Лазерное излучение

Лазерное излучение (ЛИ) находит в наши дни широкое рас­пространение в самых различных сферах жизни и деятельности человека. Оно применяется в промышленности, медицине, воен­ной и космической областях и даже в шоу-бизнесе.

Действие лазерного излучения на человека весьма сложно. Оно зависит от параметров ЛИ, прежде всего, от длины волны, мощ­ности (энергии) излучения, длительности воздействия, частоты следования импульсов, размеров облучаемой области («размерный эффект») и анатомофизиологических особенностей облучаемой ткани (глаза, кожа). Энергия ЛИ, поглощаемая тканями, преобра­зуется в другие виды энергии (тепловую, механическую, энергию фотохимических процессов), что может вызывать ряд эффектов воздействия: тепловой, ударный, светового давления и др.

Наибольшую опасность ЛИ представляет для органа зрения. Сет­чатка глаза может быть поражена лазерами видимого (0,38 — 0,7 мкм) и ближнего инфракрасного (0,75 — 1,4 мкм) диапазонов. Ла­зерное ультрафиолетовое (0,18 — 0,38 мкм) и дальнее инфракрас­ное (более 1,4 мкм) излучения не достигают сетчатки, но могут повредить роговицу, радужную оболочку и хрусталик. Достигая сетчатки, ЛИ фокусируется преломляющейся системой глаза, при этом плотность мощности на сетчатке может увеличиваться в 1000 — 10000раз по сравнению с мощностью на роговице. Короткие им­пульсы (0,1 —1-10"¹⁴ с), которые генерируют лазеры, способны вызвать повреждение органа зрения раньше, чем сработает физио­логический механизм защиты (мигательный рефлекс — 0,1 с).

Вторым критическим органом действия ЛИ являются кожные покровы. Взаимодействие лазерного излучения с кожным покро­вом зависит от длины волны и уровня пигментации кожи. Так, отражающая способность кожи к видимой области спектра дос­таточно высока, но снижается при повышении уровня пигмен­тации кожи. В то же время ЛИ дальней инфракрасной области сильно поглощается водой, составляющей до 80 % тканей кож­ных покровов, что влечет за собой опасность возникновения ожогов кожи.

Хроническое воздействие низкоэнергетического (на уровне или менее ПДУ для данного излучения) рассеянного излучения мо­жет приводить к развитию неспецифических сдвигов в состоянии здоровья лиц, обслуживающих лазеры. При этом возрастает риск развития невротических состояний и сердечно-сосудистых рас­стройств в виде астенического и астеновегетативного синдромов, а также вегетососудистой дистонии.

При нормировании ЛИ используются два подхода:

1) по по­вреждающим эффектам, возникающим в тканях и органах непос­редственно в месте облучения;

2) на основании выявленных функциональных и морфологических изменений ряда систем и органов, не подвергшихся непосредственному воздействию.

Вы­деляются уже указанные выше четыре области спектра. В основу установления величины ПДУ положен принцип определения минимальных «пороговых» повреждений в облучаемых тканях (сетчатка, роговица глаза, кожа). Нормируемыми параметрами являются энергетическая экспозиция Н (Дж • м²) и облученность Е (Вт- м²), а также энергия (Дж) и мощность (Вт).

Широкий диапазон длин волн, разнообразие параметров ЛИ и вызываемых биологических эффектов затрудняет задачу обосно­вания гигиенических нормативов. К тому же экспериментальная и особенно клиническая проверка полученных данных требуют дли­тельного времени и средств. Поэтому для решения задач нормиро­вания ЛИ используют математическое моделирование с учетом характера распределения энергии и абсорбционных характеристик облучаемых тканей. Именно этот метод использован при установ­лении ПДУ ЛИ для видимого и ближнего инфракрасного диапа­зонов, представленных в СанПиН № 5804-91.

Поиск по сайту: