Omul este industrie, medicină, cercetare științifică, monitorizarea stării mediu inconjuratorși altele.Radiațiile laser (LI), ca și alte tipuri de radiații, au un efect negativ asupra corpului uman. Laserele care emit continuu produc o intensitate de ordinul a 10$ W/cm2, care este suficient pentru a topi si vaporiza orice material. Intensitatea radiației în timpul generării impulsurilor scurte ajunge uneori la mai mult de $10$ W/cm2. Pentru a ne imagina această valoare, trebuie remarcat faptul că în apropierea suprafeței Pământului, intensitatea luminii solare este de doar $0,1$…$0,2$ W/cm2. LI este radiație optică coerentă, care are o directivitate ridicată și o densitate mare de energie.

Radiația se formează în mediul activ, care este elementul principal al laserului, iar pentru a se forma este necesar:

1. Lumină din surse non-laser;
2. Descărcarea energiei electrice în gaze;
3. Reacții chimice;
4. Bombardamentul cu fascicul electric și alte metode.

Rezonatorul optic este format din oglinzi, intre care se afla mediul activ, poate fi un material solid – sticla, plastic, rubine – poate fi reprezentat prin semiconductori, lichid cu coloranti organici, gaz etc. Laserele pot fi pulsate si continue. .

În funcție de parametrii lor fizici și tehnici, laserele sunt clasificate:

1. Versiunea design:

   • Lasere staționare;
   • Lasere mobile;
   • lasere deschise;
   • lasere închise.

2. Puterea de radiație:

   • Laseruri grele;
   • Laser puternic;
   • Laser de putere medie;
   • lasere de putere redusă.

3. Mod de lucru:

   • lasere CW;
   • Laser pulsat;
   • Laser pulsat cu comutare Q.

4. Metoda de disipare a căldurii:

   • Laser răcit natural;
   • Laser forțat răcit cu apă;
   • Laser forțat răcit cu aer;
   • Lasere cu racire fortata cu lichide speciale.

5. Scop:

   • Laser tehnologic;
   • Laserele sunt speciale;
   • Laser de cercetare;
   • Laserele sunt unice.

6. Metoda de pompare:

   • Pompare prin excitație chimică;
   • Pompare prin trecerea curentului de înaltă frecvență;
   • Trecerea unui curent pulsat;
   • Prin trecerea curentului continuu;
   • Pompare cu lumină pulsată;
   • Pompare cu lumină constantă.

7. Lungimea undei luminoase generate:

   • lasere cu infraroșu;
   • Laser cu lumină vizibilă;
   • lasere ultraviolete;
   • lasere cu raze X;
   • lasere submilimetrice.

8. Pentru elementul activ:

   • Lasere cu gaz dinamic;
   • Lasere cu stare solidă;
   • Laseruri cu semiconductori;
   • Laseruri lichide;
   • Laserele cu gaz.

Radiațiile laser și corpul uman

Toate laserele, în funcție de gradul de pericol pentru lucrători, sunt împărțite în 4 clase:

1. Nu prezentați un pericol de radiații pentru pielea și ochii oamenilor;
2. Atât radiațiile directe, cât și cele reflectate specular prezintă un mare pericol pentru ochi;
3. Toate cele trei radiații - directe, reflectate specular și reflectate difuz - la o distanță de $0,1$ m de suprafața reflectantă sunt periculoase. Exista si pericolul expunerii pielii;
4. Pericol cauzat de radiația reflectată difuz la o distanță de $0,1$ m față de o suprafață cu reflectare difuză.

În corpul uman, radiațiile laser pot provoca modificări patologice, tulburări ale organelor de vedere, ale sistemului nervos central și ale sistemului autonom. Radiațiile laser au un efect negativ asupra organelor interne ale unei persoane - ficatul, rinichii, măduva spinării etc. Arsurile superficiale rezultate - principalul efect fiziopatologic al iradierii.

Laserele de clasa $II$, $III$, $IV$ sunt obligatoriu marcate cu semne de pericol laser si dotate cu dispozitive de semnalizare pe toata perioada de functionare. Pentru a preveni răspândirea radiației dincolo de materialele prelucrate, sunt echipate lasere de clasă $III$ și $IV$ ecrane speciale. Pentru producerea lor, se folosește material rezistent la foc, care nu se topește, care absoarbe lumina. Controlul unor astfel de lasere este de la distanță.

Pentru radiații laser instalate niveluri limită. Aceste niveluri sunt determinate luând în considerare regiunea spectrului separat pentru ochi și piele. Lucrătorii cu laser ar trebui să fie supuși atât unui examen medical preliminar, cât și anual. Pentru laserele $II$…$IV$, lucrătorii trebuie să folosească protecție personală pentru ochi, iar pentru laserele $IV$, măști de protecție. În funcție de lungimea de undă a radiației, lentilele ochelarilor pot fi incolore sau portocalii, albastru-verde.

Toate pericolele radiațiilor laser sunt împărțite în primar– mașină laser și secundar– în procesul de interacțiune dintre radiația laser și țintă.

1. Pericole primare:

   • Radiație laser directă;
   • Tensiune electrică;
   • Emisia de lumina;
   • zgomot acustic;
   • Accesorii pentru vibratii;
   • Gaze care poluează aerul emis de unitatea instalației;
   • Radiație de raze X la tensiuni de peste $15$ kV.

2. Pericole secundare:

   • Radiația laser reflectată;
   • sisteme aerodisperse;
   • Zgomot acustic;
   • Radiația unei torțe cu plasmă.

Raționalizarea radiațiilor laser

Există două abordări bazate științific pentru reglarea radiațiilor laser:

1. Primul se referă la efectele dăunătoare ale țesuturilor sau organelor direct la locul iradierii;
2. Al doilea abordarea se referă la modificări detectabile în sisteme și organe care nu au fost direct afectate.

In nucleu reglementare igienica sunt criteriile pentru acţiunea biologică.

Pe baza acestui fapt, gama de radiații laser a fost împărțită în zone:

1. Regiunea ultravioletă - de la $0.18$ - $0.38$ microni;
2. Zona vizibilă - $0.38$ - $0.7$5 microni;
3. Infraroșu în apropierea regiunii - 0,75 USD - 1,4 USD µm;
4. Regiunea îndepărtată în infraroșu este de peste 1,4 $ microni.

Observația 2

Justificarea standardelor de igienă este dificilă din cauza faptului că gama de lungimi de undă este largă, parametrii radiației laser și efectele biologice sunt diverși. Verificarea experimentală și clinică necesită timp și bani, prin urmare, modelarea matematică este utilizată pentru a clarifica și dezvolta nivelurile maxime admise de LI.

Modele matematice, desigur, țin cont de natura distribuției energiei și de caracteristicile de absorbție ale țesuturilor iradiate. Metoda modelare matematică procese fizice de bază. El a intrat ultima editie norme și reguli sanitare pentru dispozitivul și funcționarea laserelor - SNiP nr. 5804-91.

Normele elaborate au luat în considerare rezultatele cercetării științifice și principalele prevederi ale documentelor:

1. Dispozitivul SaNiP și funcționarea laserelor № 2392-8 1;
2. Standard IEC (prima ediție, $1984$);
3. Modificări la Standardul Comisiei Electrotehnice Internaționale (1987 USD, publicație 825 USD).

Aceste norme sunt supuse aplicării și acest lucru este dovedit de Scrisoarea lui Rospotrebnadzor din data de $16$.$05$.$2007$ № 0100/4961-07-32 . Nivelurile maxime permise de radiație laser stabilesc regulile № 5804-91 .

De asemenea, acestea stabilesc cerințe pentru:

1. Dispozitive și operarea laserelor;
2. Spații industriale, amplasare echipamente și locuri de muncă;
3. cerințe pentru personal;
4. Condițiile sferei industriale;
5. Aplicarea mijloacelor de protecție;
6. Control medical.

Geniala predicție a lui A. Einstein, făcută de el încă din 1917, despre posibilitatea emisiei de lumină indusă de către atomi, a fost confirmată strălucit aproape o jumătate de secol mai târziu, când fizicienii sovietici N. G. Basov și A. M. Prokhorov au creat generatoare cuantice. Conform abrevierei engleze, acest dispozitiv se mai numește și laser, iar radiația pe care o creează se numește laser.

Unde ne întâlnim Viata de zi cu zi cu lumina laser? În zilele noastre, laserele sunt utilizate pe scară largă - acestea sunt diverse domenii ale tehnologiei și medicinei, precum și efectele luminii în spectacole și spectacole de varietate. Frumusețea fasciculelor laser irizate și dansante le-a făcut foarte atractive pentru experimentatorii de acasă și pentru producătorii de gadgeturi laser. Dar cum afectează radiația laser sănătatea umană?

Pentru a face față acestor probleme, este necesar să ne amintim ce este radiația laser. Pentru a face acest lucru, să „înaintăm rapid” la o lecție de fizică din clasa a 10-a și să vorbim despre cuante de lumină.

Ce este radiația laser

Lumina obișnuită se naște în atomi. Lumina laser este aceeași. Cu toate acestea, cu alte procese fizice și ca urmare a expunerii la un câmp electromagnetic extern. Prin urmare, radiația laser este forțată (stimulată).

Radiația laser este unde electromagnetice care se propagă aproape paralel unele cu altele. Prin urmare, fasciculul laser are o focalizare ascuțită, un unghi de împrăștiere extrem de mic și un impact foarte semnificativ asupra suprafeței iradiate.

Care este diferența dintre radiația laser și, de exemplu, radiația unei lămpi cu incandescență? O lampă incandescentă este o sursă de lumină artificială care emite unde electromagnetice, spre deosebire de radiația laser, într-un interval spectral larg, cu un unghi de propagare de aproximativ 360 de grade.

Efectul radiațiilor laser asupra corpului uman

Posibilitatea unei aplicații extrem de diverse a generatoarelor cuantice i-a determinat pe specialiști din diverse domenii ale medicinei să se confrunte cu impactul radiațiilor laser asupra corpului uman. S-a constatat că acest tip de radiație are următoarele proprietăți:

Secvența daunelor în timpul acțiunii biologice a radiației laser este următoarea:

• o creștere bruscă a temperaturii, însoțită de o arsură;
• aceasta este urmată de efervescența fluidului interstițial și celular;
• aburul rezultat creează o presiune enormă, culminând cu o explozie și o undă de șoc care distruge țesutul din jur.

La intensități scăzute și medii ale radiațiilor, pielea este afectată în mod deosebit. Cu o expunere mai puternică, deteriorarea pielii ia forma de edem, hemoragie și zone moarte. Dar țesuturile interne suferă modificări semnificative. Mai mult, cel mai mare pericol vine din radiațiile directe și reflectate specular. De asemenea, provoacă modificări patologice în muncă. sisteme critice organism.

Să ne oprim în special asupra efectului radiațiilor laser asupra organelor vizuale.

Impulsuri scurte de radiație generate de un laser înfrângere severă retina, corneea, irisul și cristalinul ochiului.

Există 3 motive pentru aceasta.

Simptomele caracteristice ale leziunilor oculare sunt spasmele și umflarea pleoapelor, durerea oculară, tulburarea și hemoragia retiniană. Celulele retiniene nu se regenerează după lezare.

Intensitatea radiațiilor care provoacă leziuni ale organelor vizuale este mai mică decât radiația care provoacă leziuni ale pielii. Orice laser cu infraroșu, precum și dispozitivele care emit radiații în spectrul vizibil cu o putere mai mare de 5 mW, pot reprezenta un pericol.

Dependența influenței radiației laser asupra unei persoane pe spectrul acesteia

radiații laser în medicină

Oameni de știință remarcabili din diferite țări, care au lucrat la crearea unui generator cuantic, nici măcar nu au putut prezice ce aplicație largă va găsi urmașii lor în diferite sfere ale vieții. Dar fiecare dintre aceste zone va necesita anumite lungimi de undă specifice.

De ce depinde lungimea de undă a radiației laser? Este determinată de natura, mai precis, de structura electronică a fluidului de lucru (mediul în care este generată această radiație). Există diverse lasere cu stare solidă și cu gaz. Aceste raze miraculoase pot aparține părților ultraviolete, vizibile (de obicei roșii) și infraroșii ale spectrului. Gama lor este în intervalul de la 180 nm. și până la 30 de microni.

Natura impactului radiației laser asupra corpului uman depinde în mare măsură de lungimea de undă. Viziunea noastră este de aproximativ 30 de ori mai sensibilă la verde decât la roșu. Prin urmare, vom răspunde la laserul verde mai repede. În acest sens, este mai sigur decât roșu.

Protecție împotriva radiațiilor laser în producție

Există o categorie imensă de oameni a căror activitate profesională conectat direct sau indirect cu generatoarele cuantice. Pentru ei, există reglementări și standarde stricte de protecție împotriva radiațiilor laser. Acestea includ măsuri de protecție generală și individuală, în funcție de gradul de pericol pe care acest dispozitiv laser îl prezintă pentru toate structurile corpului uman.

utilizarea laserului în producție

În total, există 4 clase de pericol pe care producătorul trebuie să le indice. Pericolul pentru corpul uman este reprezentat de laserele din clasele 2,3 și 4.

Mijloace colective de protecție împotriva radiațiilor laser, acestea sunt ecrane și carcase de protecție, ghidaje de lumină, metode de telemetrie și telemetrie de urmărire, sisteme de alarmă și blocare, precum și împrejmuirea unei zone cu radiații care depășesc nivelul maxim admis.

Protecția individuală a angajaților este asigurată de un set special de îmbrăcăminte. Pentru a vă proteja ochii, este obligatoriu să purtați ochelari cu un strat special.

Cea mai bună prevenire a radiațiilor laser este respectarea regulilor de funcționare și protecție, precum și examinarea medicală în timp util.

