Čovjek je industrija, medicina, naučna istraživanja, praćenje stanja okruženje i dr. Lasersko zračenje (LI), kao i druge vrste zračenja, štetno djeluju na ljudski organizam. Laseri koji kontinuirano emituju proizvode intenziteta od 10$ W/cm2, što je sasvim dovoljno da se otopi i ispari bilo koji materijal. Intenzitet zračenja tokom generisanja kratkih impulsa ponekad dostiže i više od 10$ W/cm2. Da bismo zamislili ovu vrijednost, treba napomenuti da blizu Zemljine površine, intenzitet sunčeve svjetlosti iznosi samo $0,1$…$0,2$ W/cm2. LI je optičko koherentno zračenje, koje ima visoku usmjerenost i veliku gustoću energije.

Zračenje se formira u aktivnom mediju, koji je glavni element lasera, a da bi se formiralo potrebno je:

1. Svjetlo iz nelaserskih izvora;
2. Pražnjenje električne energije u plinovima;
3. Kemijske reakcije;
4. Bombardiranje električnim snopom i druge metode.

Optički rezonator formiraju ogledala, između kojih se nalazi aktivni medij, može biti čvrst materijal - staklo, plastika, rubini - može se predstaviti poluprovodnicima, tekućinom sa organskim bojama, plinom itd. Laseri mogu biti impulsni i kontinuirani .

Prema svojim fizičkim i tehničkim parametrima laseri se dijele na:

1. Verzija dizajna:

   • Stacionarni laseri;
   • Mobilni laseri;
   • otvoreni laseri;
   • zatvoreni laseri.

2. Snaga zračenja:

   • Laseri za teške uvjete rada;
   • Snažni laseri;
   • Laseri srednje snage;
   • laseri male snage.

3. Način rada:

   • CW laseri;
   • Pulsni laseri;
   • Q-switched pulsni laseri.

4. Metoda odvođenja topline:

   • Prirodno hlađeni laseri;
   • Laseri s prisilnim vodenim hlađenjem;
   • Prisilni laseri hlađeni zrakom;
   • Laseri sa prinudnim hlađenjem specijalnim tečnostima.

5. svrha:

   • Tehnološki laseri;
   • Laseri su posebni;
   • Istraživački laseri;
   • Laseri su jedinstveni.

6. Metoda pumpanja:

   • Pumpanje kemijskom ekscitacijom;
   • Pumpanje propuštanjem visokofrekventne struje;
   • Propuštanje impulsne struje;
   • Propuštanjem jednosmerne struje;
   • Pumpanje pulsnim svjetlom;
   • Pumpanje uz konstantno svjetlo.

7. Dužina generisanog svetlosnog talasa:

   • infracrveni laseri;
   • Laseri vidljive svjetlosti;
   • ultraljubičasti laseri;
   • Rentgenski laseri;
   • submilimetarski laseri.

8. Za aktivni element:

   • Plinski dinamički laseri;
   • Solid state laseri;
   • Poluvodički laseri;
   • Liquid lasers;
   • Gasni laseri.

Lasersko zračenje i ljudsko tijelo

Svi laseri, na osnovu stepena njihove opasnosti za radnike, dijele se u 4 klase:

1. Ne predstavljaju opasnost od zračenja za ljudsku kožu i oči;
2. I direktno i reflektovano zračenje predstavljaju veliku opasnost za oči;
3. Sva tri zračenja - direktno, reflektirano i difuzno reflektovano - na udaljenosti od $0,1$ m od reflektirajuće površine, su opasna. Postoji i opasnost od izlaganja kože;
4. Opasnost od difuzno reflektovanog zračenja na udaljenosti od $0,1$ m od difuzno reflektirajuće površine.

U ljudskom tijelu lasersko zračenje može uzrokovati patološke promjene, poremećaje u radu organa vida, centralnog nervnog sistema i autonomnog sistema. Lasersko zračenje negativno utiče na unutrašnje organe osobe - jetru, bubrege, kičmenu moždinu itd. Nastale površinske opekotine - glavni patofiziološki efekat zračenja.

Laseri klase $II$, $III$, $IV$ su obavezno označeni znakovima opasnosti od lasera i opremljeni signalnim uređajima za čitav period rada. Kako bi se spriječilo širenje zračenja izvan obrađenih materijala, opremljeni su laseri klase $III$ i $IV$ specijalni ekrani. Za njihovu proizvodnju koristi se materijal otporan na vatru, koji se ne topi i upija svjetlost. Upravljanje takvim laserima je daljinsko.

Za lasersko zračenje ugrađeno granični nivoi. Ovi nivoi se određuju uzimajući u obzir područje spektra odvojeno za oči i kožu. Laserski radnici treba da prođu i preliminarni i godišnji medicinski pregled. Za lasere $II$...$IV$ radnici moraju koristiti ličnu zaštitu za oči, a za $IV$ lasere zaštitne maske. U zavisnosti od talasne dužine zračenja, stakla naočara mogu biti bezbojna ili narandžasta, plavo-zelena.

Sve opasnosti laserskog zračenja se dijele na primarni– laserska mašina i sekundarno– u procesu interakcije između laserskog zračenja i mete.

1. Primarne opasnosti:

   • Direktno lasersko zračenje;
   • Električni napon;
   • Emisija svjetlosti;
   • akustični šum;
   • Pribor za vibracije;
   • Plinovi koji zagađuju zrak koji se emituju iz jedinice instalacije;
   • Rendgensko zračenje na naponu iznad $15$ kV.

2. Sekundarne opasnosti:

   • Reflektirano lasersko zračenje;
   • Aerodisperzni sistemi;
   • Akustični šum;
   • Zračenje plazma baklje.

Određivanje laserskog zračenja

Postoje dva naučno utemeljena pristupa regulaciji laserskog zračenja:

1. Prvo odnosi se na štetne učinke tkiva ili organa direktno na mjestu ozračivanja;
2. Sekunda pristup se odnosi na uočljive promjene u sistemima i organima koji nisu direktno zahvaćeni.

U srži higijenski propis su kriteriji za biološko djelovanje.

Na osnovu toga, raspon laserskog zračenja podijeljen je na područja:

1. Ultraljubičasto područje - od $0,18$ - $0,38$ mikrona;
2. Vidljiva površina - $0,38$ - $0,7$5 mikrona;
3. Infracrvena bliska regija - $0,75$ - $1,4$ µm;
4. Daleki infracrveni region je preko 1,4$ mikrona.

Napomena 2

Opravdanje higijenskih standarda je teško zbog činjenice da je raspon talasnih dužina širok, parametri laserskog zračenja i biološki efekti različiti. Eksperimentalno i kliničko ispitivanje zahtijeva vrijeme i novac, stoga se matematičko modeliranje koristi za pojašnjenje i razvoj maksimalno dozvoljenih nivoa LI.

Matematički modeli, naravno, uzeti u obzir prirodu distribucije energije i karakteristike apsorpcije ozračenih tkiva. Metoda matematičko modeliranje osnovne fizičke procese. On je ušao najnovije izdanje sanitarne norme i pravila za uređenje i rad lasera - SNiP br. 5804-91.

