro 24 ore. La lente assorbe principalmente gli UVA (315-400 nm). La lente è particolarmente sensibile alla lunghezza d’onda di 300 nm. I laser XeCl eximer che operano a 308 nm possono causare cataratta con un’esposizione acuta.
  • Far infrarosso (1400 nm a 1 mm; laser CO2, 10600 nm): Il danno termico è causato dal riscaldamento delle lacrime e dell’acqua dei tessuti della cornea da parte della luce infrarossa. Un’eccessiva esposizione alla radiazione infrarossa provoca una perdita di trasparenza della cornea o irregolarità della superficie.

Gli effetti del laser sulla pelle

La lesione termica (ustione) è la causa più comune di danno cutaneo indotto dal laser. Il danno termico è generalmente associato ai laser che operano con tempi di esposizione superiori a 10 microsecondi e nella regione di lunghezza d’onda dal vicino ultravioletto al lontano infrarosso.

• I principali effetti termici dell’esposizione laser dipendono da:
  • I coefficienti di assorbimento e dispersione dei tessuti alla lunghezza d’onda del laser
  • Irraggiamento o esposizione radiante del raggio laser
  • Durata dell’esposizione e caratteristiche di ripetizione degli impulsi, dove applicabile
  • Estensione del flusso vascolare locale
  • Dimensione dell’area irradiata

• I danni al tessuto possono anche essere causati da onde acustiche indotte termicamente in seguito a esposizioni a laser sub-microsecondi. I laser a impulsi ripetitivi o a scansione comportano un processo termico in cui gli effetti degli impulsi sono additivi.

Informazioni aggiuntive

• Procedimenti di emergenza per incidenti laser
• Pericoli del laser, Manuale Tecnico OSHA, Sezione III, Capitolo 6, Dipartimento del Lavoro degli Stati Uniti, Occupational Safety & Health Administration