Влияние лазерного излучения на организм человека: Вредное воздействие лазерного излучения на здоровье работников

В чем состоит опасность лазерного излучения при воздействии на человека?

Воздействие лазерного излучения на человека как биологического объекта имеет целый ряд особенностей. Это воздействие носит сложный характер и обусловлено как непосредственным действием излучения на облучаемые ткани, так и вторичными явлениями, выражающимися в различных изменениях, возникающих в организме в результате облучения.

Поражающее действие лазерного излучения зависит от его мощности (или плотности энергии), длины волны излучения, характера импульса, частоты следования импульсов, продолжительности облучения, величины облучаемой поверхности, а также от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов человека и др.

Различают термическое и нетермическое действие лазерных излучений.

Термическое действие лазерного излучения непрерывного действия имеет много общего с обычным нагревом. На коже образуется ожог, а при большой энергии образуется кратерообразный участок из-за разрушения и испарения биологической ткани.

Отличительной особенностью лазерного ожога является резкая ограниченность пораженной области от смежной с нею областью.

Воздействие импульсного излучения более сложно. В облучаемых тканях энергия импульсного излучения быстро преобразуется в теплоту, что приводит к мгновенному плазмо — и парообразованию, вызывающим механическое разрушение ткани.

Лазерное излучение особенно опасно для глаз человека. Повреждение глаз возникает от попадания как прямого, так и отраженного лазерного луча, даже если отражающая поверхность не является зеркальной.

Термические нарушения сопровождаются повреждениями сетчатой оболочки глаза. Особенно опасны повреждения центральной ямки области сетчатки как более важной в функциональном отношении.

Повреждения этой области могут привести к глубоким и стойким нарушениям центрального зрения. Излучение может поглощаться и другими элементами глаза, в частности сосудистой оболочкой, но в меньшей степени.

Под действием лазерного излучения возможны изменения в кожном покрове (легкие функциональные изменения — покраснение и тяжелые — омертвление, злокачественная опухоль), внутренних органах, крови, головном мозге.

Лазерные излучения (особенно дальней инфракрасной области спектра) способны проникать через ткани тела и взаимодействовать с биологическими структурами, поражая внутренние органы. Степень поражения в значительной мере определяется интенсивностью и цветом окраски органов (печень — ярко окрашенная — является одним из наиболее уязвимых органов), а также длиной волны излучения.

Нетермическое действие лазерного излучения обусловлено процессами, возникающими в результате избирательного поглощения тканями электромагнитной энергии, а также электрическими и фотоэлектрическими эффектами. Установлено, что наиболее биологически активно ультрафиолетовое излучение, которое вызывает фотохимические реакции в биологических средах.

Под действием лазерного излучения возможны различные функциональные сдвиги: нервной, сердечно-сосудистой систем, эндокринных желез, изменение артериального давления, увеличение физической утомляемости.

Лица, длительно работающие с лазерами, иногда жалуются на повышенную утомляемость, головные боли, повышенную возбудимость, нарушение сна и др.

В характере действия лазерного излучения на организм человека можно выделить два эффекта: первичный и вторичный.

Первичные эффекты возникают в виде органических изменений в облучаемых тканях (глаз, кожа). Попадая в глаз, энергия лазера абсорбируется пигментным эпителием и в течение очень короткого времени повышает в нем температуру до высоких уровней, вызывая термокоагуляцию прилегающих тканей.

Кроме первичных эффектов в характере действия лазеров выделяют так называемые вторичные эффекты — неспецифические изменения, возникающие в организме как реакция на облучение. При этом, как указывалось выше, возможны функциональные расстройства центральной нервной и сердечно-сосудистой системы.

Влияние лазерного излучения на организм человека

Лазер (laser, акроним от light amplification by stimulated emission of radiation «усиление света посредством вынужденного излучения») – устройство, которое излучает интенсивный, направленный луч света. Он имеет множество полезных применений, но неконтролируемое воздействие лазера на человека вредно для здоровья. Наиболее частая причина повреждения тканей, вызванного лазером, имеет термическую природу, когда белки ткани денатурируются из-за повышения температуры после поглощения лазерной энергии.

Человеческое тело уязвимо для излучения определенных лазеров, и при определенных обстоятельствах их воздействие может привести к повреждению глаз и кожи. Исследования, касающиеся пороговых значений повреждения глаз и кожи, были проведены для понимания биологических опасностей лазерного излучения. Сейчас широко признано, что человеческий глаз почти всегда более уязвим для травм, чем человеческая кожа.

Только эффективная работа отдела по охране труда может защитить работников от опасных излучений. Мы помогаем предприятиям обеспечить безопасность путем аудита, измерений и разработки документов.

Как лазерный луч повреждает ткани?

Лазерное излучение достаточной интенсивности и продолжительности воздействия может привести к необратимому повреждению кожи и глаз человека. Наиболее распространенной причиной повреждения тканей, наведенного лазером, является термальная природа. Это процесс, при котором белки ткани денатурируются из-за повышения температуры после поглощения энергии лазера. Процесс термического повреждения обычно осуществляется лазерами, воздействующими в течение более 10 микросекунд при длине волны от ближнего ультрафиолетового до дальнего инфракрасного диапазона (0,315 — 103 мкм).

Фотохимические реакции являются основной причиной повреждения тканей после воздействия либо ультрафиолетового излучения (200 — 315 нм) в течение любого времени экспозиции, либо «коротковолнового» видимого излучения (400 — 550 нм), когда экспозиция превышает 10 секунд. Повреждение ткани также может быть вызвано после воздействия очень короткого лазерного импульса.

Текущие данные указывают на то, что основной причиной поражения является тепловой процесс, в котором эффекты отдельных импульсов складываются. Как острое, так и хроническое воздействие всех форм оптического излучения может вызывать повреждение кожи разной степени.

Насколько опасно лазерное излучение?

Для обычных лазерных источников в диапазоне от 0,3 до 1,0 мкм почти 99% излучения, проникающего в кожу, поглощается, по крайней мере, в наружных 4 мм тканей.

Основные тепловые эффекты лазерного воздействия зависят от следующих факторов:

• Коэффициенты поглощения и рассеяния тканей.
• Длина волны лазерного луча.
• Длительность экспозиции и характеристики повторения импульсов.
• Размер облучаемой области.

При длинах волн более 400 нм реакция кожи на поглощенное оптическое излучение по существу является термически индукцированным некрозом. Этот вид травмы может быть вызван любым источником оптического излучения с аналогичными параметрами и поэтому не является реакцией, специфичной для лазерного излучения. По причинно-следственной связи и клиническому виду она похожа на глубокий электрический ожог.

Многочисленные типы лазеров были исследованы довольно широко для лечения кожных заболеваний. Конечно, повреждение кожи имеет меньшее значение, чем повреждение глаз; однако с расширением использования более мощных лазерных систем, незащищенная кожа персонала, использующего лазеры, может подвергаться более часто опасным уровням.

При импульсном лазерном излучении, в том числе и при облучении в течение пикосекунд, в тканях могут возникать и другие вторичные реакции. Это может в конечном итоге активизировать рост раковых клеток.

Полезные статьи

8.4. Действие лазерного излучения на организм человека

Лазерное излучение
является для любого живого организма
непривычным раздражителем, не встречающимся
в естественных условиях. Его биологическое
действие зависит от длины волны и
интенсивности излучения. В связи с этим
весь диапазон: длин волн делится на ряд
областей: от 180 до 380 им – ультрафиолетовая
область; от 380 до 780 нм – видимая область;
от 780 до 1400 нм – ближняя инфракрасная
область, свыше 1400 нм – дальняя инфракрасная
область.

Различают шесть
видов воздействия лазерного излучения
на живой организм:

• термическое
(тепловое) – выделение значительного
количества теплоты в небольшом объеме
за короткий промежуток времени;

• энергетическое
– большая напряженность электрического
поля, вызывающая поляризацию молекул
и другие эффекты;

• фотохимическое
– выцветание ряда пигментов;

• механическое –
возникновение колебаний типа ультразвуковых
в облучаемом организме;

• электрострикция
– деформация молекул в электрическом
поле лазерного излучения;

• образование
микроволнового электромагнитного поля
в пределах клетки.

Под воздействием
лазерного излучения может происходить
нарушение нормальной жизнедеятельности,
как отдельных органов, так и организма
в целом. При этом наиболее уязвимы глаза
и кожа.

Характер поражения
глаз в сильной степени зависит от длины
волны излучения. В
ультрафиолетовом диапазоне
при длине волны от 180 до 380 нм ткани глаза
для лазерного излучения непрозрачны,
поэтому поражение глаз носит характер
поверхностных ожогов. При этом обычно
поражаются роговица и конъюнктива
(слизистая оболочка глаза). В результате
ожога возникает воспалительный процесс,
сильное жжение в глазах.

При
импульсно-периодическом или прерывистом
воздействии ультрафиолетового излучения
наблюдается накопление его действия,
суммарный биологический эффект при
этом приблизительно пропорционален
суммарной плотности энергии излучения.

Диапазон видимого
излучения (380…780 нм)
является наиболее опасным для глаз, так
как свободно проходит через оптические
ткани глаза и фокусируется на поверхности
сетчатки. При этом и плотность потока
мощности на сетчатке может быть на 4…5
порядков выше, чем на роговице глаза за
счет фокусировки.

При относительно
небольшой энергии лазера наблюдается
явление «вспышечной слепоты» – под
действием излучения обесцвечиваются
зрительные пигменты, и глаз на некоторое
время теряет способность различать
предметы. При
плотности энергии на сетчатке более
2 Дж/см²
(при импульсной работе) происходит
ожог сетчатки.
Чувствительность пораженного места к
свету полностью утрачивается и в
дальнейшем не восстанавливается.

Энергия лазерного
луча, попадающая в глаз, зависит от
диаметра зрачка, который в зависимости
от освещенности окружающих предметов
изменяется от 1,6…2 до 7…8 мм. При этом
энергия, попадающая в глаз, изменяется
в 15…20 раз. Таким образом,
лазерное, излучение более опасно в
затемненных помещениях.

Лазерное излучение
ближней части инфракрасного диапазона
с длиной волны от 780 до 1400 нм довольно
хорошо проходит через оптические ткани
глаза, при этом возможен ожог сетчатки.
Излучение этого диапазона особенно
опасно, так как оно невидимо для глаза.
При длине волны больше 1,4 мкм излучение
поглощается тканями, содержащими воду:
роговицей, хрусталиком и жидкостью в
передней камере глаза и не доходит до
сетчатки. Особенно сильно нагревается
при этом радужная оболочка, содержащая
пигмент. При плотности энергии выше 4
Дж/см²
происходит термический ожог, который
может привести к помутнению хрусталика.
Лазерное излучение с длиной волны более
1700 нм полностью поглощается роговицей
и в ткани, расположенные глубже, не
проникает, поэтому менее опасно для
глаз; однако излучение мощного лазера
может вызывать серьезный ожог роговицы.

Поражения кожи
наблюдаются обычно на лице вокруг
защитных очков, на внешней поверхности
рук, выше линии воротника, т.е. на тех же
местах, которые подвергаются солнечному
облучению. Наиболее сильно действует
на кожу излучение ультрафиолетового
диапазона. Относительно небольшие дозы
ультрафиолетового облучения вызывают
покраснение (эритемный эффект), исчезающее
на следующие сутки. Более мощное излучение
приводит к распаду некоторых молекул,
входящих в состав тканей. Воздействие
излучения видимого и инфракрасного
диапазонов сводится в основном к
нагреванию кожи и может привести к
ожогам, имеющим резко очерченные границы
и напоминающим обычные термические
ожоги.

Кожа человека
достаточно хорошо противостоит
непрерывному инфракрасному облучению,
так как она способна рассеивать тепло
благодаря кровообращению и понижать
температуру вследствие испарения влаги
с поверхности. Импульсное излучение и
особенно излучение лазеров в режиме
модуляции добротности более опасны для
кожи, так как тепло не успевает
распространяться в соседние ткани. При
этом возникают ожоги с резко очерченными
границами, очаги ограниченного омертвления
(некроза) тканей, пузырьки, наполненные
серозной жидкостью (результат нарушения
целостности стенок
капилляров).

Под действием
излучения лазеров с энергией от 3 до 100
Дж на коже возникают кровоизлияния
различных размеров. При энергии излучения
менее 3 Дж структурных изменений в коже
не наблюдается, а происходит нарушение
деятельности ферментов. Это понижает
антимикробную сопротивляемость кожи,
ухудшает ее питание и повышает
чувствительность к повышенной температуре,
раздражающему действию различных
химических реактивов. Нарушение
деятельности ферментов в коже может
приводить к образованию токсических
веществ, которые, распространяясь по
всему организму, ухудшают общее состояние
человека, вызывают чувство разбитости,
раздражительность, головную боль. Эти
неприятные явления могут сохраняться
в течение нескольких часов после
окончания рабочего дня. У людей, работающих
с лазерными установками, обнаружено
изменение состава крови, выражающееся
в уменьшении гемоглобина, тромбоцитов,
эритроцитов и лейкоцитов.

Лазерное излучение — презентация онлайн

1. Лазерное излучение

Лазерное излучение (ЛИ) – это узкий
нефокусированный или фокусированный
световой поток, сосредоточенный в основном в
видимой области длин волн, а также в
инфракрасной и ультрафиолетовой.

