Воздействие лазеров на парах металлов на ткани глаза

Содержание

Лазер и его действие на живые ткани

Воздействие лазеров на парах металлов на ткани глаза

Хорошо известно, что давно знакомые врачам рентгеновские лучи в зависимости от дозы облучения могут оказывать в одних случаях лишь местное воздействие, а в других — общее на весь организм. Достаточно вспомнить хотя бы лучевую болезнь, то есть общее заболевание, вызванное большой дозой воздействия рентгеновских лучей.

Многими исследователями поднимается вопрос о весьма своеобразном местном действии лучей лазера на различные ткани и органы, и обладают ли лучи лазера общим воздействием на весь животный организм?

Воздействие на центральную нервную систему

Очень интересны наблюдения, правда пока еще немногочисленные, над действием лучей лазера на центральную нервную систему. При воздействии фокусированного лазерного излучения до 40 джоулей на любой из отделов головного мозга мышей возникает тяжелое поражение тканей мозга, начиная с поверхностных и кончая глубокими.

Сразу же после облучения у подопытных мышей появляются тяжелые параличи, и через несколько минут животные, как правило, погибают. При патологоанатомическом исследовании обнаруживались множественные кровоизлияния в мозг, а также повреждения клеток «контузионного» характера. При нефокусированном облучении таких тяжелых последствий не наблюдалось.

Нельзя не отметить поразительного факта: при фокусированном излучении кости черепа и твердая мозговая оболочка у мышей остаются неповрежденными.

При облучении черепа более крупных животных (крыс, обезьян) лучами оптического квантового генератора той же мощности у них не наблюдалось каких-либо тяжелых последствий, что, по-видимому, зависит от большей поглощающей способности толстых костей и мягких тканей черепа.

Исследования показали, что при прямом однократном воздействии на обнаженный головной мозг кроликов с энергией от 50 до 200 джоулей возникают очаговые изменения в нервных клетках мозга. Через две недели на месте облучения образовывался рубец. Интересно отметить, что все подопытные животные не только выжили, но у них не наблюдалось каких-либо нарушений в функциях головного мозга, например параличей конечностей и др.

Излучения лазера применяют в экспериментальной хирургии при операциях на некоторых отделах головного мозга, при лечении ограниченных кровоизлияний под мозговыми оболочками.

Есть основания предполагать, что лучи лазера (особенно с применением световодов) могут найти себе применение для строго локального воздействия на некоторые участки головного мозга при лечении ряда заболеваний нервной системы (паркинсонизм, гиперкинезы, очаговая эпилепсия и др.).

Воздействие на внутренние органы

Не менее интересны наблюдения над облучением грудной клетки и живота: в результате «взрывной» волны возникали кровоизлияния и «контузионные» повреждения в легких, печени, кишечнике и других органах, в то время как промежуточные слои тканей, в частности плевра и брюшина, оставались неповрежденными.

Экспериментальные исследования показали, что при воздействии лазерного излучения разной энергии на обнаженную печень, почку, селезенку и легкие животных, в них возникают очаговые изменения клеток (дистрофии, некроз), полнокровие, а в ряде случаев — кровоизлияния. При этом животные не погибают, и у них не наблюдается каких-либо особых отклонений от нормы. Заживление (рубцевание) очага поражения происходит обычно на 17-30-й день после облучения.

Интересно отметить, что при одной и той же энергии луча лазера степень поражения внутренних органов бывает различной, что зависит от их биологических особенностей. Наибольшие по размерам очаги некроза возникают в почке, а наименьшие — в селезенке. Процесс заживления (рубцевания) в почке протекает более медленно, чем в печени и селезенке.

Общее действие на живые ткани и организм человека

По аналогии с этим можно предполагать и какое-то общее влияние лазерного излучения на организм человека. К сожалению, об этом пока известно очень мало. Да и имеющиеся скудные данные получены лишь в экспериментах на некоторых животных.

Так, например, имеются сведения о том, что лучи лазера определенной энергии влияют на состав крови. Действие лазера на живые ткани животных вызывает сужение кровеносных сосудов, а при нарастании уровня энергии — свертывание крови с образованием сгустков (тромбов).

В других случаях в первые дни после облучения наблюдается увеличение гемоглобина, красных кровяных шариков и пластинок (тромбоцитов), а позднее и белых кровяных шариков. При больших энергиях излучения возникают изменения и гибель элементов крови.

Есть данные о том, что после облучения лазером меняются свойства так называемого гамма-глобулина, то есть особого белка крови, играющего важную роль в защитных механизмах животного организма против возбудителей различных заболеваний.

Ряд исследователей наблюдал, что после облучения лазером определенных участков тела происходит снижение артериального давления. Этот факт был использован в медицинской практике для лечения некоторых больных гипертонией. Пониженный уровень давления сохранялся в течение 5-6 месяцев, а иногда и дольше.

Однако, количество таких наблюдений пока невелико, а поэтому и нельзя вынести окончательного суждения о возможности лечить гипертоническую болезнь при помощи лазера.

Некоторые эксперименты на животных показали: облучение лазером обладает сильным стимулирующим влиянием на кроветворение, что даст основание испытать этот способ для стимуляции кроветворения при некоторых заболеваниях крови у человека.

Использование для борьбы со злокачественными опухолями

Всем хорошо известно, что одной из главнейших и сложнейших задач современной медицины является борьба с разнообразными злокачественными опухолями (рак, саркома и др.).

Особая важность этой задачи станет совершенно очевидной, если напомнить, что среди причин смертности современного человечества второе место занимают именно злокачественные опухоли (первое место принадлежит сердечно-сосудистым заболеваниям).

Известно также, что современная медицина располагает многочисленными методами оперативного, лучевого и лекарственного (химиотерапевтического) лечения, достаточно эффективными в начальных стадиях развития опухолевого процесса в человеческом организме.

Однако ни для кого не является секретом, что имеющиеся успехи в лечении злокачественных опухолей последних лет не могут полностью удовлетворить ни больных, ни их родственников, ни самих врачей. Поэтому везде, во всех странах мира, продолжаются настойчивые поиски еще более эффективных способов лечения злокачественных опухолей. В этом отношении исключительный интерес представляет возможность применения лучей лазера для лечения некоторых опухолей, чему за последнее время посвящено значительное число исследований.

Довольно большое количество опытов на самых различных животных показало, что с помощью лучей лазера разной энергии во многих случаях удается в течение нескольких дней или недель полностью разрушить целый ряд злокачественных опухолей типа меланом, сарком, рака и др. и спасти экспериментальных животных от неизбежной гибели.

Следует подчеркнуть, что вследствие своих биологических особенностей опухолевые клетки более чувствительны к лучам лазера, чем клетки нормальных тканей. Распад опухоли начинается обычно с 3-го дня после облучения и заканчивается между 15 и 45 днями и позже.

Некоторые исследователи полагают, что достаточно воздействовать энергией лазера лишь на центральную часть опухоли, в результате чего возникает прогрессирующее омертвение (некроз) всей опухоли.

Однако, по мнению других ученых, для полного лечебного, эффекта необходимо «обстреливать» разные участки опухоли.

В качестве иллюстрации эффективности лазерных излучений приводим результаты опытов американских ученых, воздействовавших лучами лазера на искусственные опухоли (меланомы, саркомы) у мышей. С помощью лучей лазера во многих случаях удалось добиться полного разрушения злокачественных опухолей и спасти животных от гибели.

Еще лучшие результаты получаются при сочетании облучений лазером с применением различных противоопухолевых препаратов (химиотерапия), а иногда и при дополнительном использовании рентгеновских лучей. Особенно чувствительны к лучам лазера пигментированные опухоли.

Так, согласно некоторым экспериментальным данным, лазерное излучение задерживает рост непигментированных опухолей на 40-60%, а пигментированных до 90% и более.

Воздействие на органы зрения

Короткие импульсы генерируемого лазером излучения способствуют сильному поражению роговицы, сетчатки, хрусталика и радужной оболочки глаза.

Среди причин негативного воздействия лазерного излучения на органы зрения можно выделить то, что в короткие промежутки времени длительности импульса не успевает сработать защитный мигательный рефлекс, а кроме того, хрусталик глаза и роговая оболочка – чрезвычайно уязвимые органы.

Негативное влияние на поражение органов зрения влияет и оптическая система глаза, когда происходит фокусирование лазерного излучения на глазном дне.

Точка лазерного излучения, при попадании на сосудик сетчатки, может закупорить его, и, поскольку там отсутствуют болевые рецепторы, то повреждение сетчатки проходит незаметно. И, когда выжженная излучением лазера область становится сравнительно большой, изображения предметов, попавшие на неё, исчезают. После повреждения лазером клетки сетчатки не восстанавливаются.

Среди характерных симптомов при поражении глаз можно выделить отек и спазмы век, помутнение и кровоизлияние сетчатки, боль в глазах. Повреждение органов зрения вызывается интенсивностью лазерного излучения более низкого уровня, чем при повреждении кожи. Опасность представляют любые инфракрасные лазеры, а также устройства с излучением видимого спектра мощностью более 5 мвт.

Источник: http://apromed.info/xirurgiya/lazer/vozdejstvie-lazera-na-organy.html

Воздействие лазерного излучения на организм человека

Воздействие лазеров на парах металлов на ткани глаза

Гениальное предвидение А. Эйнштейна, сделанное им ещё в 1917 году, о возможности индуцированного излучения света атомами, блестяще подтвердилось почти через половину столетия при создании квантовых генераторов советскими физиками Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым. Согласно английской аббревиатуре, это устройство ещё называют лазером, а создаваемое ими излучение — лазерным.

Где мы встречаемся в повседневной жизни с лазерным излучением? В наши дни лазеры получили широкое распространение, — это различные области техники и медицины, а также световые эффекты в эстрадных представлениях и шоу. Красота переливающихся и танцующих лазерных лучей сделала их весьма притягательными для домашних экспериментаторов и производителей лазерных гаджетов. Но как лазерное излучение влияет на здоровье человека?

Чтобы разобраться с этими вопросами необходимо напомнить, что такое лазерное излучение. Для этого «перенесёмся» на урок физики в 10 классе и поговорим о квантах света.

Что такое лазерное излучение

Обычный свет рождается в атомах. Лазерное излучение — так же. Однако при иных физических процессах и в результате воздействия внешнего электромагнитного поля. Поэтому излучение лазера является вынужденным (стимулированным).

Лазерное излучение — это электромагнитные волны, распространяющиеся почти параллельно друг другу. Поэтому луч лазера имеет острую направленность, чрезвычайно малый угол рассеяния и очень значительную интенсивность воздействия на облучаемую поверхность.

В чём же состоит отличие излучения лазера от, например, излучения лампы накаливания? Лампа накаливания — это рукотворный источник света, излучающий электромагнитные волны, в отличие от лазерного излучения, в широком спектральном диапазоне с углом распространения около 360 градусов.