Protecție împotriva radiațiilor laser pentru utilizatorii de gadgeturi laser

Utilizarea necontrolată a laserelor de casă, a lămpilor, a indicatoarelor de lumină, a lanternelor cu laser în viața de zi cu zi reprezintă un pericol grav pentru alții. Pentru a evita consecințele tragice, ar trebui să rețineți:

Generatoarele cuantice și orice gadget-uri laser reprezintă o potențială amenințare pentru proprietarii lor și pentru alții. Și numai respectarea atentă a măsurilor de securitate vă va permite să vă bucurați de aceste realizări fără să vă vătămați dumneavoastră și prietenii tăi.

Cuvântul „laser” în sine este o abreviere a englezei „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”, care înseamnă „amplificarea luminii prin emisie stimulată”.

Numărătoarea inversă a erei medicinei cu laser a început cu mai bine de jumătate de secol în urmă, când în 1960, Theodor Mayman a folosit pentru prima dată laserul rubin în clinică.

Ruby a fost urmat de alte lasere: 1961 - laser neodim ytriu-aluminiu granat (Nd:YAG); 1962 - argon; 1964 - laser cu dioxid de carbon (CO 2).

În 1965, Leon Goldman a raportat despre utilizarea unui laser rubin pentru îndepărtarea tatuajelor. Ulterior, până în 1983, s-au făcut diverse încercări de utilizare a laserelor cu neodim și argon pentru tratamentul patologiilor vasculare ale pielii. Dar utilizarea lor a fost limitată de riscul ridicat de apariție a cicatricilor.

În 1983, Rox Anderson și John Parrish și-au publicat conceptul de fototermoliză selectivă (SPT) în revista Science, care a dus la schimbări revoluționare în medicina cu laser și dermatologie. Acest concept a făcut posibilă înțelegerea mai bună a proceselor de interacțiune a radiației laser cu țesutul. Aceasta, la rândul său, a facilitat dezvoltarea și producția de lasere pentru aplicații medicale.

Caracteristicile radiației laser

Trei proprietăți inerente radiației laser o fac unică:

1. Coerenţă. Vârfurile și căderile valurilor sunt paralele și coincid în fază în timp și spațiu.
2. Monocrom. Undele luminoase emise de un laser au aceeasi lungime, exact cea oferita de mediul folosit in laser.
3. Colimare. Undele dintr-un fascicul de lumină rămân paralele, nu diverg, iar fasciculul transferă energie practic fără pierderi.

Modalități de interacțiune a radiațiilor laser cu pielea

Metodele de chirurgie cu laser sunt folosite pentru manipulări pe piele mult mai des decât pe orice alte țesuturi. Acest lucru se explică, în primul rând, prin diversitatea și prevalența excepțională a patologiei pielii și a diferitelor defecte cosmetice și, în al doilea rând, prin relativa ușurință de a efectua proceduri cu laser, care este asociată cu localizarea superficială a obiectelor care necesită tratament. Interacțiunea luminii laser cu țesuturile se bazează pe proprietățile optice ale țesuturilor și pe proprietățile fizice ale radiației laser. Distribuția luminii pe piele poate fi împărțită în patru procese interdependente.

Reflecţie. Aproximativ 5-7% din lumină este reflectată la nivelul stratului cornos.

Absorbție (absorbție). Descris de legea Bouguer-Lambert-Beer. Absorbția luminii care trece prin țesut depinde de intensitatea sa inițială, de grosimea stratului de substanță prin care trece lumina, de lungimea de undă a luminii absorbite și de coeficientul de absorbție. Dacă lumina nu este absorbită, nu există niciun efect asupra țesuturilor. Când un foton este absorbit de o moleculă țintă (cromofor), toată energia sa este transferată către acea moleculă. Cei mai importanti cromofori endogeni sunt melanina, hemoglobina, apa si colagenul. Cromoforii exogeni includ coloranții pentru tatuaje, precum și particulele de murdărie impregnate în timpul traumei.

Difuzie. Acest proces se datorează în principal colagenului dermei. Importanța fenomenului de împrăștiere constă în faptul că reduce rapid densitatea fluxului de energie disponibilă pentru absorbție de către cromoforul țintă și, în consecință, efectul clinic asupra țesuturilor. Imprăștirea scade odată cu creșterea lungimii de undă, ceea ce face ca lungimile de undă mai lungi să fie ideale pentru a furniza energie structurilor profunde ale pielii.

Penetrare. Adâncimea de pătrundere a luminii în structurile subcutanate, precum și intensitatea împrăștierii, depind de lungimea de undă. Undele scurte (300-400 nm) sunt intens împrăștiate și nu pătrund mai adânc de 100 µm . Lungimile de undă mai lungi pătrund mai adânc, deoarece se împrăștie mai puțin. .

Principalii parametri fizici ai laserului, care determină efectul energiei cuantice asupra unei anumite ținte biologice, sunt lungimea undei generate și densitatea fluxului de energie și timpul de expunere.

Lungimea undei generate. Lungimea de undă a radiației laser este comparabilă cu spectrul de absorbție al celor mai importanți cromofori tisulari (Fig. 2). Atunci când alegeți acest parametru, trebuie să luați în considerare cu siguranță adâncimea structurii țintă (cromofor), deoarece împrăștierea luminii în dermă depinde în mod semnificativ de lungimea de undă (Fig. 3). Aceasta înseamnă că undele lungi sunt absorbite mai slab decât cele scurte; în consecință, pătrunderea lor în țesuturi este mai profundă. De asemenea, este necesar să se țină cont de neomogenitatea absorbției spectrale a cromoforilor tisulari:

• Melanina se găsește în mod normal în epidermă și foliculii de păr. Spectrul său de absorbție se află în intervalele spectrale ultraviolete (până la 400 nm) și vizibile (400 - 760 nm). Absorbția radiației laser de către melanină scade treptat pe măsură ce lungimea de undă a luminii crește. Slăbirea absorbției are loc în regiunea infraroșu apropiat a spectrului de la 900 nm.
• Hemoglobină găsite în eritrocite. Are multe vârfuri de absorbție diferite. Maximele spectrului de absorbție ale hemoglobinei se află în intervalele UV-A (320-400 nm), violet (400 nm), verde (541 nm) și galben (577 nm).
• Colagen formează baza dermului. Spectrul de absorbție al colagenului este în domeniul vizibil de la 400 nm la 760 nm și în regiunea infraroșu apropiat a spectrului de la 760 la 2500 nm.
• Apă reprezintă până la 70% din derm. Spectrul de absorbție al apei se află în regiunile infraroșu medii (2500 - 5000 nm) și îndepărtate (5000 - 10064 nm) ale spectrului.

Densitatea fluxului energetic. Dacă lungimea de undă a luminii afectează adâncimea la care este absorbită de unul sau altul cromofor, atunci mărimea energiei radiației laser și puterea care determină rata de sosire a acestei energii sunt importante pentru deteriorarea directă a structurii țintă. Energia este măsurată în jouli (J), puterea este măsurată în wați (W sau J/s). În practică, acești parametri de radiație sunt utilizați de obicei în ceea ce privește per unitate de suprafață - densitatea fluxului de energie (J/cm2) și rata fluxului de energie (W/cm2) sau densitatea de putere.