2. Классификация лазеров

• По степени опасности лазерного излучения для
обслуживающего персонала лазеры разделены на четыре
класса:
• 1-й класс (безопасные) – выходное излучение не опасно для
глаз;
• 2-й класс (малоопасные) – опасно для глаз прямое или
зеркально отраженное излучение;
• 3-й класс (среднеопасные) – опасно для глаз прямое,
зеркально, а также диффузно отраженное излучение на
расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) для кожи
прямое или зеркально отраженное излучение;
• 4-й класс (высокоопасные) – опасно для кожи диффузно
отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей
поверхности.

3. Действие лазерного излучения на организм человека

Биологическое действие лазерного излучения возникает
вследствие поглощения организмом тепловой энергии лазера,
что приводит к ожогам кожи. Особенно сильно влияет лазерное
излучение на глаза. При работе с лазерами большой мощности
возможно повреждение внутренних органов и мозга. Лазерное
излучение может вызвать изменения в деятельности сердечнососудистой системы. При работе с оптическими квантовыми
генераторами опасно не только прямое, но и отраженное
лазерное излучение. В механизме биологического воздействия
лазерного луча, кроме теплового эффекта, имеет значение и
ряд других факторов. При обслуживании оптических квантовых
генераторов, кроме излучений, на работающих может влиять
постоянный или импульсный шум интенсивностью до 120 дБ,
пониженное содержание кислорода в воздухе или повышенное
содержание азота, а также токсические вещества (нитробензол,
сероуглерод).

4. Нормирование лазерного излучения

—
В качестве ведущих критериев при оценке степени опасности
генерируемого лазерного излучения приняты величина
мощности (энергии), длина волны, длительность импульса и
экспозиция облучения.
Основными нормативными правовыми актами, используемыми
для оценки условий труда при работе с оптическими
квантовыми генераторами, являются:
Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации
лазеров СанПиН №5804-91;
методические рекомендации «Гигиена труда при работе с
лазерами», утвержденные Министерством здравоохранения
РСФСР 27.04.81 г.;
ГОСТ 12.1.040-83 «Лазерная безопасность. Общие положения»;
ГОСТ 12.1.031-81 «Лазеры. Методы дозиметрического контроля
лазерного излучения».

5. Защита от лазерного излучения

Предупреждение поражений лазерным излучением включает
систему мер инженерно-технического, планировочного,
организационного, санитарно-гигиенического характера.
Защитные мероприятия включают в себя экранирование ОКГ;
применение телевизионных систем наблюдения за ходом
процесса; использование дистанционного управления
процессом; сведение к минимуму отражающих поверхностей
оборудования и стенок. Работа выполняется при общем ярком
освещении. Размещают лазер только в специальном
помещении, дверь которого должна иметь блокировку. На
входную дверь наносят знак лазерной безопасности.
При эксплуатации лазеров должен производиться
периодический дозиметрический контроль (не реже одного раза
в год). В качестве СИЗ применяют специальные
противолазерные очки, фильтры, защищающие глаза
оператора, щитки, маски, технологические халаты и перчатки.

МЕДИЦИНСКИЙ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР | Иркутский научный центр

Низкоинтенсивное лазерное излучение в последнее время широко используется в медицине для лечения широкого спектра заболеваний. Низкоинтенсивная лазерная терапия — это методика фотомедицины с применением светового излучения низкоинтенсивных лазерных аппаратов. В лазерной терапии обычно применяется световое излучение в красном и ближнем инфракрасном спектральном диапазоне. Источниками лазерного света на сегодня, в основном, выступают гелий-неоновые и полупроводниковые лазеры. Соответственно, каждый из лазеров имеет свои специфические показания к применению в лечебной практике и снабжается методическими рекомендациями по использованию. 

Для широкого использования лазерной терапии врачебные учреждения приобретают несколько типов лазеров для обеспечения всех видов лазерного воздействия с целью получения наилучшего эффекта и специфичности воздействия. Каждый из лазеров, применяемых в настоящее время в медицине, имеет ограниченные показания по применению, связанные с ограниченностью возможности изменения длины волны излучения и других параметров. Для расширения показаний применения и для разработки собственных методик лазерной терапии очень важно иметь возможность широкой вариации параметров лазерного излучения, таких как выходная мощность, длина волны излучения, частота модуляции, тип модуляции, глубина модуляции, интегральная доза облучения, время воздействия. Как правило, задание этих параметров в ручном режиме представляет для врачей определенные трудности.

Результатом данного проекта является разработка лазерного терапевтического аппарата, который обеспечивает генерацию излучения на двух частотах в красной и ближней инфракрасной областях спектра и позволяет в широких пределах задавать режимы лазерного излучения. Это позволит использовать данный аппарат в качестве универсального для всех видов лазерной терапии и может заменить в лечебных учреждениях набор из двух-трех лазеров, обычно используемых в настоящее время. Универсальность разработанного лазерного прибора обусловлена, прежде всего, тем, что в нем используется два лазерных полупроводниковых диода, излучающих на разных длинах волн 650 нм и 810 нм, излучение которых введено в один волоконный световод, что дает возможность применять красное или инфракрасное излучение в зависимости от методики, а также выводить их одновременно. Кроме того, управление блоком питания лазерных диодов осуществляется от программируемого микроконтроллера, который контролирует уровни мощности излучения, задает режимы модуляции, позволяет отслеживать время облучения и интегральную дозу, полученную пациентом. Наличие внутренней флеш-памяти дает возможность запрограммировать стандартные режимы облучения в соответствии с методическими указаниями, что существенно облегчит работу врачей. 

Существенным преимуществом разработанного лазера перед существующими аналогами является возможность использовать для терапии одновременно две длины волны излучения, воздействие которых дополняет друг друга. Красное излучение приводит к наилучшему эффекту при поверхностных воздействиях на кожу человека, в то время как ближнее инфракрасное излучение лучше воздействует на внутренние органы. Кроме того, терапия невидимым инфракрасным излучением в присутствии даже слабого красного видимого излучения приводит к дополнительному эффекту плацебо.

Дополнительные возможности предлагаемого аппарата связаны с возможностью управления блоком питания лазера не только от микроконтроллера, но и от внешнего компьютера. Это функция позволяет задавать дополнительные законы модуляции излучения, например, в такт цветомузыкального сопровождения, составлять базы данных пациентов, их истории болезней и пр. 

Краткие технические характеристики лазерного терапевтического аппарата следующие:
1. Длина волны излучения — 650 нм и 810 нм. 
2. Максимальная мощность излучения на 650 нм — 40 мВт.
3. Максимальная мощность излучения на 810 нм — 100 мВт.
4. Тип модуляции излучения — амплитудный и частотный.
5. Форма импульсов модуляции — синусоидальная, треугольная, трапециидальная.
6. Частота следования импульсов — 10-10000 Гц.

На данный момент медицинских терапевтических лазеров с подобными характеристиками и возможностями в России и за рубежом пока не производится.

Лазерный аппарат может использоваться в любых лечебных учреждениях для всех типов лазерной терапии. Эффективность использования данного лазера основана на том, что низкоэнергетическое лазерное излучение вызывает разнообразные биохимические и физиологические ответные реакции в организме, которые приводят к:
— активации метаболизма клеток и повышению их функциональной активности; 
— стимуляции репаративных процессов; 
— снижению воспалительных процессов; 
— активации микроциркуляции крови и повышению уровня трофического обеспечения тканей; 
— аналгезирующему действию; 
— иммуностимулирующему действию; 
— рефлексогенному действию на функциональную активность различных органов и систем. 

Данный лазер может быть особенно интересен научным медицинским учреждениям, так как дает большие возможности для разработки новых методик лечения.
В настоящее время имеется лабораторный действующий макет терапевтического лазера. Оформляются материалы для международного патентования. Будут рассмотрены любые формы сотрудничества по коммерческой реализации проекта.

Иркутский филиал Института лазерной физики СО РАН
664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 130 а 
Руководитель проекта – с.н.с., к.ф-м.н. Иванов Николай Аркадьевич
е-mail: [email protected] , тел/факс: (3952) 51-21-60 
 

ЛАЗЕРНАЯ МЕДИЦИНА • Большая российская энциклопедия

• В книжной версии

  Том 16. Москва, 2010, стр. 595

• Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: А. В. Гейниц

ЛА́ЗЕРНАЯ МЕДИЦИ́НА, раз­дел ме­ди­ци­ны, изу­чаю­щий влия­ние ла­зер­но­го из­лу­че­ния на тка­ни и био­ло­гич. объ­ек­ты и раз­ра­ба­ты­ваю­щий ме­то­ды его при­ме­не­ния с ле­чеб­но-про­фи­лак­тич. це­ля­ми. Осн. на­прав­ле­ния Л. м.: ис­сле­до­ва­ния па­то­ге­не­тич. ме­ха­низ­мов взаи­мо­дей­ст­вия ла­зер­но­го из­лу­че­ния с био­тка­ня­ми; экс­пе­ри­мен­таль­но-кли­нич. ис­пы­та­ния и вне­дре­ние в кли­нич. прак­ти­ку но­вых ме­то­дов ле­че­ния с ис­поль­зо­ва­ни­ем ла­зер­но­го из­лу­че­ния, а так­же но­вых ти­пов ла­зер­ной мед. тех­ни­ки. Пер­вый ла­зер для прак­тич. при­ме­не­ния соз­дан амер. фи­зи­ком Т. Мей­ма­ном в 1960. В Рос­сии вне­дре­ние ла­зер­ных тех­но­ло­гий в мед. прак­ти­ку свя­за­но с име­на­ми О. К. Ско­бел­ки­на, Н. Ф. Га­ма­леи, А. К. По­лон­ско­го, Е. Н. Ме­шал­ки­на, А. А. Виш­нев­ско­го и др. С соз­да­ни­ем пер­вых ла­зер­ных ус­та­но­вок в сер. 20 в. поя­ви­лась воз­мож­ность по-но­во­му по­дой­ти к ре­ше­нию мн. про­блем, в т. ч. и ме­ди­цин­ских. Наи­боль­шее раз­ви­тие по­лу­чи­ли ла­зер­ная те­ра­пия и ла­зер­ная хи­рур­гия.

Ла­зер­ная те­ра­пия ос­но­ва­на на воз­дей­ст­вии низ­ко­ин­тен­сив­но­го ла­зер­но­го из­лу­че­ния (НИЛИ) на ор­га­низм че­ло­ве­ка. НИЛИ об­ла­да­ет био­сти­му­ли­рую­щим, им­му­но­мо­дули­рую­щим, обез­бо­ли­ваю­щим и лёг­ким се­да­тив­ным эф­фек­та­ми, улуч­ша­ет мик­ро­цир­ку­ля­цию и др. Пер­вые мо­де­ли ге­не­ра­то­ров НИЛИ, ге­лий-не­оно­вые ла­зе­ры, на­шли ши­ро­кое при­ме­не­ние во мно­гих об­лас­тях кли­нич. ме­ди­ци­ны – арт­ро­ло­гии, те­ра­пии, нев­ро­ло­гии, ги­не­ко­ло­гии, дер­ма­то­ло­гии, спор­тив­ной ме­ди­ци­не, трав­ма­то­ло­гии и др. НИЛИ-те­ра­пия – раз­но­вид­ность фо­то­те­ра­пии. На по­ра­жён­ный ор­ган или уча­сток те­ла (сус­тав, не­за­жи­ваю­щая яз­ва или ра­на) на­прав­ля­ют ла­зер­ное из­лу­че­ние (ме­ст­но воз­дей­ст­вуя че­рез реф­лек­со­ген­ные зо­ны и точ­ки) или внут­ри­вен­но об­лу­ча­ют кровь с по­мо­щью во­ло­кон­но-оп­тич. эле­мен­тов (воз­дей­ст­ву­ют на ор­га­низм в це­лом). Но­вей­шее по­ко­ле­ние пор­та­тив­ных по­лу­про­вод­ни­ко­вых ла­зе­ров, ра­бо­таю­щих в не­пре­рыв­ном и им­пульс­ных ре­жи­мах, снаб­жён­ных ком­пь­ю­тер­ны­ми бло­ка­ми управ­ле­ния, су­ще­ст­вен­но рас­ши­ря­ет воз­мож­но­сти ла­зер­ной те­ра­пии. С кон. 20 в. боль­шое вни­ма­ние уде­ля­ет­ся фо­то­ди­на­мич. те­ра­пии, по­зво­ляю­щей эф­фек­тив­но ле­чить не­ко­то­рые фор­мы ра­ка (напр., ра­ка ко­жи) без хи­рур­гич. вме­ша­тель­ст­ва. Её так­же при­ме­ня­ют в сто­ма­то­ло­гии (ле­че­ние па­ро­дон­ти­та, пе­ре­им­план­ти­та, сто­ма­ти­та, хей­ли­та) и др. об­лас­тях кли­нич. ме­ди­ци­ны.