Влияние лазерного излучения на организм человека

Возможность чрезвычайно разнообразного применения квантовых генераторов, побудило специалистов разных областей медицины вплотную заняться воздействием лазерного излучения на организм человека. Было установлено, что этот вид излучения обладает следующими свойствами:

  • лазерное шоу на концертахпри работе с источниками лазерного излучения повреждающими факторами могут явиться как прямое (из самой установки), так и рассеянное, а также отражённое излучения;
  • степень поражения зависит от параметров электромагнитной волны и локализации облучаемой ткани;
  • поглощаемая этими тканями энергия может вызвать ряд негативных эффектов — тепловой, световой и т. д.

Последовательность поражения при биологическом действии лазерного излучения такова:

  • резкое повышение температуры, сопровождаемое ожогом;
  • за этим следует вскипание межтканевой, а также клеточной жидкости;
  • образующийся пар создаёт огромное давление, завершающийся взрывом и ударной волной, которая разрушает окружающие ткани.

При малых и средних интенсивностях облучения особенно страдают кожные покровы. При более сильном воздействии, повреждения на коже имеют вид отёков, кровоизлияний и омертвевших участков.

Зато внутренние ткани претерпевают значительные изменения. Причём наибольшая опасность исходит от прямого и зеркально отражённого излучения.

Оно же вызывает патологические изменения в работе важнейших систем организма.

Особо остановимся на воздействии лазерного излучения на органы зрения.

Короткие импульсы излучения, генерируемые лазером, вызывают сильное поражение сетчатки, роговицы, радужной оболочки и хрусталика глаза.

Здесь можно выделить 3 причины.

  1. За столь короткие промежутки времени длительности импульса (0,1 с) не успевает сработать защитный мигательный рефлекс.
  2. Кроме того, роговая оболочка и хрусталик глаза — чрезвычайно легко уязвимые органы.

  3. Негативный вклад в поражение органов зрения вносит и оптическая система глаза, фокусируя лазерное излучение на глазном дне. Точка лазерного излучения, попавшая на сосудик сетчатки, может закупорить его. Поскольку там нет болевых рецепторов, то и повреждение сетчатки вначале незаметно. Но, когда выжженная лазерным лучом область становится достаточно большой, попавшие на неё изображения предметов исчезают.

Характерными симптомами при поражении глаз являются спазмы и отёк век, боль в глазах, помутнение и кровоизлияние сетчатки. После повреждения клетки сетчатки не восстанавливаются.

Интенсивность излучения, приводящая к повреждению органов зрения, имеет более низкий уровень, чем излучение, вызывающее повреждение кожи. Опасность могут представлять любые инфракрасные лазеры, а также устройства, дающие излучения видимого спектра с мощностью более 5 мвт.

Зависимость влияния на человека лазерного излучения от его спектра

лазерное излучение в медицине

Замечательные учёные разных стран, трудившиеся над созданием квантового генератора, не могли и предугадать, какое широкое применения найдёт их детище в различных сферах жизни. Но каждая из этих областей потребует определённых, специфических длин волн.

Отчего же зависит длина волны лазерного излучения? Она определяется природой, точнее, электронным строением рабочего тела (среды, где генерируется это излучение). Существуют различные твердотельные и газовые лазеры. Эти чудо лучи могут принадлежать к ультрафиолетовому, видимому (чаще красному) и инфракрасному участку спектра. Их диапазон заключён в пределах от 180 нм. и до 30 мкм.

Характер воздействия лазерного излучения на организм человека во многом зависит от длины волны. Наше зрение примерно в 30 раз более чувствительно к зелёному, чем к красному цвету. Следовательно, мы отреагируем на зелёный лазер быстрее. В этом смысле он безопаснее, чем красный.

Защита от лазерного излучения на производстве

Существует огромная категория людей, чья профессиональная деятельность прямо или косвенно связана с квантовыми генераторами. Для них существуют строгие предписания и нормы для защиты от лазерного излучения. Они включают в себя меры общей и индивидуальной защиты, зависящие от степени опасности, которые представляет эта лазерная установка для всех структур человеческого организма.

использование лазера на производстве

Всего существует 4 класса опасности, которые обязан указать изготовитель. Опасность для организма человека представляют лазеры 2,3 и 4 класса.

Коллективные средства защиты от лазерного излучения, это защитные экраны и кожухи, световоды, телевизионные и телеметрические методы слежения, системы сигнализации и блокировки, а также ограждение зоны с облучением, превышающей предельно допустимый уровень.

Индивидуальная защита сотрудников обеспечивается специальным комплектом одежды. Для защиты глаз обязательным правилом является ношение очков со специальным покрытием.

Лучшей профилактикой лазерного излучения является соблюдение правил эксплуатации и защиты, а также своевременное медицинское обследование.

Защита от лазерного излучения для пользователей лазерных гаджетов

Бесконтрольное использование быту самодельных лазеров, светильников, световых указок, лазерных фонариков несёт серьёзную опасность для окружающих. Чтобы избежать трагических последствий, следует помнить:

  • «игры» с использованием лазеров допустимы лишь там, где нет посторонних;
  • очень опасны лучи, отражённые от стёкол, пряжек и других предметов;
  • луч даже малой интенсивности, попав в глаза водителю, спортсмену, пилоту воздушного транспорта — может стать причиной трагедии;
  • хранить лазерные гаджеты следует в недоступном для детей и подростков месте;
  • направлять лучи в небо можно лишь при низкой облачности, поскольку воздушный транспорт на этих высотах отсутствует;
  • совершенно недопустимо заглядывать в объектив источника лазерного излучения;
  • защитные очки должны соответствовать длине волны излучения лазера.