Tipuri de intervenții cu laser în dermatologie

Toate tipurile de intervenții cu laser în dermatologie pot fi împărțite în două tipuri:

• Eu scriu. Operații în timpul cărora se efectuează ablația zonei pielii afectate, inclusiv a epidermei.
• tip II. Operații care vizează îndepărtarea selectivă a structurilor patologice fără a încălca integritatea epidermei.

Tipul I. Ablația.
Acest fenomen este una dintre problemele fundamentale, intens studiate, deși încă nerezolvate pe deplin, ale fizicii moderne.
Termenul „ablație” este tradus în rusă ca îndepărtare sau amputare. În vocabularul non-medical, acest cuvânt înseamnă estompare sau topire. În chirurgia cu laser, ablația este înțeleasă ca eliminarea unei secțiuni de țesut viu direct sub acțiunea fotonilor radiației laser asupra acestuia. Aceasta se referă la efectul care se manifestă tocmai în timpul procedurii de iradiere, spre deosebire de situația (de exemplu, în timpul terapiei fotodinamice), când zona de țesut iradiat rămâne pe loc după încetarea expunerii la laser, iar eliminarea ei treptată are loc mai târziu ca rezultat al unei serii de reacții biologice locale care se desfășoară în zona de iradiere.

Caracteristicile energetice și performanța ablației sunt determinate de proprietățile obiectului iradiat, de caracteristicile radiației și de parametrii care leagă indisolubil proprietățile obiectului și ale fasciculului laser - coeficienții de reflexie, absorbție și împrăștiere ai unui anumit tip. de radiații într-un anumit tip de țesut sau componentele sale individuale. Proprietățile obiectului iradiat includ: raportul dintre componentele lichide și cele dense, proprietățile lor chimice și fizice, natura legăturilor intra și intermoleculare, sensibilitatea termică a celulelor și macromoleculelor, alimentarea cu sânge a țesutului etc. Radiația caracteristicile sunt lungimea de undă, modul de iradiere (continuu sau puls), puterea, energia pulsului, energia totală absorbită etc.

Mecanismul de ablație a fost studiat în cele mai multe detalii folosind un laser CO2 (l = 10,6 μm). Radiația sa la o densitate de putere de ³ 50 kW/cm 2 este absorbită intens de moleculele de apă din țesut. În astfel de condiții, există o încălzire rapidă a apei și din aceasta componentele neapoase ale țesutului. Consecința acestui fapt este evaporarea rapidă (explozivă) a apei tisulare (efectul de vaporizare) și erupția vaporilor de apă împreună cu fragmente de structuri celulare și tisulare din afara țesutului cu formarea unui crater de ablație. Împreună cu materialul supraîncălzit, cea mai mare parte a energiei termice este îndepărtată din țesătură. O fâșie îngustă de topitură încălzită rămâne de-a lungul pereților craterului, din care căldura este transferată către țesuturile intacte din jur (Fig. 4). La o densitate scăzută de energie (Fig. 5, A), eliberarea produselor de ablație este relativ mică, astfel încât o parte semnificativă a căldurii din stratul masiv de topire este transferată în țesut. La o densitate mai mare (Fig. 5, B), se observă imaginea opusă. În acest caz, deteriorarea termică minoră este însoțită de traume mecanice ale țesutului din cauza undei de șoc. O parte din materialul încălzit sub formă de topitură rămâne de-a lungul pereților craterului de ablație, iar acest strat este rezervorul de căldură transferat către țesutul din afara craterului. Grosimea acestui strat este aceeași de-a lungul întregului contur al craterului. Cu o creștere a densității de putere, aceasta scade, iar cu o scădere crește, care este însoțită de o scădere sau, respectiv, de creștere a zonei de deteriorare termică. Astfel, prin creșterea puterii de radiație, obținem o creștere a ratei de îndepărtare a țesuturilor, reducând în același timp profunzimea daunelor termice.

Domeniul de aplicare al laserului CO 2 este foarte extins. În modul focalizat, este utilizat pentru excizia țesuturilor cu coagularea simultană a vaselor. În modul defocalizat, îndepărtarea strat cu strat (vaporizarea) țesutului patologic se realizează prin reducerea densității de putere. În acest fel, tumorile maligne superficiale și potențial maligne (carcinom bazocelular, cheilită actinică, eritroplazie de Queyrat), o serie de neoplasme benigne ale pielii (angiofibrom, trichlemom, siringom, tricoepiteliom etc.), post-arsuri mari cruste, boli inflamatorii ale pielii (granuloame, condrodermatită nodulară a auriculului), chisturi, leziuni infecțioase ale pielii (negi, veruci recurente, micoze profunde), leziuni vasculare (granulom piogen, angiokeratom, limfangiom inelar), formațiuni care provoacă defecte cosmetice (rinofim), cicatrici profunde de acnee, semne de naștere epidermice, lentigo, xantelasmă) etc.

Un fascicul laser CO 2 defocalizat este folosit și într-o procedură pur cosmetică - așa-numita dermoabraziune cu laser, adică îndepărtarea strat cu strat a straturilor de suprafață ale pielii pentru a întineri aspectul pacientului. În modul pulsat cu o durată a impulsului mai mică de 1 ms, 25-50 microni de țesut sunt vaporizați selectiv într-o singură trecere; aceasta formează o zonă subțire de necroză termică reziduală în 40-120 microni. Mărimea acestei zone este suficientă pentru a izola temporar sângele dermic și vasele limfatice, ceea ce, la rândul său, reduce riscul formării cicatricilor.

Reînnoirea pielii după dermoabraziunea cu laser se datorează mai multor motive. Ablația reduce apariția ridurilor și a anomaliilor texturale prin evaporarea suprafeței țesutului, coagularea termică a celulelor din dermă și denaturarea proteinelor matricei extracelulare. În timpul procedurii, există o contracție vizibilă instantanee a pielii în intervalul de 20-25% ca urmare a contracției (compresiei) țesuturilor din cauza deshidratării și contracției fibrelor de colagen. Debutul unui rezultat întârziat, dar mai durabil al reînnoirii pielii se realizează datorită proceselor asociate cu reacția țesuturilor la leziuni. După expunerea la laser, inflamația aseptică se dezvoltă în zona plăgii formate. Aceasta stimulează eliberarea post-traumatică a factorului de creștere și infiltrarea fibroblastelor. Reacția care se apropie este însoțită automat de o creștere a activității, ceea ce duce inevitabil la faptul că fibroblastele încep să producă mai mult colagen și elastină. Ca urmare a vaporizării, sunt activate procesele de reînnoire și cinetica de proliferare a celulelor epidermice. In derm se declanseaza procesele de regenerare a colagenului si elastinei, urmate de dispunerea lor in configuratie paralela.