В ла­зер­ной хи­рур­гии при­ме­ня­ет­ся вы­со­ко­энер­ге­тич. ла­зер­ное из­лу­че­ние (т. н. ла­зер­ный скаль­пель), ко­то­рое обес­пе­чи­ва­ет сте­риль­ность, бес­кров­ность и варь­и­ро­ва­ние ши­ри­ны про­из­во­ди­мо­го раз­ре­за. Эти ка­че­ст­ва спо­соб­ст­ву­ют при­ме­не­нию ла­зер­ных тех­но­ло­гий в разл. об­лас­тях хи­рур­гии (пуль­мо­но­ло­гии, он­ко­ло­гии, аб­до­ми­наль­ной хи­рур­гии, кос­ме­то­ло­гии, пла­стич. хи­рур­гии и др.). Бес­кров­ность опе­ра­ции при рас­се­че­нии тка­ней, напр. на пе­че­ни, се­ле­зён­ке, поч­ках и др., обу­слов­ле­на коа­гу­ля­ци­ей бел­ко­вых мо­ле­кул и «за­ку­пор­кой» со­су­дов по хо­ду воз­дей­ст­вия ла­зер­но­го лу­ча. В оф­таль­мо­ло­гии ла­зер­ное из­лу­че­ние при­ме­ня­ют при кор­рек­ции от­слое­ния сет­чат­ки, фор­ми­ро­ва­нии зрач­ка, раз­ру­ше­нии внут­ри­глаз­ных опу­хо­лей и др. В он­ко­ло­гич. прак­ти­ке при уда­ле­нии опу­хо­лей, по­верх­но­ст­ных и рас­по­ла­гаю­щих­ся на глу­би­не до 3–4 см, ис­поль­зу­ют им­пульс­ные ла­зе­ры. Для про­фи­лак­ти­ки об­се­ме­не­ния зло­ка­че­ст­вен­ны­ми клет­ка­ми, как пра­ви­ло, ис­поль­зу­ют спец. воз­душ­ные от­со­сы. Опе­ра­ции, вы­пол­нен­ные с при­вле­че­ни­ем ла­зер­ных тех­но­ло­гий, обес­пе­чи­ва­ют хо­ро­ший кос­ме­тич. ре­зуль­тат. Воз­мож­ность пре­ци­зи­он­но­го воз­дей­ст­вия ла­зер­ным из­лу­че­ни­ем на био­ло­гич. тка­ни от­кры­ва­ет пер­спек­ти­вы ис­поль­зо­ва­ния ла­зер­ных тех­но­ло­гий в ней­ро­хи­рур­гии и др. об­лас­тях ме­ди­ци­ны.

Ра­бо­та с ла­зер­ны­ми хи­рур­гич. ап­па­ра­та­ми тре­бу­ет за­щи­ты глаз (напр., те­не­вые за­щит­ные уст­рой­ст­ва). Сле­ду­ет обе­ре­гать от по­ра­же­ния ла­зер­ным из­лу­че­ни­ем ко­жу, осо­бен­но её пиг­мен­ти­ро­ван­ные уча­ст­ки. Для за­щи­ты от по­ра­же­ния от­ра­жён­ным ла­зер­ным из­лу­че­ни­ем с воз­мож­но­го пу­ти лу­ча уда­ля­ют бле­стя­щие (зер­каль­ные) по­верх­но­сти.

Про­гресс в раз­ра­бот­ке но­вых по­ко­ле­ний хи­рур­гич. ла­зер­ных ус­та­но­вок при­вёл к соз­да­нию пор­та­тив­ных по­лу­про­вод­ни­ко­вых ла­зер­ных хи­рур­гич. ге­не­ра­то­ров («Лан­цет-1», «Лан­цет-2»), снаб­жён­ных ком­пь­ю­тер­ны­ми мо­ду­ля­ми, по­зво­ляю­щи­ми с вы­со­кой точ­но­стью воз­дей­ст­во­вать на био­ло­гич. тка­ни разл. ре­жи­ма­ми из­лу­че­ния.

В ми­ре функ­цио­ни­ру­ют св. 200 ла­зер­ных цен­тров, ин­сти­ту­тов и ла­бо­ра­то­рий, ла­зер­ные хи­рур­гич. от­де­ле­ния на ба­зе не­ко­то­рых н.-и. ин­сти­ту­тов и круп­ных мно­го­про­филь­ных гор. боль­ниц, соз­да­ны спе­циа­ли­зир. ла­зер­ные хи­рур­гич. ка­би­не­ты в гор. и рай­он­ных боль­ни­цах, по­ли­кли­ни­ках и дис­пан­се­рах. Су­ще­ст­ву­ет Ме­ж­ду­нар. об-во по при­ме­не­нию ла­зе­ров в хи­рур­гии и ме­ди­ци­не, из­да­ёт­ся 12 жур­на­лов, в т. ч. в Рос­сии (ж. «Ла­зер­ная ме­ди­ци­на»).

Механизмы действия лазерного излучения средней интенсивности на ткани

1. Александров М.Т. Применение лазеров в медицине // Обзор отечественной и зарубежной печати за 1971 — 1985 гг. — М., 1986. — 185 с.

2. Алексеев В.А., Никифоров В.Г. Лазеры на красителях с ламповой накачкой для медицины П Лазеры в медицине: Материалы Межд. конф. -Ташкент, 1989.-С. 71

3. Аль- Шукри С.Х., Ткачук В.Н., Соколов А.Н. Применение аиг-неодимовой лазерной хирургической установки «Люксус-100» в урологической практике \\ Лазеры в медицине-99\ Материалы третьего межд. симпозиума.- С П6.1999.-С. 8-9.

4. Армичев A.B., Леонтьев М.Я., Странадко Е.Ф. Опыт использования ла~ зеров на основе паров меди, золота и растворов красителей для фотодинамической терапии \\ Новые направления лазерной медицины \ Материалы межд. конференции. M., 1996.-С. 353.

5. Бажанов В.П. Баграмов Р.И. Применение импульсного С02 лазерного скальпеля при костных и костнопластических операциях на лицевом черепе. \\ Новое в лазерной медицине и хирургии \ Материалы межд. конференции.-М., 1991.-С.-38-40.

6. Баллюзек Ф.В., Морозова С.И., Самойлова К.А. Медицинская лазеро-логия. СПб, 2000. — 160 с.

7. Ю.Борисова A.M., Хорошилова Н.В., Булгакова Г.И. Действие низкоинтенсивного лазерного излучения на иммунную систему // Терапевтический архив 1992. — Т.64. — N5. — С.111-116.

8. Брилль А.Г., Брилль Г.Е., Киричук В.Ф., Шенкман Б., Тамарин И., Дар-дик Р., Варон Д., Савион Н. Влияние излучения He-Ne лазера на активацию и агрегацию тромбоцитов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1999. — Т. ¡28. — N7. — С.48-49.

9. Брилль Г.Е., Брилль А.Г. Гуанилатциклаза и NO-синтетаза-возможные первичные акцепторы энергии низкоинтенсивного лазерного излучения /У Лазерная медицина 1997. — Т. I. — N2. — С.39-42.

10. Буйлин В.А. Низкоинтенсивная лазерная терапия с применением матричных импульченых лазеров И Иформационно-методический сборник. -М.: ТОО «Фирма «Техника», 1996. 122 с.

11. Венков A.A. Лазерная гипертермия в лечении хирургических заболеваний.» Автореф. дис. д-ра мед. наук. 2001. — 35 с.

12. Венков A.A., Миррахимов Ш.С. Лазерное флебосклерозирование при вари козе Н Материалы третьей ежегодной сессии НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева. М., 1998. — С. 53.

13. Виноградов А.Б.,Бахтин В.И. Определение эффективных лечебных параметров низкоинтенсивного импульсного лазерного света с длиной волны 0,89 мкм \\ Новое в лазерной медицине и хирургии \ Материалы межд. конференции.-1990.- C.127-I28.

14. Воздвиженский И.С., Щеглова O.E., Сарыгин П.В. Возможности применения лазеров в лечении пигментных образований кожи // Новые направления лазерной медицины. Материалы Межд. конф. М., J 996 — С. 27-28.

15. Волков В.М., Гликин Л.С. Использование лазеров на парах меди в лечении сосудистых заболеваний кожи и остроконечных кондилом. \\ Новые направления лазерной медицины \ Материалы межд. конференции.-М., 1996-С.-29.

16. Гамалея Н.Ф. Лазеры в эксперименте и клинике. М.: Медицина, 1972. — 232 с.

17. Гамалея Н.Ф., Шишко Е.Д., Яниш Ю.В. Новые данные по фоточувствительности живой клетки и механизму лазерной биостимуляции // Доклады Академии Наук СССР. 1983. — Т. 273. — N1. — С.24-230.

18. Гаусман Б.Я., Елисеенко В.И. Различные виды лазерных излучений в профилактике нагноений послеоперационных ран: Материалы Межд. конф. М., 1996 — С. 141-143.

19. Генкин В.М., Новиков В.Ф., Парамонов Л.В., Эдькина Б.И. Влияние низкоинтенсивного лазерного облучения на состояние белков крови//

20. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1989. — Т. 108. -N2.—С. 188-189.

21. Герцен A.B., Леонтьева Г.В. и соавт. Изучение влияния низкоинтенсивного ИК-лазерного излучения в эксперименте // Новое в лазерной хирургии и медицине / Материалы Межд. конф. M., 1990. — с. 31-32.

22. Глухов Е.И. Эффективность лечения трофических язв и длительно незаживающих ран С02-лазером по данным коллагеногенеза // Применение лазеров в медицине: Материалы Всесоюз. конф. М., 1984. — С. 36.

23. Горбатейкова Е.А., Азизова O.A. Парамонов Н.В., Владимиров Ю.А. Механизм фотореактивации гелий-неонового лазера // Доклады Академии Наук СССР. 1988. — Т.299. — N4. -С.995-1003.

24. Горбатова Н.Е., Лившиц Ю.Л. Первый опыт совместного воздействия излучениями импульсно-периодических АИГ-неодимовых и АИГ-эрбиевых лазеров на ткани лабораторных животных // Лазеры и медицина: Материалы Межд. конф. М., 1989. — С. 103-104.

25. Гуща А.Л., Тарасенко C.B. Механизм терапевтического воздействия эндоваскулярного облучения крови низкоинтенсивным лазерным светом в условиях хирургического эндотоксикоза // Материалы Межд. конф. M., 1990 — С. 36-37.

26. Дадашев А.И, Эфендиев А.И. и соавт. Лечение гнойных ран с применением С02-лазера и полиферментных повязок // Актуальные проблемы применения магнитных и электромагнитных полей в медицине: Материалы Всесоюзн. конф. Л. 1990. — С. 140.

27. Данилин H.A., Маренич В.Ф. и соавт. Опыт использования лазерной хирургической установки «ЛСТ-20-01» в практике отделения кожнопластической хирургии // Новые направления лазерной медицины / Материалы Межд. конф. М. 1996. — С. 45-46.

28. Девятков Н.Д. Газовые лазеры в медицине // Вестник АН СССР. 1983. -Вып. 1.-С. 51-56.

29. Девятков Н.Д., Беляев В.П., Гамалея Н.Ф. Лазеры в клинической медицине. М.: Медицина, 1981.-285 с.

30. Девятков Н.Д., Бецкий О.В. Медико-биологические аспекты лазерных излучений низкой интенсивности // Сборник науч. тр. М., 1987. — С. 7-10.

31. Демидов Б.С., Бодкин Р.Г., Назаров П.П. Особенности применения излучения лазеров различных типов при хирургическом лечении больных эмпиемами плевры. \\ Применение лазеров в клинике и эксперименте \ Материалы межд. конференции.- М., 1987.- С. 35.

32. Добкин В.Г. Лазерная хирургия при заболевании легких // Применение лазеров в клинике и эксперименте: Материалы Всесоюзн. конф. М., 1987.-С. 21.

33. Доценко А.П., Ходос В.А., Князев В.И. Лазерная терапия гнойных заболеваний и ран мягких тканей // Применение лазеров в клинике и эксперименте: Материалы Всесоюзн. конф. М., 1987. — С. 38.

34. Дубинина Е.Е. Биологическая роль супероксидного анион-радикала и супероксиддисмутазы в тканях организма. П Успехи современной биологии.-1989- т. 108 вып.1. — N4.-С.3-18.

35. Евстигнеев А.Р. Современные медицинские лазерные установки на полупроводниковых лазерах и перспективы их развития и производства // Лазеры в медицине: Материал Межд. конф. М., 1989. — С. 84.

36. Ермолов A.C. Волков C.B., Сордин Д.Г. Лечение желудочно-кишечных кровотечений инфракрасным импульсным лазерным излучением // Новые направления лазерной медицины / Матералы межд. конф.-М., 1996.-с. 51-53.

37. Желтов Г.И., Глазков В.Н. Механизмы лазерного воздействия на биоткани // Действие электромагнитного излучения на биологические объекты и лазерная медицина: Материалы Всесоюзн. конф. Владивосток. 1989-С. 72-89.

38. Каныкин А.Ю. Использование красного лазерного света в лечении незаживающих ран, хронических язв и кожных рубцов в амбулаторных условиях: Автореф. дис. канд. мед. наук. М., 1992. — 19 с.

39. Каплан M.А., Степанов В.А. Физико-химические основы действия лазерного излучения в ближней ИК-области на биоткани. // Лазеры и медицина / Материалы Межд. конф. Ташкент. 1989. — с.85-66.

40. Кару Т.Й, Афанасьева Н.И. Цитохром с оксидаза как первичный фотоакцептор при лазерном воздействии света видимого и ближнего ИК-диапазона на культуру клеток. // Доклады Академии Наук. 1995. — Т.342. — N5. — С.693-695.