Razvijene norme su uzele u obzir rezultate naučnih istraživanja i glavne odredbe dokumenata:

1. SaNiP uređaj i rad lasera № 2392-8 1;
2. IEC standard (prvo izdanje, 1984 USD);
3. Promjene standarda Međunarodne elektrotehničke komisije (1987 USD, publikacija 825 USD).

Ove norme su podložne primjeni i to dokazuje pismo Rospotrebnadzora od $16$.$05$.$2007$ № 0100/4961-07-32 . Maksimalno dozvoljeni nivoi laserskog zračenja postavljaju pravila № 5804-91 .

Takođe postavljaju uslove za:

1. Uređaji i rad lasera;
2. Industrijski prostori, smještaj opreme i radnih mjesta;
3. zahtjevi za osobljem;
4. Uslovi u industrijskoj sferi;
5. Primjena sredstava zaštite;
6. Medicinska kontrola.

Briljantno predviđanje A. Einsteina, koje je on napravio još 1917. godine, o mogućnosti indukovane emisije svjetlosti od strane atoma, briljantno je potvrđeno skoro pola stoljeća kasnije kada su sovjetski fizičari N. G. Basov i A. M. Prokhorov stvorili kvantne generatore. Prema engleskoj skraćenici, ovaj uređaj se naziva i laser, a zračenje koje stvaraju naziva se laser.

Gdje se nalazimo Svakodnevni život sa laserskim svetlom? Danas su laseri u širokoj upotrebi - to su različite oblasti tehnike i medicine, kao i svetlosni efekti u raznim predstavama i predstavama. Ljepota prelivajućih i rasplesanih laserskih zraka učinila ih je vrlo privlačnim domaćim eksperimentatorima i proizvođačima laserskih naprava. Ali kako lasersko zračenje utiče na ljudsko zdravlje?

Da bismo se pozabavili ovim problemima, potrebno je prisjetiti se šta je lasersko zračenje. Da bismo to uradili, hajde da "premotamo unapred" do časa fizike u 10. razredu i razgovaramo o kvantima svetlosti.

Šta je lasersko zračenje

Obična svjetlost se rađa u atomima. Lasersko svjetlo je isto. Međutim, s drugim fizičkim procesima i kao rezultat izlaganja vanjskom elektromagnetnom polju. Zbog toga je lasersko zračenje forsirano (stimulirano).

Lasersko zračenje je elektromagnetski talas koji se širi skoro paralelno jedan s drugim. Zbog toga laserski snop ima oštar fokus, izuzetno mali ugao raspršenja i veoma značajan uticaj na ozračenu površinu.

Koja je razlika između laserskog zračenja i, na primjer, zračenja žarulje sa žarnom niti? Lampa sa žarnom niti je umjetni izvor svjetlosti koji emituje elektromagnetne talase, za razliku od laserskog zračenja, u širokom spektralnom opsegu sa uglom širenja od oko 360 stepeni.

Utjecaj laserskog zračenja na ljudski organizam

Mogućnost izuzetno raznovrsne primene kvantnih generatora potaknula je stručnjake iz različitih oblasti medicine da se pozabave uticajem laserskog zračenja na ljudski organizam. Utvrđeno je da ova vrsta zračenja ima sljedeća svojstva:

Redoslijed oštećenja tokom biološkog djelovanja laserskog zračenja je sljedeći:

• naglo povećanje temperature, praćeno opekotinama;
• ovo je praćeno efervescencijom intersticijalne, kao i ćelijske tečnosti;
• nastala para stvara ogroman pritisak, koji kulminira eksplozijom i udarnim talasom koji uništava okolno tkivo.

Kod niskog i srednjeg intenziteta zračenja posebno je pogođena koža. Kod jačeg izlaganja oštećenje kože izgleda kao edem, krvarenje i mrtva područja. Ali unutrašnja tkiva prolaze kroz značajne promjene. Štaviše, najveća opasnost dolazi od direktnog i reflektovanog zračenja. Uzrokuje i patološke promjene u radu. kritičnih sistema organizam.

Zadržimo se posebno na učinku laserskog zračenja na organe vida.

Uzrok kratkih impulsa zračenja koje stvara laser težak poraz retina, rožnjača, šarenica i očno sočivo.

Za to postoje 3 razloga.

Karakteristični simptomi oštećenja oka su grčevi i otok očnih kapaka, bol u oku, zamućenje i krvarenje u mrežnjači. Stanice retine se ne regenerišu nakon oštećenja.

Intenzitet zračenja koje uzrokuje oštećenje organa vida manji je od zračenja koje uzrokuje oštećenje kože. Opasnost mogu predstavljati bilo koji infracrveni laseri, kao i uređaji koji emituju zračenje u vidljivom spektru snage veće od 5 mW.

Ovisnost utjecaja laserskog zračenja na osobu o njegovom spektru

lasersko zračenje u medicini

Izvanredni naučnici iz različitih zemalja, koji su radili na stvaranju kvantnog generatora, nisu mogli ni predvideti kakvu će široku primenu njihovo potomstvo naći u raznim sferama života. Ali svako od ovih područja će zahtijevati određene, specifične valne dužine.

Od čega zavisi talasna dužina laserskog zračenja? Ono je određeno prirodom, tačnije, elektronskom strukturom radnog fluida (medija u kojem se ovo zračenje stvara). Postoje razni laseri u čvrstom stanju i gasovi. Ove čudesne zrake mogu pripadati ultraljubičastom, vidljivom (obično crvenom) i infracrvenom dijelu spektra. Njihov raspon je u rasponu od 180 nm. i do 30 mikrona.

Priroda uticaja laserskog zračenja na ljudski organizam u velikoj meri zavisi od talasne dužine. Naš vid je oko 30 puta osjetljiviji na zelenu nego na crvenu. Stoga ćemo brže reagirati na zeleni laser. U tom smislu je sigurniji od crvene boje.

Zaštita od laserskog zračenja u proizvodnji

Postoji ogromna kategorija ljudi čije profesionalna aktivnost direktno ili indirektno povezan sa kvantnim generatorima. Za njih postoje strogi propisi i standardi zaštite od laserskog zračenja. One obuhvataju mere opšte i individualne zaštite, u zavisnosti od stepena opasnosti koju ovaj laserski uređaj predstavlja za sve strukture ljudskog tela.

upotreba lasera u proizvodnji

Ukupno postoje 4 klase opasnosti koje proizvođač mora navesti. Opasnost po ljudsko tijelo predstavljaju laseri klase 2,3 i 4.

Kolektivna sredstva zaštite od laserskog zračenja, to su zaštitni ekrani i kućišta, svetlovodi, televizijski i telemetrijski načini praćenja, alarmni i blokirajući sistemi, kao i ograđivanje prostora sa zračenjem koje prelazi maksimalno dozvoljeni nivo.

Individualna zaštita zaposlenih je obezbeđena posebnim kompletom odeće. Za zaštitu očiju obavezno je nošenje naočara sa posebnim premazom.

Najbolja prevencija laserskog zračenja je poštivanje pravila rada i zaštite, kao i pravovremeni medicinski pregled.

Zaštita od laserskog zračenja za korisnike laserskih uređaja

Nekontrolisana upotreba domaćih lasera, lampi, svetlosnih pokazivača, laserskih lampi u svakodnevnom životu predstavlja ozbiljnu opasnost za druge. Da biste izbjegli tragične posljedice, zapamtite:

Kvantni generatori i bilo koji laserski uređaji predstavljaju potencijalnu prijetnju njihovim vlasnicima i drugima. I samo pažljivo poštivanje sigurnosnih mjera omogućit će vam da uživate u ovim dostignućima bez štete po sebe i svoje prijatelje.

Sama riječ "laser" je skraćenica od engleske "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", što znači "pojačanje svjetlosti stimuliranom emisijom".

Odbrojavanje ere laserske medicine počelo je prije više od pola stoljeća, kada je 1960. godine Theodor Maiman prvi upotrijebio rubin laser u klinici.

Ruby su pratili drugi laseri: 1961. - neodimijum itrijum-aluminijum granat laser (Nd:YAG); 1962 - argon; 1964. - laser na ugljični dioksid (CO 2).

Godine 1965. Leon Goldman je izvijestio o korištenju rubin lasera za uklanjanje tetovaža. Nakon toga, do 1983. godine, učinjeni su razni pokušaji korištenja neodimijskih i argonskih lasera za liječenje vaskularnih patologija kože. Ali njihova upotreba je ograničena visokim rizikom od nastanka ožiljaka.

Godine 1983. Rocks Anderson i John Parrish objavili su svoj koncept selektivne fototermolize (SPT) u časopisu Science, što je dovelo do revolucionarnih promjena u laserskoj medicini i dermatologiji. Ovaj koncept je omogućio bolje razumijevanje procesa interakcije laserskog zračenja sa tkivom. To je zauzvrat olakšalo razvoj i proizvodnju lasera za medicinske primjene.

Karakteristike laserskog zračenja

Tri svojstva svojstvena laserskom zračenju čine ga jedinstvenim:

1. Koherencija. Vrhovi i padovi talasa su paralelni i poklapaju se u fazi u vremenu i prostoru.
2. Monochrome. Svetlosni talasi koje emituje laser imaju istu dužinu, tačno onu koju daje medij koji se koristi u laseru.
3. Kolimacija. Talasi u snopu svjetlosti ostaju paralelni, ne divergiraju, a snop prenosi energiju gotovo bez gubitaka.

Načini interakcije laserskog zračenja sa kožom

Metode laserske hirurgije koriste se za manipulacije na koži mnogo češće nego na bilo kojem drugom tkivu. To se objašnjava, prvo, izuzetnom raznolikošću i rasprostranjenošću kožnih patologija i raznih kozmetičkih nedostataka, a drugo, relativnom lakoćom izvođenja laserskih zahvata, što je povezano s površnom lokacijom objekata koji zahtijevaju tretman. Interakcija laserske svjetlosti s tkivima temelji se na optičkim svojstvima tkiva i fizičkim svojstvima laserskog zračenja. Raspodjela svjetlosti na koži može se podijeliti u četiri međusobno povezana procesa.

Refleksija. Oko 5-7% svjetlosti se reflektira na nivou stratum corneuma.

Apsorpcija (apsorpcija). Opisano Bouguer-Lambert-Beerovim zakonom. Apsorpcija svjetlosti koja prolazi kroz tkivo ovisi o njegovom početnom intenzitetu, debljini sloja tvari kroz koju svjetlost prolazi, talasnoj dužini apsorbirane svjetlosti i koeficijentu apsorpcije. Ako se svjetlost ne apsorbira, nema efekta na tkiva. Kada ciljni molekul (hromofor) apsorbuje foton, sva njegova energija se prenosi na taj molekul. Najvažniji endogeni hromofori su melanin, hemoglobin, voda i kolagen. Egzogeni hromofori uključuju boje za tetoviranje, kao i čestice prljavštine impregnirane tokom traume.

Difuzija. Ovaj proces je uglavnom zbog kolagena dermisa. Važnost fenomena raspršenja leži u činjenici da brzo smanjuje gustinu energetskog fluksa koja je dostupna za apsorpciju od strane ciljnog hromofora, a samim tim i klinički učinak na tkiva. Rasipanje se smanjuje sa povećanjem talasne dužine, što čini duže talasne dužine idealnim za isporuku energije dubokim strukturama kože.

Penetracija. Dubina prodiranja svjetlosti u potkožne strukture, kao i intenzitet raspršenja zavise od talasne dužine. Kratki valovi (300-400 nm) su intenzivno raspršeni i ne prodiru dublje od 100 µm . Duže talasne dužine prodiru dublje jer se manje raspršuju. .

Glavni fizički parametri lasera, koji određuju efekat kvantne energije na određenu biološku metu, su dužina generisanog talasa i gustina energetskog fluksa i vreme ekspozicije.

Dužina generisanog talasa. Talasna dužina laserskog zračenja je uporediva sa spektrom apsorpcije najvažnijih tkivnih hromofora (slika 2). Prilikom odabira ovog parametra svakako treba uzeti u obzir dubinu ciljne strukture (hromofora), budući da rasipanje svjetlosti u dermisu značajno zavisi od valne dužine (slika 3). To znači da se dugi talasi slabije apsorbuju od kratkih; shodno tome, njihov prodor u tkiva je dublji. Također je potrebno uzeti u obzir nehomogenost spektralne apsorpcije hromofora tkiva:

• Melanin obično se nalaze u epidermi i folikulima dlake. Njegov apsorpcioni spektar leži u ultraljubičastom (do 400 nm) i vidljivom (400 - 760 nm) spektru. Apsorpcija laserskog zračenja melaninom postepeno se smanjuje kako se talasna dužina svjetlosti povećava. Do slabljenja apsorpcije dolazi u bliskom infracrvenom području spektra od 900 nm.
• Hemoglobin nalazi u eritrocitima. Ima mnogo različitih vrhova apsorpcije. Maksimumi apsorpcionog spektra hemoglobina nalaze se u UV-A (320-400 nm), ljubičastom (400 nm), zelenom (541 nm) i žutom (577 nm) opsegu.
• Kolagenčini osnovu dermisa. Spektar apsorpcije kolagena je u vidljivom opsegu od 400 nm do 760 nm i u bliskom infracrvenom području spektra od 760 do 2500 nm.
• Vodačini do 70% dermisa. Spektar apsorpcije vode leži u srednjem (2500 - 5000 nm) i dalekom (5000 - 10064 nm) infracrvenom području spektra.

Gustina energetskog toka. Ako valna dužina svjetlosti utječe na dubinu na kojoj je apsorbira jedan ili drugi kromofor, tada su veličina energije laserskog zračenja i snaga koja određuje brzinu dolaska ove energije bitni za direktno oštećenje ciljne strukture. Energija se mjeri u džulima (J), snaga se mjeri u vatima (W, ili J/s). U praksi se ovi parametri zračenja obično koriste u terminima po jedinici površine – gustina toka energije (J/cm 2) i brzina protoka energije (W/cm 2), odnosno gustina snage.

Vrste laserskih intervencija u dermatologiji

Sve vrste laserskih intervencija u dermatologiji mogu se podijeliti u dvije vrste:

• kucam. Operacije tokom kojih se vrši ablacija zahvaćenog područja kože, uključujući epidermu.
• II tip. Operacije usmjerene na selektivno uklanjanje patoloških struktura bez ugrožavanja integriteta epiderme.

Tip I. Ablacija.
Ovaj fenomen je jedan od temeljnih, intenzivno proučavanih, ali još neriješenih problema moderne fizike.
Izraz "ablacija" na ruski se prevodi kao uklanjanje ili amputacija. U nemedicinskom rječniku, ova riječ znači zamagljivanje ili topljenje. U laserskoj hirurgiji, ablacija se podrazumeva kao eliminacija dela živog tkiva direktno pod dejstvom fotona laserskog zračenja na njega. To se odnosi na efekat koji se manifestuje upravo u toku postupka ozračivanja, za razliku od situacije (npr. tokom fotodinamičke terapije), kada ozračeno tkivo ostaje na svom mestu nakon prestanka izlaganja laseru, a njegovo postepeno eliminisanje dolazi kasnije kako rezultat niza lokalnih bioloških reakcija koje se razvijaju u zoni zračenja.

Energetske karakteristike i učinak ablacije određuju se osobinama ozračenog objekta, karakteristikama zračenja i parametrima koji neraskidivo povezuju svojstva objekta i laserskog zraka - koeficijentima refleksije, apsorpcije i raspršenja date vrste. zračenja u datom tipu tkiva ili njegovim pojedinačnim komponentama. Osobine ozračenog objekta uključuju: odnos tečnih i gustih komponenti, njihova hemijska i fizička svojstva, prirodu unutar- i međumolekulskih veza, termičku osjetljivost ćelija i makromolekula, dotok krvi u tkivo itd. karakteristike su talasna dužina, način zračenja (kontinuirano ili impulsno), snaga, energija impulsa, ukupna apsorbovana energija itd.

Mehanizam ablacije je najdetaljnije proučavan pomoću CO2 lasera (l = 10,6 μm). Njegovo zračenje pri gustini snage od ³ 50 kW/cm 2 intenzivno apsorbuju molekuli vode u tkivu. U takvim uslovima voda se brzo zagreva, a iz nje i nevodene komponente tkiva. Posljedica toga je brzo (eksplozivno) isparavanje vode iz tkiva (efekt vaporizacije) i erupcija vodene pare zajedno sa fragmentima ćelijskih i tkivnih struktura izvan tkiva uz formiranje ablacionog kratera. Zajedno sa pregrijanim materijalom, većina toplinske energije se uklanja iz tkanine. Uz zidove kratera ostaje uska traka zagrijane taline iz koje se toplina prenosi na okolna netaknuta tkiva (slika 4). Pri maloj gustoći energije (slika 5a), oslobađanje ablacijskih produkata je relativno malo, pa se značajan dio topline iz masivnog sloja taline prenosi na tkivo. Pri većoj gustini (slika 5, B) uočava se suprotna slika. U ovom slučaju, manja termička oštećenja praćena su mehaničkom traumom tkiva uslijed udarnog vala. Dio zagrijanog materijala u obliku taline ostaje uz zidove kratera ablacije, a upravo taj sloj je rezervoar topline koja se prenosi na tkivo izvan kratera. Debljina ovog sloja je ista duž cijele konture kratera. S povećanjem gustoće snage, ona se smanjuje, a sa smanjenjem povećava, što je praćeno smanjenjem ili povećanjem zone toplinskog oštećenja, respektivno. Dakle, povećanjem snage zračenja postižemo povećanje brzine uklanjanja tkiva, uz smanjenje dubine termičkog oštećenja.

Područje primjene CO 2 lasera je vrlo široko. U fokusiranom načinu, koristi se za eksciziranje tkiva uz istovremenu koagulaciju krvnih žila. U defokusiranom režimu, smanjenjem gustine snage, vrši se slojno uklanjanje (vaporizacija) patološkog tkiva. Upravo na taj način nastaju površinski maligni i potencijalno maligni tumori (karcinom bazalnih ćelija, aktinični heilitis, Queyratova eritroplazija), niz benignih novotvorina kože (angiofibrom, trihlemom, siringom, trihoepiteliom itd.), veliki post-opeklinski tumori. kraste, upalne bolesti kože (granulomi, nodularni hondrodermatitis ušne školjke), ciste, infektivne lezije kože (bradavice, rekurentne bradavice, duboke mikoze), vaskularne lezije (piogeni granulom, angiokeratom, prstenasti limfangiom), tvorbe koje uzrokuju kozmetički defekt, kozmetički defekt duboki ožiljci od akni, epidermalni madeži, lentigo, ksantelazma) itd.

Defokusirani CO 2 laserski snop koristi se i u čisto kozmetičkoj proceduri - tzv. laserskoj dermoabraziji, odnosno uklanjanju sloj po sloj površinskih slojeva kože u cilju podmlađivanja izgleda pacijenta. U pulsnom režimu sa trajanjem impulsa manjim od 1 ms, 25-50 mikrona tkiva selektivno se ispari u jednom prolazu; ovo formira tanku zonu rezidualne termalne nekroze unutar 40-120 mikrona. Ova zona je dovoljno velika da privremeno izoluje dermalne krvne i limfne žile, što zauzvrat smanjuje rizik od stvaranja ožiljaka.

Obnavljanje kože nakon laserske dermoabrazije je zbog nekoliko razloga. Ablacija smanjuje pojavu bora i teksturnih abnormalnosti kroz površinsko isparavanje tkiva, termičku koagulaciju ćelija u dermisu i denaturaciju proteina ekstracelularnog matriksa. Tokom zahvata dolazi do momentalne vidljive kontrakcije kože u rasponu od 20-25% kao rezultat skupljanja (kompresije) tkiva zbog dehidracije i kontrakcije kolagenih vlakana. Početak odgođenog, ali dugotrajnijeg rezultata obnove kože postiže se procesima povezanim s reakcijom tkiva na ozljedu. Nakon izlaganja laseru, u području formirane rane razvija se aseptična upala. Ovo stimulira posttraumatsko oslobađanje faktora rasta i infiltraciju fibroblasta. Nadolazeća reakcija je automatski praćena naletom aktivnosti, što neminovno dovodi do činjenice da fibroblasti počinju proizvoditi više kolagena i elastina. Kao rezultat vaporizacije, aktiviraju se procesi obnove i kinetika proliferacije epidermalnih stanica. U dermisu se pokreću procesi regeneracije kolagena i elastina, nakon čega slijedi njihovo slaganje u paralelnu konfiguraciju.