Квантовые генераторы и любые лазерные гаджеты представляют потенциальную угрозу для их обладателей и окружающих. И только тщательное соблюдение мер безопасности позволит вам наслаждаться этими достижениями без вреда для себя и ваших друзей.

Источник: http://otravleniy.info/izluchenie/vozdejstvie-lazernogo-izlucheniya-na-organizm-cheloveka.html

Лазерное излучение и его влияние на организм человека

Воздействие лазеров на парах металлов на ткани глаза

Лазерное излучение – это узконаправленные вынужденные потоки энергии. Оно бывает непрерывным, одной мощности или импульсным, где мощность периодически достигает определенного пика.

Энергия образуется с помощью квантового генератора – лазера. Поток энергии представляет собой электромагнитные волны, которые распространяются параллельно относительно друг друга.

Это создает минимальный угол рассеивания света и определенную точную направленность.

Сфера применения лазерного излучения

Свойства лазерного излучения позволяет применять его в различных сферах жизнедеятельности человека:

  • наука – исследования, опыты, эксперименты, открытия;
  • военно-оборонная промышленность и космическая навигация;
  • производственная и техническая сфера;
  • локальная термическая обработка – сварка, резка, гравировка, паяние;
  • бытовое применение – лазерные датчики для считывания штрихкода, устройства для считывания компактных дисков, указки;
  • лазерное напыление для повышения износостойкости металла;
  • создание голограмм;
  • усовершенствование оптических устройств;
  • химическая промышленность – запуск и анализ реакций.

Применение лазера в медицине

Лазерное излучение в медицине – это прорыв в лечении пациентов, требующих оперативного вмешательства. Лазер применяют для производства хирургического инструментария.

Неоспоримые преимущества хирургического лечения лазерным скальпелем очевидны. Он позволяет сделать бескровный разрез мягких тканей. Это обеспечивается мгновенной спайкой мелких сосудов и капилляров.

Во время использования такого инструмента хирург полностью видит все операционное поле. Лазерный поток энергии рассекает на определенном расстоянии, не контактируя с внутренними органами и сосудами.

Важным приоритетом является обеспечение абсолютной стерильности. Строгая направленность лучей позволяет делать операции с минимальной травматизацией. Реабилитационный период пациентов значительно сокращается. Быстрее возвращается трудоспособность человека. Отличительной особенностью применения лазерного скальпеля является безболезненность в послеоперационный период.

Развитие лазерных технологий позволило расширить возможности его применения. Были обнаружены свойства лазерного излучения положительно влиять на состояние кожи. Поэтому его активно применяют в косметологии и дерматологии.

В зависимости от своего типа, кожа человека по-разному поглощает лучи и реагирует на них. Аппараты лазерного излучения могут создать нужную длину волны в каждом конкретном случае.

Применение:

  • эпиляция – разрушение волосяной луковицы и удаления волос;
  • лечение угревой сыпи;
  • удаление пигментных и родимых пятен;
  • шлифовка кожи;
  • применение при бактериальном поражении эпидермиса (обеззараживает, убивает патогенную микрофлору), излучение лазера предупреждает распространение инфекции.

Офтальмология – это первая отрасль, которая применила лазерное излучение. Направления в применении лазеров в микрохирургии глаза:

  • лазеркоагуляция – использование термических свойств для лечения сосудистых заболеваний глаза (поражение сосудов роговицы, сетчатки);
  • фотодеструкция – рассечение тканей на пике мощности лазера (вторичная катаракта и ее рассечение);
  • фотоиспарение – длительное воздействие тепла, применяют при воспалительных процессах глазного нерва, при конъюнктивите;
  • фотоабляция – постепенное удаление тканей, используют для лечения дистрофических изменений роговицы, устраняет ее помутнение, операционное лечение глаукомы;
  • лазерстимуляция – оказывает противовоспалительное, рассасывающее действие, улучшает трофику глаза, применяется для лечения склеритов, экссудации в камере глаза, гемофтальмов.

Лазерное облучение используется при онкологических заболеваниях кожи. Наиболее эффективен лазер для удаления меланобластомы. Иногда метод применяют для лечения рака пищевода или прямой кишки 1-2 стадии. При глубоком расположении опухоли и метастазах лазер не эффективен.

Какую опасность представляет лазер для человека

Влияние лазерного излучения на организм человека может быть негативным. Облучение может быть прямым, рассеянным и отраженным. Негативное воздействие обеспечивается световыми и тепловыми свойствами лучей. Степень поражения зависит от нескольких факторов – длина электромагнитной волны, место локализации воздействия, поглотительная способность тканей.

Наиболее подвержены влиянию лазерной энергии глаза. Сетчатка глаза очень чувствительна, поэтому часто случаются ее ожоги. Последствия – частичная потеря зрения, необратимая слепота. Источник лазерного излучения – инфракрасные приборы-излучатели видимого света.

Симптомы поражения радужки, сетчатки, роговицы, хрусталика лазером:

  • болезненные ощущения и спазмы в глазу;
  • отек век;
  • кровоизлияния;
  • помутнение хрусталика.

При облучении средней интенсивности возникают термические ожоги кожи. В месте контакта лазера и кожи резко повышается температура. Происходит вскипание и испарение внутриклеточной и межтканевой жидкости. Кожа становится красной.