41. Кару Т.Й. О молекулярном механизме терапевтического действия излучения низкоинтенсивного лазерного света. // Доклады АН СССР. — 1986.- Т.291.-СЛ245-1249.

42. Кару Т.Й. Первичные и вторичные клеточные механизмы лазерной терапии // Низкоинтенсивная лазерная терапия / Под ред. Москвина C.B., Буйлина В.А.; М.: ТОО «Фирма Техника», 2000. Гл. 4. — С.71-94.

43. Кару Т.Й., Календо Г.С., Лобко В.В. Зависимость биологического действия низкоинтенсивного видимого света на клетки от параметров излучения-когерентности, дозы и длины волны // Известия Академии Наук СССР. 1983. — Т.47. — N10. -С.2017-2022.

44. Кару Т.Й., Пяти брат Л.В., Календо Г.С., Серебряков Н.Г. Изменение количества АТФ в клетках HeLa под воздействием излучения He-Ne лазера // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1993. -N.6. — NT 15. — С.617-618.

45. Козлов В.И. Лазерная терапия: итоги и перспективы // Лазер и здоро-вье-99: Матер, междунар. конгр., 1999г. -Москва, 1999. С. 317-319.

46. Козлов В.И., Буйлин В.А. Лазеротерапия. М.: АСТР, 1993. — 149 с.

47. Коломиец J1.A., Щепеткин И.А. Механизмы терапевтического действия низкоинтенсивного лазерного излучения // Сибирский медицинский журнал. 1996.-N 1.-С.49-51.

48. Конов В.И., Прохоров A.M., Щербаков И.А. Перспективы развития силовой лазерной техники для медицины // Новое в лазерной медицине и хирургии: Материалы Межд. конф. М., 1991. — С. 221 -226.

49. Лаптева P.M., Баишева С.А., Фрязинова Т.С. Системная реакция компонентов иммунитета на низкоэнергетические лазерные излучения // Новое в лазерной медицине и хирургии: Материалы Межд. конф. М., 1990.-С. 51-53.

50. Литвин Г.Д. и соавт. Возможности использования импульсных АИГ-лазеров в абдоминальной хирургии // Новое в лазерной медицине и хирургии: Материалы Межд. конф. М. 1991. — С. 76-78.

51. Литвин Г.Д. Принципы применения лазеров, лазерных аппаратов и инструментов в хирургии паренхиматозных органов // Актуальные вопросы лазерной хирургии: Материалы Всесоюзн. конф. М. 1982. — С. 9195.

52. Луцевич Э.В., Странадко Е.Л. Лазерные технологии в хирургии и онкологии // Международный медицинский журнал. 1998. — XI-XII. -с.927-931.

53. Мариава О.М., Толстых П.И. Новое в лечении гнойных заболеваний мягких тканей с сочетанным использованием высокоэнергетических и низкоэнергетических лазеров \\ Новое в лазерной медицине и хирургии \ Материалы межд. конференции М., 1991.- С. 82-85.

54. Маркосян A.A. Физиология тромбоцитов. -Л: Наука, 1970. 164 с.

55. Маслова М.Г. Новые аспекты применения лазерного излучения в лечении гнойно-воспалительных заболеваний // Лазеры в медицине: Материалы Межд. конф. Ташкент, 1989. — С. 37-38.

56. Матчин E.H., Потапов В.Д. Опыт применения хирургического лазера «Ланцет» в работе ожогового отделения // Новые направления лазерной медицины: Материалы Межд. конф. М., 1996. — С. 70-72.

57. Михайлова И.А., Соколов Д.В., Проценко Н.Е., Рябова М.А., Соколов A.B. Лазеры в медицине: методическое пособие -СПб., СПбГМУ им.акад. И.П. Павлова, 1998. 108 с.

58. Москалик К.Г., Козлов А.П., Вагнер Р.И. Результаты лечения злокачественных опухолей кожи импульсным лазером // Лазеры в медицине-99: Материалы Межд. симп. СПб, 1999. — С. 16.

59. Мчедлидзе М.Ю., Неворотин А.И., Тюкавин А.И., Венков A.A. Термические эффекты высокоэнергетических лазерных излучений при взаимодействии с биологической тканью // 4 конгресс «Паллиативная медицина и реабилитация в здравоохранении М., 2002. — С. 26.

60. Мчедлидзе М.Ю., Парамонов Б.А., Смирнова Т.Д., Потсдам И.Л., Тюкавин А.И., Венков A.A. Влияние высокоэнергетических лазерных излучений на фибробласты легкого человека // Цитология. СПб, 2002. -С. 115-121.

61. Мчедлидзе М.Ю., Тюкавин А.И., Венков A.A. Возможности применения высокоинтенсивного лазерного излучения в лечении гипертрофических рубцов и контрактур. // Здоровье образование в XXI веке: Материалы III Междунар. науч. практ. конф. М., 2002. — С. 19-20.

62. Неворотин А.И. Введение в лазерную хирургию. СПб: СпецЛит, 2000,- 160 с.

63. Неворотин А.И. Лазерная рана в теоретическом и прикладном аспектах Н Лазерная биология и лазерная медицина: практика: Материалы Респ. школы-семннара. Тарту, 1991. — С. 3-12.

64. Овчинников М.М., Подгорный Т.Н. Балаховский И.С. Количественный спектрофотометрический анализ в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях // Клиническая лабораторная диагностика. -2000.-N2.- С.6-11

65. Пальцев Ю.П. Биоэффекты и критерии их оценки при действии лазерных излучений // Новое в лазерной медицине и хирургии: Материалы Межд. конф. -М., 1990.-С. 14-15.

66. Плетнев С.Д. Лазеры в клинической медицине. М.: Медицина, 1996. -430 с.

67. Полонский А.К., Черкасов A.B. Об использовании полупроводниковых лазеров в экспериментальной и клинической медицине Н Вопросы курортологии. 1983. -№ 4. — С. 66-67.

68. Привалов В.Е. Сравнительные характеристики газоразрядных и полупроводниковых лазеров, используемых в медицине // Лазеры в медицине 99: Материалы III Межд. семинара. СПб, 1999. — С. 33.

69. Ракчеев А.П. Перспективы применения лазеров в дерматологии // Применение лазеров в медицине: Материалы Всесоюзн. конф. М., 1984. -С. 139.

70. Романов В.А. Применение аргонового лазера для деструкции опухолей желудка и толстой кишки // Применение лазеров в медицине: Материалы Межд. конф. Ташкент, 1989. — С. 49-50.

71. Рошаль A.M., Горбатова Н.Е. Антибактериальное свойство излучения АИГ-эрбиевого лазера и возможность использования его в медицине //

72. Новое в лазерной медицине и хирургии: Материалы Межд. конф. М., 1990. — С. 70-72.

73. Рычагов Г.П., Голуб А.Н. Назаренко П.М. Роль АИГ-неодимового лазера в лечении послеоперационных стриктур эзофагогастроанаастомо-зов // Новые направления лазерной медицины: Материалы Межд. конф. -М., 1996.-С. 87-89.

74. Саранцев В.П., Вейченко В.А., Ларюшин А.И. Новый аппарат лазерной хирургии на основе диодных полупроводниковых лазеров с длиной волны 805 и 890 нм // Новые направления лазерной медицины: Материалы Межд. конф. -М., 1996. С. 370-371.

75. Серых М.М., Древаль В.И., Аверкиева О.Н., Соколовский A.B. Влияние многократного лазерного облучения крыс на активность фосфатаз плазмы крови // Биологические науки. 1980. — N11. — С. 25-28.

76. Скобелкин O.K. Лазеры в хирургии. М.: Медицина, 1989. — 256 с.

77. Скобелкин O.K., Брехов Е.И., Ерипанов В.И. Применение лазера в хирургии // Хирургия. 1983. — № 3. — С. 15-18.

78. Смольянинова Н.К., Кару Т.Й., Зеленин A.B. Облучение He-Ne лазером усиливает бласттрансформацию, вызванную фитогемагглютином II Доклады Академии Наук СССР. 1990 -Т. 315. — N5. — С. 1256-1259.

79. Солдатов А.Н., Юдин H.A. Лазерная медицинская установка для лечения дерматологических заболеваний (на парах меди) // Лазеры для медицины и биологии: Материалы 5 школы-семинара. СПб, 1997. — С. 25.

80. Солдатов И.Б. и соавт. Опыт использования С02 лазера в лечении заболеваний уха, горла, носа // Материалы 9 съезда оториноларингологов СССР. Кишинев, 1989. — С. 106-107.

81. Стаханов М.Л., Королев В.А. Опыт применения 250 Вт лазера на АИГ с неодимом в эндоскопии И Лазеры и медицина: Материалы Межд. конф. -М., 1989.-С. 56-57.

82. Сгранадко Е.Ф. Новый метод лечения рака лазером ФДТ // В сб. «Актуальные проблемы лазерной медицины». — Рязань, 993. ~С. 46-50.

83. Странадко Е.Ф., Скобелкин O.K. Маркичев H.A., Рябов М.В. Четырехлетний опыт клинического применения фотодинамической терапии злокачественных новообразований // Новые направления лазерной медицины: Материалы Межд. конф. М., 1996. — С. 267-269.

84. Ступин И.В. Сравнительная оценка факторов термического воздействия на ткани и хирургии /У Новое в лазерной медицине и хирургии: Материалы Междунар. конф. М., 199 J. — С. 111.

85. Трофимов В. А., Миннебаев М.М., Власов А.П. Влияние низкоинтенсивного излучения He-Ne лазера на спектр липидов и кинетику агрегации тромбоцитов при перитоните. // Казанский медицинский журнал 1998. — Т.79. — N6. -С.426-429.

86. Ухов Ю.И. Сравнительная оценка действия гелий-неонового и инфракрасного лазерных излучений при внутрибрюшинном облучении на иммунореактивность в эксперименте. \\ Новое в лазерной медицине и хирургии \ Материалы межд. конференции.- М., 1990.- С. 86-87.

87. Федорова К.Н., Спитковский Д.М. Состояние ядерного хроматина лимфоцитов периферической крови у страдающих болезнью Дауна и у больных фенилкетонурией. // Бюлл. эксперт, биологии. 1971. № 9. С.103.

88. Федосеева Г.Е., Кару Т.Й., Ляпунова Т.С., Помощникова H.A., Мейсель М.Н., Пескин A.B. Действие незкоинтенсивного красного света на ферментативную активность дрожжевой культуры Torulopsis Sphaerica// Микробиология. 1986. — Т.55. — N6. — С.944-948.

89. Хромов Б.М. Действие лучей ОКГ на кожу // В сборнике науч. трудов, посвященном 50-летию кафедры оперативной хирургии. Л. Медицина, 1971. С. 45-50.

90. Хромов Б.М. Применение оптических квантовых генераторов в медицине // В сб. науч. трудов, посвященном 50-летию кафедры оперативной хирургии. -JI. Медицина, 1971. С. 15-36.

91. Чичук Т.В. Страшкевич И.А., Клебанов Г.И. Свободнорадикаль-ные механизмы стимулирующего действия низкоинтенсивного лазерного излучения // Вестник РАМН. 1999. — N2. — С.27-32.

92. Чудновский В.М., Леонова Г.Н., Скопионов С.А., Дроздов А.Л., Юсупов В.И. Биологические модели и физические механизмы лазерной терапии. Владивосток: Дальнаука, 2002. 157с.

93. Шахматова М.П. и соавт. Возможности применения С02 лазера в гинекологии // Акушерство и гинекология. 1989. — № 4. — С. 43-45.

94. Швейкин В.И. Основные направления применения полупроводниковых лазеров в медицине // Лазеры и медицина: Материалы Межд. конф.-М., 1989.-С. 106-107.

95. Шевченко В.Л. Классификация способов применения лазерного излучения // Там же. С. 343-344.

96. Шевченко В.Л. Сравнительный анализ эффективности непрерывного импульсного и модулированного лазерных излучений // Новые направления лазерной медицины: Материалы Межд. конф. -М., 1996. -С. 342-343.

97. Юкина Г.Ю. и соавт. Лазерная рана: комплексный анализ: Материалы респ. конф. Эстонии. Тарту, 1992. — С. 176-183.

98. Aptelberg D.B., Maser M.R., Lash Н., Rivers Т. The role of the argon laser in the management of int. // J. Dermatol. 1982 — Vol. 21. — N 10. — P. 579.

99. Ascher P.W. Interstitial laser- thermotherapy of inoperable central tumors. \\ M. Lasers and Med. ¡989. — P. 67.

100. Auvari B. Effects of suface irrigation on the thermal response of tissue during laser irradiation \\ Laser Surg. Med.- 1994.- Vol.14.- P. 386- 395.

101. Bednarska K., Wachowicz B. Bucxynski A, UV-B-tnduced generation of free radicals in blood platelets // Journal of Photochemistry & Photo-biology. B-Biology, 2000. — Vol.SS, N2-3. — P 109-12.

102. IS- Berlien HP, Lasers in gerieral surgery, stale of the art und futures \\ V. Lasers and Med.- 1989-P- 66.

103. Bems M.W. Laser phoîoradiatton therapy of cancer ; possible role of hyperthermia V\ M. Lasers and Med. 1984,-VoU — P. 87-92.