Slični događaji se dešavaju kada se koriste pulsni laseri koji emituju u bliskom i srednjem infracrvenom području spektra (1,54-2,94 μm): erbijum pumpan diodom (l = 1,54 μm), tulij (l = 1,927 μm), Ho: YSSG (l = 2,09 µm), Er:YSSG (l = 2,79 µm), Er:YAG (l = 2,94 µm). Ove lasere karakteriziraju vrlo visoki koeficijenti apsorpcije vode. Na primjer, Er:YAG lasersko zračenje apsorbira tkiva koja sadrže vodu 12-18 puta aktivnije od zračenja CO 2 lasera. Kao iu slučaju CO 2 lasera, sloj taline se formira duž zidova ablacionog kratera u tkivu ozračenom Er:YAG laserom. Treba imati na umu da je pri radu na biološkom tkivu ovim laserom energetska karakteristika pulsa, prvenstveno njegova vršna snaga, bitna za prirodu promjena tkiva. To znači da se čak i pri minimalnoj snazi ​​zračenja, ali s dužim pulsom, dubina termonekroze naglo povećava. U takvim uslovima, masa uklonjenih pregrijanih ablacijskih proizvoda je relativno manja od mase preostalih. To uzrokuje duboka termička oštećenja oko ablacijskog kratera. Istovremeno, sa snažnim pulsom, situacija je drugačija - minimalna termička oštećenja oko kratera uz visokoefikasnu ablaciju. Istina, u ovom slučaju se postiže pozitivan učinak po cijenu opsežnog mehaničkog oštećenja tkiva udarnim valom. U jednom prolazu erbijum laserom, tkivo se ablatira do dubine od 25-50 mikrona uz minimalno zaostalo termičko oštećenje. Kao rezultat toga, proces reepitelizacije kože je mnogo kraći nego nakon izlaganja CO 2 laseru.

II tip. Selektivni uticaj.
Operacije ovog tipa uključuju procedure tokom kojih se postiže lasersko oštećenje određenih intradermalnih i potkožnih formacija bez narušavanja integriteta. kože. Ovaj cilj se postiže odabirom karakteristika lasera: talasne dužine i načina zračenja. Moraju osigurati apsorpciju laserske svjetlosti od strane kromofora (obojene ciljne strukture), što će dovesti do njegovog uništenja ili promjene boje zbog pretvaranja energije zračenja u toplinu (fototermoliza), au nekim slučajevima iu mehanička energija. Cilj laserskog izlaganja mogu biti: hemoglobin eritrocita koji se nalazi u brojnim proširenim dermalnim sudovima sa mrljama od vina (PWS); pigment melanina različitih kožnih formacija; ugalj, kao i druge različito obojene strane čestice koje se ubrizgavaju ispod epiderme tokom tetoviranja ili dospeju tamo kao rezultat drugih uticaja.

Idealnim selektivnim efektom može se smatrati takav efekat u kojem laserske zrake apsorbiraju samo ciljne strukture, a izvan nje nema apsorpcije. Da bi se postigao takav rezultat, stručnjak koji je odabrao laser odgovarajuće valne dužine trebao bi samo postaviti gustoću energije zračenja i trajanje ekspozicije (ili impulsa), kao i intervale između njih. Ovi parametri se određuju uzimajući u obzir (VTR) za dati cilj - vremenski interval tokom kojeg je ciljna temperatura povećana u vrijeme impulsa snižena za polovicu svog povećanja u odnosu na početnu. Prekoračenje trajanja pulsa iznad TTR vrijednosti će uzrokovati neželjeno pregrijavanje tkiva oko mete. Smanjenje intervala između impulsa također će dovesti do istog efekta. U principu, sva ova stanja mogu se matematički modelirati prije operacije, ali sam sastav kože ne dozvoljava potpunu upotrebu izračunatih podataka. Činjenica je da u bazalnom sloju epiderme postoje melanociti i pojedinačni kratinociti koji sadrže melanin. Budući da ovaj pigment intenzivno apsorbira svjetlost u vidljivom, kao i bliskom ultraljubičastom i infracrvenom području spektra ("optički prozor" melanina je u rasponu od 500 do 1100 nm), svako lasersko zračenje u ovom opsegu će biti apsorbirano od strane melanin. To može dovesti do termičkog oštećenja i smrti odgovarajućih ćelija. Štaviše, zračenje u vidljivom dijelu spektra apsorbiraju i citokromi i flavin enzimi (flavoproteini) kako stanica koje sadrže melanin, tako i svih drugih vrsta ćelija epiderme i dermisa. Iz ovoga proizilazi da kada lasersko zračenje mete koja se nalazi ispod površine kože, neka oštećenja epidermalnih stanica postaju neizbježna. Stoga se pravi klinički problem svodi na kompromisnu potragu za takvim režimima laserskog zračenja, u kojima bi bilo moguće postići maksimalno ciljano oštećenje uz najmanje oštećenja epiderme (uz očekivanje njegove naknadne regeneracije, uglavnom zbog susjednih neozračena područja kože).

Usklađenost sa svim ovim uvjetima u odnosu na određenu metu dovest će do njenog maksimalnog oštećenja (zagrijavanja ili propadanja) uz minimalno pregrijavanje ili mehaničko ozljeđivanje susjednih konstrukcija.

Dakle, za ozračivanje patoloških sudova vinske mrlje (PWS) najracionalnije je koristiti laser sa najdužom talasnom dužinom koja odgovara pikovima apsorpcije svetlosti hemoglobina (l = 540, 577, 585 i 595 nm), sa trajanje pulsa reda milisekundi, jer će u ovom slučaju apsorpcija zračenja melanina biti zanemarljiva (pozicija 1 teorije selektivne fototermolize). Relativno velika talasna dužina će efikasno obezbediti duboko zagrevanje tkiva (položaj 2), a relativno dug puls će odgovarati veoma velikoj meti (sudovi sa crvenim krvnim zrncima; pozicija 3).

Ako je cilj postupka eliminacija čestica tetovaže, tada će osim odabira valne dužine zračenja koja odgovara boji ovih čestica, biti potrebno podesiti i trajanje pulsa koje je znatno kraće nego u slučaju mrlja od vina, kako bi se postiglo mehaničko uništavanje čestica uz minimalno termičko oštećenje ostalih struktura (pozicija 4).

Naravno, poštivanje svih ovih uslova ne pruža apsolutnu zaštitu epiderme, ali isključuje preveliko oštećenje epiderme, što bi posledično dovelo do trajnog kozmetičkog defekta usled prekomernog stvaranja ožiljaka.

Reakcije tkiva na izlaganje laseru

Kada lasersko svjetlo stupi u interakciju s tkivom, javljaju se sljedeće reakcije.

Fotostimulacija. Za fotostimulaciju koriste se terapeutski laseri niskog intenziteta. Terapeutski laser u smislu energetskih parametara ima učinak koji ne oštećuje biosistem, ali je u isto vrijeme ta energija dovoljna da aktivira vitalne procese u tijelu, na primjer, ubrza zacjeljivanje rana.

fotodinamička reakcija. Princip se zasniva na izlaganju svetlosti određene talasne dužine na fotosenzibilizator (prirodni ili veštački uveden), koji obezbeđuje citotoksično dejstvo na patološko tkivo. U dermatologiji se fotodinamička ekspozicija koristi za liječenje akni vulgaris, psorijaze, lichen planusa, vitiliga, urtikarije pigmentoze itd.