Под давлением происходит разрыв тканевых структур. На коже появляется отек, в некоторых случаях внутрикожные кровоизлияния. Впоследствии на месте ожога появляются некротические (омертвевшие) участки.

В тяжелых случаях обугливание кожи происходит моментально.

Отличительный признак лазерного ожога – четкие границы поражения кожи, а пузыри образуются в эпидермисе, а не под ним.

При рассеянном поражении кожи в месте поражения она становится нечувствительной, а эритема появляется через несколько дней.

Лазерное излучение инфракрасного спектра может проникать глубоко через ткани и поражать внутренние органы. Характерность глубокого ожога – чередование здоровой и поврежденной ткани. Первоначально при воздействии лучей человек не испытывает боли. Наиболее уязвимый орган – печень.

Воздействие излучения на организм в целом вызывает функциональные расстройства центральной нервной системы, сердечно-сосудистой деятельности.

Признаки:

  • перепады артериального давления;
  • замедленное сердцебиение;
  • повышенная потливость;
  • необъяснимая общая утомляемость;
  • раздражительность.

Меры предосторожности и защиты от лазерного излучения

Наиболее риску облучения подвержены люди, деятельность которых связана с применением квантовых генераторов.

В соответствии с санитарными нормами лазерное излучение разделяется на четыре класса опасности. Для организма человека опасность представляет второй, третий, четвертый классы.

Технические методы защиты от лазерного излучения:

  1. Правильная планировка промышленных помещений, внутренняя отделка должна соответствовать правилам техники безопасности (лазерные лучи не должны зеркально отражаться).
  2. Соответствующее размещение излучающих установок.
  3. Ограждение зоны возможного облучения.
  4. Порядок и соблюдение правил обслуживания и эксплуатации оборудования.

Еще одна защита от лазера – индивидуальная. Она включает такие средства: очки от лазерного излучения, защитные кожухи и экраны, комплект спецодежды (технологические халаты и перчатки), линзы и призмы, отражающие лучи. Все сотрудники регулярно должны проходить профилактические медицинские осмотры.

Использование лазера в быту тоже бывает опасным для здоровья. Неправильная эксплуатация световых указок, лазерных фонариков может нанести непоправимый вред человеку. Защита от лазерного излучения предусматривает простые правила:

  1. Нельзя направлять источник излучения на стекла и зеркала.
  2. Категорически запрещено направлять лазер в глаза себе или другому человеку.
  3. Хранить гаджеты с лазерным излучением необходимо в недоступном для детей месте.

Действие лазера, в зависимости от модификации излучателя, бывает тепловым, энергетическим, фотохимическим и механическим.

Наибольшую опасность представляет лазер с прямым излучением, с большой интенсивностью, узкой и ограниченной направленностью луча, высокой плотностью излучения.

К опасным факторам, которые способствуют получению облучения, относится высокое производственное напряжение в сети, загрязнение воздуха химическими веществами, интенсивный шум, рентгеновское излучение.

Биологические эффекты от лазерного излучения делятся на первичные (местный ожог), и вторичные (неспецифические изменения как ответная реакция всего организма). Следует помнить, что бездумное применение самодельных лазеров, световых указок, светильников, лазерных фонариков может нанести окружающим непоправимый вред.

Источник: https://otravlenye.ru/polza-i-vred/pribory/vliyanie-lazernogo-izlucheniya-na-organizm-cheloveka.html

Влияние лазерного излучения на организм человека и его последствия

Воздействие лазеров на парах металлов на ткани глаза

Лазеры и излучение от них используется человечеством уже довольно давно. Помимо медицинской среды эксплуатации подобные устройства получили широкое применение в технических отраслях промышленности. Взяли их на вооружение специалисты из области декорирования и создания спецэффектов. Теперь ни одно масштабное шоу не обходится без сцены с лазерными лучами.

Чуть позже такое излучение перестало принимать только промышленные формы и стало встречаться в быту. Но не все знают, как отражается влияние лазерного излучения на организм человека при регулярном и периодическом облучении.

Что такое лазерное излучение?

Лазерное излучение рождается по принципу создания света. В обоих случаях используются атомы. Но в ситуации с лазерами присутствуют другие физические процессы, и прослеживается воздействие электромагнитного поля внешнего типа. Из-за этого ученые называют излучение от лазеров вынужденным или стимулированным.

В терминологии физики лазерным излучением называют электромагнитные волны, которые распространяются почти параллельно по отношению друг к другу. Из-за этого лазерный луч отличается острой направленностью. Кроме этого такой луч обладает небольшим углом рассеивания совместно с огромной интенсивностью влияния на поверхность, которую облучают.

Главным отличием лазера от стандартной лампы накаливания считается спектральный диапазон. Лампа числится рукотворным источником света, который излучает электромагнитные волны. Спектр освещения у классической лампы составляет почти 360 градусов.

Воздействие лазерного облучения на все живое

Вопреки стереотипам, влияние лазерного излучения на организм человека не всегда подразумевает что-то негативное. Из-за повсеместного использования квантовых генераторов в разных жизненных сферах ученые решили задействовать возможности узконаправленного луча в медицине.

В ходе многочисленных исследований стало понятно, что лазерное облучение имеет несколько характерных свойств:

  • Повреждения от лазера могут производиться не только в процессе прямого воздействия на организм из аппарата. Нанести ущерб может даже рассеянное облучение или отраженные лучи.
  • Между степенью поражения и основными параметрами электромагнитной волны прослеживается прямая связь. Также на тяжесть поражения влияет расположение облученной ткани.
  • Негативный эффект при поглощении тканями энергии может выражаться в тепловом или световом воздействии.