104. Callaghan A., Rionlan C., Gimore W-, Mcimrye t., Allen J., Hannigan B. Reactive oxygen species inducible by low-imensity laser radiation after t>NA synthesis in the haemapoetic cell line U937// Lasers Surg Med. 1996. Vol.19, P. 201-206.

105. Castren-Persons M. Laser-induced hyperthermia : comparison of two different methods \\ Laser Surg. Med 1992 ,- Vol.-t2.-P 665-668.

106. Cubeddi R, Brancaro R. Study of pbotoablation by Er : Y AG kascr \\ Laser Surg. Med.- l996.-VoU9.-P. 32-39.

107. Cuzzocrea S.r McDonald M.C., Filipe H.M. et al. Effects of tempol, a membrane-permeable radical scavenger, in rodent mode! of carragcnan-induced pleurisy //Eur. J Pharm, 2000. Vol.390. P,209-222.

108. Dixon J, A. Surgical applications of lasers \\ Proceeding of LTTT.-1982.- Vol.70.- N.6.-P. 579-588.

109. Douchcrty T.J. Pbotodynamik therapy. In: Shapshay SM (cd): U Endoscopic Laser Surgery Handbook. New York: Marcel Dekker Inc. — 1987. -P 423-45 L

110. Factor V.M., Laskowska D., Jensen M R et al-. Vitamin E reduced chromosomal damade and inhibits hepatic tumor formation in transgenic mouse model, Proe.Natl. Acad,Sri., 2000, Vol. 97. P/ 2196-2201.

111. Gregor R., Valet G., Flow cytometric assay of oxidative burst activity in phagocytes, Methods EnzymoL 1994, Vol 233. P. 539-548

112. Grossman N., Schneid N. Reuventi H., Halevy S., Lubart H. R.780 nm low power diode laser irradiation stimulates proliferation of keratinocyte cultures: involvement of reactive oxygen species // Lasers Surg. Med. 1998. Vol.22. P.212-218.

113. Hohenleuther U., Walther T. Leg telangiectasia treatment with a 1,5 ms pulsed dya laser, ice cube cooling of the skin 595 and 600 nm: preliminary results \\ Lasers in Surg, and Med.- 1998.- Vol.23.- N 2.- P. 72-78.

114. Jurin M. Biomedical effects of low energy AsCa laser irradiation W M. Lasers and Med.- 1989.- Vol.-12.- P. 48-52.

115. Karu T.I., Lukpanova G., Parkhomenko I, Tiphlova O. Effect of irradiation with monochromatic visible light in cAMP content in Chines hamster fibroblast // Nuovo Cimento D. 1987. Vol.9. P. 1245-1251.

116. Karu T.I. Photobiology of low-power laser effects // Health. Phys. -1989.-Vol.56.-P. 691-704.

117. Kaufmann R., Hibst R. Pulsed Erbium : YAG laser ablation in cutaneous surgery \\ Laser Surg. Med. 1996.-Vol. 19.- P. 324- 330.

118. Lobel B. Temperature controlled C02 laser welding of soft tissues urinary bladder welding in different models \\ Lasers in Surgery and Medi-cineA 2000.- Vol. 18.-N. 1P. 4 12.

119. Loevschall H., Schärft O., Foder B., Arenholdt-Bindslev D. Effects of low level laser irradiation on cytosolic Ca2+ in human neutrophils in vitro // Laser Life Sei. -1998. Vol.8. — P.127-136.

120. Lubart R. Friedmann H., Sinyakov M., Grossman B. Biostimulation of low incident levels of visible light energy // Laser Therapy 1995 -Vol.7. — P. 101-106

121. Mecori Y.A. 11-3 dependent murine mast cells under go apoptosis on removal of il-3. Prevention of apoptosis by c-kin ligand. // J. Immunol. 1993. Vol.151. P. 3775-3784.

122. Meier R., Cross A.R., Hancock J.T. Identification of a superoxidegenerating NADPH oxidase system in human fibroblast // Biochem. J. -1991. Vol.275. — P.241 -245.

123. OhsHiro T., Calderhead R.G. Low Level laser therapy: a practical introduction. New York: John Wiley and Sons, 1988. P.2I2.

124. Rozenkranz A.R., Schmaldienst S., Stuhlmeier K.M. et al., A microplate assay for the detection of oxidative products using 2,7-dichlorofluorescein- diacetate. J.Immunol.Methods, 1992, Vol. 156. P. 3945

125. Shugar Y., Som P. An evaluation of the carbon dioxide laser in the treatment of traumatic laryngeal stenosis \\ Laryngoscope.- 1982,- Vol. 92.-N l.-P. 233- 236.

126. Stafford N.J. et al. Role of alexandrite laser removal of tattoos \\ Laser Surg. Med. 1995.- Vol. 17.- P. 32- 38.

127. Stewart R., Benbrahim A. Laser assisted vascular welding with real time temperature control \\ Laser Surg. Med.- 1996.- Vol. 19.- P. 9- 16.

128. Van Gemert M., Welch A. Wavelengths for laser treatment of port wine stains and telangiectasia \\ Laser Surg. Med. 1995.- Vol. 16.- P. 147155.

129. WalzK., Miller B. The C02 laser for myocutaneous flap and removal of tattoos \\ Laser.- Bologna. 1986,- P. 643- 646.

130. Wheeland R. Clinical uses of lasers in dermatology \\ Laser Surg. Med.- 1995,- Vol. 16.-P. 2- 23.

131. Wolf D. Incidence of bacteremia with elective upper gastrointestinal endoscopic laser therapy \\ Gastrointest. Endosc. 1985.-Vol. 31.- N4. — P. 247- 250.

132. Wyman D., Wilson B. Dependence of laser coagulation on interstitial delivery parameters \\ Laser Surg. Med. 1994.- Vol. 14.- P. 59- 64.

133. Yokozawa T.,Kashiwada Y., Hattori M., Chung H.Y., Study on the components of Luobuma with peroxynitrite-scavenging activityA\ 1995, Vol. 148/P.- 178- 182.

134. Yoo Y-Ch. Watanabe R., Koike Y. et al., Apoptosis in human leukemic cells induced by lactoferricin, a bovine milk protein derived peptide: involvement of reactive oxygen species, Biochim.Biophys.Res.Communs, 1997, Vol. 237. P.- 624-628

Лазерные опасности — общие | Здоровье и безопасность окружающей среды

Неправильно используемые лазерные устройства потенциально опасны. Эффекты могут варьироваться от легких ожогов кожи до необратимых повреждений кожи и глаз. Биологический ущерб, наносимый лазером, вызывается тепловыми, акустическими и фотохимическими процессами.

Тепловые эффекты вызваны повышением температуры после поглощения лазерной энергии. Серьезность повреждения зависит от нескольких факторов, включая продолжительность воздействия, длину волны луча, энергию луча, а также площадь и тип ткани, подвергшейся воздействию луча.

Акустические эффекты возникают в результате механической ударной волны, распространяющейся через ткань и в конечном итоге повреждающей ткань. Это происходит, когда лазерный луч вызывает локальное испарение ткани, вызывая ударную волну, аналогичную ряби в воде от падения камня в пруд.

Воздействие луча также может вызывать фотохимические эффекты, когда фотоны взаимодействуют с клетками ткани. Изменение химического состава клетки может привести к повреждению или изменению ткани. Фотохимические эффекты сильно зависят от длины волны. Таблица 1 суммирует возможные биологические эффекты воздействия на глаза и кожу различных длин волн.

Обзор лазерных биологических эффектов

Типы облучения пучком

Воздействие лазерного луча не ограничивается воздействием прямого луча. В частности, для высокомощных лазеров воздействие отраженного луча может быть таким же разрушительным, как и воздействие первичного луча.

Внутролучий Воздействие означает, что глаз или кожа полностью или частично подвергаются воздействию лазерного луча. Глаз или кожа подвергаются полному облучению или лучистому облучению.

Зеркальные отражения от зеркальных поверхностей могут быть почти такими же вредными, как воздействие прямого луча, особенно если поверхность плоская. Изогнутые зеркальные поверхности будут расширять луч, так что, хотя открытый глаз или кожа не поглощают полное воздействие луча, остается большая площадь для возможного воздействия.

Рассеянная поверхность — это поверхность, которая будет отражать лазерный луч во многих направлениях. Зеркальные поверхности, которые не являются полностью плоскими, например ювелирные изделия или металлические инструменты, могут вызывать диффузные отражения луча. Эти отражения не передают полную мощность или энергию первичного луча, но все же могут быть вредными, особенно для высокомощных лазеров. Диффузные отражения от лазеров класса 4 могут вызвать возгорание.

Будет ли поверхность диффузным отражателем или зеркальным отражателем, будет зависеть от длины волны луча.Поверхность, которая была бы диффузным отражателем для видимого лазера, может быть зеркальным отражателем для инфракрасного лазерного луча.

Следующий раздел >>

Лазерные биологические опасности-кожа | Здоровье и безопасность окружающей среды

Кожа является самым большим органом тела и поэтому подвергается наибольшему риску контакта с лазерным лучом. Лучше всего подвергнуться воздействию луча на поверхности кожи рук, головы или рук.

Лазеры могут нанести вред коже в результате фотохимических или термических ожогов.В зависимости от длины волны луч может проникать как в эпидермис, так и в дерму. Эпидермис — это самый внешний живой слой кожи. Дальний и средний ультрафиолет (актинический ультрафиолет) поглощаются эпидермисом. Солнечный ожог (покраснение и образование пузырей) может возникнуть в результате кратковременного воздействия луча. Воздействие ультрафиолета также связано с повышенным риском развития рака кожи и преждевременного старения (появления морщин и т. Д.) Кожи.

Компоненты кожи

• Роговой слой (мертвый слой)
  

  • Роговой слой — это самый внешний слой или роговой слой.Он состоит из уплощенных мертвых клеток эпидермиса, которые защищают живую ткань от потери воды, повреждений физическими объектами и лучистой энергии. Толщина составляет 8-20 мкм, за исключением подошв ступней и ладоней рук, где она составляет 500-600 мкм.
• Эпидермис
  

  • Эпидермис — это самый внешний слой живой ткани, где происходит процесс загара. Он имеет относительно однородную толщину около 50-150 мкм.
• Кориум дермы
  

  • Кориум дермы состоит в основном из соединительной ткани, которая придает коже эластичность и поддерживающую силу.В этот слой входят нервные клетки, кровеносные сосуды и лимфатические железы. Толщина этого слоя варьируется по телу от 1-4 мм.
• Подкожная ткань
  

  • Подкожная ткань состоит в основном из жировой ткани, служащей изоляцией и амортизирующей средой. Толщина этого слоя варьируется в зависимости от области тела, а также от человека к человеку.

Как лазерный свет влияет на кожу?

Воздействие лазера на ткань зависит от: плотности мощности падающего луча, поглощения тканями на падающей длине волны, времени, в течение которого луч удерживается на ткани, а также эффектов кровообращения и теплопроводности в зоне воздействия.

Как показано на рисунке выше, свет с разными длинами волн проникает через кожу по-разному. Приблизительно при 750 нм происходит поглощение в подкожной клетчатке.

Повреждение ткани из-за CO

₂ Лазер

Лазер мощностью 250 Вт, движущийся со скоростью 1 дюйм в секунду

Лазер 250 Вт в одиночных импульсах

Непосредственное воздействие выше, непосредственным эффектом воздействия лазерного света выше порога биологического повреждения обычно является ожог ткани.Повреждение кожи может быть результатом термического повреждения в результате повышения температуры в тканях кожи или фотохимического эффекта (например, «солнечный ожог») из-за чрезмерного уровня актиничного ультрафиолетового излучения.

Некоторые люди светочувствительны или могут принимать отпускаемые по рецепту лекарства, вызывающие светочувствительность. Особое внимание следует уделять влиянию этих (прописанных) лекарств, включая некоторые антибиотики и фунгициды, на человека, принимающего лекарства и работающего с лазерами или рядом с ними.

Отсроченные эффекты

Было высказано предположение о возможности побочных эффектов от многократного или хронического лазерного облучения кожи, хотя обычно это не учитывается. Было показано, что только оптическое излучение в ультрафиолетовой области спектра вызывает долгосрочные, отсроченные эффекты. Эти эффекты: ускоренное старение кожи и рак кожи. В настоящее время стандарты безопасности лазерного воздействия на кожу пытаются учесть эти неблагоприятные эффекты.

<< Предыдущий раздел Следующий раздел >>

Биологические эффекты лазерного излучения

Последнее обновление: 27 октября 2020 г., 14:13:38 PDT

Изучите биологические эффекты лазерного излучения, если вы работаете с лазерами или лазерными системами или рядом с ними.

Биологические эффекты неионизирующего лазерного излучения включают действие видимого, ультрафиолетового (УФ) или инфракрасного излучения на ткани. Как правило, лазеры в УФ-области вызывают фотохимические реакции; лазеры в инфракрасной области вызывают тепловые эффекты.

Повреждение может произойти, когда лазерный луч встречает ткань , , в зависимости от совокупных характеристик как падающего лазерного луча, так и свойств ткани.

Ключевые факторы:

• Длина волны лазера, плотность мощности и длительность импульса
• Склонность тканей отражать, пропускать или выборочно поглощать лазерное излучение

Лазерное воздействие на глаз

Незащищенный человеческий глаз чрезвычайно чувствителен к лазерному излучению и может быть необратимо поврежден прямым или отраженным лучом.