Fototermoliza i fotomehaničke reakcije - kada se zračenje apsorbira, energija laserskog snopa se pretvara u toplinu u području kože koje sadrži hromofor. Uz dovoljnu snagu laserskog snopa, to dovodi do termičkog uništenja mete . Selektivna fototermoliza se može koristiti za uklanjanje malformacija površinski lociranih krvnih žila, nekih pigmentiranih formacija kože, kose i tetovaža.

Književnost

1. Laserska i svjetlosna terapija. Dover J.S. Moskva. Reid Elsiver 2010.p.5-7
2. Nevorotin AI Uvod u lasersku hirurgiju. Tutorial. - Sankt Peterburg: SpecLit, 2000.
3. Nevorotin AI Laserska rana u teorijskom i primijenjenom aspektu. // Laserska biologija i laserska medicina: praksa. Mat. izvještaj rep. seminarske škole. Dio 2. - Tartu-Pyhäjärve: Izdavačka kuća Tartu univerziteta Estonske SSR, 1991, str. 3-12.
4. Anderson R. R., Parish J. A. Optika ljudske kože. J Invest Dermatol 1981; 77:13-19.
5. Anderson R. R., Parrish J. A. Selektivna fototermoliza: precizna mikrohirurgija selektivnom apsorpcijom impulsnog zračenja. Science 1983; 220:524-527.
6. Goldman L., Blaney D. J., Kindel D. J. et al. Učinak laserske zrake na kožu: preliminarni izvještaj. J Invest Dermatol 1963; 40:121-122.
7. Kaminer M. S., Arndt K. A., Dover J. S. et al. Atlas estetske hirurgije. 2nd ed. - Saunders-Elsevier 2009.
8. Margolis R. J., Dover J. S., Polla L. L. et al. Vidljivi spektar djelovanja za melanin-specifičnu selektivnu fototermolizu. Lasers Surg Med 1989; 9:389-397.

Optički kvantni generatori (OCG, laseri) su uređaji koji predstavljaju izvor svjetlosnog zračenja potpuno novog tipa. Za razliku od snopa bilo kojeg poznatog izvora svjetlosti, koji nosi elektromagnetne valove različitih dužina, laserski snop je monokromatski (elektromagnetski valovi potpuno iste dužine), ima visoku vremensku i prostornu koherentnost (svi valovi se generiraju istovremeno u jednoj fazi), uska usmjerenost, što dovodi do preciznog malog fokusa. Stoga, gustina snage laserskog zračenja u impulsu može biti ogromna.

Postoje različite vrste lasera: solid-state, gdje se nalazi emiter solidan- rubin, neodimijum itd., gasni laseri (helijum-neonski, argon, itd.), tečni i poluprovodnički. Laseri mogu raditi u kontinuiranom i impulsnom načinu rada.

Lasersko zračenje karakterišu sledeći glavni parametri: talasna dužina (µm), snaga (W), gustina fluksa snage (W/cm2), energija zračenja (J) i ugaona divergencija zraka (luk min).

Djelokrug JCG je vrlo širok: u raznim oblastima nacionalne ekonomije, u komunikacijskoj tehnologiji (omogućava vam da prenosite veliki broj informacije), u mikroelektronici, industriji satova, u zavarivanju, lemljenju itd., u naučnim istraživanjima, u istraživanju svemira.

Jedinstvenost laserskog snopa - dobijanje velike snage zračenja na vrlo maloj površini, potpuna sterilnost - omogućava da se koristi u hirurgiji za koagulaciju tkiva tokom operacija na mrežnjači, kao novi istraživački alat u eksperimentalnoj biologiji, u citologiji (zraka može doći do pojedinačnih organela bez oštećenja cijele ćelije) itd.

Sve više pojedinci su uvučeni u opseg lasera; pa ova vrsta zračenja dobija značaj veoma ozbiljnog profesionalnog i higijenskog faktora.

U proizvodnim uvjetima najveća opasnost nije direktan svjetlosni snop, čiji je učinak moguć samo uz grubo kršenje sigurnosnih propisa, već difuzna refleksija i raspršivanje snopa (prilikom vizualnog praćenja snopa koji pogađa cilj, pri posmatranju uređaja blizu putanje zraka, kada se reflektuje od zidova i drugih površina). Reflektirajuće površine su posebno opasne. Iako je intenzitet reflektovanog snopa nizak, nivoi energije koji su sigurni za oči mogu biti prekoračeni. U laboratorijama u kojima rade sa pulsirajućim OCG postoje dodatni nepovoljni faktori: konstantna (80-00 dB) i pulsirajuća (do 120 dB ili više) buka, zasljepljujuća svjetlost lampi pumpe, umor vizualnog analizatora, neuroemocionalni stres , gasne nečistoće u vazdušnom mediju - ozon, azotni oksidi; ultraljubičasto zračenje itd.

Biološko djelovanje lasera

Biološki efekat lasera određuju dva glavna kriterijuma: 1) fizičke karakteristike lasera (talasna dužina lasera, kontinuirano ili impulsno zračenje, trajanje impulsa, brzina ponavljanja impulsa, specifična snaga), 2) karakteristike apsorpcije tkiva. Svojstva same biološke strukture (apsorbujuća, reflektujuća sposobnost) utiču na efekte biološkog delovanja lasera.

Djelovanje lasera je višestruko – električno, fotohemijsko; glavno djelovanje je termičko. Najopasniji laseri sa visokom impulsnom energijom.

Direktan svjetlosni monokromatski puls uzrokuje lokalnu opekotinu u zdravom tkivu - koagulaciju proteina, lokalnu nekrozu, oštro ograničenu od susjednog područja, aseptičnu upalu, praćenu razvojem ožiljka vezivnog tkiva. Sa intenzivnim zračenjem - poremećaji vaskularizacije, krvarenja u parenhimskim organima. Uz ponovljeno zračenje, patološki učinak se povećava. Najosjetljivije su oči (rožnjača i sočivo fokusiraju zračenje na mrežnicu) i koža, posebno pigmentirana.

Klinika

Direktnim udarcem laserskog snopa u oko - opekotina mrežnice, njeni lomovi. Mogu biti zahvaćeni rožnjača, šarenica, sočivo, koža očnih kapaka. Šteta je obično nepovratna.

Ne samo direktno, već i difuzno reflektovano zračenje s bilo koje površine opasno je za oči. Uz produženo izlaganje potonjem, najčešće se otkrivaju igličasta, sagitalna, rjeđe tačkasta zamućenja sočiva. Na mrežnici - svijetle, žućkasto-bijele, depigmentirane lezije. U proučavanju funkcionalnog stanja vizualnog analizatora utvrđuje se smanjenje osjetljivosti na svjetlost i kontrast, povećanje vremena oporavka od adaptacije i promjene osjetljivosti na svjetlost. Karakteristične su pritužbe na bol i pritisak u očnim jabučicama, bol u očima, umorne oči do kraja radnog dana, glavobolje.

Osim oštećenja organa vida, pri radu sa OCG-om razvija se kompleks nespecifičnih reakcija različitih organa i sistema.