Но вот последовательность при поражении лазером всегда предусматривает идентичный биологический принцип:

  • повышение температуры, которое сопровождается ожогом;
  • закипание межтканевой и клеточной жидкостей;
  • образование пара, создающего весомое давление;
  • взрыв и ударная волна, разрушающие все ткани поблизости.

Зачастую неправильно использованный лазерный излучатель несет, в первую очередь, угрозу для кожных покровов. Если влияние было особенно сильным, то кожа будет выглядеть отечной, со следами многочисленных кровоизлияний. Также на теле будут встречаться большие участки омертвевших клеток.

Задевает такое облучение и внутренние ткани. Но при масштабных внутренних поражениях рассеянное воздействие лучами не столько сильно, как прямое или отраженное зеркально. Подобные повреждения будут гарантировать патологические изменения в функционировании различных систем организма.

Кожный покров, который страдает больше всего, является защитой внутренних органов каждого человека. Из-за этого он берет большую часть негативного воздействия на себя. В зависимости от разных степеней поражения на коже будут проявляться покраснения или прослеживаться некроз.

Исследователи пришли к выводу, что люди с темной кожей менее восприимчивы к глубинным поражениям из-за лазерного облучения.

Схематически все ожоги можно разделить на четыре степени вне зависимости от пигментации:

  • I степень. Подразумевает стандартные ожоги эпидермиса.
  • II степень. Включает ожоги дермы, что выражается в образовании характерных пузырей поверхностного слоя кожи.
  • III степень. Основывается на глубинных ожогах дермы.
  • IV степень. Самая опасная степень, которая отличается деструкцией всей толщины кожи. Поражение охватывает подкожную клетчатку, а также соседствующие к ней слои.

Лазерные поражения глаз

На втором месте в негласном рейтинге возможного отрицательного влияния лазера на организм человека находятся поражения органов зрения. Короткие лазерные импульсы способны за небольшой промежуток времени вывести из строя:

  • сетчатку,
  • роговицу,
  • радужную оболочку,
  • хрусталик.

Причин для подобного воздействия существует несколько. Основными из них выступают:

  • Невозможность вовремя среагировать. Из-за того что длительность импульса составляет не более 0,1 секунды, человек не успевает моргнуть. Из-за этого глаз остается незащищенным.
  • Легкая уязвимость. По своим особенностям хрусталик и роговица считаются сами по себе уязвимыми органами.
  • Оптическая глазная система. Из-за фокусировки лазерного излучения на глазном дне, точка облучения при попадании на сосуд сетчатки способна закупорить его. Так как там нет болевых рецепторов, то повреждение обнаружить мгновенно не получится. Только после того как выжженная территория становится больше, человек замечает отсутствие части изображения.

Чтобы быстрее сориентироваться при потенциальном поражении, эксперты советуют прислушиваться к таким симптомам:

  • спазмы век,
  • отек век,
  • болевые ощущения,
  • кровоизлияние в сетчатке,
  • помутнение.

Опасности добавляет тот факт, то поврежденные лазером клетки сетчатки теряют возможность восстановиться. Так как интенсивность облучения, влияющего на органы зрения ниже, чем идентичный порог для кожи, врачи призывают к осторожности.

Следует остерегаться инфракрасных лазеров разного типа, а также приборов, которые генерируют излучение с мощностью свыше 5 мвт. Распространяется правило на технику, выдающую лучи видимого спектра.

Взаимосвязь между лазерной волной и ее сферой применения

Каждая из областей применения лазерного излучения ориентируется на строго определенный показатель длины волны.

Данный показатель напрямую зависит от природы. Вернее, от электронного строения рабочего тела. Это означает, что ответственной за длину волны выступает среда, где происходит генерация ее излучения.

В мире имеются разные виды твердотельных и газовых лазеров. Задействованные лучи должны принадлежать к одному из трех наиболее распространенных типов:

  • видимый,
  • ультрафиолетовый,
  • инфракрасный.

При этом рабочий диапазон облучения может колебаться от 180 нм до 30 мнм.

Особенности влияния лазера на человеческий организм базируются на длине волны. Так, например, человек быстрее реагирует на зеленый лазер, чем на красный. Последний не отличается безопасностью для всего живого. Причина кроется в том, что наше зрение почти в 30 раз луче воспринимает зеленый, нежели красный цвет.

Как защититься от лазера?

В большинстве случаев защита от лазерного излучения нужна тем людям, чья работа тесно связана с его постоянным использованием. Если предприятие имеет на своем балансе любой тип квантового генератора, то его руководители обязательно производят инструктаж своих сотрудников.

Эксперты разработали отдельную сводку правил поведения и безопасности, которые позволят защитить сотрудника от возможных последствий излучения. Главным правилом выступает наличие средств индивидуальной защиты. Причем подобные средства могут разительно отличаться в зависимости от прогнозируемой степени опасности.

Всего в международной классификации предусмотрено разделение на четыре класса опасности. Соответствующую маркировку должен указать изготовитель. Только первый класс считается относительно безопасным даже для органов зрения.

Ко второму классу принадлежат излучения прямого типа, которые поражают органы глаз. Также к представленной категории причислено зеркальное отражение.

Гораздо опаснее излучение третьего класса. Его прямое воздействие угрожает глазам. Не менее опасно отраженное излучение диффузного типа на расстоянии 10 см от поверхности. Кожные поражения будут происходить не только при прямом воздействии, но и при зеркально отраженном.

При четвертом классе страдает и кожа, и глаза при различных форматах воздействия.