Из-за характеристик ткани площадь глаза, поврежденная лазерной энергией, зависит от длины волны падающего лазерного луча.Чаще всего повреждаются сетчатка, роговица и хрусталик.

• Сетчатка: Лазерный свет в диапазоне от видимого до ближнего инфракрасного диапазона может вызвать повреждение сетчатки. Эти длины волн также известны как «опасная для сетчатки область».

  • Лазерный свет видимого и ближнего инфракрасного диапазона (400–1400 нанометров или нм) представляет серьезную опасность для сетчатки. Инфракрасное излучение A передается роговицей на хрусталик глаза, который фокусирует его на сетчатке, концентрируя излучение лазера до 100 000 раз.Поскольку тканевые структуры сетчатки не могут подвергнуться восстановлению, повреждения, вызванные фокусировкой видимого или ближнего инфракрасного света на сетчатке, могут быть постоянными. Наиболее критичной областью сетчатки является центральная часть, макула и ямка.

• Роговица и линза: Лазерный свет в ультрафиолетовом или дальнем инфракрасном диапазоне может вызвать повреждение роговицы или хрусталика.

  • Ультрафиолет (от 180 нм до 400 нм): фотохимическое повреждение вызвано поглощением УФ-света селективными чувствительными частями клеток роговицы.Многие белки и другие молекулы (ДНК, РНК) поглощают УФ-свет и «денатурируются» под действием излучения. Чрезмерное воздействие ультрафиолетового света может вызвать светобоязнь, покраснение глаз, слезотечение, выделения, помутнение стромы и т. Д. Эти побочные эффекты обычно проявляются через несколько часов, но проявляются в течение 24 часов. Линза в основном поглощает УФА (315-400 нм). Линза особенно чувствительна к длине волны 300 нм. Эксимерные лазеры XeCl, работающие на длине волны 308 нм, могут вызвать катаракту при остром воздействии.
  • Дальний инфракрасный диапазон (от 1400 нм до 1 мм; CO2-лазеры, 10600 нм): термическое повреждение вызвано нагреванием слез и тканевой воды роговицы инфракрасным светом.Чрезмерное воздействие инфракрасного излучения приводит к потере прозрачности роговицы или неровностям поверхности.

Лазерное воздействие на кожу

Термическое (ожоговое) повреждение является наиболее частой причиной лазерного повреждения кожи. Термическое повреждение обычно связано с лазерами, работающими при времени экспозиции более 10 микросекунд и в диапазоне длин волн от ближнего ультрафиолетового до дальнего инфракрасного.

• Основные тепловые эффекты лазерного воздействия зависят от:
  • Коэффициенты поглощения и рассеяния тканей на длине волны лазерного излучения
  • Облучение или облучение лазерным лучом
  • Продолжительность экспонирования и характеристики повторения импульсов, если применимо
  • Объем местного сосудистого кровотока
  • Размер облучаемой площади

• Повреждение тканей также может быть вызвано термически индуцированными акустическими волнами после воздействия субмикросекундного лазерного излучения.Повторяющиеся импульсные или сканирующие лазеры включают тепловой процесс, в котором эффекты импульсов складываются.

Дополнительная информация

Laser Bio-effects

Введение

Главной проблемой при использовании лазера всегда была возможность травмы глаза. Хотя кожа представляет собой более серьезную цель, именно травма глаз определяет безопасность, финансирование, контроль и применение лазера. Эффект лазерного излучения будет зависеть от длины волны и части глаза, с которой оно взаимодействует.Кроме того, будут отличаться биологические эффекты от прямого воздействия и воздействия диффузного отражения. Будут объяснены анатомия глаза и кожи, а также вопросы, связанные с биологическими эффектами.

Тип экспонирования

Одним из решающих факторов того, насколько опасным может быть лазерный луч, является способ его облучения. Прямое или внутрилучевое облучение (когда вся энергия направлена ​​прямо в глаза).

Зеркальное отражение, которое является отражением от зеркальной поверхности (учитывая, что разные поверхности с разными длинами волн могут быть или не быть зеркальными.Зеркальное отражение возникает, когда шероховатость поверхности меньше длины волны. Зеркальные отражения обычно менее 100%.

Самым безопасным отражением является диффузное отражение, отражение от поверхности, которое распространяет лазерное излучение, уменьшая его яркость. Рассеянная поверхность будет такой, где шероховатость поверхности больше длины волны.

Глаз

Основная опасность лазерного излучения — это попадание лучей в глаза.Глаз — орган, наиболее чувствительный к свету. Лазерный луч (400-1400 нм) с низкой расходимостью, попадающий в глаз, может быть сфокусирован до области диаметром от 10 до 20 микрон.

Плотность энергии (мера энергии на единицу площади) лазерного луча увеличивается по мере уменьшения размера пятна. Это означает, что энергия лазерного луча может быть усилена до 100 000 раз за счет фокусирующего действия глаза для видимых и ближних инфракрасных длин волн. Если освещенность, попадающая в глаз, составляет 1 мВт / см ² , энергетическая освещенность сетчатки будет 100 Вт / см ² .Даже 4% -ное отражение от оптики может представлять серьезную опасность для глаз. Помните, что лазер малой мощности в милливаттном диапазоне может вызвать ожог, если сфокусировать его прямо на сетчатке. Лазер мощностью 40 мВт способен производить достаточно энергии (при фокусировке), чтобы мгновенно прожечь бумагу.

Путь видимого света

Свет от объекта (например, дерева) попадает в глаз сначала через прозрачную роговицу, а затем через зрачок через круглое отверстие (отверстие) в радужной оболочке. Затем свет сводится линзой к узловой точке непосредственно за линзой; в этот момент изображение становится инвертированным.Свет проходит через студенистое стекловидное тело и, в идеале, возвращается к четкому фокусу на сетчатке, центральной областью которой является макула. В сетчатке световые импульсы преобразуются в электрические сигналы, которые затем отправляются по зрительному нерву и обратно в затылочную (заднюю) долю мозга, которая интерпретирует эти электрические сигналы как визуальные образы

Основные части человеческого глаза

Роговица — это прозрачный слой ткани, покрывающий глаз.Повреждение внешней роговицы может быть неприятным (например, ощущением песка) или болезненным, но обычно быстро заживает. Повреждение более глубоких слоев роговицы может привести к необратимой травме.

Объектив фокусирует свет для формирования изображения на сетчатке. Со временем линза становится менее податливой, что затрудняет фокусировку на близких объектах. С возрастом хрусталик также мутнеет и в конечном итоге становится непрозрачным. Это называется катарактой. В каждом хрусталике со временем развивается катаракта.

Сетчатка

Часть глаза, обеспечивающая наиболее острое зрение, — это центральная ямка (также называемая желтым пятном).Это относительно небольшая область сетчатки (от 3 до 4%), которая обеспечивает наиболее детальное и острое зрение, а также цветовое восприятие. Это объясняет, почему глаза двигаются, когда вы читаете изображение, чтобы сосредоточить внимание на ямке для детального восприятия. Баланс сетчатки может воспринимать свет и движение.

При ожоге лазером ямки может быть потеряно самое прекрасное (читающее и рабочее) зрение. Если лазерный ожог происходит в периферическом зрении, он может незначительно повлиять на зрение или не повлиять на него.

Мигание и отвращение

К счастью, у глаза есть механизм самозащиты — моргание и отвращение.Отвращение — это закрытие века или движение головы, чтобы избежать попадания яркого света. Обычно предполагается, что реакция отвращения возникает в течение 0,25 секунды и применима только к видимым длинам волн лазера. Этот ответ может защитить глаз от повреждений, когда задействованы лазеры меньшей мощности, но не может помочь, когда задействованы лазеры большей мощности. С помощью лазеров высокой мощности повреждение может произойти менее чем за четверть секунды.

Исследование «Критическое рассмотрение рефлекса моргания как средства соблюдения правил лазерной безопасности», автор: H.-D. Райденбах _1,2,3 , Дж. Хофманн ₁ , К. Доллингер _1,3 , М. Секлер ₂ .

В этом исследовании говорится, что даже для пятна большего размера на сетчатке частота мигательного рефлекса составляет менее 35%, и то же самое верно для максимального размера зрачка, т.е. е. для условий низкой внешней освещенности. В исследовании говорится, что 503 добровольца были облучены в лаборатории и 690 — в 4 различных полевых испытаниях с помощью лазерного излучения. Из них всего 15.5% или 18,26% соответственно показали рефлекс моргания. Соответствующие числа в зависимости от длины волны: 15,7% (670 нм), 17,2% (635 нм) и 22,4% (532 нм). Увеличение частоты рефлекса моргания с 4,2% до 28,1% было достигнуто, когда окружающая освещенность была уменьшена с 1700 лк до 1 лк с использованием светодиода в качестве большого протяженного стимулирующего оптического источника вместо коллимированного лазерного луча.

Была обнаружена еще одна зависимость, касающаяся площади облучения на сетчатке, то есть увеличение пятна на сетчатке с 6.От 4 до 9,4 мм2 до 33,7 до 46,8 мм2 процент рефлекса мигания увеличился с 20% до 33,3%.

Эффекты зависят от длины волны

Ультрафиолет-B + C (100 — 315 нм)

Поверхность роговицы поглощает все ультрафиолетовые лучи этих длин волн, которые вызывают фотокератит (вспышка сварщика) за счет фотохимического процесса, который вызывает денатурацию белков в роговице. Это временное состояние, потому что ткани роговицы очень быстро восстанавливаются.

Ультрафиолет -A (315-400 нм)

Роговица, хрусталик и водянистая влага пропускают ультрафиолетовое излучение этих длин волн, и основным поглотителем является хрусталик.Фотохимические процессы денатурируют белки в хрусталике, что приводит к образованию катаракты.

Видимый свет и инфракрасный-A (400 — 1400 нм)

Роговица, хрусталик и стекловидное тело прозрачны для длин волн. Повреждение ткани сетчатки происходит в результате поглощения света и его превращения в тепло гранулами меланина в пигментированном эпителии или в результате фотохимического воздействия на фоторецептор. Эффекты фокусировки роговицы и хрусталика увеличивают освещенность сетчатки до 100 000 раз.Для видимого света от 400 до 700 нм рефлекс отвращения, который занимает 0,25 секунды, может уменьшить экспозицию, заставляя объект отворачиваться от источника яркого света. Однако этого не произойдет, если интенсивность лазера достаточно велика, чтобы вызвать повреждение менее чем за 0,25 секунды. или когда используется свет 700–1400 нм (ближний инфракрасный), поскольку человеческий глаз нечувствителен к этим длинам волн.

Инфракрасный-B и инфракрасный-C (от 1400 до 1,0 x 10 + 6 нм)

Ткань роговицы будет поглощать свет с длиной волны более 1400 нм.Повреждение роговицы происходит в результате поглощения энергии слезами и тканевой водой, вызывая повышение температуры и последующую денатурацию белка на поверхности роговицы.

Признаки воздействия глаз

Нормальные глаза Симптомы лазерного ожога глаза включают головную боль вскоре после воздействия, чрезмерное слезотечение и внезапное появление мельканий в вашем зрении. Плавающие искажения — это те закрученные искажения, которые случайным образом возникают при нормальном зрении, чаще всего после моргания или когда глаза были закрыты на пару секунд.Мухи вызываются тканями мертвых клеток, которые отделяются от сетчатки и сосудистой оболочки и плавают в стекловидном теле. Офтальмологи часто считают легкие лазерные травмы плавающими из-за очень сложной задачи обнаружения мелких повреждений сетчатки. Незначительные ожоги роговицы вызывают ощущение песка в глазу.

Витреальное кровоизлияние Облучение видимым лазерным лучом может быть обнаружено по яркой цветной вспышке излучаемой длины волны и остаточному изображению ее дополнительного цвета (например, зеленый лазерный свет с длиной волны 532 нм будет производить зеленую вспышку, за которой следует красная вспышка. изображение).При поражении сетчатки могут возникнуть трудности с обнаружением синего или зеленого цвета, вторичного по отношению к повреждению колбочек, и может быть обнаружена пигментация сетчатки.

Большой ожог сетчатки в результате диффузного лазерного воздействия. Область ожога сетчатки. Воздействие луча лазера Nd: YAG (1064 нм) с модуляцией добротности (1064 нм) особенно опасно и вначале может остаться незамеченным, поскольку луч невидим, а сетчатка лишена болевых сенсорных нервов. Фотоакустическое повреждение сетчатки может быть связано со слышимым «хлопком» во время экспонирования.Зрительная дезориентация из-за повреждения сетчатки может быть незаметна для оператора до тех пор, пока не произойдет значительное термическое повреждение.

Пул крови через 1 неделю после травмы Воздействие невидимого луча углекислого лазера (10 600 нм) можно определить по жгучей боли в месте воздействия на роговице или склере.