Evenimente similare apar atunci când se utilizează lasere pulsate care emit în regiunea infraroșu apropiat și mijlociu a spectrului (1,54-2,94 μm): erbiu pompat cu diode (l = 1,54 μm), tuliu (l = 1,927 μm), Ho: YSSG (l). = 2,09 um), Er:YSSG (l = 2,79 um), Er:YAG (l = 2,94 um). Aceste lasere sunt caracterizate de coeficienți foarte mari de absorbție a apei. De exemplu, radiația laser Er:YAG este absorbită de țesuturile care conțin apă de 12-18 ori mai activ decât radiația laser CO2. Ca și în cazul laserului CO 2, un strat de topire se formează de-a lungul pereților craterului de ablație în țesutul iradiat cu laserul Er:YAG. Trebuie avut în vedere că atunci când se lucrează la un țesut biologic cu acest laser, caracteristica energetică a pulsului, în primul rând puterea sa de vârf, este esențială pentru natura modificărilor tisulare. Aceasta înseamnă că, chiar și la puterea minimă de radiație, dar cu un puls mai lung, adâncimea termonecrozei crește brusc. În astfel de condiții, masa produselor de ablație supraîncălzite îndepărtate este relativ mai mică decât masa celor rămași. Acest lucru provoacă daune termice profunde în jurul craterului de ablație. În același timp, cu un puls puternic, situația este diferită - daune termice minime în jurul craterului cu ablație foarte eficientă. Adevărat, în acest caz, se obține un efect pozitiv cu prețul deteriorării mecanice extinse a țesutului de către unda de șoc. Într-o singură trecere cu un laser cu erbiu, țesutul este ablat la o adâncime de 25-50 de microni cu daune termice reziduale minime. Ca urmare, procesul de re-epitelizare a pielii este mult mai scurt decât după expunerea la laser CO 2 .

tip II. Influenta selectiva.
Operațiile de acest tip includ proceduri în timpul cărora se realizează deteriorarea cu laser a anumitor formațiuni intradermice și subcutanate fără a încălca integritatea. piele. Acest obiectiv este atins prin selectarea caracteristicilor laserului: lungimea de undă și modul de iradiere. Acestea trebuie să asigure absorbția luminii laser de către cromofor (structura țintă colorată), ceea ce va duce la distrugerea sau decolorarea acesteia din cauza conversiei energiei radiațiilor în căldură (fototermoliza), iar în unele cazuri în energie mecanică. Ținta expunerii cu laser poate fi: hemoglobina eritrocitelor localizată în numeroase vase dermice dilatate cu pete de vin (PWS); pigment de melanină din diferite formațiuni ale pielii; cărbune, precum și alte particule străine de culoare diferită injectate sub epidermă în timpul unui tatuaj sau ajungând acolo ca urmare a altor influențe.

Un efect selectiv ideal poate fi considerat un astfel de efect în care fasciculele laser sunt absorbite numai de structurile țintă și nu există nicio absorbție în afara acestuia. Pentru a obține un astfel de rezultat, un specialist care a ales un laser cu o lungime de undă adecvată ar trebui doar să stabilească densitatea de energie a radiației și durata expunerilor (sau impulsurilor), precum și intervalele dintre acestea. Acești parametri sunt determinați luând în considerare (VTR) pentru o anumită țintă - intervalul de timp în care temperatura țintă crescută în momentul impulsului este coborâtă cu jumătate din creșterea acesteia față de cea inițială. Depășirea duratei pulsului peste valoarea TTR va provoca supraîncălzirea nedorită a țesutului din jurul țintei. O scădere a intervalului dintre impulsuri va duce, de asemenea, la același efect. În principiu, toate aceste condiții pot fi modelate matematic înainte de operație, dar compoziția pielii în sine nu permite utilizarea deplină a datelor calculate. Cert este că în stratul bazal al epidermei există melanocite și cratinocite individuale care conțin melanină. Deoarece acest pigment absoarbe intens lumina în regiunile vizibile, precum și în cele din apropierea ultravioletei și infraroșii ale spectrului („fereastra optică” a melaninei este în intervalul de la 500 la 1100 nm), orice radiație laser din acest interval va fi absorbită de melanina. Acest lucru poate duce la deteriorarea termică și moartea celulelor corespunzătoare. Mai mult, radiația din partea vizibilă a spectrului este absorbită și de citocromi și enzimele flavine (flavoproteine) atât ale celulelor care conțin melanină, cât și ale tuturor celorlalte tipuri de celule ale epidermei și dermei. De aici rezultă că, atunci când iradierea cu laser a unei ținte situată sub suprafața pielii, unele leziuni ale celulelor epidermice devin inevitabile. Prin urmare, adevărata problemă clinică se reduce la o căutare de compromis pentru astfel de regimuri de iradiere cu laser, în care ar fi posibilă atingerea maximă a leziunii țintei cu cea mai mică afectare a epidermei (cu așteptarea regenerării sale ulterioare, în principal din cauza vecinătății). zone cutanate neiradiate).

Respectarea tuturor acestor condiții în legătură cu o țintă specifică va duce la deteriorarea maximă a acesteia (încălzire sau degradare) cu o supraîncălzire minimă sau vătămare mecanică a structurilor învecinate.

Astfel, pentru iradierea vaselor patologice ale petei de vin (PWS), cel mai rațional este să se utilizeze un laser cu cea mai mare lungime de undă corespunzătoare vârfurilor de absorbție a luminii ale hemoglobinei (l = 540, 577, 585 și 595 nm), cu o durată a impulsului de ordinul milisecundelor, deoarece în acest caz absorbția radiației melaninei va fi neglijabilă (poziția 1 a teoriei fototermolizei selective). O lungime de undă relativ mare va asigura efectiv încălzirea profundă a țesutului (poziția 2), iar un puls relativ lung va corespunde unei ținte foarte mari (vasele cu globule roșii; poziția 3).

Dacă scopul procedurii este de a elimina particulele de tatuaj, atunci pe lângă selectarea lungimii de undă a radiației corespunzătoare culorii acestor particule, va fi necesar să se stabilească durata pulsului, care este mult mai scurtă decât în ​​cazul petelor de vin, pentru a realiza distrugerea mecanică a particulelor cu deteriorare termică minimă a altor structuri (poziția 4).

Desigur, respectarea tuturor acestor condiții nu asigură o protecție absolută a epidermei, cu toate acestea, exclude o deteriorare prea mare a acesteia, care ar duce ulterior la un defect cosmetic permanent din cauza cicatricii excesive.

Reacții tisulare la expunerea la laser

Când lumina laser interacționează cu țesutul, apar următoarele reacții.

Fotostimulare. Pentru fotostimulare se folosesc lasere terapeutice de joasă intensitate. Laserul terapeutic din punct de vedere al parametrilor energetici are un efect care nu dăunează biosistemului, dar în același timp această energie este suficientă pentru a activa procesele vitale ale organismului, de exemplu, pentru a accelera vindecarea rănilor.

reacție fotodinamică. Principiul se bazează pe expunerea la lumină de o anumită lungime de undă pe un fotosensibilizant (natural sau introdus artificial), care asigură un efect citotoxic asupra țesutului patologic. În dermatologie, expunerea fotodinamică este utilizată pentru tratarea acneei vulgare, psoriazisului, lichenului plan, vitiligo, urticariei pigmentare etc.