К коллективным защитным мерам на производстве причисляют:

  • специальные кожухи,
  • защитные экраны,
  • световоды,
  • инновационные методы слежения,
  • сигнализации,
  • блокировки.

Из относительно примитивных, но действенных способов выделяют ограждение зоны, где производится облучение. Это позволит защитить работников от случайного облучения по неосторожности.

Также на особо опасных предприятиях обязательно использовать средства индивидуальной защиты сотрудников. Они подразумевают под собой особый комплект спецодежды. Не обойтись во время работы и без ношения очков, предусматривающих защитное покрытие.

В качестве профилактики врачи рекомендуют просто придерживаться правил техники безопасности и эксплуатации установки. Нельзя отказываться и от регулярного прохождения медицинской комиссии.

Лазерные гаджеты и их излучение

Многие не подозревают о том, насколько серьезными могут быть последствия бесконтрольной эксплуатации самодельных устройств с лазерным принципом. Касается это самодельных конструкций вроде лазерных:

  • светильников,
  • указок,
  • фонариков.

Особенно это касается старшеклассников, которые стремятся провести ряд опытов, не имея представления о правилах безопасности при их конструировании.

Использовать лазеры домашнего производства в помещениях, где присутствуют люди, недопустимо. Также нельзя направлять лучи на стекла, металлические пряжки и прочие предметы, которые могут давать отблески.

Даже если луч отличается небольшой интенсивностью, он может привести к трагедии. Если навести лазер на глаза водителя во время активного движения, то он может ослепнуть и не справиться с управлением.

Ни при каких обстоятельствах нельзя заглядывать в объектив лазерного источника излучения. Отдельно стоит учитывать то, что очки для работы с лазером должны быть рассчитаны на ту длину волны, которую будут генерировать выбранные аппараты.

Чтобы не допустить серьезной трагедии доктора просят прислушаться к этим рекомендациям и следовать им всегда.

  • fj28aujdx
  • Распечатать

Источник: http://medtox.net/radioaktivnoe-izluchenie/kak-lazernoe-izuchenie-vliyaet-na-organizm

Использование лазеров в офтальмологии

Воздействие лазеров на парах металлов на ткани глаза

Первой отраслью медицины, в которой нашли применение лазеры, была офтальмология. Слово “LASER” является аббревиатурой от английского “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” – “усиление света с помощью индуцированного излучения”. Применяют также термин ОКГ, составленный из первых букв слов “оптический квантовый генератор”. 

Лазеры принципиально отличаются от других источников света свойствами светового потока: когерентностью, монохроматичностью, строгой направленностью (малой расходимостью).

Работа лазеров основана на принципе индуцированного излучения в атомах и молекулах.

Это означает, что излучение атомов активной среды происходит одновременно, вследствие чего суммарное излучение имеет идеальную регулярность в пространстве и времени.

В качестве активной среды в лазерах могут быть использованы твердые, жидкие и газообразные вещества. В твердотельных лазерах применяются кристаллические или аморфные диэлектрики, в жидкостных – растворы различных веществ. Активная среда (кристаллы, газы, растворы, полупроводники) чаще всего определяет тип лазера (например, рубиновый, аргоновый, диодный и др.).

Монохроматичность и параллельность света лазера позволяет с его помощью избирательно и локально воздействовать на различные биологические ткани.

Существующие лазерные установки можно условно разделить на две группы:

  1. Мощные лазеры на неодиме, рубине, углекислом газе, оксиде углерода, аргоне, парах металлов и др.;
  2. Лазеры, дающие низкоэнергетическое излучение (гелий-неоновые, гелий-кадмиевые, на азоте, на красителях и др.), не оказывающее выраженного теплового воздействия на ткани.

В настоящее время созданы лазеры, излучающие в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра.

Биологические эффекты лазера определяются длиной волны и дозой светового излучения.

В лечении глазных заболеваний обычно применяются:

  • эксимерный лазер (с длиной волны 193 нм);
  • аргоновый (488 нм и 514 нм);
  • криптоновый (568 нм и 647 нм);
  • диодный (810 нм);
  • Nd:YAG-лазер с удвоением частоты (532 нм), а также генерирующий на длине волны 1,06 мкм;
  • гелий-неоновый лазер (630 нм);
  • 10-углекислотный лазер (10,6 мкм).

Длина волны лазерного излучения определяет область применения лазера в офтальмологии.

Например, аргоновый лазер излучает свет в синем и зеленом диапазонах, совпадающий со спектром поглощения гемоглобина.

Это позволяет эффективно использовать аргоновый лазер при лечении сосудистой патологии: диабетической ретинопатии, тромбозах вен сетчатки, ангиоматозе Гиппеля-Линдау, болезни Коатса и др.

; 70% сине-зеленого излучения поглощается меланином и преимущественно используется для воздействия на пигментированные образования.

Криптоновый лазер излучает свет в желтом и красном диапазонах, которые максимально поглощаются пигментным эпителием и сосудистой оболочкой, не вызывая повреждения нервного слоя сетчатки, что особенно важно при коагуляции центральных отделов сетчатки.

Диодный лазер незаменим при лечении различных видов патологии макулярной области сетчатки, так как липофусцин не поглощает его излучение. Излучение диодного лазера (810 нм) проникает в сосудистую оболочку глаза на большую глубину, чем излучение аргонового и криптонового лазеров.

Поскольку его излучение происходит в ИК-диапазоне, пациенты не ощущают слепящего эффекта во время коагуляции. Полупроводниковые диодные лазеры компактнее, чем лазеры на основе инертных газов, могут питаться от батареек, им не нужно водяное охлаждение.