Механизмы повреждения

Электромеханические / акустические повреждения

Этот тип повреждения требует пучков чрезвычайно высокой плотности мощности (10 ⁹ –10 ¹² Вт / см ² ) в чрезвычайно коротких импульсах (нс) с плотностью потока энергии около 100 Дж / см ² и очень высокие электрические поля (106–107 В / см), сравнимые со средним атомным или межмолекулярным электрическим полем.Такой импульс вызывает пробой диэлектрика в ткани, в результате чего образуется микроплазма или ионизированный объем с очень большим количеством электронов. Локальный механический разрыв ткани происходит из-за ударной волны, связанной с расширением плазмы. Лазерные импульсы длительностью менее 10 микросекунд могут вызвать в ткани сетчатки ударную волну, вызывающую разрыв ткани. Это повреждение необратимо, как при ожоге сетчатки. Акустическое повреждение на самом деле более разрушительно для сетчатки, чем термический ожог. Акустическое повреждение обычно затрагивает большую площадь сетчатки, и пороговая энергия для этого эффекта существенно ниже.Значения ANSI MPE уменьшены для коротких лазерных импульсов для защиты от этого эффекта.

Фотоабляция

Ожог роговицы — Rabbit

Фотоабляция — это фотодиссоциация или прямое разрушение внутримолекулярных связей в биополимерах, вызванное поглощением падающих фотонов и последующим высвобождением биологического материала. Например, молекулы коллагена могут диссоциировать за счет поглощения одиночных фотонов в диапазоне энергий 5–7 эВ. Эксимерные лазеры нескольких длин волн ультрафиолета (ArF, 193 нм / 6.4 эВ; KrF, 248 нм / 5 эВ; XeCl, 308 нм / 4 эВ) с наносекундными импульсами, сфокусированными на ткани с плотностями мощности около 10 ⁸ Вт / см ² , может вызвать этот фотоабляционный эффект. Ультрафиолетовое излучение чрезвычайно сильно поглощается биомолекулами, поэтому глубина поглощения невелика, порядка нескольких микрометров.

Термическое повреждение

3 Импульсы Nd: YAG Тепловое повреждение происходит из-за преобразования энергии лазера в тепло. Благодаря способности лазера фокусироваться на точках диаметром несколько микрометров или миллиметров, высокие плотности мощности могут быть пространственно ограничены для нагрева целевых тканей.Глубина проникновения в ткань зависит от длины волны падающего излучения, определяя объем удаленной ткани и контроль кровотечения.

Фототермический процесс происходит сначала с поглощением энергии фотона, вызывающим колебательное возбужденное состояние в молекулах, а затем в упругом рассеянии с соседними молекулами, увеличивая их кинетическую энергию и вызывая повышение температуры. В нормальных условиях кинетическая энергия на молекулу (kT) составляет около 0,025 эВ. Эффекты нагрева в значительной степени контролируются поглощением молекулярных мишеней, таких как свободная вода, гемопротеины, меланин и другие макромолекулы, такие как нуклеиновые кислоты.

Фотохимические повреждения

Свет ниже 400 нм не фокусируется на сетчатке. Свет может быть лазерным, ультрафиолетовым (УФ) от света накачки или синим светом от взаимодействия с мишенью. Эффект накапливается в течение нескольких дней. Стандарт ANSI разработан для учета только воздействия лазерного света. Если излучается ультрафиолетовый свет от лампы накачки или синий свет от целевого взаимодействия, необходимо принять дополнительные меры предосторожности.

Ключевой совет: НЕ смотрите прямо на луч.

Воздействие лазерного излучения на кожу

Повреждение кожи лазерным излучением обычно считается менее серьезным, чем повреждение глаза, поскольку функциональная потеря глаза более изнурительна, чем повреждение кожи, хотя пороги поражения кожи и глаз сопоставимы (за исключением опасности для сетчатки). области (400–1400 нм). В дальней инфракрасной и далекой ультрафиолетовой областях спектра, где оптическое излучение не фокусируется на сетчатке, пороги повреждения кожи примерно такие же, как пороги повреждения роговицы.Очевидно, что вероятность воздействия на кожу выше, чем вероятность воздействия на глаза, из-за большей площади поверхности кожи.

Слои кожи, которые вызывают озабоченность при обсуждении опасности воздействия лазерного излучения на кожу, — это эпидермис и дерма. Слой эпидермиса находится под роговым слоем и является самым внешним живым слоем кожи. Дерма в основном состоит из соединительной ткани и находится под эпидермисом.

Эпидермис

Эпидермис — это внешний слой кожи.Толщина эпидермиса различна для разных типов кожи. Он самый тонкий на веках (0,05 мм) и самый толстый на ладонях и подошвах (1,5 мм).

Дерма

Толщина дермы также различается в зависимости от расположения кожи. На веке он составляет 0,3 мм, а на спине — 3,0 мм. Дерма состоит из трех типов тканей, которые присутствуют повсюду, а не слоями. Типы ткани — коллаген, эластичная ткань и ретикулярные волокна.

Подкожная ткань

Подкожная ткань — это слой жира и соединительной ткани, в котором находятся более крупные кровеносные сосуды и нервы.Этот слой важен для регулирования температуры как самой кожи, так и тела. Размер этого слоя варьируется по всему телу и от человека к человеку.
Проникновение через кожу с помощью лазера
Глубина проникновения сильно различается в диапазоне длин волн, с максимумом в диапазоне от 700 до 1200 нм. Пороги травмы в результате воздействия на кожу дальнего инфракрасного и дальнего ультрафиолетового излучения менее 10 секунд являются поверхностными и могут включать изменения внешнего мертвого слоя кожи.Временное повреждение кожи может быть болезненным, если оно достаточно серьезное, но со временем оно заживает, часто без каких-либо признаков травмы. Ожоги больших участков кожи более серьезны, так как они могут привести к серьезной потере жидкостей организма. Опасное воздействие на большие участки кожи при нормальной работе с лазером маловероятно.

Ощущение тепла, возникающее в результате поглощения лазерной энергии, обычно является адекватным предупреждением для предотвращения теплового повреждения кожи от почти всех лазеров, за исключением некоторых мощных лазеров дальнего инфракрасного диапазона.Любое излучение 0,1 Вт / см ² вызывает ощущение тепла при диаметрах более 1 см. С другой стороны, одна десятая этого уровня может быть легко обнаружена, если обнажена большая часть тела. Было показано, что длительное воздействие УФ-лазеров вызывает долгосрочные отсроченные эффекты, такие как ускоренное старение кожи и рак кожи.

Для кожи УФ-А (0,315–0,400 мкм) может вызвать гиперпигментацию и эритему. УФ-В и УФ-С, часто называемые «актиническим УФ-излучением», могут вызывать эритему и образование пузырей, поскольку они поглощаются эпидермисом.УФ-B — это компонент солнечного света, который, как считается, оказывает канцерогенное действие на кожу. Воздействие в диапазоне УФ-В наиболее опасно для кожи. Помимо термического повреждения, вызванного ультрафиолетовой энергией, существует возможность радиационного канцерогенеза от УФ-В (280 нм — 315 нм) либо непосредственно на ДНК, либо в результате воздействия на потенциальные канцерогенные внутриклеточные вирусы.

Воздействие в более коротком УФ-С (0,200–0,280 мкм) и более длинном УФ-А диапазонах кажется менее вредным для кожи человека. Более короткие длины волн поглощаются внешними мертвыми слоями эпидермиса (stratum corium), а более длинные волны обладают первоначальным эффектом потемнения пигмента, за которым следует эритема, если существует чрезмерное воздействие.

Световые волны с длиной волны

IR-A поглощаются дермой и могут вызывать глубокий нагрев кожной ткани.
Длина волны проникновения

Ожог пальца Двадцатилетняя оценка воздействия СО2-лазера (5 Вт / см2, 1 сек при 10 600 нм) на кожу человека. Примечание: при длительном наблюдении на участках ожога наблюдаются неописуемые фиброзные рубцы. Никаких других симптомов не наблюдалось в течение двадцати лет.

Часто задаваемые вопросы о лазерах

.

Что такое лазер?

Laser означает L ight A mplification за счет S Timulated E миссии R .Один из основных типов лазеров состоит из герметичной трубки, содержащей пару зеркал, и лазерной среды, которая возбуждается некоторой формой энергии для получения видимого света или невидимого ультрафиолетового или инфракрасного излучения.

Есть много разных типов лазеров, и каждый использует свой тип лазерной среды. Обычные лазерные среды включают газы, такие как аргон или смесь гелия и неона, твердые кристаллы, такие как рубин, и жидкие красители или химические вещества. Когда энергия прикладывается к лазерной среде, она возбуждается и выделяет энергию в виде световых частиц (фотонов).

Пара зеркал на обоих концах герметичной трубки либо отражает, либо пропускает свет (см. Иллюстрацию ниже) в виде концентрированного потока, называемого лазерным лучом. Каждый лазерный носитель излучает луч уникальной длины волны и цвета.

Лазер

Для чего используются лазеры?

Лазеры используются для различных целей, включая указание объектов во время презентации, выравнивание материалов на строительных площадках и в доме, а также врачами для косметических и хирургических процедур.Многие предметы, с которыми вы сталкиваетесь ежедневно, используют лазеры, включая проигрыватели компакт-дисков и DVD; сканеры штрих-кода; стоматологические сверла; инструменты с лазерным наведением, например нивелиры; и лазерные указки.

Почему лазеры однозначно опасны?

Две характеристики лазерного света создают опасность:

• Лазерный свет может испускаться узким лучом, который не увеличивается в размерах на расстоянии от лазера. Это означает, что одинаковая степень опасности может присутствовать как вблизи, так и вдали от лазера.
• Глаз может фокусировать лазерный луч на очень маленькое интенсивное пятно на сетчатке, которое может привести к ожогу или слепому пятну.

Что вы подразумеваете под лазерным «излучением»? Проходит ли он через тело или вызывает рак?

Некоторые лазеры испускают излучение в виде света. Другие излучают невидимое для глаза излучение, например ультрафиолетовое или инфракрасное излучение. В общем, лазерное излучение само по себе не вредно и во взаимодействии с телом ведет себя так же, как обычный свет.Не следует путать лазерное излучение с радиоволнами, микроволнами, ионизирующим рентгеновским излучением или излучением радиоактивных веществ, таких как радий.

Все ли лазеры разрешены для потребительского использования?

Нет. Некоторые лазеры предназначены исключительно для использования профессионалами в области медицины, промышленности или индустрии развлечений и должны использоваться только лицами, имеющими соответствующую подготовку и лицензии.

FDA требует наличия этикеток на большинстве лазерных продуктов, содержащих предупреждение о лазерном излучении и других опасностях, а также заявление, подтверждающее, что лазер соответствует правилам безопасности FDA.На этикетке также должна быть указана выходная мощность и класс опасности продукта. Бытовые лазерные изделия обычно относятся к классам I, II и IIIa, а лазеры для профессионального использования могут относиться к классам IIIb и IV.

Что означают разные классификации лазеров?

Классы опасности для лазеров

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) признает четыре основных класса опасности (от I до IV) лазеров, включая три подкласса (IIa, IIIa и IIIb). Чем выше класс, тем мощнее лазер и потенциально может представлять серьезную опасность при неправильном использовании.Маркировка для классов II – IV должна включать предупреждающий символ, который указывает класс и выходную мощность продукта. Приблизительные эквивалентные классы МЭК включены для продуктов, маркированных в соответствии с системой классификации Международной электротехнической комиссии.

Что такое лазерные указки?

Лазерные указатели — это инструменты, используемые для указания объектов или местоположений, которые в нормативных актах FDA определены как «лазерные устройства для съемки, нивелирования и выравнивания». Их обычно используют во время лекций и презентаций по астрономии, также очень популярны лазерные указки, встроенные в спиртовые уровни и ручные инструменты.В последние годы лазерные указки стали легко доступны и обычно продаются в магазинах бытовой техники, домашних животных, хобби и канцелярских товаров.

Безопасны ли лазерные указки?

При правильном использовании лазерные указатели представляют минимальный риск, если они соответствуют пределам мощности лазера. Лазерные указки используются неправильно, когда их направляют в глаза или рассматривают как игрушки. Световая энергия лазерной указки, направленная в глаз, может быть более опасной, чем прямой взгляд на солнце. Кроме того, поразительный эффект яркого луча света, направленного на кого-то, кто управляет автомобилем или работает с другими механизмами, может привести к серьезным авариям.

FDA обеспокоено увеличением доступности различных лазерных устройств, которые могут использоваться небезопасно. Особое беспокойство агентства вызывают зеленые, синие и фиолетовые лазерные указки. Хотя эти лазерные указки имеют законное применение, они могут быть изменены, чтобы стать более мощными и небезопасными, если не используются ответственно.

Является ли яркость лазерного луча хорошим показателем его мощности и опасности для глаз?

№ Никогда не предполагайте, что яркость цвета лазерного луча указывает на его мощность.В условиях освещения (в помещении или на улице) луч мощного лазера может казаться такой же яркостью или более тусклым, чем луч менее мощного лазера. Например, на фото ниже зеленый лазерный луч кажется намного ярче красного и намного ярче синего. На самом деле это лазеры одинаковой мощности, и все три представляют одинаковую опасность для глаз при взгляде на луч. Если вы видите яркий синий или фиолетовый лазерный луч с яркостью, подобной зеленому лазеру, вы можете с уверенностью предположить, что синий / фиолетовый лазерный свет намного мощнее, и если смотреть прямо в луч, это приведет к серьезному и немедленному повреждению глаз.

Как правило, никогда не смотрите прямо на лазерный луч.

Как правильно использовать лазерную указку?

Помните, что лазерные указки — это не игрушки, и ими должны пользоваться только взрослые или под присмотром взрослых.