Fototermoliza și reacții fotomecanice - atunci când radiația este absorbită, energia razului laser este convertită în căldură în zona pielii care conține cromoforul. Cu o putere suficientă a fasciculului laser, aceasta duce la distrugerea termică a țintei . Fototermoliza selectivă poate fi utilizată pentru a îndepărta malformațiile vaselor localizate superficial, unele formațiuni pigmentate ale pielii, părului și tatuajelor.

Literatură

1. Terapie cu laser și lumină. Dover J.S. Moscova. Reid Elsiver 2010.p.5-7
2. Nevorotin AI Introducere în chirurgia cu laser. Tutorial. - Sankt Petersburg: SpecLit, 2000.
3. Nevorotin AI Laser rană în aspecte teoretice și aplicate. // Biologie laser și medicină cu laser: practică. Mat. raport reprezentant. scoli seminarii. Partea 2. - Tartu-Pyhäjärve: Editura Universității din Tartu din RSS Estonia, 1991, p. 3-12.
4. Anderson R. R., Parish J. A. Optica pielii umane. J Invest Dermatol 1981; 77:13-19.
5. Anderson R. R., Parrish J. A. Fototermoliza selectivă: microchirurgie precisă prin absorbția selectivă a radiațiilor pulsate. Știință 1983; 220:524-527.
6. Goldman L., Blaney D. J., Kindel D. J. și colab. Efectul fasciculului laser asupra pielii: raport preliminar. J Invest Dermatol 1963; 40:121-122.
7. Kaminer M. S., Arndt K. A., Dover J. S. și colab. Atlas de chirurgie estetică. a 2-a ed. - Saunders-Elsevier 2009.
8. Margolis R. J., Dover J. S., Polla L. L. et al. Spectrul de acțiune vizibil pentru fototermoliza selectivă specifică melaninei. Lasers Surg Med 1989; 9:389-397.

Generatoarele cuantice optice (OCG, lasere) sunt dispozitive care sunt o sursă de radiație luminoasă de un tip complet nou. Spre deosebire de fasciculul oricărei surse de lumină cunoscute, care poartă unde electromagnetice de diferite lungimi, fasciculul laser este monocromatic (unde electromagnetice de exact aceeași lungime), are o coerență temporală și spațială ridicată (toate undele sunt generate simultan într-o fază), directivitate îngustă, ceea ce duce la o focalizare mică precisă. Prin urmare, densitatea de putere a radiației laser într-un impuls poate fi enormă.

Există diferite tipuri de lasere: cu stare solidă, unde se află emițătorul solid- rubin, neodim etc., lasere cu gaz (heliu-neon, argon etc.), lichide si semiconductoare. Laserele pot funcționa în moduri continue și pulsate.

Radiația laser este caracterizată de următorii parametri principali: lungimea de undă (µm), puterea (W), densitatea fluxului de putere (W/cm2), energia radiației (J) și divergența unghiulară a fasciculului (arc min).

Domeniul de aplicare al JCG este foarte larg: în diverse domenii ale economiei naționale, în tehnologia comunicațiilor (vă permite să transmiteți un numar mare de informare), în industria microelectronică, ceas, în sudare, lipire etc., în cercetarea științifică, în explorarea spațiului.

Unicitatea fasciculului laser - obținerea unei puteri mari de radiație pe o suprafață foarte mică, sterilitate completă - îi permite să fie folosit în chirurgie pentru coagularea țesuturilor în timpul operațiilor la retină, ca un nou instrument de cercetare în biologie experimentală, în citologie (fasciul). poate ajunge la organele individuale fără a deteriora întreaga celulă) etc.

Tot Mai mult indivizii sunt atrași în domeniul laserelor; astfel, acest tip de radiații capătă semnificația unui factor profesional și igienic foarte serios.

În condițiile de producție, cel mai mare pericol nu este un fascicul de lumină direct, al cărui efect este posibil numai cu o încălcare gravă a reglementărilor de siguranță, ci reflexia difuză și împrăștierea fasciculului (când se monitorizează vizual fasciculul care lovește ținta, când se observă dispozitive). lângă calea fasciculului, atunci când este reflectată de pereți și alte suprafețe). Suprafețele reflectorizante sunt deosebit de periculoase. Deși intensitatea fasciculului reflectat este scăzută, nivelurile de energie sigure pentru ochi pot fi depășite. În laboratoarele în care se lucrează cu OCG pulsat, există factori suplimentari nefavorabili: zgomot constant (80-00 dB) și pulsat (până la 120 dB sau mai mult), lumină orbitoare de la lămpile pompei, oboseala analizorului vizual, stres neuro-emoțional , impurități gazoase în mediul aer - ozon, oxizi de azot; radiații ultraviolete etc.

Acțiunea biologică a laserelor

Efectul biologic al laserelor este determinat de două criterii principale: 1) caracteristicile fizice ale laserului (lungimea de undă laser, iradiere continuă sau pulsată, durata pulsului, frecvența de repetare a pulsului, puterea specifică), 2) caracteristicile de absorbție a țesuturilor. Proprietățile structurii biologice în sine (abilitatea de absorbție, reflectare) afectează efectele acțiunii biologice a laserului.

Acțiunea laserului este multifațetă - electrică, fotochimică; acţiunea principală este termică. Cele mai periculoase lasere cu energie puls mare.

Un puls monocromatic de lumină directă provoacă o arsură locală într-un țesut sănătos - coagularea proteinelor, necroză locală, delimitată brusc de zona adiacentă, inflamație aseptică, urmată de dezvoltarea unei cicatrici de țesut conjunctiv. Cu iradiere intensă - tulburări de vascularizare, hemoragii în organele parenchimatoase. Cu expuneri repetate, efectul patologic crește. Cei mai sensibili sunt ochii (corneea și cristalinul concentrează radiația pe retină) și pielea, mai ales pigmentată.

Clinica

Cu o lovitură directă a fasciculului laser în ochi - o arsură a retinei, se rupe. Corneea, irisul, cristalinul, pielea pleoapelor pot fi afectate. Daunele sunt de obicei ireversibile.

Nu numai radiația directă, ci și difuză reflectată de pe orice suprafață este periculoasă pentru ochi. Odată cu expunerea prelungită la acesta din urmă, cel mai des sunt detectate opacități punctiforme ale cristalinului, asemănătoare unui ac, săgetate și mai rar. Pe retină - leziuni deschise, alb-gălbui, depigmentate. În studiul stării funcționale a analizorului vizual, se determină o scădere a sensibilității la lumină și contrast, o creștere a timpului de recuperare a adaptării, modificări ale sensibilității la lumină. Plângeri de durere și presiune în globii oculari, dureri în ochi, ochi obosiți la sfârșitul zilei de lucru, durerile de cap sunt caracteristice.

Pe lângă deteriorarea organului vizual, atunci când lucrați cu OCG, se dezvoltă un complex de reacții nespecifice din diferite organe și sisteme.