Лазерное излучение можно подводить к офтальмоскопу или к щелевой лампе с помощью стекловолоконной оптики, что дает возможность использовать диодный лазер амбулаторно или у больничной койки.

Неодимовый лазер на алюмоиттриевом гранате (Nd:YAG-лазер) с излучением в ближнем ИК-диапазоне (1,06 мкм), работающий в импульсном режиме, применяется для точных внутриглазных разрезов, рассечения вторичных катаракт и формирования зрачка.

Источником лазерного излучения (активной средой) в данных лазерах служит кристалл иридий-алюминиевого граната с включением в его структуру атомов неодимия. Назван этот лазер “ИАГ” по первым буквам излучающего кристалла.

Nd:YAG-лaзep с удвоением частоты, излучающий на длине волны 532 нм, является серьезным конкурентом аргоновому лазеру, так как может использоваться и при патологии макулярной области.

He-Ne-лазеры – низкоэнергетические, работают в непрерывном режиме излучения, обладают биостимулирующим действием.

Эксимерные лазеры излучают в ультрафиолетовом диапазоне (длина волн – 193-351 нм). С помощью этих лазеров можно удалять определенные поверхностные участки ткани с точностью до 500 нм, используя процесс фотоабляции (испарения).

Направления использования лазеров в офтальмологии 

  1. Лазеркоагуляция.

     Используют термическое воздействие лазерного излучения, которое дает особенно выраженный терапевтический эффект при сосудистой патологии глаза: лазеркоагуляция сосудов роговицы радужки, сетчатки, трабекулопластика, а также воздействие на роговицу ИК-излучением (1,54-2,9 мкм), которое поглощается стромой роговицы, с целью изменения рефракции. Среди лазеров, позволяющих коагулировать ткани, в настоящее время по-прежнему наиболее популярным и часто используемым является аргоновый лазер.Увеличение размеров глазного яблока при миопии в большинстве случаев сопровождается истончением и растяжением сетчатки, ее дистрофическими изменениями. Подобно натянутой нежной вуали, она местами “расползается”, в ней появляются мелкие отверстия, что может вызвать отслойку сетчатки – самое тяжелое осложнение близорукости, при котором значительно, вплоть до слепоты, может снижаться зрение. Для предупреждения осложнений при дистрофических изменениях сетчатки применяется периферическая профилактическая лазерная коагуляция (ППЛК). В ходе операции излучением аргонового лазера производится “приваривание” сетчатки в участках ее истончения и вокруг разрывов.Когда патологический рост глаза остановлен и проведена профилактика осложнений (ППЛК), становится возможной рефракционная хирургия близорукости.

  2. Фотодеструкция (фотодисцизия). Благодаря высокой пиковой мощности под действием лазерного излучения происходит рассечение тканей. В его основе лежит электрооптический “пробои” ткани, возникающий вследствие высвобождения большого количества энергии в ограниченном объеме. При этом в точке воздействия лазерного излучения образуется плазма, которая приводит к созданию ударной волны и микроразрыву ткани. Для получения данного эффекта используется инфракрасный YAG-лазер.
  3. Фотоиспарение и фотоинцизия. Эффект заключается в длительном тепловом воздействии с испарением ткани. С этой целью используется ИК СО2-лазер (10,6 мкм) для удаления поверхностных образований конъюнктивы и век.

    Фотоабляция (фотодекомпозиция). Заключается в дозированном удалении биологических тканей. Речь идет об эксимерных лазерах, работающих в жестком УФ-диапазоне (193 нм). Область использования: рефракционная хирургия, лечение дистрофических изменении роговицы с помутнениями, воспалительные заболевания роговицы, оперативное лечение птеригиума и глаукомы.

  4. Лазерстимуляция. С этой целью в офтальмологии используется низкоинтенсивное красное излучение He-Ne-лазеров. Установлено, что при взаимодействии данного излучения с различными тканями в результате сложных фотохимических процессов проявляются противовоспалительный, десенсибилизирующий, рассасывающий эффекты а также стимулирующее влияние на процессы репарации и трофики. Лазерстимуляция в офтальмологии применяется в комплексном лечении увеитов склеритов, кератитов, экссудативных процессов в передней камере глаза, гемофтальмов, помутнений стекловидного тела, преретинальных кровоизлияний, амблиопий, после операционных вмешательств ожогов, эрозий роговицы, некоторых видах ретино- и макулопатии Противопоказаниями являются увеиты туберкулезной этиологии, гипертоническая болезнь в стадии обострения, кровоизлияния сроком давности менее 6 дней.

Первые четыре направления использования лазеров в офтальмологии относятся к хирургическим, а лазерстимуляция – к терапевтическим методам лечения.

Лазеры в диагностике

  • Лазерная интерферометрия позволяет сделать заключение о ретинальной остроте зрения при мутных глазных средах, например перед операцией по поводу катаракты.
  • Сканирующая лазерная офтальмоскопия дает возможность исследовать сетчатку без получения оптического изображения.

    При этом плотность мощности излучения, падающего на сетчатку, в 1000 раз ниже, чем при использовании метода офтальмоскопии, к тому же нет необходимости расширять зрачок.

  • С помощью лазерного допплеровского измерителя скорости можно определить скорость кровотока в сосудах сетчатки.

© 2013–2018, Eyes for me!

Источник: https://eyesfor.me/home/study-of-the-eye/lasers-in-ophtalmology.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.