Klinika opšta kršenja sastoji se od autonomne disfunkcije s dodatkom neurotičnih reakcija na asteničnoj pozadini. S povećanjem profesionalnog iskustva povećava se učestalost neurocirkulatorne distonije u hipotoničnoj ili hipertoničnoj varijanti, ovisno o prirodi laserskog zračenja (kontinuirano, pulsno), kao i stepenu neurotizacije.

Postoje i povrede funkcije vestibularnog aparata, kako u pravcu povećanja tako i smanjenja njegove ekscitabilnosti. Učestalost ovih kršenja takođe se povećava sa povećanjem profesionalnog iskustva.

Od biokemijskih pokazatelja karakteristični su: povećanje razine amonijaka u krvi, povećanje aktivnosti alkalne fosfataze i transferaza, promjena u izlučivanju kateholamina.

U eksperimentu na životinjama, pod dejstvom niskih energetskih intenziteta, uočene su promene u cerebralnom krvotoku, povezane sa promenama u sistemskoj hemodinamici. Utvrđeno je dejstvo laserske energije na hipotalamus-hipofizni sistem.

Ispitivanje radne sposobnosti

Sa razvojem funkcionalnih poremećaja centralnog nervni sistem, preporučuje se kardiovaskularni aparat, liječenje i privremeni prelazak na drugo radno mjesto; povratak na posao kada se stanje poboljša (pod medicinskim nadzorom) i podložni poboljšanim uslovima rada. Oštećenje oka je kontraindikacija za dalji rad sa laserom.

Prevencija

Racionalna organizacija uslova rada u laboratoriji. Postavljanje lasera u izolovanu prostoriju. Alarmni sistem koji osigurava sigurnost tokom rada lasera. Izbjegavajte reflektirajuće površine. Laserski snop mora biti usmjeren na nereflektirajuću i nezapaljivu pozadinu. Zidovi su ofarbani mat - u svetle boje. Zaštita zraka (posebno moćnog laserskog snopa) od emitera do objektiva. Strogo je zabranjeno da osobe tokom rada lasera ostanu u zoni opasnosti od laserskog zračenja. Zabranjeno je boraviti u laboratoriji osobama koje nisu uključene u održavanje lasera. Efikasna ventilacija. Opća i lokalna rasvjeta. Strogo pridržavanje zahtjeva električne sigurnosti, mjera lične zaštite. Upotreba posebno dizajniranih naočara (svaka talasna dužina ima svoj očinski filter). Radite u uslovima opšte jakog osvetljenja u cilju suženja zenice. Prilikom rada sa visokim energijama izbjegavajte kontakt bilo kojeg dijela tijela sa direktnim snopom, preporučuje se nošenje crnih filcanih ili kožnih rukavica. Stroga oftalmološka kontrola. Preliminarni i periodični ljekarski pregledi.

Laseri postaju sve važniji istraživački alat u medicini, fizici, hemiji, geologiji, biologiji i inženjerstvu. Ako se pogrešno koriste, mogu uzrokovati zasljepljivanje i ozljede (uključujući opekotine i strujni udar) operatera i drugog osoblja, uključujući slučajne posjetioce laboratorije, i uzrokovati značajnu materijalnu štetu. Korisnici ovih uređaja moraju u potpunosti razumjeti i primijeniti potrebne mjere opreza prilikom rukovanja njima.

Šta je laser?

Riječ "laser" (eng. LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) je skraćenica koja znači "amplification of light by stimulated emission". Frekvencija zračenja koje generiše laser je unutar ili blizu vidljivog dela elektromagnetnog spektra. Energija se pojačava do stanja izuzetno visokog intenziteta procesom koji se naziva "indukovano lasersko zračenje".

Izraz "zračenje" se često pogrešno razumije jer se koristi i za njegovo opisivanje, au ovom kontekstu znači prijenos energije. Energija se prenosi s jednog mjesta na drugo kondukcijom, konvekcijom i zračenjem.

Ima ih mnogo razne vrste laseri koji rade u različitim okruženjima. Kao radni medij koriste se plinovi (na primjer, argon ili mješavina helijuma i neona), čvrsti kristali (na primjer, rubin) ili tekuće boje. Kada se energija dovede u radni medij, on prelazi u pobuđeno stanje i oslobađa energiju u obliku svjetlosnih čestica (fotona).

Par ogledala na oba kraja zatvorene cijevi ili reflektira ili prenosi svjetlost u koncentrisanoj struji koja se zove laserski snop. Svaki radni medij proizvodi snop jedinstvene talasne dužine i boje.

Boja laserske svjetlosti obično se izražava u smislu talasne dužine. On je nejonizujući i uključuje ultraljubičasti (100-400 nm), vidljivi (400-700 nm) i infracrveni (700 nm - 1 mm) dio spektra.

elektromagnetnog spektra

Svaki elektromagnetski talas ima jedinstvenu frekvenciju i dužinu povezane sa ovim parametrom. Kao što crvena svjetlost ima svoju frekvenciju i valnu dužinu, sve druge boje - narandžasta, žuta, zelena i plava - imaju jedinstvene frekvencije i valne dužine. Ljudi su u stanju da percipiraju ove elektromagnetne talase, ali nisu u stanju da vide ostatak spektra.

Ultraljubičasto takođe ima najveću frekvenciju. Infracrveno, mikrotalasno zračenje i radio talasi zauzimaju niže frekvencije spektra. Vidljiva svjetlost se nalazi u vrlo uskom rasponu između.

ljudski uticaj

Laser proizvodi intenzivan usmjereni snop svjetlosti. Ako je usmjerena, reflektirana ili fokusirana na objekt, snop će se djelomično apsorbirati, podižući površinu i unutarnju temperaturu objekta, što može uzrokovati promjenu ili deformaciju materijala. Ove kvalitete, koje su našle primjenu u laserskoj hirurgiji i obradi materijala, mogu biti opasne za ljudsko tkivo.

Osim zračenja, koje ima termički učinak na tkiva, opasno je i lasersko zračenje koje proizvodi fotohemijski efekat. Njegovo stanje je dovoljno kratak, odnosno ultraljubičasti ili plavi dio spektra. Moderni uređaji proizvode lasersko zračenje, čiji je utjecaj na osobu minimiziran. Energija lasera male snage nije dovoljna da nanese štetu i ne predstavljaju opasnost.

Ljudska tkiva su osjetljiva na energiju, a pod određenim okolnostima, elektromagnetno zračenje, uključujući lasersko zračenje, može uzrokovati oštećenje očiju i kože. Provedene su studije o graničnim nivoima traumatskog zračenja.

Opasnost za oči

Ljudsko oko je sklonije povredama nego koža. Rožnjača (prozirna vanjska prednja površina oka), za razliku od dermisa, nema vanjski sloj mrtvih stanica koje štite od utjecaja okoline. Laser i apsorbira se u rožnjaču oka, što joj može naštetiti. Povredu prati edem epitela i erozija, a kod težih povreda - zamućenje prednje očne komore.