Clinica încălcări generale consta in disfunctie autonoma cu adaugarea de reactii nevrotice pe fond astenic. Pe măsură ce experiența profesională crește, frecvența distoniei neurocirculatorii crește în variantele hipotonice sau hipertonice, în funcție de natura radiațiilor laser (continue, pulsate), precum și de gradul de neurotizare.

Există, de asemenea, încălcări ale funcției aparatului vestibular, atât în ​​direcția creșterii, cât și a scăderii excitabilității acestuia. Frecvența acestor încălcări crește și ea odată cu creșterea experienței profesionale.

Dintre indicatorii biochimici sunt caracteristici: o creștere a nivelului de amoniac în sânge, o creștere a activității fosfatazei alcaline și a transferazelor, o modificare a excreției de catecolamine.

Într-un experiment pe animale, sub acțiunea intensităților energetice scăzute, se constată modificări ale fluxului sanguin cerebral, asociate cu modificări ale hemodinamicii sistemice. A fost stabilit efectul energiei laser asupra sistemului hipotalamo-hipofizar.

Examinarea capacitatii de munca

Odată cu dezvoltarea tulburărilor funcționale ale centralei sistem nervos, se recomanda aparatul cardiovascular, tratamentul si transferul temporar la alt loc de munca; revenirea la locul de muncă atunci când starea se îmbunătățește (sub supraveghere medicală) și sub rezerva condițiilor de muncă îmbunătățite. Lezarea ochilor este o contraindicație pentru continuarea lucrului cu laserul.

Prevenirea

Organizarea rațională a condițiilor de lucru în laborator. Amplasarea laserului într-o cameră izolată. Sistem de alarma pentru a asigura siguranta in timpul functionarii laserului. Evitați suprafețele reflectorizante. Raza laser trebuie să fie îndreptată către un fundal nereflectorizant și neinflamabil. Pereții sunt vopsiți mat - în culori deschise. Ecranarea fasciculului (în special a unui fascicul laser puternic) de la emițător la obiectiv. Este strict interzis ca oamenii să rămână în zona periculoasă a radiațiilor laser în timpul funcționării laserului. Este interzisă rămânerea în laborator a persoanelor care nu sunt implicate în întreținerea laserului. Ventilatie eficienta. Iluminat general si local. Respectarea strictă a cerințelor de siguranță electrică, măsuri de protecție personală. Utilizarea de ochelari special proiectați (fiecare lungime de undă are propriul filtru patern). Lucrați în condiții de iluminare generală puternică pentru a îngusta pupilei. Când lucrați cu energii mari evitați contactul oricărei părți a corpului cu fasciculul direct, se recomandă purtarea mănușilor de pâslă sau piele neagră. Control oftalmic strict. Examinări medicale preliminare și periodice.

Laserele devin instrumente de cercetare din ce în ce mai importante în medicină, fizică, chimie, geologie, biologie și inginerie. Dacă sunt utilizate greșit, acestea pot cauza orbire și răni (inclusiv arsuri și șocuri electrice) operatorilor și altor personal, inclusiv vizitatorilor ocazionali ai laboratorului și pot provoca daune materiale semnificative. Utilizatorii acestor dispozitive trebuie să înțeleagă pe deplin și să aplice măsurile de siguranță necesare atunci când le manipulează.

Ce este un laser?

Cuvântul „laser” (eng. LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) este o abreviere care înseamnă „amplificarea luminii prin emisie stimulată”. Frecvența radiației generate de un laser este în sau aproape de partea vizibilă a spectrului electromagnetic. Energia este amplificată până la o stare de intensitate extrem de mare printr-un proces numit „radiație laser indusă”.

Termenul „radiație” este adesea înțeles greșit deoarece este folosit și pentru a-l descrie.În acest context, înseamnă transfer de energie. Energia este transferată dintr-un loc în altul prin conducție, convecție și radiație.

Sunt multi tipuri variate lasere care funcționează în diferite medii. Ca mediu de lucru se folosesc gaze (de exemplu, argon sau un amestec de heliu și neon), cristale solide (de exemplu, rubin) sau coloranți lichizi. Când energie este furnizată mediului de lucru, acesta intră într-o stare excitată și eliberează energie sub formă de particule de lumină (fotoni).

O pereche de oglinzi la fiecare capăt al tubului sigilat fie reflectă, fie transmite lumina într-un flux concentrat numit fascicul laser. Fiecare mediu de lucru produce un fascicul de lungime de undă și culoare unice.

Culoarea luminii laser este de obicei exprimată în termeni de lungime de undă. Este neionizant și include partea ultravioletă (100-400 nm), vizibilă (400-700 nm) și infraroșu (700 nm - 1 mm) a spectrului.

spectru electromagnetic

Fiecare undă electromagnetică are o frecvență și o lungime unice asociate acestui parametru. Așa cum lumina roșie are propria frecvență și lungime de undă, la fel toate celelalte culori - portocaliu, galben, verde și albastru - au frecvențe și lungimi de undă unice. Oamenii sunt capabili să perceapă aceste unde electromagnetice, dar nu pot vedea restul spectrului.

Ultravioletele au, de asemenea, cea mai mare frecvență. Infraroșul, radiația cu microunde și undele radio ocupă frecvențele inferioare ale spectrului. Lumina vizibilă se află într-un interval foarte îngust între ele.

impact uman

Laserul produce un fascicul de lumină intens direcționat. Dacă este direcționat, reflectat sau focalizat asupra unui obiect, fasciculul va fi parțial absorbit, ridicând suprafața și temperaturile interioare ale obiectului, ceea ce poate determina modificarea sau deformarea materialului. Aceste calități, care și-au găsit utilizare în chirurgia cu laser și prelucrarea materialelor, pot fi periculoase pentru țesutul uman.

Pe lângă radiații, care au un efect termic asupra țesuturilor, radiațiile laser, care produc un efect fotochimic, sunt periculoase. Starea sa este suficient de scurtă, adică partea ultravioletă sau albastră a spectrului. Dispozitivele moderne produc radiații laser, impactul asupra unei persoane este minimizat. Energia laserelor de putere redusă nu este suficientă pentru a provoca vătămări și nu reprezintă un pericol.

Țesuturile umane sunt sensibile la energie și, în anumite circumstanțe, radiațiile electromagnetice, inclusiv radiațiile laser, pot provoca leziuni ochilor și pielii. Au fost efectuate studii asupra nivelurilor de prag ale radiațiilor traumatice.

Pericol pentru ochi

Ochiul uman este mai susceptibil la răni decât pielea. Corneea (suprafața frontală exterioară transparentă a ochiului), spre deosebire de dermă, nu are un strat exterior de celule moarte care să protejeze împotriva influențelor mediului. Laser și este absorbit de corneea ochiului, ceea ce îl poate dăuna. Leziunea este însoțită de edem al epiteliului și eroziune, iar în leziunile severe - tulburarea camerei anterioare.

Lentila ochiului poate fi, de asemenea, predispusă la răni atunci când este expusă la diferite radiații laser - infraroșii și ultraviolete.