• Никогда не направляйте и не направляйте лазерную указку на кого-либо.
• Активируйте лазерную указку только тогда, когда вы используете ее для наведения на ближайший объект.
• Не покупайте лазерные указки своим детям. Лазеры — это не игрушки.
• Перед покупкой лазерной указки убедитесь, что на этикетке имеется следующая информация:
  • заявление о том, что она соответствует главе 21 CFR (Свод федеральных правил),
  • название производителя или дистрибьютора и дата изготовления
  • предупреждение, чтобы избежать воздействия лазерного излучения
  • обозначение класса от I до IIIa. Продукты класса IIIb и IV должны использоваться только лицами, прошедшими соответствующее обучение и в приложениях, где есть законная потребность в этих мощных продуктах.

Какова роль FDA в регулировании лазеров?

FDA регулирует как медицинские, так и немедицинские лазеры. FDA может проверять производителей лазерной продукции и требовать отзыва продукции, которая не соответствует федеральным стандартам или имеет дефекты радиационной безопасности. Агентство также может тестировать лазерные продукты и проверять дисплеи лазерных световых шоу, чтобы гарантировать защиту общественности. Производители лазерных световых шоу должны сообщить FDA, где они планируют шоу, чтобы агентство могло его осмотреть, если возможно, и принять меры, если необходимо.

FDA в настоящее время работает над выявлением производителей мощных зеленых лазерных указок и других незаконных лазеров и принимает меры для предотвращения продажи этих небезопасных продуктов в Соединенных Штатах.

Где я могу получить дополнительную информацию?

Если у вас есть вопросы о лазерном продукте, который вы собираетесь купить или предложить для продажи в Интернете, обратитесь в Центр устройств и радиологического здоровья FDA по телефону (301) 796-5710.

Чтобы сообщить о веб-сайтах, которые, как вы подозреваете, незаконно продают лазерную продукцию, следуйте инструкциям в разделе «Сообщение о незаконной продаже медицинских товаров в Интернете».

Радиология и физическая медицина Интернет-журнал

Термин «лазер» является аббревиатурой от «Усиление света за счет вынужденного излучения излучения» ¹ . Они используются в медицине для лазерной хирургии и лечения кожи.

Лазеры отличаются от других источников света когерентностью :

— Пространственная когерентность обычно выражается через выход, представляющий собой узкий луч, ограниченный дифракцией («карандашный луч»).Лазерные лучи можно сфокусировать, достигнув очень высокой освещенности, или их можно направить в лучи с очень малой расходимостью и сконцентрировать свою мощность на большом расстоянии.

— Временная (или продольная) когерентность подразумевает поляризованную волну на одной частоте, фаза которой коррелирована на относительно большом расстоянии вдоль луча ² .

Лазерное излучение вызывает около физических эффектов в зависимости от его мощности и поверхности, на которую оно направлено:

— Тепловые эффекты возникают, когда лазерное излучение поглощается препятствием.Они вызывают тканевую реакцию, связанную с повышением температуры организма и продолжительностью процесса нагрева. Возможны разные реакции:

— Гипертермия : Температура повышается на несколько градусов. Температура 41 ° C в течение нескольких десятков минут может вызвать гибель клеток.

— Коагуляция : соответствует необратимому некрозу без немедленного разрушения тканей. Ткань нагревается до температуры от 50 ° C до 100 ° C в течение примерно 1 секунды.Ткани будут удалены, и на ране появится рубец.

— Абляция : соответствует потере вещества. Это происходит при температурах выше 100 ° C. В этих условиях элементы, составляющие ячейку, испаряются за короткое время.

— Механические эффекты : они вызваны образованием плазмы (испарение или кавитация). Эти эффекты в основном связаны с расширением ударной волны, которая, в свою очередь, имеет разрушительные эффекты. При выбросе вещества из подложки последняя движется назад из-за сохранения энергии / импульса, и часть электромагнитной энергии преобразуется в кинетическую энергию.

Когда эти эффекты случаются случайно, они вредны. Однако при правильном использовании они могут оказывать терапевтическое действие ³ .

Биологические эффекты лазерного излучения ⁴ :

— Лазерное воздействие на глаз

Человеческий глаз чрезвычайно чувствителен к лазерному излучению и может быть необратимо поврежден от прямых или отраженных лучей.

a) Сетчатка: Лазерный свет видимого и ближнего инфракрасного (400–1400 нм) диапазона представляет серьезную опасность для сетчатки.Поскольку сетчатка не может быть восстановлена, повреждения могут быть необратимыми. Наиболее критичной областью сетчатки является центральная часть, макула и ямка.

b) Роговица и линза : Лазерный свет в ультрафиолетовом или дальнем инфракрасном диапазоне может вызвать повреждение роговицы или хрусталика.

— Ультрафиолет (от 180 нм до 400 нм): фотохимическое повреждение вызвано поглощением УФ-света селективными чувствительными частями клеток роговицы (белки, ДНК, РНК), «денатурированными» излучением.

— Дальний инфракрасный диапазон (от 1400 нм до 1 мм; CO2-лазеры, 10600 нм): термическое повреждение вызвано нагреванием слез и тканевой воды роговицы. Это приводит к потере прозрачности или неровностям роговицы.

— Лазерное воздействие на кожу

Термическое повреждение является наиболее частой причиной лазерного повреждения кожи и обычно связано с лазерами, работающими при времени экспозиции более 10 микросекунд и в диапазоне длин волн от ближнего ультрафиолета до дальнего инфракрасного диапазона.

Термические эффекты лазерного воздействия зависят от:

— Коэффициенты поглощения и рассеяния тканями.

— Излучение лазерного луча.

— Продолжительность экспозиции и характеристики повторения импульсов.

— Степень местного сосудистого кровотока.

— Размер участка

Повреждение тканей также может быть вызвано термическими акустическими волнами после воздействия субмикросекундного лазерного излучения.Эффекты импульсов складываются

Автор: Сара Дарвиш Матеос

2º Курс, Медицина. Университет Гранады

Артикул:

1.- Гулд, Р. Гордон (1959). «ЛАЗЕР, усиление света вынужденным излучением». В Franken, P.A. and Sands, R.H. (ред.). Конференция по оптической накачке в Анн-Арборе, Мичиганский университет, 15–18 июня 1959 г. с. 128. OCLC 02460155.

2.- Концептуальная физика, Пол Хьюитт, 2002

3.-http: //www.optique-ingenieur.org/en/courses/OPI_ang_M01_C02/co/Contenu_04.html

4.- http://blink.ucsd.edu/safety/radiation/lasers/effects.html

лазеров и ваше здоровье | Блог HealthEngine

Что такое лазеры?

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, или Laser , представляет собой прибор, который генерирует и излучает луч света высокой интенсивности .Свет, генерируемый лазером, производится ядерными механизмами (механизмами, которые генерируют энергию внутри клетки). Он имеет ряд уникальных и желательных характеристик (например, интенсивность световых лучей), но также представляет опасность для здоровья .

Свет, излучаемый лазером, охватывает диапазон длин волн светового спектра и включает:

• Ультрафиолетовый свет или световые лучи с длиной волны 85-400 нанометров, которые не видны человеческому глазу.Ультрафиолет — это компонент солнечного света, который опасен для кожи человека и вызывает рак кожи;
• Оптический свет или свет, видимый человеческим глазом, с длиной волны 400-750 нанометров; и
• Инфракрасный свет или световые лучи с длиной волны 750 нанометров — 1 микрометр).

Ультрафиолетовый свет, излучаемый лазерами, связан с многочисленными рисками для здоровья.

Однако существует большое разнообразие лазеров, используемых для различных целей, которые значительно различаются по выходной мощности, типу световых лучей, которые они излучают (одни излучают ультрафиолетовый свет, а другие нет).Следовательно, опасности для здоровья , связанные с различными типами лазеров, значительно различаются.

В Австралии лазеры разделены на семь категорий в соответствии со стандартом Австралии и Новой Зеландии 2211.1: 2004. В относительном порядке риска для здоровья (от наименьшего к наибольшему) эти категории: 1, 1M, 2, 2M, 3R, 3B и 4.

Почему используются лазеры?

Лазеры чаще всего используются в медицинской промышленности для диагностики и лечения, и многие из этих лазеров испускают УФ-излучение.Примеры использования лазеров в медицинских учреждениях включают:

• Лазер на фториде аргона: — это лазер ультрафиолетового излучения C, используемый для рефракционной хирургии роговицы; и
• Лазер дальнего ультрафиолета: — это лазер, излучающий УФ-лучи длиной 193 нанометра, который обычно используется для хирургической абляции (удаления поврежденных тканей).

Лазеры также широко используются в строительной отрасли , и цели, для которых они могут быть использованы, включают:

• Гелий-неоновый лазер: — это лазер, излучающий не УФ, который излучает тонкий карандашный луч.Он обычно используется при съемке и строительстве, чтобы помочь в точном выравнивании объектов; и
• Лазеры на диоксиде углерода: обычно используются для точной резки металла и стали.

Лазеры могут также использоваться в повседневной жизни например:

• Сканеры для супермаркетов;
• указатели презентаций; и
• Устройства для изготовления голограмм.

Как использование лазера может повлиять на ваше здоровье

Относительный риск для здоровья, связанный с лазерами , сильно различается в зависимости от типа излучаемого света .Лазеры, используемые в потребительских товарах, обычно безопасны из-за низкой мощности их излучения. Однако существует ряд рисков для здоровья, связанных с использованием специализированных лазеров , которые излучают более интенсивные световые лучи. Это обсуждается ниже.

Термическое повреждение

Термическое повреждение — это тип повреждения тканей, чаще всего связанный с использованием лазера и случайным контактом с кожей . Повреждение возникает в результате резкого повышения температуры, которое происходит, когда кожа подвергается воздействию лазерного луча и должна поглощать лазерную энергию.Термическое повреждение обычно связано с лазерами в оптическом и инфракрасном спектрах света, а время экспозиции> 10 микросекунд.

Фотохимические реакции

Фотохимические реакции — это изменения, которые претерпевают клетки кожи при воздействии ультрафиолета. Эти фотохимические реакции могут привести к канцерогенным изменениям в клетках кожи и, таким образом, представляют собой первую стадию в формировании раковых опухолей . Лазеры, излучающие свет в ультрафиолетовом спектре, связаны с фотохимическими реакциями, однако, как правило, воздействие должно происходить в течение> 10 секунд, чтобы вызвать фотохимические реакции.

Повреждение глаза

Глаза могут стать поврежденными при воздействии световых лучей в ультрафиолетовом и инфракрасном спектре. Воздействие ультрафиолетового излучения обычно вызывает повреждение поверхности глаза, а условия, связанные с воздействием ультрафиолета, включают катаракту, керраконъюнктивит и другие раздражения и плоскоклеточный рак глаза. С другой стороны, оптический и ультрафиолетовый свет обычно влияет на сетчатку глаза. В частности, воздействие этих легких форм связано с пятнами на сетчатке глаза, возникающими в результате ожогов.Их серьезность сильно зависит от размера лазерного луча, которому подвергался глаз, при этом более крупные лучи вызывают большее повреждение.

Кто подвергается риску от лазеров?

Трудно сказать, сколько людей пользуются лазерами. Тем не менее, по оценкам США за 1990-е годы, число пользователей лазера составляет от полумиллиона до шести миллионов человек. Профессиональные группы, в которых, вероятно, будут использоваться лазеры, включают:

• Ремесленники;
• инженеров;
• врачей и
• Прочие медицинские работники, включая офтальмологов.

Законы и правила, регулирующие использование лазеров

В Австралии использует УФ-излучающих лазеров, это регламентируется AS / NZS2211.1: 1996. Использование лазеров в здравоохранении дополнительно регулируется AS / NZS 4173: Руководство по безопасному использованию лазеров в здравоохранении. осторожность, в то время как использование лазера в строительной отрасли также должно соответствовать AS 2397: Безопасное использование лазеров в строительстве.

В этих рекомендациях описываются цели, для которых следует использовать лазеры, инженерные (например,грамм. барьеры) и административные (например, указатели) меры контроля, которые должны быть установлены в средах, где используются лазеры, а также требования к защитной одежде и аксессуарам для пользователей лазеров. Пользователи должны быть обучены мерам безопасности, относящимся к использованию лазеров, и после этого обязаны согласно Закону о безопасности и гигиене труда 1995 года применять достаточные меры защиты для защиты от лазеров.

Существует также дополнительное законодательство, регулирующее использование лазеров класса 4, используемых для лечения пациентов, изложенное в Законе о радиационной безопасности и Постановлении 1999 года.

Список литературы

1. Государственная ассоциация по охране труда и технике безопасности США. Лазерная опасность. 2008. [цитируется 15 октября 2010 г.]. [URL Link]
2. Управление по охране труда и технике безопасности Министерство труда США, Вашингтон. Руководство по лазерной безопасности и оценке опасности. 1991. [цитируется 1 апреля 2009 г.]. [URL Link]
3. Университет Квинсленда. Правила лазерной безопасности. Отдел охраны труда и техники безопасности. 2006. [цитируется 15 октября 2010 г.].[URL Link]
4. Vecchio P, Hietanen M, Stuck BE, et al. Защита рабочих от ультрафиолетового излучения. Международная организация труда и Всемирная организация здравоохранения. 2007. [цитируется 15 октября 2010 г.]. [URL Link]
5. Линскер Р.