Očno sočivo takođe može biti sklono povredama kada je izloženo raznim laserskim zračenjima – infracrvenim i ultraljubičastim.

Najveću opasnost, međutim, predstavlja udar lasera na mrežnjaču u vidljivom dijelu optičkog spektra - od 400 nm (ljubičasto) do 1400 nm (bliski infracrveni). Unutar ovog područja spektra, kolimirani snopovi se fokusiraju na vrlo mala područja retine. Najnepovoljnija varijanta ekspozicije nastaje kada oko gleda u daljinu i u njega uđe direktan ili reflektirani snop. U ovom slučaju njegova koncentracija na mrežnici doseže 100.000 puta.

Dakle, vidljivi snop snage 10 mW/cm 2 utiče na retinu sa snagom od 1000 W/cm 2 . Ovo je više nego dovoljno da izazove štetu. Ako oko ne gleda u daljinu, ili ako se snop reflektuje od difuzne površine bez ogledala, mnogo snažnije zračenje dovodi do ozljeda. Lasersko izlaganje koži je lišeno efekta fokusiranja, tako da je mnogo manje sklona ozljedama na ovim valnim dužinama.

X-zrake

Neki visokonaponski sistemi sa naponom iznad 15 kV mogu generisati X-zrake značajne snage: lasersko zračenje, čiji su izvori moćni izvori koji se pumpaju elektronom, kao i plazma sistemi i jonski izvori. Ovi uređaji se moraju provjeriti da li su uključeni kako bi se osigurala odgovarajuća zaštita.

Klasifikacija

Ovisno o snazi ​​ili energiji zraka i talasnoj dužini zračenja, laseri se dijele u nekoliko klasa. Klasifikacija se zasniva na potencijalu da uređaj izazove trenutne povrede očiju, kože ili požara kada je direktno izložen snopu ili kada se reflektuje od difuznih reflektujućih površina. Svi komercijalni laseri podliježu identifikaciji oznakama koje se na njih stavljaju. Ako je uređaj domaće izrade ili nije drugačije označen, treba potražiti savjet o odgovarajućoj klasifikaciji i označavanju. Laseri se razlikuju po snazi, talasnoj dužini i vremenu ekspozicije.

Secure Devices

Prvoklasni uređaji stvaraju lasersko zračenje niskog intenziteta. Ne može dostići opasne nivoe, tako da su izvori izuzeti od većine kontrola ili drugih oblika nadzora. Primjer: laserski štampači i CD playeri.

Uslovno sigurni uređaji

Laseri druge klase emituju u vidljivom dijelu spektra. To je lasersko zračenje, čiji izvori uzrokuju da osoba ima normalnu reakciju odbijanja previše jakog svjetla (refleks treptanja). Kada je izloženo zraku, ljudsko oko trepće nakon 0,25 sekundi, što pruža dovoljnu zaštitu. Međutim, lasersko zračenje u vidljivom opsegu može oštetiti oko uz stalnu izloženost. Primjeri: laserski pokazivači, geodetski laseri.

Laseri klase 2a su uređaji posebne namjene sa izlaznom snagom manjom od 1 mW. Ovi uređaji uzrokuju štetu samo kada su direktno izloženi duže od 1000 s tokom 8-satnog radnog dana. Primjer: čitači bar kodova.

Opasni laseri

Klasa 3a uključuje uređaje koji ne oštećuju pri kratkotrajnom izlaganju nezaštićenom oku. Može biti opasno kada se koristi optika za fokusiranje kao što su teleskopi, mikroskopi ili dvogledi. Primeri: 1-5 mW He-Ne laser, neki laserski pokazivači i nivoi za izgradnju.

Laserski snop klase 3b može uzrokovati ozljede ako je direktno izložen ili ako se ogleda. Primjer: 5-500 mW He-Ne laser, mnogi istraživački i terapeutski laseri.

Klasa 4 uključuje uređaje sa nivoima snage većim od 500 mW. Opasne su za oči, kožu, a takođe predstavljaju opasnost od požara. Izloženost zraku, njegovim zrcalnim ili difuznim refleksijama može uzrokovati ozljede očiju i kože. Moraju se poduzeti sve mjere sigurnosti. Primer: Nd:YAG laseri, displeji, hirurgija, rezanje metala.

Lasersko zračenje: zaštita

Svaka laboratorija mora osigurati adekvatnu zaštitu za osobe koje rade sa laserima. Prozori u prostorijama kroz koje može proći zračenje uređaja klase 2, 3 ili 4 i uzrokovati štetu u nekontrolisanim prostorima moraju biti pokriveni ili na drugi način zaštićeni tokom rada takvog uređaja. Za maksimalnu zaštitu očiju preporučuje se sljedeće.

• Zraka mora biti zatvorena u nereflektirajuću, nezapaljivu ambalažu kako bi se smanjio rizik od slučajnog izlaganja ili požara. Za poravnanje snopa koristite fluorescentne ekrane ili sekundarne nišane; izbegavajte direktno izlaganje očima.
• Koristite najnižu snagu za postupak poravnanja zraka. Ako je moguće, koristite uređaje niske klase za preliminarne postupke poravnanja. Izbjegavajte prisustvo nepotrebnih reflektirajućih objekata u području lasera.
• Ograničite prolaz snopa u opasnom području u neradno vrijeme, koristeći roletne i druge barijere. Nemojte koristiti zidove prostorije za poravnavanje zraka lasera klase 3b i 4.
• Koristite nereflektirajuće alate. Neki inventar koji ne reflektuje vidljivu svjetlost postaje spekularan u nevidljivom području spektra.
• Ne nosite reflektirajući nakit. Metalni nakit također povećava rizik od strujnog udara.

Zaštitne naočare

Morate nositi zaštitne naočare kada radite sa laserima klase 4 na otvorenom opasnom području ili gdje postoji rizik od refleksije. Njihova vrsta zavisi od vrste zračenja. Naočare treba odabrati da štite od refleksije, posebno difuzne refleksije, i da pruže zaštitu do nivoa na kojem prirodni zaštitni refleks može spriječiti ozljede oka. Takvi optički uređaji će zadržati određenu vidljivost zraka, spriječiti opekotine kože i smanjiti mogućnost drugih nezgoda.

Faktori koje treba uzeti u obzir pri odabiru naočara:

• talasna dužina ili oblast spektra zračenja;
• optička gustina na određenoj talasnoj dužini;
• maksimalno osvjetljenje (W / cm 2) ili snaga snopa (W);
• vrsta laserskog sistema;
• režim snage - pulsno lasersko zračenje ili kontinuirani režim;
• mogućnost refleksije - ogledalo i difuzno;
• linija vida;
• prisustvo korektivnih sočiva ili dovoljne veličine da se omogući nošenje naočara za korekciju vida;
• udobnost;
• prisutnost ventilacijskih otvora koji sprječavaju zamagljivanje;
• uticaj na vid boja;
• otpornost na udarce;
• sposobnost obavljanja potrebnih zadataka.

Budući da su zaštitne naočale podložne oštećenju i habanju, sigurnosni program laboratorije treba uključivati ​​periodične provjere ovih sigurnosnih karakteristika.