Cel mai mare pericol este însă impactul laserului asupra retinei în partea vizibilă a spectrului optic - de la 400 nm (violet) la 1400 nm (infraroșu apropiat). În această regiune a spectrului, fasciculele colimate se concentrează pe zone foarte mici ale retinei. Cea mai nefavorabilă variantă de expunere apare atunci când ochiul privește în depărtare și un fascicul direct sau reflectat intră în el. În acest caz, concentrația sa pe retină ajunge la 100.000 de ori.

Astfel, un fascicul vizibil cu o putere de 10 mW/cm 2 afectează retina cu o putere de 1000 W/cm 2 . Acest lucru este mai mult decât suficient pentru a provoca daune. Dacă ochiul nu privește în depărtare sau dacă fasciculul este reflectat de o suprafață difuză, nespeculară, radiația mult mai puternică duce la răni. Efectul laser asupra pielii este lipsit de efectul de focalizare, deci este mult mai puțin predispus la răniri la aceste lungimi de undă.

raze X

Unele sisteme de înaltă tensiune cu tensiuni peste 15 kV pot genera raze X de putere semnificativă: radiații laser, ale căror surse sunt surse puternice pompate cu electroni, precum și sisteme cu plasmă și surse de ioni. Aceste dispozitive trebuie verificate inclusiv pentru a asigura o ecranare adecvată.

Clasificare

În funcție de puterea sau energia fasciculului și de lungimea de undă a radiației, laserele sunt împărțite în mai multe clase. Clasificarea se bazează pe potențialul dispozitivului de a provoca vătămări imediate la ochi, piele sau incendiu atunci când este expus direct la fascicul sau când este reflectat de suprafețele reflectorizante difuze. Toate laserele comerciale sunt supuse identificării prin marcaje aplicate acestora. Dacă dispozitivul a fost făcut în casă sau nu este marcat în alt mod, ar trebui să se solicite sfaturi cu privire la clasificarea și etichetarea corespunzătoare. Laserele se disting prin putere, lungime de undă și timp de expunere.

Dispozitive sigure

Dispozitivele de primă clasă generează radiații laser de intensitate scăzută. Nu poate atinge niveluri periculoase, astfel încât sursele sunt scutite de majoritatea controalelor sau a altor forme de supraveghere. Exemplu: imprimante laser și CD playere.

Dispozitive sigure condiționat

Laserele din clasa a doua emit în partea vizibilă a spectrului. Aceasta este radiația laser, ale cărei surse determină o persoană să aibă o reacție normală de respingere a luminii prea strălucitoare (reflex de clipire). Când este expus la fascicul, ochiul uman clipește după 0,25 secunde, ceea ce oferă o protecție suficientă. Cu toate acestea, radiația laser în domeniul vizibil poate deteriora ochiul la expunere constantă. Exemple: pointere laser, lasere geodezice.

Laserele din clasa 2a sunt dispozitive speciale cu o putere de ieșire mai mică de 1 mW. Aceste dispozitive provoacă daune numai atunci când sunt expuse direct mai mult de 1000 de secunde într-o zi de lucru de 8 ore. Exemplu: cititoare de coduri de bare.

Laseruri periculoase

Clasa 3a se referă la dispozitivele care nu rănesc cu expunerea pe termen scurt la ochiul neprotejat. Poate fi periculos atunci când utilizați optica de focalizare, cum ar fi telescoape, microscoape sau binoclu. Exemple: laser He-Ne de 1-5 mW, niște indicatori laser și niveluri de clădire.

Un fascicul laser de clasa 3b poate provoca vătămări dacă este expus direct sau dacă este în oglindă. Exemplu: laser He-Ne de 5-500 mW, multe lasere de cercetare și terapeutice.

Clasa 4 include dispozitive cu niveluri de putere mai mari de 500 mW. Sunt periculoase pentru ochi, piele și sunt, de asemenea, un pericol de incendiu. Expunerea la fascicul, reflexiile sale speculare sau difuze pot provoca leziuni ale ochilor și ale pielii. Trebuie luate toate măsurile de securitate. Exemplu: lasere Nd:YAG, afișaje, intervenții chirurgicale, tăiere metal.

Radiația laser: protecție

Fiecare laborator trebuie să asigure o protecție adecvată persoanelor care lucrează cu lasere. Ferestrele din încăperile prin care radiațiile de la dispozitivele din clasa 2, 3 sau 4 pot trece, provocând daune în zone necontrolate, trebuie acoperite sau protejate în alt mod în timpul funcționării unui astfel de dispozitiv. Pentru o protecție maximă a ochilor, se recomandă următoarele.

• Fasciculul trebuie să fie închis într-un recipient nereflectorizant și neinflamabil pentru a minimiza riscul de expunere accidentală sau de incendiu. Pentru a alinia fasciculul, utilizați ecrane fluorescente sau obiective secundare; evitați expunerea directă la ochi.
• Utilizați cea mai mică putere pentru procedura de aliniere a fasciculului. Dacă este posibil, utilizați dispozitive low-end pentru procedurile preliminare de aliniere. Evitați prezența obiectelor reflectorizante inutile în zona laserului.
• Limitați trecerea fasciculului în zona periculoasă în timpul orelor de lucru, folosind obloane și alte bariere. Nu folosiți pereții camerei pentru a alinia fasciculul laserelor de clasa 3b și 4.
• Folosiți instrumente nereflectorizante. Unele inventare care nu reflectă lumina vizibilă devin speculare în regiunea invizibilă a spectrului.
• Nu purtați bijuterii reflectorizante. Bijuteriile din metal cresc, de asemenea, riscul de electrocutare.

Ochelari de protectie

Trebuie purtați ochelari de protecție atunci când lucrați cu lasere de clasa 4 cu o zonă periculoasă deschisă sau unde există riscul de reflexie. Tipul lor depinde de tipul de radiație. Ochelarii trebuie aleși pentru a proteja împotriva reflexiilor, în special a reflexelor difuze, și pentru a oferi protecție la un nivel în care reflexul natural de protecție poate preveni rănirea ochilor. Astfel de dispozitive optice vor păstra o oarecare vizibilitate a fasciculului, vor preveni arsurile pielii și vor reduce posibilitatea altor accidente.

Factori de luat în considerare atunci când alegeți ochelari de protecție:

• lungimea de undă sau regiunea spectrului de radiații;
• densitate optică la o anumită lungime de undă;
• iluminare maximă (W / cm 2) sau puterea fasciculului (W);
• tip de sistem laser;
• modul de putere - radiație laser pulsată sau modul continuu;
• posibilitatea de reflexie - oglinda si difuza;
• linia de vedere;
• prezența lentilelor corective sau dimensiuni suficiente pentru a permite purtarea ochelarilor pentru corectarea vederii;
• confort;
• prezența orificiilor de ventilație care împiedică aburirea;
• efect asupra vederii culorilor;
• rezistența la impact;
• capacitatea de a îndeplini sarcinile necesare.

Deoarece ochelarii de protecție sunt supuși deteriorării și uzării, programul de siguranță al laboratorului ar trebui să includă verificări periodice ale acestor elemente de siguranță.