Zrozumienie biologicznych skutków promieniowania laserowego, jeśli pracujesz z laserami lub systemami laserowymi lub w ich pobliżu.
Biologiczne skutki niejonizującego promieniowania laserowego obejmują działanie promieniowania widzialnego, ultrafioletowego (UV) lub podczerwonego na tkanki. Ogólnie rzecz biorąc, lasery w obszarze UV wywołują reakcje fotochemiczne; lasery w obszarze podczerwieni wywołują efekty termiczne.
Uszkodzenia mogą wystąpić, gdy wiązka laserowa napotka tkankę, w zależności od połączonych cech zarówno padającej wiązki laserowej, jak i właściwości danej tkanki.
Kluczowymi czynnikami są:
- Długość fali lasera, gęstość mocy i czas trwania impulsu
- Skłonność tkanki do odbijania, przekazywania lub selektywnego pochłaniania promieniowania laserowego
Wpływ lasera na oko
Nieosłonięte oko ludzkie jest niezwykle wrażliwe na promieniowanie laserowe i może zostać trwale uszkodzone przez wiązki bezpośrednie lub odbite.
Z uwagi na charakterystykę tkanki, obszar oka uszkodzony przez energię lasera jest zależny od długości fali padającej wiązki laserowej. Siatkówka, rogówka i soczewka są obszarami najczęściej uszkadzanymi.
-
Siatkówka: Światło lasera w zakresie widma widzialnego do bliskiej podczerwieni może spowodować uszkodzenie siatkówki. Te długości fal są również znane jako „obszar zagrożenia siatkówki.”
- Widoczne i bliskie podczerwieni (400 – 1400 nanometrów lub nm) światło laserowe stanowi krytyczne zagrożenie dla siatkówki. Światło podczerwone A jest przekazywane przez rogówkę do soczewki oka, która skupia je na siatkówce, koncentrując promieniowanie lasera nawet 100 000 razy. Ponieważ struktury tkankowe siatkówki nie są zdolne do żadnej naprawy, zmiany spowodowane ogniskowaniem światła widzialnego lub bliskiej podczerwieni na siatkówce mogą być trwałe. Najbardziej krytycznym obszarem siatkówki jest jej część centralna, plamka i fovea.
-
Rogówka i soczewka: Światło laserowe w zakresie ultrafioletu lub dalekiej podczerwieni może spowodować uszkodzenie rogówki lub soczewki.
- Ultrafiolet (180 nm do 400 nm): Uszkodzenia fotochemiczne są spowodowane przez absorpcję światła UV przez selektywnie wrażliwe części komórek rogówki. Wiele białek i innych molekuł (DNA, RNA) absorbuje światło UV i jest „denaturowane” przez promieniowanie. Nadmierna ekspozycja na promieniowanie UV może powodować światłowstręt, zaczerwienienie oka, łzawienie, upławy, zamglenie zrębu itp. Te niepożądane efekty są zwykle opóźnione o kilka godzin, ale wystąpią w ciągu 24 godzin. Soczewka zasadniczo absorbuje promieniowanie UVA (315-400 nm). Soczewka jest szczególnie wrażliwa na falę o długości 300 nm. Lasery eximerowe XeCl działające przy długości fali 308 nm mogą powodować zaćmę przy ostrej ekspozycji.
- Daleka podczerwień (1400 nm do 1 mm; lasery CO2, 10600 nm): Uszkodzenia termiczne są spowodowane ogrzewaniem łez i wody tkankowej rogówki przez światło podczerwone. Nadmierna ekspozycja na promieniowanie podczerwone powoduje utratę przejrzystości rogówki lub nieregularności powierzchni.
Wpływ lasera na skórę
Uraz termiczny (oparzenie) jest najczęstszą przyczyną uszkodzeń skóry wywołanych przez laser. Uszkodzenia termiczne są ogólnie związane z laserami działającymi przy czasach ekspozycji większych niż 10 mikrosekund i w zakresie długości fali od bliskiego ultrafioletu do dalekiej podczerwieni.
- Główne efekty termiczne ekspozycji na laser zależą od:
- Współczynników absorpcji i rozpraszania tkanek przy długości fali lasera
- Irradiancji lub promieniowania wiązki laserowej
- Czasu trwania naświetlania i charakterystyki powtarzania impulsów, w stosownych przypadkach
- Zakres lokalnego przepływu naczyniowego
- Rozmiar napromieniowanego obszaru
- Uszkodzenie tkanki może być również spowodowane przez fale akustyczne wywołane termicznie po ekspozycji na submikrosekundowe ekspozycje laserowe. Powtarzające się impulsy lub lasery skanujące obejmują proces termiczny, w którym efekty impulsów są addytywne.
Informacje dodatkowe
- Procedury awaryjne w razie wypadku z użyciem lasera
- Zagrożenia związane z laserem, Podręcznik techniczny OSHA, Sekcja III, Rozdział 6, Departament Pracy USA, Administracja Bezpieczeństwa &Zdrowia Zawodowego